应用于氧化还原电池正极的Fe~（2＋）/Fe~（3＋）胶体电解质研究

设计了一种新的Zn-Fe氧化还原胶体电池。研究了胶凝剂气相SiO2含量对胶体电解质特性的影响。SiO2含量愈高,电解质愈粘稠,电导率愈低。采用循环伏安法研究了Fe3＋/Fe2＋电对在胶体电解质中的电化学行为。结果表明,该体系中Fe3＋/Fe2＋在Pt电极上的电极反应属于准可逆过程。计算得到Fe3＋的扩散系数为2.29×10-6 cm2/s。组装的Zn/Fe胶体电池具有较好的循环性能,其平均库仑效率达94.83%,平均能量效率为44.61%。     

Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响

为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃,采用差热分析法(DTA)研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示,Fe2+可以降低微晶玻璃的热处理温度,但是少量的Fe3+则会使热处理温度升高。同时计算了不同含量的Fe3+和Fe2+玻璃料的析晶动力学参数K(Tp)。分析结果表明,Fe2+对该配方下的微晶玻璃的析晶能力影响较小,当其含量为0～7.5%时Fe3+对析晶能力影响也较小;当Fe3+含量高于7.5%时其能够显著提高玻璃的析晶能力,但对于采用烧结法制备微晶玻璃工艺,析晶能力太强不利于微晶玻璃的烧结。因此固体废弃物中的铁含量较高时,其以Fe2+的形式存在时较为有利。综合微晶玻璃的力学性能,在该配方体系中Fe2+和Fe3+含量应分别不高于4.5%和3.0%。     

CaO2/Fe2+/H+体系处理ATMP模拟废水的实验研究

采用CaO2/Fe2+/H+体系对ATMP废水进行处理实验,研究结果表明:在n(CaO2)∶n(FeSO4.7H2O)=10∶1,CaO2投加量为理论值的1.6倍,反应时间为60 min,pH值在2～3之间的条件下,出水总磷未检出,总磷去除率接近100%。     

Fe3+掺杂TiO2溶胶的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在低温下制备出Fe3+掺杂TiO2(Fe3+/TiO2)溶胶,研究Fe3+掺杂对TiO2催化性能的影响,用TG/DTA技术分析TiO2粉末的热分解过程,用XRD、TEM等表征Fe3+掺杂对TiO2晶型、晶粒尺寸、晶粒形貌的影响,结果表明:Fe3+掺杂会对纳米TiO2晶粒的粒径及晶体形貌产生影响,抑制TiO2晶型由锐钛矿向金红石的转变。将亚甲基蓝作为目标污染物进行光催化降解试验,紫外-可见漫反射吸收光谱分析表明:经适量Fe3+掺杂后的TiO2溶胶光催化活性提高,当硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比为0.20%时,光催化活性最佳。     

Fe3+/TiO2纳米空心球的制备及其对阳离子蓝的可见光降解

以钛酸正丁酯和硝酸铁为原料,纳米碳球为硬模板剂采用低温回流-煅烧法成功制备了不同比例的Fe3+/TiO2纳米空心球。采用FE-SEM、TEM、XRD,UV-Vis及EDS对制得的样品进行表征。FE-SEM和TEM结果表明,制得样品均为空心球结构,其中Fe3+掺杂后空心球的壁厚有所增加。UV-Vis光谱表明,Fe3+掺杂的TiO2样品对可见光的响应明显增强。以阳离子蓝为目标污染物进行可见光催化降解,试验结果表明,Fe3+/Ti4+摩尔比为0.5:100时,样品的光催化效果最好,降解效率达到83.2%,是TiO2空心球降解效率的4.16倍。降解反应符合1级动力学方程。     

RPB-O3/Fe2+法深度处理黑索今废水的实验研究

常温下使用RPB-O3/Fe2+法对黑索今(RDX)废水进行处理,考察了Fe2+投加量及投加次数、超重力因子β、初始pH值、臭氧浓度、液体流量以及处理时间等因素对黑索今去除率的影响。实验结果表明,在最佳工艺条件:Fe2+总投加量为0.5mmol/L(分2次投加),β=95,pH=4,臭氧浓度为42.7mg/L,气体流量为75L/h,液体流量为140L/h时,700mL的黑索今废水处理15min后,RDX去除率达到93.4%,RDX含量为4.6mg/L(<5mg/L),COD为48mg/L,达国家二级排放标准。     

Fe3+/La3+共掺杂TiO2光电极对表面活性剂的光电催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+/La3+共掺杂TiO2/玻璃电极,并将其作为工作电极,以饱和甘汞电极作参比电极,金属Ag片为对电极,0.1 mol/L Na2SO4为支持电解质,建立了三电极光电催化体系,对十二烷基苯磺酸钠配制的表面活性剂废水进行降解.实验表明,Freundlich等温吸附方程能很好地描述Fe3+/La...     

不同pH条件下Fe3+对CuS晶体与煤矸石中Cu2+溶出相似性研究

为研究煤矸石中重金属Cu2+的释放机理及影响其释放的关键因素,以煤矸石和CuS晶体为研究对象,研究两者Cu2+在不同pH条件下的静态溶出趋势,分析其相似性。实验结果表明:不同pH条件下1~5 d时间内两者)的溶出具有显著影响,Cu2+溶出速率在低pH条件下较高;Fe3+促进Cu2+的溶出。Cu溶出浓度-时间的拟合直线表明,实验中各环境对CuS晶体溶出以及对煤矸石Cu2+溶出趋势具有相似的影响作用,煤矸石在Fe3+条件下遵循CuS溶出规律。说明酸性矿山废水的低pH和高Fe3+与煤矸石重金属的溶出相互促进,提高pH和降低Fe3+均有助于显著减少煤矸石中重金属硫化物的溶出释放。     

螯合树脂对有机胺脱硫液中Fe2+的吸附平衡

研究了4种螯合型树脂对有机胺脱硫液中Fe2+的吸附及解吸特性,发现D751型螯合树脂具有较高的吸附选择性和良好的脱附性能,采用静态吸附实验研究了D751型螯合树脂对Fe2+的吸附平衡,并用红外光谱的方法探讨了树脂吸附Fe2+的机理。结果表明,Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地描述D751树脂对Fe2+的吸附行为;吸附自由能变G<0,熵变S>0,吸附为自发的熵增过程,升高温度有利于吸附的进行。红外光谱表明,D751树脂通过离子交换和配位双重作用与Fe2+结合。     

O3/Fe2+均相催化体系及其效能强化综述

针对O3/Fe2+催化氧化体系Fe2+消耗量大、适用的pH范围狭窄等问题,综述了O3/Fe2+催化氧化体系的研究现状.分析了O3/Fe2+氧化反应机理和pH、Fe2+投加量、O3投加量及投加方式、反应温度等因素对O3/Fe2+催化氧化效果的影响,以及UV辐照、H2 O2、螯合剂等效能强化手段的机理和效果,并类比了羟胺(HA)强化Fenton反应的机理、应用和效果,提出利用HA构建Fe3+/Fe2+循环,可能是强化O3/Fe2+均相催化体系的一种新方法.     

Fe^3＋、Ce^4＋掺杂改性对SO4^2-/TiO2固体超强酸催化尿囊素催化性能的研究

采用液相浸渍的方法对SO4^2-/TiO2进行Fe、Ce双元素掺杂改性,以合成尿囊素产率大小为判断标准,考察通过掺杂改性后的催化剂催化性能,优化制备催化剂的工艺条件。结果表明,当Ce^4＋：TiO2=0.06%、Fe^3＋：TiO2=0.2%,浸渍溶液是硫酸,浸渍浓度为0.66 mol·L^-1,浸渍溶液的体积为15 mL/g,浸渍时间为20 h,焙烧温度540℃,焙烧时间3.4 h,尿囊素的产率最高,催化活性最佳,可重复使用4次以上,重复实验得到的尿囊素平均产率基本维持在65%左右。制得的尿囊素进行产品鉴定,符合工业标准。     

Fe3+交联聚乙烯亚胺-单宁酸复合纳滤膜研究

利用聚乙烯亚胺(PEI)、单宁酸(TA)与Fe³⁺之间的螯合作用,通过层层自组装技术,制备了PEI-TA复合纳滤膜,对其表面形态及性能进行了表征,并研究了TA、Fe³⁺含量和组装层数对膜性能的影响。结果表明,当PEI、TA、Fe³⁺的质量浓度分别为2、3、3 g/L,组装层数为6层时,复合膜性能为优。优化膜对Na₂SO₄、MgCl₂、NaCl的截留率分别为97.34%、65.46%、73.11%,水通量达24.91 L/(m²·h)。该复合膜制备工艺简单、绿色,在脱盐、水质软化等水处理领域具有应用潜力。     

Fe3+掺杂Bi2MoO6光催化剂的合成及其活性研究

以钼酸铵、硝酸铋和硝酸铁为原料,采用水热/溶剂热法合成了铁掺杂的钼酸铋光催化剂,用X-射线粉末衍射、扫描电镜及紫外-可见吸收光谱等进行表征,并以罗丹明B为模型污染物,考察了纳米钼酸铋对罗丹明B溶液的光催化降解活性;以噻吩作为典型的含硫污染物,评价样品的光催化氧化脱硫活性。结果表明,Fe元素掺杂导致Bi2 MoO6的尺寸下降,比表面积增大;Fe掺杂,Bi2 MoO6吸收边发生红移;光催化活性与Fe元素的掺杂浓度有关,当掺杂量为0.5%时,活性最高;Fe掺杂Bi2MoO6对模拟汽油具有较好的脱硫活性,模拟可见光照射3 h,可使用模拟汽油的硫含量降低至70μg/g以下,脱硫率达到89%。     

Fe3+和Ce3+掺杂对TiO2光催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维上涂层TiO₂光催化剂,并掺杂Fe³⁺和Ce³⁺修饰TiO₂光催化剂,进行了间歇式光催化降解气相苯实验,结果表明掺杂Fe³⁺和Ce³⁺均可以提高TiO₂光催化剂的活性,其中0.2% Fe³⁺/TiO₂光催化剂活性最好.借助XRD、SEM和XPS等表征手段来分析修饰前后的催化剂表面的物理化学性质变化,研究表面性质的变化对于光催化性能的影响.表征结果显示载体玻璃纤维表面均匀分布了粒径为40～60 nm的锐钛型TiO₂微粒,0.2%Fe³⁺和Ce³⁺掺杂后催化剂表面Ti³⁺浓度增大,表面羟基浓度减小.催化剂表面的Ti³⁺会与被吸附氧气反应形成Ti⁴⁺并同时产生活性组分O^-₂,氧化剂O^-₂在光催化降解苯反应过程中起着重要作用.     

Simultaneous co-substitution of Sr2+/Fe3+ in hydroxyapatite nanoparticles for potential biomedical applications

In human, strontium (Sr) follows the same physiological pathway as calcium and thus could be used for improving the bioactivity and osteoconductivity of hydroxyapatite (HAp) in bone tissues. Similarly, iron (Fe) can potentially play an important role in bone remodeling due to its magnetic properties. Therefore, the current study was aimed to simultaneously co-substitute Sr²⁺/Fe³⁺ in HAp nanoparticles for various potential biomedical applications. The Sr²⁺/Fe³⁺ co-substituted HAp nanoparticles were systematically synthesized through sonication-assisted aqueous precipitation method. The as-synthesized nanoparticles were evaluated for different physicochemical and biological properties. X-ray diffraction (XRD) patterns of Sr²⁺/Fe³⁺ co-substituted HAp nanoparticles confirmed their phase purity and showed hexagonal-like structure. Scanning electron microscope (SEM) micrographs showed an agglomerated rod-like morphology of HAp nanoparticles which contained pores consisted of small spheroids. The nanoparticles displayed magnetization (Ms) reliance on the loading level of mole % (X?=?Fe³⁺) and exhibited tunable porosity and microhardness (Hv) upon heat treatment. The nanoparticles showed less than 5% hemolysis demonstrating high blood compatibility with high in vitro bioactivity performance. The multifunctional properties of synthesized nanoparticles make them a potential candidate for various biomedical applications; including bone grafting and guided bone regeneration, targeted drug delivery, magnetic resonance imaging, and hyperthermia based cancer treatment.     

Electrochemical kinetic study of the Fe3+Fe2+ system in oxalate medium

The overall processes were determined for the reduction of Fe³⁺ to Fe²⁺, in an oxalate medium and at oxalate concentrations of less than 0.5M. The coordination numbers of the oxidized and reduced species were calculated, together with the number of intervening protons that depend on the oxalate concentration and the pH.In addition, the species that reduces at the electrode is determined, together with the intensity equations for each process.     

O2对铁掺杂玻璃纤维负载TiO2光催化降解苯酚的影响

采用三价铁对TiO2进行掺杂改性,并以玻璃纤维为载体,将改性后的TiO2负载到其表面,形成光催化反应填料,以高压汞灯为光源,进行水中苯酚的光催化降解,反应过程中引入O2,以促进水中HO.的生成,重点考察了O2的引发作用对光催化氧化的影响。结果表明,O2的加入对HO.的产生有显著的引发作用,可明显提高光催化效率。在(UV365)250 W光源照射下,pH值为3～5,O2通入量1.0 L/(min.L),反应器内上升流速为0.7 m/min等实验条件下,初始浓度为30 mg/L的苯酚废水,经120 min光催化反应后,其矿化率可达83%以上。     

Spectroscopic Properties and Energy Transfer Mechanism of Er^3＋/Yb^3＋/Ce^3＋ Codoped Tellurite-based Glasses

为进一步揭示多稀土离子共掺低声子能量玻璃中Er3＋的光谱特性及其发光机理,采用高温熔融法制备了Er3＋/Yb3＋/Ce3＋共掺组分为（72.5–x）TeO2–20ZnO–5La2O3–0.5Er2O3–2Yb2O3–xCe2O3（x=0,0.4,0.7,1.0,摩尔分数x%）的碲酸盐玻璃,通过测量吸收光谱、荧光光谱和无掺杂样品的Raman光谱,以及计算相应能级间的吸收截面和受激发射截面,研究并分析了Yb3＋和Ce3＋离子掺杂对于Er3＋的1.55μm波段荧光特性的影响。结果显示：Yb3＋和Ce3＋的引入能显著增强975nm泵浦下Er3＋的1.55μm波段荧光强度。分析表明：Er3＋在1.55μm波段荧光强度的增强主要归结于Yb3＋/Yb3＋、Yb3＋/Er3＋离子间的共振能量传递过程以及基于单声子和双声子辅助的Er3＋/Ce3＋离子间的能量传递过程,并通过计算得到了相应稀土离子间的能量传递微观参数和声子所作的贡献比。