膨胀石墨对各种油类的吸附动力学

通过对吸附率(有效吸附系数)Ks和饱和吸附量msat的测量,描述了粘度为0.001 Pa·s～0.850 Pa·s的各种油类在膨胀石墨柱中的吸附动力学,发现吸附率Ks对油类粘度有很强的相关性.吸入膨胀石墨柱中的饱和吸附量msat几乎恒定在50kg/kg,该值略低于由膨胀石墨块直接浸渍在油中测得的吸附容量,这是由于所吸附的油沿膨胀石墨柱高度存在重力梯度.     

膨胀石墨的吸附作用

本文介绍了膨胀石墨吸附性能研究现状，讨论了膨胀石墨的微观结构，表面特性和吸附特性。在此基础上对膨胀石墨吸附方面的应用进行了综述，讨论了进一步研究的方向。     

膨胀石墨对水面浮油的吸附性能

以硫酸为插层剂、过氧化氢为氧化剂,用化学法制备了膨胀石墨,分析了膨胀石墨对水面原油的吸附过程,测试了膨胀石墨对水面原油和齿轮油的最大吸附量。结果表明:膨胀石墨对水面原油和齿轮油的最大吸附量均与油的黏度和温度有关,最大吸附量随温度的升高而升高,随黏度的升高而降低。     

TiO2负载工艺对膨胀石墨吸附原油性能的影响

将异丙醇钛盐与水洗后的可膨胀石墨，或者与水洗并干燥后的可膨胀石墨混合并加热，分别制备了负载TiO2的两种膨胀石墨吸附材料-膨胀石墨／TiO2-1（记为EG／TiO2-1）和膨胀石墨／TiO2-2（记为EG／TiO2-2）。结果表明：异丙醇钛盐与水洗后的可膨胀石墨混合后，部分TiO2溶胶存在于石墨层间；而与水洗并干燥后的可膨胀石墨混合后，绝大部分TiO2溶胶分布在石墨层表面及边缘。EG／TiO2-1和EG／TiO2-2对原油的最大吸附量分别为57g／g和55g／g。     

膨胀石墨的表面修饰及其对甲醛吸附性能研究

以氧化插层法制备的膨胀石墨(expanded graphite,EG)为吸附剂,采用十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium btomide,CTAB)对EG进行表面修饰(改性).研究改性和吸附工艺对EG吸附甲醛气体性能的影响.结果表明:改性荆的浓度对EG吸附甲醛气体有较大影响,当CTAB的浓度为0.04 mol/L时,改性EG对甲醛的吸附效果较好.随着改性温度和时间的增加,改性EG对甲醛的吸附量先增加后减少,最佳改性温度和时间分别为70℃和90min.在室温(25℃)下,改性EG对甲醛气体的吸附效果较好.最佳工艺条件下,改性EG对甲醛气体的吸附量高达840mg/g.     

膨胀石墨/TiO2/NiO对原油的吸附及被吸附原油的降解性能研究

将硝酸镍与氨水的反应产物、异丙醇钛盐和水洗并干燥后的可膨胀石墨混合，加热，制备出膨胀石墨／TiO2/NiO复合吸附材料。分别采用SEM、XRD和FT-IR对产物进行了表征，测定了产物对原油的最大吸附量，并对比了吸附在膨胀石墨／TiO2和膨胀石墨／TiO2/NiO中原油的降解程度。结果表明：每克膨胀石墨／TiO2／NiO最多可吸附原油56g；在紫外光（UV）照射下，吸附在膨胀石墨／TiO2和膨胀石墨／TiO2／NiO中的原油均能被降解掉，其中吸附在膨胀石墨／TiO2／NiO中的原油远比吸附在膨胀石墨／TiO2的原油降解得快。     

重油在含有TiO2微粒的膨化石墨上的吸附和分解

将由天然鳞片石墨合成的层间化合物和异丙醇钛盐一起加热，成功地制得了具有光催化特性的锐钛矿粉TiO2分散在膨化石墨间的复合材料。一些具有球形结构的TiO2微粒，优先分散于石墨层的边沿。对重油而言，这种材料呈现了它在紫外（UV）光辐照下的吸附和分解作用。吸附在分散有TiO2的膨化石墨上的重油能在UV辐照下分解掉，其分角速度远比重油中混合锐钛矿结构的TiO2粒子的场合快速得多。     

膨胀石墨对纯油的吸附性能

以硫酸为插层剂、过氧化氢为氧化荆,用化学法制备了膨胀石墨。用扫描电子显微镜（SEM）分析了膨胀石墨的孔状结构,测试了膨胀石墨对纯油的吸附量。结果表明：膨胀石墨具有明显的三级孔状结构,膨胀石墨对原油、齿轮油、液压油和汽油的最大吸附量分别为80、85、60和50g／g,这种结果与油品的粘度有关。     

影响膨胀石墨膨胀容积因素的研究

以硫酸（98％）为插层剂、过氧化氢（30％）为氧化剂，用化学法制备膨胀石墨。通过正交实验确定最佳制备备件。结果表明：当石墨与硫酸重量比为1：3，硫酸与过氧化氢体积比为1：0．1，反应时间90min，反应温度50℃，膨化温度1000％，膨化时间20s时，膨胀石墨的膨胀容积可达250ml／g。     

膨胀石墨电极用于电化学氧化降解甲基橙模拟废水

采用具有优良导电能力的膨胀石墨(EG)作为阳极材料,通过电化学氧化降解甲基橙模拟废水.当废水pH值为2.0,电流密度为13mA·cm-2,电解质浓度为0.1 mol· dm-3,电解时间为20 min时,甲基橙模拟废水的脱色率达到98.6％,COD去除率为58.5％.该降解过程基于化学吸附和电化学氧化,亦即,甲基橙分子首先通过EG表面的-OH键吸附在EG表面,然后通过电化学氧化降解.结果表明:EG是一种处理染料废水的优良材料.     

ZrO2-膨化石墨/焦炭复合材料的结构和制备

运用两种不同技法制备了ZrO2纳米粒子改性的膨化石墨/焦炭复合材料,应用XRD、SEM和TEM对所得ZrO2改性炭材料进行了表征.技法1:在ZrO(NO3)2及NH4OH溶液中反复交替地浸渍低密度膨化石墨/焦炭块体,随后在1200℃氮氛中热处理,以使在炭块自由表面沉积ZrO2纳米粒子的薄层.技法2:将可膨胀石墨、酚醛树脂粉和ZrOC2 O4-改性的纤维素纤维混合物封装于一容器中,使之经受900℃热激震,随后在氮氛中1200℃热处理,获得改性复合材料.结果表明:复合材料中ZrO2纳米粒子呈现三种尺寸:6nm～30nm为单独的纳米粒子和小微粒;200nm～1000nm为长树突状结构物;1μm～40μm为形如纤维素前驱体的杆状物.     

The preparation and morphology characteristics of exfoliated graphite derived from HClO4-graphite intercalation compounds

Natural flake graphite (NFG) and perchloric acid (PA) were used as host material and intercalating agent, respectively, to synthesize graphite intercalation compound (GIC) through chemical method in the binary HClO₄-graphite system. The HClO₄-GIC was exfoliated above 200 °C to produce exfoliated graphite (EG). The exfoliating ability of HClO₄-GIC was characterized through its exfoliated volume (EV), i.e. the apparent volume of EG of per unit weight. The effect of some technological parameters on the EV was discussed in detail. The HClO₄-GIC prepared under the condition: the intercalating reaction temperature, time and the mass ratio of PA to NFG being 120 °C, 30 min and 5/1, respectively, has an outstandingly exfoliating ability at low temperature (200 °C) and its EV can attain 360 cm³/g. In addition, the morphology characteristics of EG were characterized by scanning electron microscope.     

膨胀石墨的孔隙结构-中国国家自然科学基金和日本学术振兴会联合研究项目报道

通过对膨胀石墨膨化容积，石墨蠕虫之间和内部孔隙尺寸的测定，详细研究了膨胀石墨的孔结构，建立了一些估测孔结构的新技术；为了研究膨胀石墨的孔结构，发展了一些测量新技术：包括石腊浸渍法，将石墨蠕虫浸渍在液态石蜡中，石蜡就会填充石墨间的大孔隙，通过断裂方法还可以看到蠕虫内部孔隙，这些方法均需要借助图像处理技术。本论文第一部分分析了市售膨胀石墨的孔隙结构，第二和第三部分分别讨论了胀化温度和插层剂对孔结构的一些影响。     

Sorption of p-nitrophenol onto sediment in the presence of cetylpyridinium chloride and Pb(NO3)2: influence of pH

pH and the presence of compounds have a great effect on the sorption of organic contaminants. In this study, batch equilibrium experiments were carried out to investigate the influence of pH on the sorption of p-nitrophenol (PNP) onto sediment in the presence of Pb(NO₃)₂ and cetylpyridinium chloride (CPC) cationic surfactant. Results indicated that in the multi-solute system with PNP, Pb(NO₃)₂ and CPC, the sorption of PNP increased with the increasing pH and the amount of sorbed PNP at equilibrium was much higher than in the single-solute system. This can be attributed to the presence of Pb(NO₃)₂ and CPC. It is believed that the main reason for that was the larger sorption of CPC at higher pH allowing higher sorption of PNP. The results are believed to provide a useful insight into describing the transport and fate of PNP in natural environments.     

膨胀石墨负载纳米TiO2光催化剂的制备及对甲基橙溶液的吸附与光降解

以钛酸丁酯为钛源,膨胀石墨为载体,采用溶胶-凝胶法成功地制备了膨胀石墨(EG)负载TiO2光催化剂(TEG),采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积等分析技术对样品进行表征,以甲基橙为目标降解物,考察了热处理温度、负载次数、目标降解物浓度等不同条件下催化剂的光催化性能.结果表明,氧化钛以纳米颗粒的形式附着在膨胀石墨薄片表面,具有疏松多孔蠕虫状结构的膨胀石墨为氧化钛提供高浓度的三维降解环境,负载2次在500℃下经过3h热处理得到的催化剂在紫外光激发下对甲基橙溶液表现出较高的光催化活性.     

Sorption of metal ions on lignite and the derived humic substances

The study presents results of sorption of metal ions (Pb2+, Zn2+, Cu2+, and Cd2+) onto lignite mined in South Moravia, Czech Republic, and solid humic substances (humin and humic acid) derived from it. The efficiency of these sorbents has been studied as a function of contact time, solution pH, and metal concentration. The sorption efficiencies were higher for humin and lower for humic acid samples than for the original lignite. With its high sorption capacities of several mmol/g, particularly for Pb2+ and Cd2+, the South Moravian lignite can provide a cheap source material for preparation of sorbents utilizable in removal of toxic metals from wastewaters.     

纳米石墨薄片及聚合物/石墨纳米复合材料制备与功能特征研究

分析与总结了聚合物／石墨纳米功能复合材料制备方法,还根据制备纳米功能复合材料所需的纳米微观结构和功能特征介绍了石墨和膨胀石墨微观结构、膨胀石墨的物化性能,并对纳米石墨薄片制备和修饰进行研究,最后提出聚合物／石墨纳米功能复合材料发展方向。