花状与颗粒状NiMn2O4纳米材料的制备及其超级电容性能

分别以尿素和氨水为沉淀剂，采用热溶剂法制备了多孔的花状NiMn₂O₄和颗粒状NiMn₂O₄纳米电极材料，采用 X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和N₂ 吸附-脱附等手段对NiMn₂O₄材料的物相、形貌结构和孔径分布进行了表征，并通过循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等方法测试了所制备材料的电化学性能。研究了沉淀剂对NiMn₂O₄材料形貌、微观结构及电化学性能的影响。结果表明：以尿素为沉淀剂的NiMn₂O₄是由纳米片组成的花状结构，纳米片厚度为50～60nm，比表面积为104m²/g。在 1A/g 电流密度下比电容为1614F/g，在5A/g电流密度下，尿素为沉淀剂的花状NiMn₂O₄材料经1000次恒电流充放电后其比电容可达初始值的89%。以氨水为沉淀剂的多孔NiMn₂O₄为直径约30nm的纳米颗粒结构，颗粒间团聚严重，比表面积为91m²/g。在1A/g电流密度下比电容为1147F/g，在5A/g电流密度下，氨水为沉淀剂的颗粒状NiMn₂O₄材料经1000次恒电流充放电后其比电容可达初始值的80%。尿素为沉淀剂的花状NiMn₂O₄具有优越的超级电容性能。     

纳米红磷的制备及其光降解性能的研究

采用水热-研磨的方法处理商业红磷(C-RP)获得纳米级RP光催化剂。选择罗丹明B(RhB)考察该催化剂的光催化活性。研究结果表明C-RP经水热后选择研磨处理,其光催化活性显著提高。当研磨2h时,光催化剂体现出最高的光催化活性,其光降解速率常数是3.16×10^-2 min^-1,是C-RP的8.25倍。系列表征结果表明C-RP水热-研磨处理后提高其光催化活性的主要原因是:粒径变小,具有更多的活性位点,提高光生电子和空穴的迁移和分离。另外,通过捕获剂实验,最终确定在光降解反应过程中起主要作用的是光生空穴(h^+)和超氧基自由基(O2^·-)。     

三嗪三苯甲酸铕配合物的构筑、晶体结构及表征

本文在水热合成条件下,以醋酸铕,三嗪三苯甲酸为原料,合成了一种新型铕配位聚合[Eu(TATB)(H_2O)]_n,并通过X-射线单晶结构、红外光谱、荧光光谱进行了分析和表征。结构分析表明,此配合物属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数a=2. 8637(4) nm,b=2. 2239(30) nm,c=2. 0397 nm,α=90°,β=134. 514°,γ=90°,V=9. 263(2) nm3,Z=8。配合物1中存在两个晶体学独立的铕离子,由两个处于八配位的四方反棱柱构型组成。荧光光谱分析表明,配合物1的发射光谱可归属为金属离子铕的特征发光。     

微波水热剥离制备高结晶六方氮化硼纳米片

简单高效的制备高结晶度的六方氮化硼(h-BN)纳米片一直是一个挑战性的课题。本文提出了一种采用微波水热剥离制备高结晶度的h-BN纳米片的方法。通过XRD、SEM、TEM、AFM和拉曼等表征手段证明了该方法的有效性,并表征了剥离制备纳米片的特性。借助于表征分析结果,提出了微波水热剥离制备氮化硼纳米片的机制,为应用于制备其他的二维材料奠定了基础。     

基于地球化学的水热还原矿化稳定砷的技术思路

砷作为有色金属矿物的共伴生元素,在有色金属冶炼过程中以含砷“三废”形式大量产出。由于砷具有强致癌性及毒性,导致砷的安全处置问题严重困扰着有色金属冶炼企业。本文通过阐述含砷废水中砷的两种稳定化工艺的研究进展,对比了现有稳定化工艺的优缺点,结合药剂稳定化和矿物稳定化的优点,借鉴砷元素在地球化学中的成矿规律,提出了硫化沉砷?水热还原矿化稳定砷的技术思路。首先采用硫化法脱除含砷废水中的砷,砷的沉淀率高达99.65%,硫化沉淀物在TCLP毒性检测中砷的浓度达到212.9 mg/L。然后采用As-S系一元水热还原矿化法和As-Fe-S系二元水热还原矿化方法稳定砷,稳定化产物分别为雌黄和雌黄?铁硫系(黄铁矿、硫化亚铁)混合物,在TCLP毒性检测中砷的浸出浓度分别为3.86 mg/L和2.65 mg/L。水热还原矿化工艺实现了含砷废水中砷的脱除及稳定化的目的,为水溶液中砷的脱除和稳定化提供了新的思路。     

含镁皂石的合成与表征

采用水热法合成出不同镁通过量的两种镁皂石,分别用羟基铝低聚物交联制得交联皂石。用XRD表征了样品的晶相,元素分析确定了样品的化学组成及结构式,同时采用程序升温脱附法(NH3-TPD)、吡啶脱附IR表征样品的酸量及表面酸类型。结果表明:制得的交联镁皂石晶相完整,有序度高。样品均有B酸和L酸中心,交联镁皂石表面L酸中心所占的份额大。