富钛料制备H_2TiO_3型锂离子吸附剂及其吸附性能研究

以熔分钛渣提纯得到的富钛料为钛源,通过固相法合成了吸附剂前躯体β-Li_2TiO_3。前躯体Li_2TiO_3经酸洗脱出Li~+后制备得到H_2TiO_3型锂离子吸附剂。考察了前躯体Li_2TiO_3的合成温度,采用吸附动力学模型和Langmuir吸附等温方程研究了吸附剂的吸附性能。结果表明:当反应温度为750℃时,得到了具有良好结晶性的前驱体β-Li_2TiO_3。在Li~+浓度为2 g/L的LiOH溶液中,该吸附剂的Li~+吸附容量为28.51 mg/g。随吸附液的碱性增强,Li~+浓度升高,吸附剂的吸附容量增大。通过Langmuir吸附等温方程计算,得出该吸附剂的理论最大吸附容量为45.6 mg/g。     

Ag掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ag掺杂纳米二氧化钛。采用SEM、XPS、XRD、UV-Vis对样品进行表征。结果表明,未掺杂的样品的粒径在80～100nm,Ag掺杂的样品的粒径在40～50nm;Ag元素成功进入晶格,含量为0.67%(原子分数);400℃热处理时,掺杂与未掺杂样品晶型基本相同,600℃热处理时,掺杂能够抑制样品晶型的转变;掺杂使二氧化钛的吸收带边发生了一定的红移。在此条件下Ag的最佳掺杂量为0.5%,最佳热处理温度为600℃。在最佳条件下,以甲基橙为模拟污染物,经过120min的光催化实验,降解率达到97.9%。     

果胶对稀土金属镨(Ⅲ)的吸附研究

研究了低脂果胶对稀土金属镨(Ⅲ)的吸附,考察了吸附时间、吸附溶液的pH值、吸附温度、吸附剂果胶的用量、镨(Ⅲ)离子的浓度对果胶吸附镨(Ⅲ)的吸附容量的影响。对吸附前后的果胶做了红外光谱分析。结果表明:最佳的吸附时间为60min,pH值为2.0,吸附温度为45℃,吸附剂用量为0.01g,镨(Ⅲ)离子的浓度为5.0μg·m L~(-1)。在合适条件下,果胶对镨(Ⅲ)的吸附容量达到19.975 mg·g~(-1),吸附后果胶与Pr发生了反应。     

甘蔗渣制备高吸水树脂及性能研究

以甘蔗渣为原料,经超声波碱性双氧水法预处理,再与丙烯酸进行接枝反应,索式提取,制备了复合高吸水树脂(SAP)。探究其在不同液体中的吸液能力及不同温度下的保水能力。结果表明:高吸水树脂在去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液中的吸水倍率分别为514、121、35g·g~(-1),在自然条件下放置72h,其保水倍率分别为:73%、28%、10%,在35、40、45℃条件下烘烤5h后,吸收自来水的树脂的保水倍率分别为:52%、19%、0.61%。     

以PVP为软模板构建的层状介孔TiO2及其光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为软模板、硫酸钛为钛源,采用无机沉淀-胶溶法制备了层状介孔PVP-TiO₂。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、比表面积分析仪(BET)分别对样品的表面形貌、晶相组成、紫外吸收带边、比表面积和孔结构进行了表征分析,对层状结构的形成机理进行了研究。以甲基橙为目标降解物,研究了样品的光催化性能。结果表明：在相同条件下,PVP-TiO₂对甲基橙的最佳降解率达到93.84%,明显高于纯TiO₂。经PVP改性后,TiO₂试样出现了层状介孔结构,结晶度和晶粒尺寸均减小,促进了锐钛矿向金红石相的转变,并且PVP的引入使得TiO₂的光吸收带边发生了一定的蓝移。     

氨水挥发法制备氮掺杂TiO_2纳米管及表征

采用阳极氧化法在纯钛片表面制备了TiO_2纳米管,在随后的热处理过程中通过浓氨水受热挥发提供的氨气氛下进行掺氮,采用SEM、XRD、XPS对氮掺杂的TiO_2纳米管进行了表征,采用自制光催化污水处理装置研究了氮掺杂对TiO_2纳米管光催化性能的影响。结果表明:制得的TiO_2纳米管管径为80～90nm,壁厚为5～10nm;经400℃热处理后,未掺杂、氮掺杂TiO_2纳米管的晶型相同;氮掺杂使TiO_2纳米管的光催化性能提高了4.7%。     

蔗渣纤维丙烯酸高吸水性树脂的制备与表征

采用溶液聚合的方法,合成了蔗渣纤维(SCB)与聚丙烯酸(PAA)的接枝共聚物(SCB-g-PAA);通过FT-IR、DSC、TG、SEM、XRD对接枝共聚产物进行表征,并研究了接枝共聚产物对去离子水、自来水和0.9%NaCl溶液的吸液性能和保液性能。结果表明,聚合产物结构表征表明蔗渣纤维与丙烯酸确实发生了接枝反应;蔗渣纤维丙烯酸接枝共聚物对去离子水、自来水和0.9%NaCl溶液的吸收倍率分别为673g.g-1、288g.g-1、59g.g-1;接枝共聚产物在常温条件下对自来水具有良好的保水性能。     

TiO_2纳米管在不同条件光催化降解的活性研究

本文利用阳极氧化法在纯钛片表面制备了TiO2纳米管阵列膜,解决TiO2光催化剂的涂敷固定问题。采用场发射扫描电镜(FESEM)和XRD对制备TiO2纳米管阵列膜的形貌和晶体结构进行表征。结果发现,所制得的纳米管管径70～80nm,壁厚5～10nm,XRD显示经420℃热处理的TiO2纳米管为锐钛矿晶型,经500℃热处理的TiO2纳米管出现金红石晶型。以10mg·L-1的甲基橙溶液为降解物进行光催化试验,分别研究了溶液的初始pH值、TiO2纳米管阵列膜的晶型、TiO2膜的使用次数对降解率的影响。试验结果表明,当溶液初始pH值为1时,TiO2纳米管阵列的光催化性能最好,同时随着TiO2膜使用次数的增加,其光催化效果有所下降。     

无机沉淀胶溶法制备钛锂离子筛及其吸附性能研究

以硫酸钛、乙酸锂为主要原料,采用无机沉淀胶溶法制备了偏钛酸型钛锂离子筛。采用BET、XRD、XPS和ICP-OES对样品的比表面积、孔结构、晶相组成、化学元素组成、溶液中Li~+及Ti~(4+)的浓度进行测试,并研究了其吸附等温线和吸附动力学行为。结果表明:加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)后,产物的介孔结构数量增加,孔容明显增大,比表面积也有效增大;与Langmuir吸附模型相比,吸附剂的吸附方式更符合Freundlich吸附模型,说明吸附剂对Li~+的吸附并非单层吸附;吸附动力学过程符合伪二级动力学模型,说明吸附方式为化学吸附。     

N掺杂二氧化钛纳米管的制备及光催化性能研究

采用阳极氧化法在纯钛表面制备了二氧化钛纳米管,并在热处理的过程中提供氨气氛进行掺N。场发射扫描电镜(FESEM)观察结果表明,制得的纳米管管径为70～80 nm,壁厚为5～10 nm;XRD分析结果表明,400℃热处理的未掺杂二氧化钛为纯锐钛矿相,400℃热处理掺杂后的二氧化钛为锐钛矿和金红石混相。以甲基橙为参考污染物,采用分光光度计研究了未掺杂和N掺杂二氧化钛纳米管对污染物的光催化性能。结果显示N掺杂的二氧化钛纳米管的光催化性能比未掺杂的提高了11.1%,光催化效果差异是N掺杂引起的。