粉煤灰基沸石负载二氧化硅对Cu2+吸附性能

以粉煤灰(fly ash,FA)为原料采用水热合成法制备粉煤灰基沸石(fly ash zeolite, FAZ),通过Na_2SiO_3进行改性,制备了粉煤灰基沸石负载二氧化硅的铜离子吸附剂(fly ash zeolite loaded silica,FAZS),利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附孔径分布(BET)进行表征。以铜离子为吸附模型离子,考察了Ph、吸附剂用量和吸附时间等因素对吸附量的影响。结果表明,FAZS对Cu~(2+)具有较好的吸附能力;在298 K时,FAZS对Cu~(2+)的吸附符合准二级动力学模型且为化学吸附过程,在80 min内基本达到吸附平衡,最大吸附量高达127.4 mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能比较好地拟合FAZS对Cu~(2+)的吸附。热力学数据说明该吸附是吸热、自发的过程。     

SBA-15负载钼磷酸铵材料的原位合成及其对Cs+的吸附性能研究

采用原位水热合成法制备了钼磷酸铵/分子筛复合材料(AMP/SBA-15),通过红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和N2吸附等手段对材料进行了表征,并考察了AMP/SBA-15对水溶液中Cs+的吸附性能。结果表明,Keg-gin结构的AMP可较好地负载于SBA-15中,并在吸附实验中保持完整的结构。该材料对Cs+的平衡吸附时间为3d,平衡吸附量为54.3248mg/g;Cs+最大脱附率为72%,脱附后材料的比表面积和孔容可基本复原;吸附动力学符合准二阶动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型。     

沸石对溶液中铈离子的吸附性能

采用间歇法研究了沸石对溶液中铈离子的吸附性能,并对它的吸附机理进行了初步探讨,从而为高放废液的处理提供新的技术途径,也可为高放废物的地质处置效果提供一定的参考。研究表明,沸石对溶液中铈离子吸附能力较低,吸附平衡时间较长,约为168小时;固液比1∶50、溶液中铈离子浓度1400mg/l及pH=1.5时,室温下沸石对溶液中铈离子的平衡吸附量约为22.5mg/g,平衡吸附率约为32%,平衡吸附比约为23.50ml/g;初始浓度一定时,平衡吸附量随着沸石加入量的增大逐渐减少,平衡吸附率与平衡吸附比则逐渐增大,但增大的幅度逐渐减小。     

改性钾长石的制备及其对Ni2+的吸附研究

通过在钾长石中掺加钙复合助剂对其进行焙烧改性制备Ni~(2+)吸附材料(MKf),由正交试验得到最佳制备条件并对其进行表征,考察MKf添加量、初始pH、振荡时间、初始浓度对MKf吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:MKf最佳制备条件为CaSO40.08g,CaCO30.3g,焙烧温度900℃,焙烧时间3h;MKf呈棒状结构,并有新物相CaSiO3生成;在初始Ni~(2+)浓度为200mg/L,MFf添加量为0.2g,初始pH为4,室温吸附24h条件下,MKf对Ni~(2+)的吸附率达到99.3%;吸附过程符合准一级动力学模型,吸附速率主要受颗粒内扩散和吸附反应控制;Langmuir等温模型能更好地描述MKf的吸附行为,最大吸附量为14.973mg/g,较改性前提高了4倍左右。     

粘土基陶粒的制备及其对Cd2+的吸附性能研究

以粘土为骨料,采用添加造孔剂法制备了多孔陶粒,将其作为吸附材料,研究了陶粒对Cd2+的吸附能力、吸附动力学和吸附机理.结果表明,粘土基多孔陶粒对Cd2+具有良好的吸附能力.固液比较大时,得到的吸附量值较小,且随着固液比的增大,陶粒对Cd2+的吸附效率和吸附速率均下降.吸附动力学模型研究表明,陶粒时CA2+的吸附符合准二级吸附速率方程,颗粒内扩散模型确定吸附过程由2个或多个步骤控制.陶粒中的-OH、C-O基团参与对Cd2+的吸附,形成了CdO新相,说明陶粒对Cd2+的吸附包括化学吸附.     

NaCl-MnO2联合改性沸石对水中Zn2+的动态吸附

研究了NaCl-MnO₂改性沸石填料柱对水中Zn²⁺的动态吸附性能。探讨了填料厚度、Zn²⁺的初始质量浓度和流速对穿透曲线的影响。结果表明,NaCl-MnO₂改性沸石能有效去除水中的Zn²,填料层增厚,穿透曲线上的穿透点向右移动,穿透时间延长;而流速、Zn²⁺的初始浓度增大,穿透曲线上的穿透点向左移动,穿透时间缩短;用Thomas模型描述Zn²⁺初始质量浓度为50mg/L、滤速为4mL/min时改性沸石对Zn²⁺的吸附动力学,相关系数为0.9994,平衡吸附容量为12.04mg/g。     

氨基化磁性纳米粒子的制备及其对Pb2+吸附性能研究

采用改进的高温分解法制备单分散Fe3O4纳米粒子,以正硅酸乙酯为硅源在其表面包覆SiO2,以N-氨乙基-γ氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂对复合粒子进行表面氨基化修饰,制备出氨基化磁性复合纳米粒子Fe3O4@SiO2—NH2。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD),振动样品磁强计(VSM)等手段对复合粒子进行了表征,并研究其作为吸附剂在不同条件下对Pb2+的吸附性能。表征结果显示,所制备的复合粒子具有核壳结构,粒径均匀大约在50nm,粒子表面拥有丰富的氨基功能基团;复合粒子饱和磁化强度为69.50A.m2/kg,具有超顺磁性。吸附实验表明所制备的氨基化磁性复合纳米粒子对Pb2+具有较大的吸附容量,是一种能够有效处理含铅废水的吸附材料。     

NaCl—MnO2联合改性沸石对水中Zn^2＋的动态吸附

研究了NaCl—MnO2改性沸石填料柱对水中Zn^2＋的动态吸附性能。探讨了填料厚度、Zn^2＋的初始质量浓度和流速对穿透曲线的影响。结果表明,NaCl-MnO2改性沸石能有效去除水中的zn^2＋,填料层增厚,穿透曲线上的穿透点向右移动,穿透时间延长;而流速、Zn^2＋的初始浓度增大,穿透曲线上的穿透点向左移动,穿透时...     

改性沸石对电镀废水中Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附

将天然沸石进行处理制备出多孔质改性沸石颗粒。在静态条件下，研究了改性沸石颗粒对重金属离子Pb^2 ,Zn^2 ,Ni^2 的吸附效果及条件，含Pb^2 ,Zn^2 ,Ni^2 的电镀废水经改性沸石颗粒吸附后，废水中Pb^2 ,Zn^2 ,Ni^2 的含量低于国家排放标准。     

Ba2+离子对Sr2Al2SiO7:Eu2+荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Ba2 离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7:Eu2 (x=0、0.1、0.2、0.4)荧光体.研究了Ba2 离子在基质Sr2Al2SiO7中的取代位置和机理,分析了Ba2 离子取代Sr2 离子对基质微结构及Sr2Al2SiO7:Eu2 荧光体发光性能的影响.XRD结果表明Ba2 离子取代Sr2 格位进入Sr2Al2SiO7晶格,导致晶胞体积增大.进入Sr2Al2SiO7晶格的Ba2 离子由于电负性较大,处在其周围的Eu2 离子外层电子受Ba2 离子影响,电子云膨胀,使发光波长发生红移.同时,掺入Ba2 离子后Sr2-xBaxAl2SiO7晶场强度增强,晶体场对Eu2 离子5d能级的劈裂程度增大,劈裂重心下降.Ba2 离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7:Eu2 (x=0、0.1、0.2、0.4)荧光体发射主峰位于520nm,与未掺杂Sr2Al2SiO7:Eu0.022 荧光体的发射峰相比出现红移.     

Yb3+,Tb3+共掺杂Sr2B2O5荧光粉的制备及其下转换发光性能的研究

采用高温固相法合成了Tb³⁺, Yb³⁺共掺杂的Sr₂B₂O₅荧光粉。通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)对样品的物相结构和发光性质进行了表征。XRD结果表明, 合成样品为单斜结构的Sr₂B₂O₅相。分别使用543 nm和980 nm的监测波长, 得到的激发光谱均在354 nm、374 nm处有较强的激发峰, 其中374 nm处最强, 说明Sr₂B₂O₅荧光材料在近紫外光区对太阳光有很强的吸收; 在374 nm( Tb³⁺:⁷F₆→⁵D₃) 紫外光激发下, 观察到Tb³⁺: ⁵D₄→⁷F_J ( J = 6, 5, 4, 3) 可见光区发射光, 并检测到Yb³⁺: ²F_5/2→²F_7/2的近红外发射光。通过研究激发光谱和发射光谱与Yb³⁺掺杂浓度的关系, 发现在单斜晶体Sr₂B₂O₅中, Yb³⁺具有很高的猝灭浓度。     

The combined effect of radiation and carbonation on the immobilization of Sr and Cs ions in cementitious pastes

In the present study the effect of gamma irradiation on the transport of immobilized Sr and Cs ions in cementitious paste samples is described. During the irradiation process, the samples were exposed to atmospheric conditions. Hence, atmospheric carbonation of samples could takes place. Cementitious pastes, differing in their w/c ratio (0.3, 0.45), were exposed to an integral dose of 10⁷ grays (Gy) of γ irradiation during a period of approximately 6 months. The effect of irradiation on the transport properties of the immobilized Sr and Cs ions was studied by leaching experiments. The carbonation depth of the different samples was measured and found to markedly increase in the case of irradiated samples compared to samples not exposed to irradiation. The enhanced carbonation is associated with the dehydration due to radiolysis of pore water in the paste. It was found that the irradiation resulted in a marked decrease in the leached fraction of Sr ions. This is related to the increased carbonation found for the irradiated samples. On the other hand, a small increase in Cs diffusivity was found for irradiated samples. This increase in leachability might be associated with the formation of microcracks in the irradiated sample.     

蓝色长余辉发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Ln3+的合成和性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土掺杂的Sr2MgSi2O7:Eu2 0.02,Ln3 0.04(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:掺杂了不同稀土离子的Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Ln3 的晶体结构均为四方晶系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于402nm处,次激发峰位于415nm处,与高温固相法制得的样品相比,激发峰发生了明显的红移;发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于468nm附近,是由典型的Eu2 的4f5d-4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度与余辉性质有所差别,其中Dy3 是最理想的共掺杂稀土离子,Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Dy3 的亮度最高、余辉时间最长,可达5h以上;而Sr2MgSi2O7:Eu2 ,Sm3 的发光强度最低,余辉时间最短.     

Eu2+和Dy3+掺杂浓度对Sr2MgSi2O7材料的荧光和长余辉性能的影响

采用高温固相法制备得到Sr₂MgSi₂O₇: Eu²⁺和Sr₂MgSi₂O₇: Eu²⁺, Dy³⁺发光粉, 并详细研究了Eu²⁺和Dy³⁺的掺杂浓度对Sr₂MgSi₂O₇材料的荧光和长余辉性能的影响。所有样品都在470 nm附近呈现较宽的发光峰, 这可归因于Eu²⁺离子的4f⁶5d→4f⁷电子能级跃迁。当Eu²⁺掺杂浓度超过淬灭浓度, 其浓度淬灭效应导致发光粉的荧光强度下降和余辉时间减短。同时, 发射峰的峰位随Eu²⁺浓度的增加而发生红移, 这主要由于晶体场分裂能和斯托克斯位移变化造成的, 而电子云扩大效应变化所产生的影响相对较弱。Dy³⁺离子会抑制荧光, 但有助于延长余辉时间。当其掺杂浓度超过10mol%时, Eu²⁺\Dy³⁺离子通过隧道复合机制发生浓度淬灭, 从而使材料的长余辉寿命减少。     

Eu2+,Dy3+掺杂夜光纤维用发光材料的余辉特性和陷阱能级分布

采用高温固相法制备了夜光纤维用Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+蓝色长余辉发光材料,结合夜光纤维对发光材料性能的要求,通过X射线衍射图谱、荧光光谱、余辉衰减曲线及热释光谱对材料的结构、发光性能和陷阱能级分布进行了表征,重点分析了稀土离子Eu2+和Dy3+的掺量及比例的变化对材料余辉过程和陷阱能级分布的影响。结果表明适中的Dy3+掺量能产生合适的陷阱能级,从而获得较好的余辉效果,Dy3+掺量不同但衰减规律相似,经拟合余辉衰减包括快衰减、中衰减、慢衰减3个过程。而当Dy3+掺量不变,Eu2+掺量达到0.05mol时,发光强度骤然下降,出现发光淬灭。随着Dy3+掺量的增加,陷阱能级的深度E值逐渐变大,当Dy3+掺量增加到0.06mol时,E值反而大幅降低。     

Sr2+:α-BBO单晶的性能和缺陷研究

采用提拉法生长了质量优异的掺Sr^2 的α-BBO晶体，XRD结果证实所制备的晶体为高温相，透过率及双折射率分析显示掺Sr^2 不影响α-BBO晶体的光学性能，DSC-TG分析及热膨胀系数的测量表明Sr^2 的掺入对其热学性能的影响不大，同时还对晶体的缺陷进行了初步的研究，研究显示籽品的完整性是影响晶体质量的重要因素。     

甘氨酸燃烧法合成Sr2CeO4及其发光性质研究

为制备具有优良性能的蓝色荧光粉,首次采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了Sr2CeO4,利用热重-差热分析仪、X射线粉末衍射仪、扫描电镜等技术对其形成过程、物相结构、形貌粒度、发光性质进行了研究.结果表明:燃烧后的前驱物经800℃焙烧已有目标产物Sr2CeO4生成,1100℃时可得到较纯正交晶系的Sr2CeO4相.颗粒的形貌为不规则球形,平均粒径在80 nm左右.发光性质研究表明:Sr2CeO4荧光粉的激发光谱是宽带双峰结构,此宽带属于Ce4+的电荷迁移带,两个峰分别位于305 nm和348 nm,后者为主峰.用348 nm紫外光激发样品,发出明亮的蓝光,其发射光谱也是一个宽带,最大峰位于470 nm,此峰属于Ce4+的f→t1g跃迁.发光强度在800~1100℃随温度升高而增强.     

高纯致密Ti_2AlN陶瓷的合成及其高温行为

以Ti、Al和TiN粉按化学计量比配料,在原位热压(HP)烧结工艺条件下合成高纯致密Ti2AlN陶瓷材料。通过X射线衍射(XRD)分析烧结产物的相形成过程,用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)结合能谱仪(EDS)研究材料的显微结构特征。原位热压工艺合成Ti2AlN的最佳温度为1300℃,烧结试样的密度为4.22g/cm3,达到理论密度的97.9%,晶体发育完全,结构紧密,具有明显的层状结构。用高温显微镜研究了单相Ti2AlN的高温行为,1300～1500℃是坯体的烧结过程,1500～1580℃是Ti2AlN材料的软化温度,熔融温度高于1700℃。     

偕胺肟基螯合氧化硅的合成及其Cu2+亲和性能

以氯化钾为晶体结构导向剂, 以正硅酸乙酯和2-氰乙基三乙氧基硅烷为硅源, 聚(乙二醇)-聚(丙二醇)-聚(乙二醇)三嵌段共聚物为模板剂, 合成了偕胺肟基螯合氧化硅(AO-SBA-15)。通过X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附-脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、Zeta电位分析和元素分析技术对样品的结构、孔性质和螯合官能团等进行了表征。XRD分析结果表明, 偕胺肟基螯合氧化硅材料具有有序的二维六方结构, 通过氮气物理吸附数据计算得到材料的平均孔径和比表面积分别为3.96 nm和435 m²/g。FT-IR分析表明将氰基成功地引入材料中并转化为偕胺肟基螯合官能团, 元素分析发现材料的偕胺肟基含量约为1.6 mmol/g, 此外, Zeta电位分析表明材料呈现电负性。相对未改性的氧化硅材料(SBA-15), AO-SBA-15对铜离子吸附容量提高了2倍; 相对氰基功能化氧化硅(CN-SBA-15), AO-SBA-15吸附容量提高了3.6倍。这表明通过引入偕胺肟基螯合官能团, SBA-15对铜离子的亲和力得到显著提高。