层状氮化硼纳米片的制备及表征

基于前驱体合成与氨气氮化两步法,通过对前驱体合成关键参数B源/N源比、分散剂种类、前驱体干燥方式进行调控,实现了大比表面积、少层氮化硼纳米片材料的制备.其优化条件为以硼酸为硼源,尿素为氮源,硼酸与尿素摩尔比为1∶30,甲醇和去离子水作为分散剂,利用真空冷冻干燥方式合成前驱体.将前驱体在氨气气氛下900℃保温3 h合成了氮化硼纳米片.利用X射线衍射测试、X射线光电子能谱测试、拉曼光谱测试、热重分析测试等对合成产物进行了物相和结构表征,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、氮气吸脱附曲线等对合成产物进行了形貌及比表面积表征.结果表明:合成的氮化硼为六方氮化硼纳米片(h-BNNSs),纯度高,形貌类石墨烯,层数为2～4层,厚度平均为1 nm,比表面积为871.8 m2·g-1,单次产物质量平均可达240 mg,合成产物平均产率可达96.7%.该方法简单易操作,实现了大比表面积少层氮化硼的制备,有助于氮化硼在各应用领域的研究,如氮化硼/石墨烯复合材料、纳米电子器件、污染物的吸附、储氢等.     

铁酸镧粉体的合成及其光催化性能研究

采用低温熔盐法制备了LaFeO3光催化剂,用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等测试手段对材料的结构、粒径进行了分析和表征,研究了其对罗丹明B溶液的光催化降解性能.试验表明:煅烧温度对LaFeO3粉体的结晶发育等具有重要的影响;光催化降解试验数据表明低温熔盐法制备的LaFeO3粉体具有较高的催化活性.     

从腐泥土型红土镍矿制备共掺杂MgFe_2O_4物相转化规律及催化性能

采用酸浸-水热-煅烧法从腐泥土型红土镍矿中制备磁性多金属共掺杂型MgFe2O4异相类芬顿(Fenton)催化剂.利用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积及孔径分布测定(BET-BJH)等手段,考察了煅烧温度对所制备产物结构、形貌和比表面积及孔径分布的影响,并研究了所制备产物作为异相Fenton催化剂降解罗丹明B(Rh B)溶液的催化活性.结果表明,水热合成产物为层状双(多)金属氢氧化物和尖晶石型MgFe2O4复合物.通过300℃的煅烧,层状双(多)金属氢氧化物就能分解并生成MgFe2O4;随着煅烧温度的提高,产物结晶度增加、粒径尺寸变大,形貌逐渐生长为近球型颗粒且分散度渐渐提高,同时介孔数量减少、比表面积减小.经过500℃煅烧的试样H-C500显示出优异的催化降解活性.在体系反应温度为45℃、pH值为6. 44、催化剂用量为0. 625 g·L-1且H2O2体积分数为1. 0%的条件下,经过300 min,10 mg·L-1的罗丹明B溶液降解率可达到97. 8%,同时总有机碳(TOC)去除率达到77. 8%.重复使用3次后,催化剂仍能保持较高活性,降解率和TOC去除率减少量分别少于3. 0%和5. 0%.     

H_3PW_(12)O_(40)/GO复合材料的制备及光催化性能研究

以磷钨酸(H_3PW_(12)O_(40))和氧化石墨烯(GO)为原料,采用水热方法通过改变反应温度制备H_3PW_(12)O_(40)/GO复合材料。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合成的材料进行表征及形貌分析,以H_3PW_(12)O_(40)/GO复合材料作为光催化剂催化降解甲基橙、结晶紫、刚果红染料溶液,结果表明:H_3PW_(12)O_(40)/GO复合材料降解甲基橙溶液脱色率达到85.62%,降解结晶紫溶液脱色率达到89.78%,降解刚果红溶液脱色率达到82.62%。     

钯前驱体对纳米棒CeO_2载钯催化剂催化甲苯燃烧性能的影响

针对挥发性有机物污染日益严重问题,本文采用水热法制备了纳米棒二氧化铈,并以其为载体,通过浸渍法制备了不同前驱体的Pd/CeO2催化剂。采用透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和氢气程序升温还原等手段对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器上评价了催化剂催化甲苯的燃烧性能。结果表明:在采用不同前驱体制备的Pd/CeO2催化剂中,Pd均以Pd2+的形式存在于纳米棒状CeO2表面;在以硝酸钯和氯化钯为前驱体的Pd/CeO2催化剂中,前者具有更低的氢气还原温度,同时在甲苯催化燃烧反应中显示出更低的t50和t90,分别为219和236℃。结果表明,以硝酸钯为前驱体的催化剂具有更高的催化活性。     

陶砂载Fe2O3-TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备的陶砂载Fe2O3-TiO2改性催化材料,提高陶砂载TiO2催化活性降解有机物,并解决粉体TiO2易产生二次污染的问题。采用扫描电子显微镜,X射线衍射研究了陶砂载Fe2O3-TiO2催化材料的表面结构,用降解水中罗丹明-B的效率来评价了陶砂载Fe2O3-TiO2催化材料降解有机物的效果。     

保坍型聚羧酸系减水剂的合成及性能评价

采用异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG),与马来酸酐(MA)、马来酸单甲酯(AMA)、丙烯酰胺(AM)及丙烯酸(AA)等原料进行聚合反应,制备了一种保坍型聚羧酸系减水剂。研究了单体配比、反应温度、引发剂用量、链转移剂用量对合成减水剂性能的影响。保坍型聚羧酸系减水剂的最佳合成工艺为:单体配比n(TPEG)∶n(AMA)∶n(MA)∶n(AM)∶n(AA)=1∶1∶2∶1∶1,反应温度为45℃,引发剂和链转移剂用量分别为单体总物质的量的6%和1.75%,所合成的保坍型聚羧酸系减水剂具有较好的保坍性,对不同的水泥具有较好的适应性。     

La(OH)_3改性膨润土制备及其对磷吸附性能研究

采用硝酸镧和氢氧化钠制备La(OH)_3改性膨润土,利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)和X射线衍射分析仪(XRD)对改性前后样品的组成、形貌进行表征,并分析了初始pH值、吸附剂添加量和吸附时间对其吸附磷性能的影响。结果表明,改性后膨润土形貌和成分均有明显变化;增加改性膨润土用量和吸附时间在一定范围内有助于提高对磷的吸附量,其吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,等温吸附模型符合Langmuir方程。     

腐殖酸包覆Fe_3O_4纳米粒子类Fenton催化降解亚甲基蓝

采用共沉淀法制备腐殖酸包覆的磁性四氧化三铁纳米粒子(HA@Fe_3O_4)并将其用于类Fenton体系催化降解亚甲基蓝(MB).通过透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对样品的形貌、结构及成分进行表征.比较HA包覆前后Fe_3O_4纳米粒子的催化效果,考察HA@Fe_3O_4催化剂用量、H_2O_2浓度等因素对降解效率的影响.结果表明HA的包覆可以显著提高MB的降解效率.     

广州市中小学生安全教育状况的调查研究

采用光沉积-液相化学法调节电子流向，构建了直接Z型TiO₂/Ag/Ag₃PO_{(4 )}(TAAPO)光催化材料.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱仪以及光致发光(PL)光谱仪等手段对其进行表征，并对其在可见光照射下催化降解环丙沙星(CIP)的性能进行了研究.结果表明，当水体pH为3.0,催化剂分散浓度为0.3 g/L,CIP的初始浓度为15 mg/L时，光催化降解体系能够取得最佳的去除效果.在该组条件下，光照120 min CIP的降解率约为99%,并且在经历4个循环后仍然保持了良好的降解效果.在光催化降解CIP的过程中，主要反应活性物种为超氧自由基(·O₂     

除氟磷改性沸石活化条件研究

考察了沸石的预处理、浸泡时间、固液比及改性沸石的干燥温度等活化条件对氟化物处理效果的影响,得到改性沸石的最佳制备情况：在600℃下充分焙烧2h,沸石和磷酸的反应时间为12h,磷酸和沸石的液固比为10：1,磷改性沸石制得后自然风干,可制得除氟率86％的磷改性沸石。     

Oxidative degradation of sulfamethazine in aqueous solution by the activation of Na2S2O8 over vinasse-derived N,S-codoped mesoporous carbon

N,S-codoped mesoporous carbon (S/NMC) as an effective catalyst toward the catalytic persulfate oxidation of sulfamethazine (SMZ) was fabricated conveniently using vinasse as the C/N source, Na₂S as the S precursor and nano-SiO₂ as the template, respectively. The effect of S precursor dosage on the textural properties and surface chemistry of S/NMCs were characterized by N₂ adsorption/desorption, Raman spectra, X-ray diffractometer (XRD), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was found that more S precursor dosage presented an enhanced SMZ degradation performance due to the significant role of more S precursor dosage: (i) larger specific surface area and (ii) more active surface groups including pyridine N, graphite N, quinone-like O and thiophene-like S. In addition, quenching experiments showed that free radical and nonradical oxidation processes are the main processes of SMZ degradation. The findings provided a new idea for the resource utilization of vinasse and the development of catalytic persulfate oxidation of organic pollution.     

聚羧酸减水剂的试验研究

采用甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG）与不饱和羧酸在氧化还原体系下合成聚羧酸减水剂。研究了反应温度、反应时间、单体与不饱和羧酸摩尔比（酸醚比）、引发剂用量及分子量调节剂用量对聚羧酸减水剂性能的影响。在n（AA）∶n（Itaconic acid）∶n（Thioglycolic acid）∶n（TPEG）=1.7∶0.23∶0.005∶1,m（initiator）∶m（TPEG）=0.20%、反应时间4 h、反应温度45℃时,聚羧酸减水剂各项性能最佳。     

聚羧酸减水剂的合成条件对水泥净浆流动度的影响

讨论合成条件对水泥净浆流动度的影响,确定适宜的合成条件。试验表明:引发剂用量达到大单体质量的6.8%,大单体、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺的质量比为1∶0.235∶0.100∶0.027,反应温度约为80℃,反应时间为6~7 h,制备出了水泥净浆流动度为280 mm、分散性能较好的聚羧酸减水剂。红外光谱表明,聚羧酸减水剂分子中包含羟基(-OH)、磺酸基(-SO-3),羧基(-COOH)、酰胺基(-CONH2)、醚基(-O-)等特征官能团,说明特征官能团对聚羧酸减水剂的性能起着重要作用。     

硫酸铁改性活性炭催化微波降解对硫磷的研究

在有硫酸铁改性活性炭存在下,微波照射能使溶液中的对硫磷（乙基1605）迅速降解.对于总体积为25 mL、浓度为30 mg/L的乙基1605溶液,在改性活性炭加入量为0.6g/L的条件下,经微波照射2.5min后降解率达100%.而同样条件下采用未改性活性炭作催化剂,尽管对乙基1605的降解率也为100%,但很大一部分是由活性炭的强吸附作用造成的.这表明,在微波照射下改性活性炭的催化活性明显高于未改性活性炭的.另外,采用紫外-可见光谱和离子色谱技术探讨了微波照射时间、乙基1605初始浓度、活性炭用量、硫酸铁溶液的浓度和酸度、乙基1605溶液的酸度和活性炭使用次数对改性活性炭催化微波降解乙基1605的影响.     

温度对三水碳酸镁晶须制备的影响

以低温水热合成为手段,以MgSO4·7H2O和NH4HCO3为原料制备三水碳酸镁晶须,考察了反应温度对三水碳酸镁晶须制备的影响,确定制备三水碳酸镁晶须的最佳温度为50℃,且平均长度为247μm、平均直径为7.2μm、长径比较大,实现了对晶须形貌的控制和性能的优化。     

Photocatalytic degradation of nitrobenzene using titanium dioxide and concentrated solar radiation: chemical effects and scaleup

Photocatalytic degradation of nitrobenzene (NB) using titanium dioxide (Degussa P-25) as photocatalyst and concentrated solar radiation has been studied. The effects of various factors, such as the presence of anions common in the industrial wastewater, the initial pH and the addition of FeSO(4), were investigated. The intermediates detected were o, p,m-nitrophenols and dihhydroxy derivatives indicating that degradation proceeds via z.rad;OH radicals. Degradation of NB was studied in three reactors of different diameters to ascertain the effect of photon penetration depth on the degradation.     

超声波引发合成阳离子聚丙烯酰胺及其表征

在超声波和VA-044引发体系下,丙烯酰胺(AM)单体和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)阳离子单体通过共聚合成阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC),该方法具有反应时间短、合成效率高等优点。研究了合成过程中的关键因素对P(AM-DAC)特性粘度的影响规律,并对其合成条件进行优化。实验结果表明:当AM∶DAC=3∶2、引发剂浓度为0.02%、超声20min、反应体系pH值为4时,合成的P(AM-DAC)特性粘度最大。红外光谱表征结果表明,P(AM-DAC)是AM与DAC的共聚物,具有-NH_2、C=O、-CH_2-N~+和-OH等活性基团。P(AM-DAC)在30~200℃范围内具有良好稳定性。     

不同玄武岩纤维掺量下沥青路面防水抗裂层路用性能研究

为了有效改善沥青路面防水抗裂层的路用性能,对0、3.5%、4.0%和4.5%等4种不同玄武岩纤维掺量下的沥青混合料进行了高温车辙、低温抗裂、水稳定性、渗水以及粘结强度试验。结果表明:沥青路面防水抗裂层各矿料的最佳级配比为(2.36~4.75)集料∶(0~2.36)集料∶矿粉=31.5∶67.5∶1.0;适量掺入玄武岩纤维能够有效改善防水抗裂层的高温稳定性和低温抗裂性,同时不影响其防渗和粘结性能;综合各项指标,认为沥青路面防水抗裂层的纤维掺量取值宜为3.5%~4.0%。     

基于正交试验设计的发泡聚苯乙烯混凝土强度研究

发泡聚苯乙烯混凝土具有应用于地上地面和地下工程的潜力,但由于发泡聚苯乙烯自身具有疏水性,在制备过程中容易发生浮起,因此其强度无法得到良好控制。为此,基于制备及抗压强度试验,采用正交试验设计表L18(37)分析了水灰比、颗粒掺量比、高效减水剂用量、添加剂Ⅰ、Ⅱ用量、砂率、纤维含量的不同配合比对发泡聚苯乙烯混凝土抗压强度的影响。试验结果表明,水灰比和颗粒掺量比是影响发泡聚苯乙烯混凝土抗压强度的两个关键因素。为得到聚苯乙烯膨胀混凝土的最佳抗压强度,基于方差分析提出了最优配合比,即当水灰比为0.3、颗粒掺量比为4∶1、高效减水剂用量为1.5%、添加剂Ⅰ为1%、添加剂Ⅱ为0.08%、砂率为32%、纤维含量为0.9 kg/m^3时,发泡聚苯乙烯混凝土的抗压强度大于35 MPa,达到满足地上地面及地下工程要求发泡聚苯乙烯混凝土的最佳状态。