Co_3O_4/CeO_2复合氧化物的制备及染料废水处理性能

以CeO_2为载体,用浸渍-焙烧法制备Co_3O_4/CeO_2复合材料催化剂,通过XRD、XPS、TG-DTA方法对复合材料进行表征,并研究了催化剂中最佳钴铈摩尔比、H_2O_2用量及溶液初始pH等因素对孔雀石绿模拟染料废水脱色率的影响。结果显示,Co_3O_4掺杂对CeO_2基体结构没有产生影响,Co_3O_4/CeO_2复合材料仍具有载体CeO_2的立方萤石结构;在复合材料催化剂中形成了结晶程度较弱Co_3O_4晶体,均匀地分散在CeO_2基体上。实验结果显示,Co_3O_4/CeO_2复合材料催化剂对初始浓度为15 mg/L的孔雀石绿模拟染料废水具有良好的吸附和光催化性能。最佳实验条件为:n(Co)∶n(Ce)=1,催化剂用量为1.0 g/L,H_2O_2用量为150 mmol/L,溶液的初始pH=7,120 min后溶液中孔雀石绿的脱色率达到99.58%。     

Fe_3O_4-TiO_2复合材料的制备及光催化降解四环素的研究

将共沉淀法与溶胶-凝胶法相结合,制备Fe_3O_4-TiO_2复合材料,通过XRD、XPS、BET、TEM等测试技术对Fe_3O_4-TiO_2进行表征分析,以四环素为目标污染物,在Fe_3O_4含量、反应投加量以及反应初始pH等条件下,研究了Fe_3O_4-TiO_2光催化降解四环素的效果。结果表明,光催化降解60 mL浓度20 mg/L的四环素废水,Fe_3O_4-TiO_2的最优配比为m(Fe_3O_4)∶m(TiO_2)=2.5%,2.5%Fe_3O_4-TiO_2的最优投加量为60 mg,最优pH约为7,60 min降解四环素废水可达90%以上。     

Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能研究

研究了Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能,分别考察了在不同反应温度、不同铁钴氧化物负载量和不同焙烧温度下尾氯脱氢性能,并采用XRD、SEM、FTIR和BET等手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_2O_3和Co_3O_4是催化剂的主要活性组分,在催化剂用量为0.5 g,Fe_2O_3负载量为2.0%,Co_3O_4负载量为1.2%,400℃焙烧和150℃反应温度下,催化剂表现出较好的脱氢性能,H_2转换率为96%,且总体上H_2-Cl_2反应选择性>H_2-O_2反应选择性。     

Ag2O/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法制备Ag_2O/g-C_3N_4复合光催化剂,通过XRD、SEM、EDS等手段对其进行表征,以亚甲基蓝模拟目标污染物,考察光催化剂种类、投加量和MB初始浓度对光催化活性的影响。结果表明,Ag_2O沉积到g-C_3N_4的表面并发生明显的团聚,但未改变其晶体结构;在可见光照射180 min后,当Ag_2O/g-C_3N_4复合材料投加量为1. 0 g/L,MB初始浓度为15 mg/L时,MB的降解率达到最高为95. 97%;光催化降解过程符合准一级反应动力学模型;通过不同染料废水的降解实验分析,Ag_2O/gC_3N_4复合光催化剂具有广泛的适用性。     

柠檬酸溶胶凝胶法合成CeO_2/ZnO/Al_2O_3纳米紫外屏蔽材料

以六水合硝酸铈、六水合硝酸锌以及九水合硝酸铝为原料,采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了纳米CeO_2/ZnO/Al_2O_3紫外屏蔽材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对样品进行了表征。结果表明,样品为30～50 nm纳米团状颗粒,并在UVA紫外区域比与同等条件下合成的CeO_2/ZnO更好的吸收。CeO_2/ZnO/Al_2O_3样品在紫外光照射下90 min RhB溶液脱色率仅为23%,具有优良的紫外屏蔽性能,且与CeO_2/ZnO相比没有光催化性。     

掺杂Al_2O_3的CeO_2材料显微形貌观察

对掺杂Al2O3的CeO2基固体电解质材料表面及断口形貌进行了扫描电子显微镜观察。实验发现,Al2O3可以起到有效的强化晶界作用,使断裂形式由沿晶断裂变为穿晶断裂为主。分析认为,Al2O3的强化作用是由于两方面的因素造成的：首先是掺杂Al2O3会导致压缩性应力,其次是晶界处的Al2O3使微裂纹偏转。     

G-C_3N_4/CeO_2光催化剂的制备及其还原CO_2的性能研究

环境和能源问题是人类在21世纪面临的两个重大问题。利用有效的光催化剂将CO_2催化转化为碳氢燃料既有利于改善环境,又可以缓解能源问题。将类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与氧化铈(Ce O2)复合形成异质结复合材料作为光催化剂。利用XRD、TEM、FT-IR、DRS、光致发光等手段对制备的光催化剂进行表征,表征结果表明中空氧化铈纳米球分布在g-C_3N_4表面,引进氧化铈增强g-C_3N_4的光学性能;在可见光条件下进行光催化还原CO_2的实验,光催化结果表明,氧化铈的引进提高了g-C_3N_4的光催化效率。     

Fe_3O_4/TiO_2复合物在光催化降解罗丹明B的应用

以Fe_3O_4/TiO_2为催化材料,分别研究了催化剂在不同催化剂的投加量、不同pH以及不同光照条件下对罗丹明的光催化效果,并用表观速率常数k评价催化剂的光催化活性。研究表明:罗丹明B的光催化反应为一级动力学反应,且在Fe_3O_4/TiO_2复合物投加量在20 g·L~(-1)、pH=6、紫外光照射的条件下降解效率最高。     

同轴电纺法TiO2/g-C3N4的制备及光催化性能研究

传统的静电纺丝法使用单一的毛细管状喷头喷丝,通常用于制备实心且表面光滑单一组分的纳米纤维,无法得到具有多种功能性结构的复合材料,应用范围较窄。以酞酸丁酯和尿素为原料,采用同轴静电纺丝法成功制备了TiO₂/g-C₃N₄复合材料,并用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和Brunauer-Emmett-Teller （BET）分析对样品进行了表征,通过光催化降解亚甲基蓝溶液（MB）研究了不同g-C₃N₄添加量对TiO₂/g-C₃N₄复合材料光催化性能的影响。实验结果表明,采用同轴静电纺丝法结合500℃煅烧工艺成功制备了大比表面积及高光催化性能的TiO₂/g-C₃N₄复合材料。当g-C₃N₄添加量为0.15 g时,TiO₂/g-C₃N₄复合材料对亚甲基蓝溶液（MB）的光催化降解效率可达93.8%,且经过5次重复实验后降解率仍可达80%以上。     

二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体的制备及抗紫外线性能研究

紫外线对人类的危害已经引起人们的广泛关注,研制各种抗紫外线材料已成为人们研究的热点之一。为了弥补单一无机纳米粉体对某一波段紫外线屏蔽不佳的缺陷,以硝酸铈和硝酸铝为原料,采用超声-沉淀法制备了二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体。研究了铈与铝物质的量比、煅烧温度、干燥方式对二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体对紫外线吸收性能的影响。通过实验确定了超声-沉淀法制备二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体的最佳工艺条件。采用热重-差热分析仪(TG/DTA)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)以及激光粒度仪等对复合粉体的性能进行了表征。结果表明:在最佳工艺条件下制得的二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体,属于原子级混合,其对紫外线的吸收性能优于二氧化铈、氧化铝任何一种单一粉体。     

Ce-Mn/Al_2O_3复合催化剂的制备及其在工业废水的应用研究

以氧化铝球为载体,采用二次浸渍焙烧法制备了Ce-Mn/Al_2O_3催化剂,考察金属负载量、Ce/Mn摩尔比、焙烧温度对工业废水的臭氧氧化效果。结果表明,金属负载量为1%,Ce/Mn比为2/8时,焙烧温度为500℃时,催化剂对工业废水的COD去除效果最好,去除率高达71.4%。用该催化剂催化氧化滦县某工业园区污水处理厂废水,臭氧投加量30 mg/L,停留时间30 min,出水水质达到污水处理厂的排放标准。     

CE/Nd_2O_3纳米复合材料的制备及其性能研究

将纳米Nd_2O_3粒子引入氰酸酯树脂(CE)基体,制得CE/Nd_2O_3基复合材料。当纳米Nd_2O_3的加入量为0.3%时,复合材料的冲击强度比CE纯板增加35.40%,弯曲强度也比原来增加57.58%,酸腐蚀率达到最低,达到了CE材料韧性和强度同步增大的目的。     

CE/Nd_2O_3纳米复合材料的制备及其性能研究

将纳米Nd_2O_3粒子引入氰酸酯树脂(CE)基体,制得CE/Nd_2O_3基复合材料。当纳米Nd_2O_3的加入量为0.3%时,复合材料的冲击强度比CE纯板增加35.40%,弯曲强度也比原来增加57.58%,酸腐蚀率达到最低,达到了CE材料韧性和强度同步增大的目的。     

PANI/Fe3O4复合材料的制备及其应用

介绍了以Fe₃O₄纳米粒子为核,用导电高分子材料聚苯胺(PANI)包裹成的PANI/Fe₃O₄核壳结构多功能全新复合材料,其不仅具有比表面积大、粒径小等优点,更具有吸附活性高、吸附容量大等性能,在污水处理、超级电容器等领域得到了广泛应用。对该复合材料的应用和发展进行了展望。     

Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂制备及催化降解酸性染料废水

以γ-Al2O3>为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂.并将其用于催化降解模拟酸性大红-3R染料废水.对于质量浓度为1 000 mg/L的高浓度酸性大红-3R染料废水,最佳的处理工艺条件为:温度60℃、pH=3.0、H2O2投加质量浓度9.4g/L、催化剂投加质量浓度1.5 g/L.在此工艺条件下酸性大红染料废水的降解率为99%,CODCr的去除率>83%.而对于质量浓度≤100 mg/L的酸性大红-3R染料废水在此条件下的降解速率接近100%.且催化剂连续使用6次后仍有较高的催化活性.     

Co_3O_4纳米颗粒的制备及其超级电容性能研究

采用简单化学沉淀法,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板,Co（NO3）2.6H2O和NaOH为原料,空气作为温和氧化剂,室温下合成了具有花状分级多孔结构的Co3O4纳米颗粒电极材料。X-射线衍射（XRD）表明,产物中主要成分为Co3O4;扫面电镜的结果显示,制备的材料具有菜花状分级多孔结构;电化学测试结果表明,最高比容量达250 F/g,且经过1 000次循环后,容量保持了84%,显示出良好的超级电容性能。     

复合光催化材料的制备及对染料废水的处理研究

将吸附法与光催化氧化法结合起来,以水热法由柚子皮生物活性炭(AC)、四氧化钛制备复合光催化剂(Ti-AC),研究钛负载量、反应时间、pH、复合光催化剂投加量、溶液初始浓度等对亚甲基蓝(MB)废水处理效果的影响。结果表明,复合光催化剂1Ti-AC投加量在2.8 g/L,pH为7,温度25℃,吸附时间为5 h时,对MB溶液的去除率为94.17%,具有良好的去除效果。吸附过程呈Freundlich模型,为多分子层吸附。     

中空核壳型光催化剂Co_3O_4 @ TiO_2的制备及其降解优化

采用软膜板法制备中空Co_3O_4微球,进而结合溶剂热法在其表面包覆TiO_2壳,制备出中空核壳型Co_3O_4@TiO_2光催化剂。同时,以罗丹宁B稀释溶液为模拟污水,对影响光催化效果的三种因素:光照强度(12～24μW/cm~2)、初始pH (6～8)、光催化剂浓度(60～80mg/L)进行模拟降解实验,通过构建数学响应面模型得到最佳的降解条件。