泥质活性炭-铁酸镍磁性光催化剂对亚甲基蓝的降解

采用水热反应法制备了易于固液分离的泥质活性炭(SAC)负载磁性光催化剂铁酸镍(NiFe_2O_4),样品通过在可见光照射下降解亚甲基蓝评价其光催化降解能力。结果表明:以NiSO_4·6H_2O和FeCl_3·6H_2O为主要原料,加入10%(约0.234 4 g)的泥质活性炭,在180℃水热条件下反应8 h,制备的SAC-NiFe_2O_4光催化活性最强。光催化反应时在草酸存在条件下,14 h时亚甲基蓝的去除率达到97%。以此为依据,研究了泥质活性炭制备的SAC-NiFe_2O_4磁性光催化剂并在可见光辐射条件下降解亚甲基蓝。结果表明,SAC-NiFe_2O_4磁性光催化剂在催化反应14h平衡后的去除率达到98%以上。催化剂循环使用3次以上,其催化活性基本不变。可见以泥质活性炭制备SAC-NiFe_2O_4磁性光催化剂有望用于光催化降解有机污染物。     

铁酸镍活化过硫酸钠降解酸性红玉SBL

采用溶胶-凝胶法制备铁酸镍(NiFe_2O_4)活化剂,利用热重(TG)、红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对NiFe_2O_4进行表征分析。以酸性红玉SBL为降解污染物,研究NiFe_2O_4活化过硫酸钠降解酸性红玉SBL的性能。考察了过硫酸钠浓度、NiFe_2O_4用量和初始染料浓度对降解的影响。结果表明,活化剂经700℃焙烧5 h,可得到完整晶相的NiFe_2O_4;当初始污染物浓度为20 mg·L-1,过硫酸钠浓度为1.0 g·L-1,NiFe_2O_4用量为2.5 g·L-1时,降解2.5 h,酸性红玉SBL染料溶液的降解率可达85.2%。     

糖精废水中铁的回收与纳米NiFe_2O_4的制备研究

以糖精废水中的铁为铁源,采用水热合成技术,利用硫酸镍与之反应合成纳米NiFe_2O_4,实现了糖精废水中铁的回收利用。以磁性纳米材料中NiFe_2O_4的含量为评价标准,采用响应面法探究了共沉淀pH、水热合成时间、反应温度和原料物质的量比[n(Fe~(3+))/n(Ni~(2+))]对产品中NiFe_2O_4含量的影响,得出最优合成条件:共沉淀pH=9;水热合成时间为12 h;水热合成温度为150℃,n(Fe~(3+))/n(Ni~(2+))=2∶1。在最优条件下合成的产品NiFe_2O_4质量分数为98%,糖精废水中铁资源回收率为95%。采用XRD、SEM和VSM等手段表征了NiFe_2O_4的结构与性能。该方法在高效回收了糖精废水中的铁资源的同时,又制备得到了具有吸附和催化潜力的NiFe_2O_4纳米材料,具有良好的经济效益和社会效益。     

铁酸镁催化降解废弃塑料的初步研究

采用水热合成法制备铁酸镁,将其用于催化降解废弃塑料(PET)。考察水热反应的温度、时间和酸度等反应条件。在单因素实验优化MgFe_2O_4催化剂的制备工艺条件。实验研究表明在反应时间为10 h,反应pH为10.5,温度为210℃时制备出的MgFe_2O_4催化剂的催化效果最好,降解产物对苯二甲酸二乙二醇酯的收率最大达到80.7%。     

加热时间对Co_3O_4颗粒光催化性能的影响

以Co(NO_3)_2·6H_2O和CO(NH_2)_2为原料,十六烷基三甲基溴化铵为活性剂,采用水热-热分解法在不同加热时间(2 h、3 h、4 h、5 h)条件下制备纯相尖晶石结构的Co_3O_4颗粒。利用X射线衍射和电子扫描电镜研究Co_3O_4颗粒的结构和形貌,并以甲基橙为模拟废水,研究加热时间对Co_3O_4颗粒光催化性能的影响。结果表明,加热时间对Co_3O_4颗粒形貌影响很大,并直接影响其光催化性能。加热时间5 h制备的Co_3O_4结构疏松多孔,光催化性能最好,光照20 min,甲基橙降解率达95%。     

网格状NiFe2O4纳米片阵列的制备及电容性能研究

采用水热法和煅烧法相结合制备得到直接生长在泡沫镍上的网格状NiFe_2O_4纳米片阵列。采用X射线晶体衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征手段对其组成和结构进行表征并作为超级电容器电极进行测试。电化学性能测试结果表明,制得的NiFe_2O_4纳米片阵列结构电极具有较高的比电容和优异的电学性能。在电流密度为1 A·g~(-1)时,比电容量高达到722.05 F·g~(-1)。在电流密度为10 A·g~(-1)时,比电容为464.73 F·g~(-1),比电容量仍保持在1 A·g~(-1)时比电容量的64.36%。     

核壳结构NiFe_2O_4/ZnO磁性纳米微球的制备及可见光催化性能研究

通过水热法制备铁氧体NiFe_2O_4磁性纳米微球,并以此为核包覆ZnO,成功制备了核壳结构NiFe_2O_4/ZnO磁性纳米微球,利用震动样品磁强计(VSM)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分别表征其磁性、晶体形态、形貌特点。结果表明,ZnO均匀地包覆在NiFe_2O_4表面,磁性纳米微球粒径在300~400nm之间,比饱和磁化强度达55.0emu·g~(-1)。光催化模拟废液脱色实验表明,光照射120min后脱色率高达90%,磁性纳米微球重复利用6次后,脱色率依然保持在77%。核壳结构NiFe_2O_4/ZnO磁性纳米微球具有较好的可见光催化性能,并可以重复利用。     

铁酸镍在膨胀阻燃聚乳酸复合材料中的作用

利用水热法制备了铁酸镍(NiFe_2O_4)纳米粒子,基于生物可降解材料聚乳酸(PLA)的易燃性,将NiFe_2O_4纳米粒子作为协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配,应用于PLA的阻燃改性。结果表明,所有的PLA复合材料均达到UL-94 V-0级别,LOI显著提高至39%以上;NiFe_2O_4纳米粒子有助于PLA膨胀阻燃体系形成更为膨胀和相对致密的炭层,明显提高炭渣中有序化炭的含量,有效提高PLA膨胀阻燃体系的初始降解温度,并显著提高其成炭量。因此,NiFe_2O_4纳米粒子在PLA膨胀阻燃体系中具有良好的协效作用,能够显著提高PLA膨胀阻燃体系的热稳定性和阻燃性能。     

尖晶石型ZnMn_2O_4水热合成及光催化性能研究

采用水热法制备了尖晶石型ZnMn_2O_4微纳米材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)及光致发光(PL)光谱等手段对制备的ZnMn_2O_4进行结构表征,并以亚甲基蓝为目标污染物研究了ZnMn_2O_4的光催化活性。考察了主要制备条件对ZnMn_2O_4晶相结构的影响。结果表明:在Zn~(2+)与Mn~(2+)物质的量比为1∶2、尿素作为沉淀剂、水热温度为180℃、水热时间为20 h条件下,制备的ZnMn_2O_4是由薄片层叠组成的二次结构的小球状微纳米颗粒。采用ZnMn_2O_4为光催化剂,在可见光(500 W氙灯)照射6 h条件下,质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的光降解率可达55.6%。     

NiFe_2O_4@TiO_2/RGO光催化剂的制备及催化性能研究

采用水热法成功制备了NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料,考察了氧化石墨烯(GO)掺杂量对复合材料晶型、形貌、磁性能、热性能和光吸收性能的影响,并研究了复合材料对甲基橙的光催化降解性能,探讨了降解机理。结果表明,随着GO掺杂量的增加,NiFe_2O_4@TiO_2/RGO的比饱和磁化强度逐渐下降,但依然展示出超顺磁性;掺杂10%GO的NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料具有优异的光吸收性能,紫外光照射90 min,其对甲基橙的脱色率达到98%。NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料是性能优异的可回收光催化剂。     

NiFe_2O_4/EG磁性光催化剂的制备及研究

通过水热法合成纳米NiFe_2O_4/膨胀石墨(NiFe_2O_4/EG),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征,结果表明,反应温度增加和延长反应时间都会令复合材料中的NiFe_2O_4纳米粒子自组装成尺度不均的微纳米类球形结构。从光催化结果可以看出复合材料中的NiFe_2O_4的形貌对光催化活性有明显的影响,存在自组装结构的光催化剂光照120min后,对甲基橙的降解率高达90%以上。     

草酸协同ZrO_2-(NH_4)_3PW_(12)O_(40)复合催化剂降解罗丹明B及其机理

通过水热、沉淀两步法制备ZrO_2-(NH_4)_3PW_(12)O_(40)复合材料,采用SEM、TEM、XPS、UV-Vis DRS和电化学测试等进行表征。结果表明,ZrO_2附着在(NH_4)_3PW_(12)O_(40)表面,对紫外光的吸收能力增强;电化学测试表明,ZrO_2-(NH_4)_3PW_(12)O_(40)的载流子分离效率高于单体。草酸浓度为1 mmol/L,初始pH为2,ZrO_2-(NH_4)_3PW_(12)O_(40)在30 min内光催化降解RhB效率达到99.7%。自由基捕获实验表明,O_2·^-为主要活性物种,草酸产生的CO_2·-为主要活性物种,草酸产生的CO_2·^-与h-与h⁺产生O_2·+产生O_2·^-,促进光催化反应。     

花簇状纳米氧化锌制备及光催化降解亚甲基蓝研究

采用低温水浴法制备了花簇状纳米ZnO,并对样品进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物进行光催化实验。结果表明:水浴2 h,温度为45℃,n(OH~-)∶n(Zn~(2+))=8的条件下所制备的花簇状纳米ZnO的光催化性能最强;光催化反应的最佳反应条件分别为:催化剂投加量0.6 g/L,pH=9,反应150 min,MB溶液初始质量浓度为3 mg/L。当催化体系加入H_2O_2或Na_2S_2O_8时,产生的·OH和SO_4~(·-)对MB的去除有促进作用;废水共存离子CO_3~(2-)对MB去除的抑制作用强于HCO_3~-。催化剂循环利用4次后仍有较好的稳定性,MB去除率仍达89.3%。     

改性铁酸锌催化剂的合成及其丁烯氧化脱氢活性

采用共沉淀法制备铁酸锌催化剂,考察改性元素Mg、B、Zr、Ce、La对铁酸锌催化剂结构和丁烯氧化脱氢性能的影响。采用XRD、TEM和N_2吸附-脱附对镧改性铁酸盐催化剂进行金属元素组成的优化研究,确认镧元素在催化剂中存在的形态和作用。结果表明,La改性铁酸锌催化剂晶粒粒径(20～50) nm,具有较大的比表面,主要活性组分是α-Fe_2O_3和ZnFe_2O_(4,)催化剂的活性随着Fe含量的升高而升高,n(Fe)∶n(Zn)∶n(La)=4∶1∶1催化剂具有最高的催化活性,反应温度380℃时,其TOF值2.1×10~(-3) mol_(butene)·mol_(surface-Fe)·s~(-1)。     

钴酸镍的形貌、制备和应用

介绍钴酸镍(NiCo_2O_4)形貌、制备方法和应用的研究进展。重点介绍NiCo_2O_4的水热/溶剂热法、液相沉淀法、微波法和溶胶-凝胶法等制备方法与其在能量转化和存储、催化氧化、分析检测等领域的应用。此外,对NiCo_2O_4的发展趋势进行展望。     

MnO_2·0.5H_2O型离子筛的制备及其性能研究

将在2.5 g的KMnO_4,5%的DMF水溶液,水热温度120℃,水热时间24 h条件下制备的纯相γ-MnOOH作为锰源,与LiOH·H_2O水热后煅烧制得了尖晶石结构的Li_(1.6)Mn_(1.6)O_4,酸浸洗脱后的离子筛MnO_2·0.5H_2O饱和吸附量为27.38 mg/g,Mn⁽²⁺⁾的溶损为5.3%。     

MnO_2·0.5H_2O型离子筛的制备及其性能研究

将在2.5 g的KMnO_4,5%的DMF水溶液,水热温度120℃,水热时间24 h条件下制备的纯相γ-MnOOH作为锰源,与LiOH·H_2O水热后煅烧制得了尖晶石结构的Li_(1.6)Mn_(1.6)O_4,酸浸洗脱后的离子筛MnO_2·0.5H_2O饱和吸附量为27.38 mg/g,Mn~(2+)的溶损为5.3%。     

Co3O4电极材料的制备及其电容性能研究

采用水热法,通过控制反应时间制备出不同形貌和尺寸的Co_3O_4材料。利用XRD和SEM对其结构和形貌进行表征,采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等方法测试了其电化学性能。结果表明,随着反应时间的延长, Co_3O_4材料的晶粒尺寸增大,形貌由不规则颗粒状变为正立方体,其比电容不断降低。在电流密度为0.2 A·g~(-1)时,反应5 h、 10 h和15 h所制备的Co_3O_4材料的比电容值分别为153.3 F·g~(-1)、 99.3F·g~(-1)和51.1 F·g~(-1)。当电流密度从0.2 A·g~(-1)增大到1.8 A·g~(-1)时,反应5 h、 10 h和15 h所制备的Co_3O_4材料的比电容值分别为96.3 F·g~(-1)、 91.3 F·g~(-1)和27.1 F·g~(-1),其比电容保持率分别为62.8%、 91.9%和53.0%。水热反应5 h所制备的Co_3O_4材料具有最好的比电容。     

氮掺杂石墨烯/四氧化三铁复合物负载含硫氮杂钴卟啉光催化降解有机污染物

将四羟甲基四(1,4-二噻)四氮杂钴卟啉[Co Pz(hmdtn)4]负载在氮掺杂石墨烯/四氧化三铁(N-graphene/Fe_3O_4)复合物上制备了复合催化剂N-graphene/Fe_3O_4/Co Pz(hmdtn)4,利用XRD、TEM和IR等对其进行了表征,并考察了复合催化剂的光催化性能,以及加入不同活性物种的猝灭剂对其光催化活性的影响。结果表明,复合催化剂N-graphene/Fe_3O_4/Co Pz(hmdtn)4具有较好的光催化性能,在以氙灯作为光源模拟太阳光的条件下,光照8 h可使有机染料罗丹明B(Rh B)的降解率达到92%;空穴(h+)、羟基自由基(·OH)、超氧负离子自由基(O_2~-·)和单线态氧(1O_2)是此光催化过程中的主要活性物种。     

高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4制备及性能研究

采用工业级碳酸锂、三氧化二镍和电解二氧化锰为原料合成了镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4),研究了煅烧温度对材料性能的影响。采用X射线衍射、扫描电镜、激光粒度仪、放电循环曲线、循环伏安曲线和交流阻抗谱图表征了颗粒的结构、形貌、粒度分布和电化学性能。结果表明:制备的5 V镍锰酸锂均为尖晶石结构,但含有杂质相Li_xNi_(1-x)O、Li_xNi_yMnzO和Ni_xO。在煅烧温度为850℃、煅烧时间为12 h条件下制备的样品具有最佳的结构形貌和电化学性能,在放电倍率为1C、2C、5C条件下,LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4对应的首次放电容量分别为120.8、118.1、111.2 m A·h/g,且循环200次仍具有优异的容量保持率。