Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs亲油改性及其除油性能研究

尿素作为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备了Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs层状材料。以Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs作为前驱体,分别与NaCl、十二烷基磺酸钠(CH_3(CH_2)_(11)SO_3Na)进行离子交换反应得到Ni~(2+)-Fe~(3+)-CH_3(CH_2)_(11)SO_3~--LDHs新型吸附剂材料,成功实现了将CH_3(CH_2)_(11)SO_3~-负载到Ni~(2+)-Fe~(3+)-LDHs层状材料,对Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs进行亲油改性,研究表明该改性后的材料为介孔材料,其比表面积为196.2 m~2/g,平均孔径为18.3 nm。利用Ni~(2+)-Fe~(3+)-CH_3(CH_2)_(11)SO_3~--LDHs复合材料对含油污水进行处理,实验表明十二烷基磺酸根离子插层Ni~(2+)-Fe~(3+)-LDHs后的产物增强了LDHs的亲油吸附性能,其饱和吸附量为6.57μL/g。     

Ni~(2+)-Fe~(3+)-C_7H_7SO_3~--LDHs催化剂的制备

以尿素为沉淀剂,柠檬酸钠为络合剂,采用均相沉淀法制备Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs。以制备的Ni~(2+)-Fe~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs为前驱体,分别与Na Cl和对甲苯磺酸钠进行离子交换反应得到Ni~(2+)-Fe~(3+)-C_7H_7SO_3~--LDHs新型催化剂,成功实现对甲苯磺酸根负载Ni~(2+)-Fe~(3+)-LDHs。研究表明,Ni~(2+)-Fe~(3+)-C_7H_7SO_3~--LDHs为介孔材料,比表面积为165.6 m~2·g~(-1),平均孔径为14.7 nm,较大比表面积和空隙结构增强了其吸附性能和催化活性。     

石蜡/介孔复合相变材料的制备及其热性能

以高岭土为原料,通过微波合成法制备比表面积大、孔容量高、孔径分布均匀的介孔材料;并以该介孔材料为载体,石蜡为相变材料,采用真空吸附法制备石蜡/介孔复合相变储能材料。以N2-物理吸附脱附法、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)测试介孔材料的微观结构,通过FTIR对复合相变储能材料的兼容性进行表征,DSC测定复合相变储能材料的热性能,扩散-渗出圈法确定复合相变储能材料的稳定性。结果表明,所制备的介孔材料比表面积为961.64 m2/g,孔容量为0.854 mL/g,平均孔径为2.78 nm;复合相变储能材料中石蜡的最佳质量分数为50%,相变温度为56.9℃,相变潜热为75.2 J/g;石蜡和介孔材料是简单的嵌合关系,复合相变储能材料具有良好的热稳定性和兼容性。     

工业酚醛树脂制备有序介孔炭性能研究

以不同分子质量的工业酚醛树脂和自制的酚醛树脂分别为炭前体,以三嵌段共聚物F127为模板剂,探究工业酚醛树脂合成有序介孔炭可行性。在有机-有机自组装法基础上,利用工业酚醛树脂成功制备出介孔炭材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和N2吸脱附等技术手段对其结构、形貌进行表征,并探究材料对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明:工业酚醛树脂可制备出有序介孔炭,其中PF-8012型工业酚醛树脂制备出的介孔炭材料(MC-2)和实验室自制酚醛树脂(MC-0)都呈二维六方介观结构,介孔都高度均一有序,MC-2平均孔径为3.9 nm,平均比表面积为604 m2/g,MC-0平均孔径为3.4 nm,平均比表面积为517 m2/g,两者吸附均符合二级动力学方程和Langmuir吸附等温曲线,且MC-2平衡吸附量为70 m2/g,大于MC-0的67 m2/g。     

HMS介孔分子筛表征及吸附铅(Ⅱ)离子性能

通过水热法制备了HMS介孔分子筛,采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段表征了其结构性能,考察了其对水溶液中二价铅离子的吸附性能。结果表明:合成的HMS分子筛具有典型的介孔材料特征,比表面积为790.7 m2/g,最可几孔径为3.7 nm,平均孔径为4.6 nm,孔容为0.91 m L/g;合成的HMS介孔分子筛对二价铅离子具有良好的吸附性能。在铅离子质量浓度为100 mg/L的水样中,吸附剂投加量为8 g/L,在p H为7、吸附时间为40 min条件下,HMS介孔分子筛对二价铅离子的吸附率达到96.22%。吸附符合Langmuir等温方程所描述的规律,而对Freundlich方程符合程度较低。     

蜂巢石改性及其对Mn~(2+)吸附试验研究

为探讨硫酸对蜂巢石吸附材料改性的影响因素,以及改性蜂巢石对Mn~(2+)的吸附特性,采用正交试验法研究了硫酸改性条件对蜂巢石比表面积、孔容、孔径的影响;对改性蜂巢石和未改性蜂巢石做了SEM和XRD对比分析;通过静态吸附试验探讨了硫酸改性蜂巢石对Mn~(2+)的最佳吸附条件。试验结果表明,硫酸浓度为0.50mol/L,改性时间为30 min,温度为35℃时改性最佳,改性后蜂巢石比表面积、孔容分别达到21.15 m2/g、0.053cm3/g左右,平均孔径为5 nm;SEM和XRD对比分析发现,改性后蜂巢石表面变得粗糙蓬松,微孔增加,空隙率和孔道通透性提高,出现了Ca SO4·2H2O单斜晶体;改性蜂巢石投加量和溶液的p H值是影响吸附效果的重要因素,当溶液p H值为5,改性蜂巢石投加量为4 g/L,Mn~(2+)初始质量浓度为5 mg/L时,对Mn~(2+)的去除率达85%以上,吸附量超过10.0 mg/g。     

煤系高岭土水热合成介孔材料

以煤系高岭土为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTABr）为模板剂,水热合成得到介孔材料。并用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和N2吸附脱附等测试手段对产物进行表征。结果表明合成的介孔材料骨架上具有Si—O、Si—OH和Si—O—Si等介孔材料特征结构,材料BET比表面积为1070 m2/g,孔径分布在3.82 nm处出现峰值。     

低品位凹凸棒石黏土水热合成介孔硅酸盐吸附剂

以低品位凹凸棒石(APT)黏土为原料,在硅酸钠和氯化钙存在的条件下,通过一步水热法制备了新型介孔硅酸盐吸附剂.采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和BET孔结构分析等手段表征了吸附剂的结构、形貌和理化性质.结果表明,反应初始Si/Ca比对产物结构和形貌有显著影响,在Si/Ca比为3:1和2:1条件下,APT形成了介孔硅钙石型吸附剂,而在Si/Ca比为1:1和1:2条件下,则形成了1.1 nm铝取代托贝莫来石.在Si/Ca比2:1条件下制备的最优硅酸盐吸附剂比的表面积和表面负电位分别达到了APT黏土的3.42和1.83倍.吸附研究表明,在Si/Ca比为2:1条件下制备的硅钙石型吸附剂对Cd(II)的吸附量达到了136.87 mg/g,是APT黏土吸附量的6.4倍,吸附速率也有明显提高.     

多氨基含氮配体改性有序介孔材料的制备及对铀(Ⅵ)的吸附性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了有序介孔材料MCM-41,并用四乙烯五胺对其进行修饰,制备了多氨基改性的介孔氧化硅吸附剂。采用低温氮吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)对材料进行表征。BET比表面积为1 052 cm~2/g,孔容为1.194 m L/g,平均孔径为3.86 nm。当pH=5.2,吸附时间30 min,初始浓度120 mg/L时,吸附剂对铀酰离子的吸附达到454 mg/g。     

介孔纳米Fe/g-C复合材料的制备及其在含镍废水处理中的应用

以葡萄糖为碳源、硝酸铁为铁源,采用水热法、碳热还原法制备了系列介孔纳米铁/碳(Fe/g-C)复合材料,通过XRD、FTIR、N2吸附-脱附等分析方法对其结构进行表征;以镍系加氢催化剂废水处理为模型反应,探讨了Fe/g-C复合材料铁含量、废水pH值及处理温度对Ni~(2+)去除率的影响。结果表明,Fe/g-C复合材料具有石墨化特征和介孔晶相结构且晶粒尺寸在20~80nm范围内;同时,Fe/g-C复合材料比表面积较大,有利于铁物种分散;在处理温度为30℃、废水pH值为5的条件下,10Fe/g-C复合材料(铁含量10%)对废水中Ni~(2+)的去除率达86.8%,除镍反应遵循准二级动力学模型。