微/纳结构Fe_3O_4/ZnFe_2O_4的合成及其在光催化硅藻泥中应用

文章通过一步水热法制备了针状微/纳结构Fe_3O_4/ZnFe_2O_4复合物。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及氮气的吸附实验(BET)等对合成的样品进行表征,样品呈现出针状的结构,针的长度为0.2~1.5μm,直径约为0.05~0.5μm,并且相互组合形成微/纳分级结构。文章通过甲苯降解实验来研究样品对挥发性有机物(VOCs)的光催化降解能力。研究表明:样品与硅藻泥复合后在可见光下对甲苯有一定的吸附及降解能力,并且效率分别是纯硅藻泥和TiO_2与硅藻泥复合物的3倍和2倍。将合成的复合物与硅藻泥复合可用于建筑墙体装潢材料中,实现对室内VOCs气体的去除。     

可降解甲醛型硅藻泥的制备及性能研究

硅藻土具有多孔质结构、比表面积大和吸附性强,其制备的硅藻泥可自动调节室内湿度及吸附有害气体,纳米Ti O_2具有光催化作用,将其掺入硅藻泥中,对甲醛等有害气体有降解作用。试验结果表明:当纳米Ti O_2掺量为2%时硅藻泥的吸附及降解甲醛的能力最佳;分散剂掺量为1%时,对纳米Ti O_2的分散效果最好,使硅藻泥的吸附及甲醛降解能力提高最大。     

磁分离性Ni-ZnFe_2O_4/C纤维复合吸附剂材料的设计合成及性能研究

利用溶剂热法合成了镍锌铁氧体/碳Ni-ZnFe_2O_4/Cfiber(NZFCfiber)复合吸附剂材料,分别利用FTIR、XRD、SEM和VSM分析了样品的组成、结构和磁性能,利用样品对不同浓度亚甲基蓝(methylene blue,MB)水溶液的脱色实验研究了样品的吸附性能。结果表明,所得吸附剂吸附性能优良,同时具有典型的纤维结构,吸附过程符合准二级动力学模型(Quasi Second Order Kinetic Model,QSOKM),且为兰格缪尔单分子层吸附,样品的重复性能良好,且由于无机组分具有强的饱和磁化强度(Ms),因此复合材料具有良好的磁分离性,这也使得吸附剂材料可以方便地回收再利用。     

Fe_3O_4/rGO催化臭氧和过硫酸盐高级氧化降解磺胺嘧啶的研究

系统考察了Fe_3O_4/rGO复合材料催化臭氧和过硫酸盐降解磺胺嘧啶的效能与机制。研究发现两种高级氧化体系中GO与Fe_3O_4质量占比为15%的催化剂(Fe_3O_4/rGO_(15wt%))对SDZ的降解效率最佳,并观察到Fe_3O_4和GO之间在对O_3和PS催化中的协同作用。同时,研究了水环境共存阴离子(Cl~-,SO_4~(2-)和NO_3~-)对SDZ降解效果的影响。通过淬灭实验明确了该催化剂在O_3体系中SDZ降解中的活性氧化物种,既羟基自由基(·OH),超氧自由基(O_2·~-)和单线态氧(~1O_2)。在PS体系中,活性氧化物种为硫酸根自由基(SO_4·~-)和~1O_2。通过实际水环境的模拟实验和稳定性实验发现,与PS体系相比,该催化剂在O_3体系对含SDZ的水体表现出较强的降解效能与更稳定的特性。     

Dy_2O_3复合增强HAP光催化性能研究

羟基磷灰石(HAP)是一种重要的生物矿物材料,近期发现其也具有光催化性能。采用均相沉淀法制备出羟基磷灰石,并将其与氧化镝(Dy_2O_3)复合,制备出催化性能增强的HAP-Dy_2O_3复合光催化剂。对复合光催化剂样品的微观结构、物化特性及催化性能等做了研究。测试结果表明复合光催化剂样品颗粒为约4μm的方形片状;当Dy_2O_3含量为1%时,复合光催化剂的催化效率最高;阻抗测试表明其原因是复合样品较其他样品具有更高的光生电子—空穴分离效率。     

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.     

稻草板与常见建筑材料调湿特性对比实验

在相同实验条件下测定了稻草板和2种常用建筑调湿材料(硅藻泥及多孔无机矿物质瓷砖)的等温吸湿、放湿曲线,比较了上述3种材料调湿特性的差异性,并根据建筑材料平衡吸湿BET模型,给出3种材料平衡含湿量随相对湿度变化的拟合公式。实验中将3种样品置于不同相对湿度的环境中进行吸湿和放湿过程,间隔10 min记录样品的质量变化,测得样品在不同的湿度环境下吸放湿速率及平衡含湿量。实验结果表明:在相同的环境条件下(温湿度恒定),稻草板的平衡含湿量为硅藻泥的4~6倍,为多孔瓷砖的6~8倍;相同的环境条件下,稻草板的吸放湿速率最大,多孔瓷砖紧次之,硅藻泥的吸放湿速率最小;随着吸湿(放湿)时间增加,3种材料的吸湿(放湿)速率均呈衰减特性,但是衰减幅度及快慢不同,其中稻草板的衰减幅度最小。     

磁性纳米Fe_3O_4活化过一硫酸盐降解三氯生性能

采用高级氧化技术磁性纳米Fe_3O_4活化过一硫酸盐(Fe_3O_4/PMS)降解水中三氯生(TCS),探讨了Fe_3O_4投加量、PMS浓度、初始p H值、共存阴离子(Cl~-、NO_3~-、CO_3~(2-))和腐殖酸(HA)对TCS降解效果的影响,并对催化剂Fe_3O_4的稳定性和重复利用进行了考察。结果表明:Fe_3O_4/PMS会产生硫酸根自由基(SO_4~(-·))降解水中TCS;适量增加Fe_3O_4投加量、提供适宜的PMS浓度可提高TCS降解率;酸性条件有利于TCS的降解;Cl~-和CO_3~(2-)对TCS降解具有较小的抑制作用,NO_3~-对TCS降解具有较小的促进作用;HA的存在对TCS降解有明显的抑制作用。实际水体中TCS降解效果受到碱度和有机质的抑制。XPS光谱分析结果表明,Fe_3O_4/PMS体系中Fe(Ⅱ)主要参与了激活PMS降解TCS过程。自由基鉴别结果显示,体系中SO_4~(-·)和羟基自由基(·OH)同时存在,其中SO_4~(-·)为参与反应的主要自由基。     

改性活性炭吸附甲苯燃爆特性的对比试验研究

用季铵盐离子液体对椰壳活性炭改性,对比研究活性炭改性前后及吸附甲苯前后的燃爆参数,探索活性炭吸附VOCs过程气-固异相混合体系的燃爆规律。改性后活性炭自燃点从319.3 ℃提高到345.7 ℃,共同吸附甲苯后其自燃点从307.7 ℃提高到327.1 ℃。利用20 L球形爆炸测试装置测得活性炭改性后粉体爆炸下限从1.5~2.5 g/m3提高到7~8 g/m3;活性炭改性前吸附甲苯后混合体的爆炸下限小于1.5 g/m3,改性后吸附甲苯的混合体爆炸下限为2~3 g/m3。在200 g/m3条件下,二者最大爆炸压力分别为0.57,0.53 MPa,爆炸压力有所降低。研究结果表明,用季铵盐离子液体改性后的活性炭不仅吸附VOCs的能力得到增强,而且系统燃爆危险性降低。     

Fe_3O_4/Bi_2O_3复合粒子的制备及其可见光催化性能

首先通过共沉淀法制备Fe3O4磁粒子,然后采用水热法制备Fe3O4/Bi2O3复合粒子,并利用X-射线衍射、X-光电子能谱、扫描电子显微镜等进行表征。结果表明,复合粒子由Fe3O4和Bi2O3组成,形貌呈球形,具有三维多级结构。在可见光照射下,所制备的复合粒子对罗丹明B的降解率达95.2%。降解完成后,在外界磁场的作用下,Fe3O4/Bi2O3很快从体系中分离,可进行重复利用,实现循环催化。实验发现,Fe3O4/Bi2O3经5次循环催化后,对罗丹明B的降解率仍达93%以上。     

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%。     

Ce^(3+)和Fe^(3+)共掺杂CaAl_(2)O_(4)高近红外反射颜料的制备与表征

离子掺杂能够调谐颜料的反射性能和颜色。采用溶胶-凝胶法制备了一系列新型低毒的Fe^(3+)、Ce^(3+)共掺杂Ca_(1-x)Ce_(x)Al_(2-y)Fe_(y)O_(4)(x=0、0.15;y=0.15、0.25、0.35)高近红外反射无机颜料。采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外/可见/近红外光谱仪及Color CIE色度分析软件对所合成复合颜料的晶体结构、微观形貌、光学性质(反射性能)和颜色等进行了表征。XRD分析表明,煅烧温度为1100℃时,所合成的样品为磷石英结构;光学性能分析表明,随着Fe^(3+)掺杂量的增加,颜料的颜色由白色逐渐变为黄色再变为深棕色。Fe^(3+)、Ce^(3+)共掺杂所制备的颜料在780~2500 nm波长范围内具有较高的近红外反射率(NIR≥61.5%)。该Ca_(1-x)Ce_(x)Al_(2-y)Fe_(y)O_(4)“冷”颜料粉体在建筑涂料等方面具有广阔的应用前景。     

Fe_2O_3/SnO_2催化剂的制备及其光催化降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法制备不同Fe_2O_3含量的Fe_2O_3/SnO_2复合催化剂,分析其组成和性质,以亚甲基蓝溶液为染料模型,研究催化剂的光催化降解性能及最佳降解条件。结果表明,Fe_2O_3和SnO_2得到良好的复合,当Fe_2O_3含量为10%时,Fe_2O_3/SnO_2具有良好的催化活性,且降解的最佳条件为添加0.3 mL/L H2O2,pH为7,催化剂用量为15 mg,染料浓度为5 mg/l时,用300 W汞灯照射2 h,亚甲基蓝的降解率最大。     

钴改性硅矿石/臭氧催化氧化环丙沙星的性能

采用浸渍法制备Co_3O_4/硅矿石复合催化剂(CoSO),并对制备条件进行了优化。通过EDS、XRD、BET等方法对催化剂进行表征,同时比较了单独臭氧氧化、硅矿石吸附、CoSO吸附、SO/臭氧催化氧化和CoSO/臭氧催化氧化体系对环丙沙星(CIP)的降解能力。结果表明,Co_3O_4可成功负载于天然硅矿石表面,当浸渍液(硝酸钴)浓度为0. 5 mol/L、焙烧时间为5 h、焙烧温度为500℃时,制备的CoSO复合催化剂活性最高。采用CoSO/臭氧催化氧化CIP,30 min后对CIP的去除率为91. 5%,比单独臭氧氧化及SO/臭氧催化氧化分别提高了49%和25%。另外,单独臭氧氧化、SO/臭氧催化氧化和CoSO/臭氧催化氧化体系对CIP的降解过程符合拟一级反应动力学,并且CoSO/臭氧催化氧化体系对CIP的降解动力学常数为0. 082 min~(-1),分别为单独臭氧氧化和SO/臭氧催化氧化的4. 8和2. 4倍。     

湖南旺佳环保智能科技有限公司

<正>湖南旺佳大左硅藻泥作为全球领先的硅藻泥专家,是中国硅藻泥市场的开拓者和领导者。公司注册资金500万,在湖南衡阳设有生产基地,同时拥有独立的产品研发中心和先进的生产设备及工艺标准。"大左"硅藻泥是具有多重环保性能的功能型壁材。其不但材料本身是纯天然无机矿物质制成。而且可以有效吸附分解空气中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、氡、有机化合物(TVOC)等有害物质。而随着不同季节及早晚环境空气湿度的变化,其能够不断的吸收和呼出水分,自动调节室内空气湿度,并将水分子     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

纳米Fe_3O_4/MnO_2对镉的吸附及其机理研究

通过水热法制备的纳米Fe_3O_4/MnO_2是一种新型重金属吸附剂,利用其吸附含镉溶液的试验结果表明,纳米Fe_3O_4/MnO_2相较于前驱物的吸附效果有很大的改善。当镉浓度为10mg/L时,在相同试验条件下纳米Fe_3O_4、MnO_2、Fe_3O_4/MnO_2对镉的去除效率分别为3.3%、63%和96%。纳米Fe_3O_4/MnO_2吸附剂可通过外界磁场作用进行固液分离,解吸方便,重复利用率高。扫描电镜(SEM)分析显示,相比于纳米Fe_3O_4,纳米Fe_3O_4/MnO_2的粒径明显减小且颗粒增多,接触面积增大;红外光谱分析表明,在包覆MnO_2后纳米Fe_3O_4/MnO_2表面结构及组分发生了改变,生成了新的物相。纳米Fe_3O_4/MnO_2对镉离子的吸附过程符合伪二级动力学方程,R2达到0.999 8。     

硅藻土/泥炭藓基负载g-C3N4-TiO2的光催化调湿性能

通过煅烧法制备具有异质结构的g?C3N4?TiO2光催化剂,然后与硅藻土/泥炭藓基调湿材料复合得到自然光驱动光催化调湿材料,并通过小室试验测试其降解甲醛和调湿的效果.采用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、紫外-可见分光光度计(UV?Vis)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和荧光光谱仪(PL)等研究了g?C3N4?TiO2/硅藻土/泥炭藓光催化调湿材料降解甲醛及温湿度调节的机制.结果表明:在尿素与TiO2质量比为5:1,520℃条件下煅烧制备的g?C3N4?TiO2光催化剂降解甲醛的效果最好,具有牢固的异质结,能有效减少光生电子和空穴的重组中心,使TiO2禁带宽变窄;由于光催化-吸附协同效应,NTD?5在自然光照下能够有效地将试验小室内的甲醛浓度和相对湿度分别控制在0.1 mg/m3和60％左右,同时还具有1～2℃的温度调节作用.     

光催化降解VOCs特性的一种新预测模型

本文以二氧化钛(P25)为催化剂,研究了平板反应器紫外光催化降解甲苯、苯、邻二甲苯等室内常见VOCs的反应特性。各VOCs的初始浓度为0～14 mg/m3,实验发现,随着初始浓度的增大,甲苯的降解速率呈现先增大、在达到一个最大值后急剧减小的趋势。为了合理解释这种现象,本文从催化剂钝化角度提出了一个新的动力学模型——钝化模型。进一步研究发现,苯、邻二甲苯的降解特性也很好地符合钝化模型。据此,本文提出了活性区、钝化区、最大反应速率和抑止浓度等概念,可用于指导光催化型净化器的优化设计与选用。     

复合气凝胶的制备及对甲苯的吸附试验

以氧化石墨烯(GO)、氧化碳纳米管(CNTs-COOH)作为添加物,以乙醇为分散介质,按不同比例负载到以正硅酸乙酯为硅源的SiO2气凝胶上,对产物进行溶剂置换、表面改性、常压干燥等后续处理,高温还原后得到不同石墨烯/碳纳米管掺杂量的复合气凝胶(GCS),并进行性能表征。结果显示:GO/CNTsCOOH的最佳添加量为3%,其振实堆密度为300 kg/m3,比表面积为1 030 m2/g,平均孔径为16.10 nm。选取几种吸附剂进行对比实验,每克GCS对甲苯的吸附量可达活性炭吸附量的3倍,约为243 mg。动力学分析表明,Langmuir等温吸附模型、准二级动力学吸附模型可以很好地拟合吸附过程。