纳米Fe_3O_4的制备及其强化生物聚合铁絮凝性能的研究

在对生物聚合铁絮凝性能研究的基础上,用半透膜法以自制生物聚合铁为原料制备了纳米Fe3O4,考察其与生物聚合铁联合去除水中浊度的性能,并对其絮凝机理进行初步探讨。结果表明:纳米Fe3O4可以强化生物聚合铁的絮凝效果并有助于加速矾花沉降,联合处理低温低浊水取得了较好的效果,生物聚合铁的最佳投药量为0.4mL/L,纳米Fe3O4的最佳投药质量浓度为2.4 mg/L。     

纳米Fe3O4类磁性絮凝剂的制备及应用研究进展

与传统的絮凝剂相比,纳米氧化铁具有独特的量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应及宏观量子隧道效应,且其对腐殖酸吸附絮凝的效果较好,处理污水的时间缩短,吸附效果加强,加絮凝速度快,絮凝体的含水量减少。本文从纳米Fe₃O₄磁性絮凝剂的种类、制备方法及应用研究进展等方面做了综述,并对存在的问题做了说明,以期为相关研究人员提供参考帮助。     

复合絮凝剂PFMS的制备及其絮凝性能研究

以FeSO4、MgO和H2SO4为原料制备了新型镁铁复合絮凝剂PFMS,考察了反应温度、氧化剂用量、硫酸用量及MgO比例对絮凝性能的影响.结果表明PFMS的最佳合成条件为:反应温度30℃,n(ClO3-):n(Fe)=1:6,n(H2SO4):n(Fe)=0.3,MgO合适的替换比例为20%～30%.用制备产品对高岭土模拟废水、染料模拟废水及城市生活污水进行了处理,结果显示:余浊<5 NTU,脱色率>75%,CODCr去除率>60%.     

无机有机复合高分子材料包覆纳米Fe_3O_4的制备及其性能研究

利用物理复合的方法制备出聚硅硫酸铁-壳聚糖(PFSS-CTS)复合高分子材料,并将其包覆在纳米Fe_3O_4的表面得到新型高效的磁絮凝剂PFSS-CTS@Fe_3O_4。通过扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪对其表面形态和结构进行表征,结果表明,PFSS与CTS在反应前后物质结构发生了变化,生成了一种新的聚合物,并成功包覆在了纳米Fe_3O_4的表面,得到了理想的产物。然后将其对工业废水进行絮凝试验得出该絮凝剂最佳合成及应用条件:m(PFSS)∶m(CTS)=5∶1,投加量为180 mg/L,沉降时间为20 min。PFSS-CTS@Fe_3O_4在最佳条件下COD、浊度、色度的去除率最高分别达到85.12%、93.54%,89.74%。     

磁性絮凝剂的制备及性能研究

通过表面接枝聚合,制备了一种新型的磁性絮凝剂Fe₃O₄-g-PAM,将无毒环保的四氧化三铁与工业上常用的聚丙烯酰胺结合到一起,克服了这两种材料各自的缺点。结果表明,所制备的磁性絮凝剂其有良好的絮凝性能。对50 mL的1 g/L高岭土悬浮液的絮凝,在500 mg/L混凝剂PAC用量为1.0 mL/L,絮凝时间为20 min, Fe₃O₄-g-PAM投加量为1.0 g/L时,其絮凝效果最佳,浊度可以从1 245.37 NTU降至0.69 NTU。     

原位复合法制备磁性纤维素纤维及其性能研究

以天然棉纤维为基材,用原位复合法在上沉积磁性Fe3O4纳米粒子,制备出磁性纤维素纤维,利用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜等方法对所得产物中磁性粒子进行表征。探究了预处理方法以及铁离子（Fe^3＋/Fe^2＋=2）浓度对制得的纤维磁性能的影响,并对磁性纳米粒子与纤维的结合牢度进行了讨论。结果表明：两个因素均会对纤维的磁性能产生影响,当用5%Na OH处理棉纤维原料,在铁离子总浓度为0.10 mol/L（Fe^3＋/Fe^2＋=2）反应时,最有利于磁性纳米颗粒在其表面的沉积,制得棉纤维复合材料的磁性能可以达到11.90 eum/g;经多次洗涤后磁性纤维的磁性能稍有下降,说明磁性纳米粒子对纤维附着力较好,期望被用作功能材料。     

SiO_2-Al_2O_3复合纳米粒子的制备及其减磨性能研究

通过湿化学法制备出粒径为200 nm左右的SiO_2-Al_2O_3复合纳米粒子,通过扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和傅立叶红外光谱仪分析了复合纳米粒子的形态、尺寸和组成结构。将所得的复合纳米粒子作为润滑油减磨添加剂分散到500SN基础润滑油中,通过四球试验研究了其减磨性能。研究发现,添加了复合纳米粒子后,钢球的磨痕直径明显减小,摩擦系数显著降低,并且当复合纳米粒子添加量为0.50 wt%时具有最小的磨痕直径和摩擦系数,减磨效果最好。     

磁性纳米负载金属催化剂的制备及其在甲苯催化氢化反应中的性能

通过化学共沉淀法制备了Fe3O4,以硅酸钠、铝酸钠为原料,碳分法原位对其进行表面包覆,制备出具有核壳结构的SiO2/Fe3O4及Al2O3/SiO2/Fe3O4复合磁性纳米粒子。利用XRD、SEM、FTIR以及VSM技术对其进行了表征。将所制备的这两种磁性载体分别负载金属Ru及Ru-Co催化剂,以甲苯为底物考察了负载催化剂的组成与催化加氢活性的关系。结果表明,以SiO2/Fe3O4为载体负载的催化剂具有很好的催化活性,循环使用6次后活性未下降;以Al2O3/SiO2/Fe3O4为载体所负载的催化剂,起始催化活性较高,循环过程中活性略微降低。双金属Ru-Co催化剂的催化性能与其形成的结构及组成密切相关,催化活性为RushellCocoreRu-CoCoshellRucore,Ru/Co的摩尔比为1∶5的RushellCocore/PVP/SiO2/Fe3O4催化剂对甲苯有较高的催化活性,催化剂的转化频率可达16656,高于相同条件下的单金属Ru催化剂的转化频率(9828)。     

无机高分子絮凝剂PSAFC的制备及其性能的研究

以粉煤灰为主要原料,采用共聚法制备了一种无机高分子絮凝剂-聚合硅酸铝铁（PSAFC）。分别研究了焙烧温度、m（NaF）：m（粉煤灰）、溶出温度、盐酸浓度及溶出时间对粉煤灰中Al^3＋溶出率的影响以及碱化度、Al^3＋含量、Fe^3＋含量对其絮凝性能的影响。结果表明：当焙烧温度为900℃,m（NaF）：m（粉煤灰）为0．20,溶出温度为105℃,盐酸浓度为20％,溶出时间为2h时,粉煤灰中Al^3＋的溶出率达到最大值41．5％;碱化度B＊、铁含量和硅含量对PASFC的絮凝性能均有较大影响,当碱化度为0．8,Al／Fe物质的量比为10：4,Al／Si物质的量比为10：2时,PSAFC的絮凝性能最佳。     

纳米Fe3O4磁流体的制备及其性能研究

研究了化学共沉淀法制备Fe3O4纳米磁性液体的工艺过程,采用简易的方法对所制得的磁流体进行了检测和表征.对制备磁流体过程中的影响因素作了简单的分析并采用六因素四水平的正交实验对各因素进行了优化,得到了较佳的制备工艺.反应过程中保持pH值一直处于9～10之间,铁盐浓度为0.1 mol/L,其中Fe2 /Fe3 为1∶1,表面活性剂PEG4000的加入量为0.77 g(即mFe3O4/mpEG4000=1∶1),机械搅拌速率为1 000 r/min,采用机械搅拌和超声搅拌交替进行,反应温度为60 ℃并在此温度下保温陈化30 min.XRD分析表明产物微粒达到34.5 nm,采用TEM对磁流体悬浮液进行分析发现悬浮颗粒的粒径在20～40 nm之间.     

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。     

分散剂对纳米四氧化三铁磁流体稳定性的影响

通过球磨手段,经表面活性剂表面处理颗粒,制备稳定分散纳米四氧化三铁磁性液体。选择表面活性剂GD-01、GD-02和GD-03,研究了溶液pH、球磨时间和表面活性剂用量对磁性液体分散性的影响,采用红外光谱分析仪（FT-IR）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）表征磁性液体中的颗粒。结果表明： GD-02的最佳pH为4.5,GD-01和GD-03的最佳pH为2.5,最佳球磨时间皆为5 h,最佳表面活性剂为GD-02,其最佳用量为0.5 g左右,此时颗粒表面形成稳定的吸附双电层结构,通过静电位阻和空间位阻作用,阻止颗粒团聚,制得分散性能很好的纳米磁性液体。     

含锶纳米羟基磷灰石的制备及性能研究

采用化学沉淀法制备了纳米掺锶羟基磷灰石（Sr-CaHAP）,通过XRD、FT-IR、TEM等手段,对纳米掺锶羟基磷灰石进行了结构分析。以牛血清白蛋白（BSA）为吸附目标,研究了纳米掺锶羟基磷灰石的吸附性能。结果表明,实验制备的纳米掺锶羟基磷灰石分散性好,是具有一定粒径的纳米针状晶体。在吸附时间为1 h、反应温度为45 ℃、pH为7时,掺锶羟基磷灰石对牛血清白蛋白的吸附量最大;且随着牛血清白蛋白浓度的增加,对牛血清白蛋白的吸附量也随之增加。相比较,掺锶羟基磷灰石对牛血清白蛋白的吸附量较羟基磷灰石大。     

Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球的制备与磁性能研究

采用化学共沉淀方法制备Fe_3O_4磁性粒子,并使用油酸和十一烯酸对其进行表面改性,然后采用一步细乳液聚合法制备含有羧基官能团的Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球,对磁流体和磁性高分子纳米球进行性能表征。结果表明,改性的Fe_3O_4磁流体分散性好,粒径均一,在室温下呈超顺磁性,磁含量为68.5%(w),饱和磁化强度为51.3emu/g;Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球成球性好,粒径为70 nm,磁含量为39%(w),饱和磁化强度为27.9 emu/g。     

处理印染废水的复合混凝剂研究进展

对各种混凝剂的混凝机理与优缺点进行了分析，讨论了特定的混凝剂在印染废水处理中的特性及不同混凝剂之间的相互作用关系，论述了染料分子结构与其存在状态及混凝效果之间的关系，在此基础上提出了复合混凝剂处理印染废水的复配原则。     

硫酸烧渣制备聚合双酸铁铝及其混凝性能

对采用硫铁矿烧渣为主要原料，生产制备新型聚合双酸铁铝混凝剂及其水处理混凝性能进行了研究。对影响烧渣中铁溶出率的反应温度和反应时间进行了考察，并以城市污水和染色工业废水为处理对象，考察了新型聚合双酸铁铝的混凝性能。结果表明，在反应温度为110℃和反应时间为70min时，烧渣中铁的溶出率达到95％左右，经水解聚合反应后所得的聚合双酸铁铝比聚合硫酸铁具有更好的混凝性能和更低的成本。与聚合硫酸铁相比，聚合双酸铁铝具有混凝性能优、成本低廉的特点。     

均匀超细Fe3O4磁流体的研究

实验研究了均匀超细Fe3O4磁流体的制备工艺，对所制得的系列磁流体进行了性能检测和结构表征。所得磁流体具有良好的稳定性和磁性能，根据电子衍射图计算了粒子的晶格常数，证明磁流体中的物质组成为Fe3O4，透射电镜(TEM)表明Fe3O4粒子细小而均匀，一般为6～8nm，具有良好的可重复性，为工业放大和产业化应用奠定了基础。     

金属聚硅酸复合混凝剂去除水中污染物的研究

用烧杯搅拌实验考察了金属聚硅酸复合混凝剂(MPS)去除水中污染物质的性能。实验结果表明：与其他常见的混凝剂相比,MPS对水中的污染物质如腐殖质、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等均有较好的去除效果,是一种新型多功能无机高分子混凝剂。     

凝聚剂对氧化铁悬浮液流变性的影响

应用LVDV-Ⅲ+型可编程流变仪测定了凝聚剂对氧化铁悬浮液的流变特性的影响。实验结果表明,高价凝聚剂对于悬浮液颗粒的凝聚能力要比低价凝聚剂更加明显;随着凝聚剂浓度的增加,悬浮液颗粒的凝聚程度也相应增加;凝聚剂种类的不同,对于悬浮液流变性能的影响也不同,高价凝聚剂对于悬浮液流变性能的影响比低价凝聚剂大。在相同剪切速率下,添加高价凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力都大于添加低价凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力;凝聚剂浓度的不同,对于悬浮液流变性能的影响也不同。在相同剪切速率下,添加高浓度凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力都大于添加低浓度凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力,增加凝聚剂浓度对提高悬浮液粘着性能具有积极意义。     

缓释技术合成纳米氧化亚铜及光催化性能研究

以硝酸铜为原料,乙二胺和氢氧化钠为络合剂,葡萄糖为还原剂,通过缓慢释放还原法制备纳米氧化亚铜。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对样品组织结构进行表征。以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应,评价纳米氧化亚铜的可见光催化活性。结果表明,在硝酸铜浓度为0.35 mol/L、硝酸铜与葡萄糖物质的量比为1∶0.54条件下,可制得纳米氧化亚铜,平均粒径约29 nm。在纳米氧化亚铜投入量为0.4 g/L时,亚甲基蓝光催化降解率可达100%。