粘胶基沸石咪唑骨架材料的制备及其对染料的脱色

为提高沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)对染料的脱色性能,以粘胶织物为基材,在其表面负载氧化石墨烯,再原位生长ZIF-8得到氧化石墨烯/ZIF-8粘胶基功能材料,然后还原得到还原氧化石墨烯(rGO)/ZIF-8功能材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对功能材料进行表征,分析其在不同光源下对活性黑KN-B染料的光催化降解效果及光催化机制。结果表明:rGO/ZIF-8粘胶基功能材料在模拟太阳光下,对20 mg/L 的活性黑KN-B染料的脱色率在90 min时达到97.1%,其与太阳光反应产生的导带电子被水中的溶解氧捕获形成过氧阴离子自由基(·O ^2-),是使活性黑KN-B染料降解的主要活性物质;重复使用3次后, rGO/ZIF-8粘胶基功能材料对活性黑KN-B染料的脱色率保持在90%以上。     

ZIF-8/CDP功能织物的制备及其对染料的脱色性能

采用原位生长法在阳离子可染涤纶(CDP)上负载沸石咪唑骨架材料(ZIF-8),制备ZIF-8/CDP功能织物,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)进行表征.以活性黑KN-B染料为降解对象,研究染液初始质量浓度和自由基捕捉剂对ZIF-8/CDP光催化性能的...     

氯氧化铋-石墨烯复合材料的制备及光催化性能

以氧化石墨烯(GO)和硝酸铋、氯化钾作为初始反应物,采用一步还原法制备氯氧化铋-还原氧化石墨烯(BiOCl-r GO)复合材料,并利用XRD、FTIR、SEM和TEM等手段对复合材料进行表征,同时探讨复合材料在可见光条件下对罗丹明B(Rh B)的光催化降解性能。结果表明,氧化还原石墨烯(rGO)能防止氯氧化铋的团聚,提高其活性;当rGO的质量分数为2%时,复合材料对RhB的光催化降解效果最佳,降解过程符合经典的准一级动力学模型。rGO并不直接参与光催化降解过程,BiOCl-rGO复合材料光催化活性增强,主要归因于rGO和BiOCl之间发生了化学键界面结合,提高了电子和空穴的分离效率。     

基于Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料构建的电化学传感器在抗坏血酸检测中的应用

先以氧化石墨烯(GO)、六水氯化钴(Ⅱ)、2-甲基咪唑为原料,在室温磁力搅拌条件下合成ZIF-67/GO纳米复合材料。再以氯金酸(HAuCl4)为原料,L-抗坏血酸(AA)为还原剂,在常温磁力搅拌条件下将Au还原到ZIF-67/GO表面,GO同时被还原为还原氧化石墨烯(rGO),从而制备Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱仪(EDS)等技术对合成的材料进行表征。利用Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极(GCE)构建AA电化学传感器。采用循环伏安(CV)法研究了AA在Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极上的电化学行为。采用电流-时间(i-t)曲线法研究了检测电位、催化剂用量、pH对催化电流的影响,并确定检测AA的优化实验条件。在优化实验条件下,确定检测AA的线性范围为0.07634~7.14300 mmol/L,检测限(S/N=3)为0.03021 mmol/L。实验结果表明:Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料对AA的氧化具有较高的电催化活性。该传感器为医学、食品、电镀、印染等领域AA的检测方法提供依据。     

CuS/石墨烯光催化降解染料废水

采用溶剂热法制备了CuS/石墨烯纳米复合材料。通过TEM、SEM、XRD、UV-Vis、PL等对复合材料的结构、形貌及其光学性能进行了表征,并以多种染料溶液为目标降解物,对其进行光催化活性的研究。结果表明,CuS微粒均匀分散在石墨烯表面,CuS/石墨烯复合材料表现出较高的光催化活性和光稳定性,以0.4%的添加量,75 min后对阳离子蓝SD-BL、阳离子红X-5GN、直接蓝86、活性蓝KN-R、亚甲基蓝、罗丹明B溶液的降解率分别可达到100%,96.1%,99.8%,87.9%,100%,81.5%。     

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO₂异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO₂复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO₂,ZIF-8/Ag/TiO₂异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO₂使得ZIF-8/Ag/TiO₂异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。     

rGO/Ag柔性导电棉织物的制备及性能

采用一浴原位还原法制备还原氧化石墨烯/银（rGO/Ag）柔性导电棉织物。通过扫描电子显微镜表征rGO/Ag导电棉织物的形貌;分析了氧化石墨烯（GO）与硝酸银（AgNO3）质量比、GO/AgNO3质量分数、还原剂质量浓度、还原时间、还原pH对rGO/Ag导电棉织物导电性能的影响;测试了导电性能的耐久性。结果表明：rGO/Ag导电棉织物表面包覆着rGO片层,银粒子分布在rGO表面或片层之间;在GO与AgNO3质量比为3∶1,GO/AgNO3质量分数为29.2%(omf),还原剂维生素C质量浓度为2.2 g/L,还原时间为3 h,还原pH为6时,rGO/Ag导电棉织物的方阻最低,导电性能最好;经无限次扭曲、20次标准水洗或机械摩擦后,仍具有良好的导电性能。     

氧化石墨烯-TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备氧化石墨烯-TiO_2复合材料(GO-TiO_2),采用X射线衍射光谱仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面及孔径分析仪(BET)等对样品进行了表征。探讨了在紫外光的照射下,复合材料比例、材料投加量、pH值、液层高度和光照强度等因素对亚甲基蓝溶液降解性能的影响。结果表明:TiO_2颗粒均匀地附着在GO片层表面;光催化反应60 min时,500 mg/L GO10-TiO_2对亚甲基蓝溶液的降解率达到89%;增大pH值和光照强度均能提高MB的降解率。     

石墨烯/聚吡咯/棉纱线电极的制备和性能研究

柔性超级电容器对电极材料的导电性和电容性具有较高的要求。为提高纱线电极的导电性和电容性,以棉纱线、氧化石墨烯(GO)、吡咯(Py)为原料,采用化学还原法和原位化学聚合法,制备石墨烯(rGO)/聚吡咯(PPy)/棉纱线电极。观察聚合前后电极材料的表面形貌,测试聚合前后电极材料的电阻和电化学性能,结果显示:PPy颗粒包覆在rGO/棉纱线表面;rGO/PPy/棉纱线电极单位长度的电阻降到373Ω/cm;当电流密度为105.00mA/cm~3时,rGO/PPy/棉纱线电极体积比电容为27.63F/cm~3,电化学性能明显好于未加入PPy的rGO/棉纱线电极的性能。PPy的引入有利于改善rGO/棉纱线电极的导电性和电容性,适用于制备柔性超级电容器的电极材料。     

电泳沉积法制备功能性尼龙/石墨烯复合织物

以聚乙烯亚胺(PEI)作为阳离子表面改性剂对商用尼龙织物进行预处理,采用电泳沉积法将氧化石墨烯(GO)均匀地沉积在织物表面,再通过热处理将其还原成还原氧化石墨烯(rGO),制得尼龙/还原氧化石墨烯(nylon/rGO)复合织物。采用SEM、ATR-FTIR和XPS等手段进行表征,测试了复合织物的导电性、导热性和紫外线防护性能。研究表明,石墨烯改性尼龙织物表现出优异的导电性(10~3Ω/)、导热性(0.521 W·m~(-1)·K~(-1))和紫外线防护性能(UPF500,T_(UVA)0.05%)。     

石墨烯复合气凝胶的制备及其吸附性能研究

以亚硫酸氢钠为还原剂,将氧化石墨烯(GO)还原得到还原氧化石墨烯(rGO),经冷冻干燥制得石墨烯气凝胶(GA).通过向GA内部引入活性炭纤维(ACF)和TiO2,制备出rGO/ACF/TiO2复合气凝胶.探究了 rGO/ACF/TiO2复合气凝胶对RhB染料的吸附和光催化作用,并对其吸附机理和吸附-光催化协同作用机理进行探讨.研究结果表明:ACF和TiO2能较好地嵌入到复合气凝胶中;rGO/ACF/TiO2复合气凝胶的吸附和光催化性能受TiO2含量、投料量、溶液初始浓度影响较大;rGO/ACF/TiO2复合气凝胶的吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温线模型,且属于单分子层化学吸附.颗粒内扩散模型拟合结果表明:rGO/ACF/TiO2复合气凝胶的内扩散是影响其吸附RhB染料速率的主要因素,但不是唯一因素;光催化动力学研究表明:rGO/ACF/TiO2复合气凝胶对RhB染料的吸附过程符合一级动力学特性.     

TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能

采用改性Hummers法以天然鳞片石墨制备氧化石墨烯,再经水热反应在氧化石墨烯片层中原位生成纳米级TiO_2,制备TiO_2插层氧化石墨烯(TiO_2/GO)。将TiO_2/GO粉末添加到PAN溶液中,通过静电纺丝法制备含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜。研究了TiO_2/GO及TiO_2/GO/PAN对亚甲基蓝的降解性能。采用TEM、SEM、XRD对降解前后样品性质进行了表征。结果表明,TiO_2/GO对亚甲基蓝具有良好的重复降解性能,随着降解次数的增加,其降解效率逐渐减弱,含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜对亚甲基蓝具有良好的吸附和光催化效果。     

负载钒酸铋/石墨烯功能织物对染料的光催化降解

将氧化石墨烯和钒酸铋溶胶负载到棉织物上,通过紫外还原得到负载钒酸铋/石墨烯功能织物。以活性黑KN-B为降解对象,研究了功能织物在可见光下的催化活性,并探讨了染料结构对光催化效果的影响。结果表明:在可见光照射120 min后,功能织物对质量浓度为20 mg/L的活性黑KN-B染液的降解率超过90%,重复使用5次后的降解率仍能超过80%,但染料结构不同其降解率有较大差异。     

ZIF-8的制备及其对染料的吸附和可见光降解

以2-甲基咪唑和六水合硝酸锌为原料,采用溶剂法制备了沸石咪唑骨架材料ZIF-8。采用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、红外光谱(FT-IR)等方法对合成的ZIF-8进行性能分析。研究了ZIF-8对活性黑KN-B、活性红3BS、活性艳蓝KN-R染料的吸附降解效果。结果表明,ZIF-8对活性黑KN-B吸附和降解效果最好,活性红3BS次之,活性艳蓝KN-R最差。ZIF-8经过3次重复使用后,对活性黑KN-B的降解率为90.94%,对活性红3BS的降解率为72.57%,对活性艳蓝KN-R的降解率为41.79%。     

氧化石墨烯的制备及对TiO_2光催化作用的影响

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。讨论了高锰酸钾和硝酸钠的用量对GO氧化程度的影响,通过紫外光谱、红外光谱、拉曼光谱和扫描电镜等方法对GO进行了表征。将GO与TiO_2复合,应用于活性红3BS染料废水的降解。结果表明,当石墨与高锰酸钾、硝酸钠的质量比为1∶3∶3,所制得GO的氧化程度较高,有很明显的片层结构,片层边缘有明显的褶皱。GO与TiO_2复合对染料的降解比纯TiO_2的要好,降解染料120 min后,降解率高达99%,比纯TiO_2对染液的降解率提高了29%左右。     

废旧涤纶氧化石墨烯改性及对染料吸附性研究

使用氢氧化钠对废旧涤纶织物进行表面改性引入羧基,并使用氧化石墨烯(GO)水分散液对改性涤纶织物进行整理以制备GO负载涤纶织物,考察整理工艺参数对涤纶织物表面GO负载量的影响。使用GO负载涤纶织物对水中3种不同结构的阳离子染料进行吸附去除试验,重点分析GO负载量、溶液温度和pH值以及整理织物加入量等与染料去除率之间的关系。结果表明,涤纶表面羧酸量和GO浓度的增加、整理浴温度的升高和pH值的降低均能够显著提高GO在涤纶表面的负载量;GO负载涤纶织物对不同结构阳离子染料都显示出吸附去除性能;具有较高GO负载量的整理织物对染料表现出更好的去除性;温度升高和pH值降低均有利于整理织物对染料的去除;通过增加整理织物的使用量能够将水中的染料完全去除。     

二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化降解脱色性能

为比较二氧化钛/ 还原氧化石墨烯(TiO2 / rGO)复合材料和TiO2 的光催化降解脱色性能,以钛酸丁酯为前驱体,采用水热法制备了不同晶型的TiO2 和TiO2 / rGO 复合材料,借助紫外漫反射吸收光谱仪、傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2 及其复合材料进行表征。分析混晶TiO2 和混晶TiO2 / rGO复合材料对活性红3BS 染料废水的降解脱色效果。结果表明：在150 ℃水热12 h,再经过650 ℃煅烧4 h 后,可制得锐钛矿型和金红石型同时存在的混晶TiO2 体系;在碱性条件下,于140 ℃水热72 h,不经过煅烧可制得较为纯净的板钛矿型TiO2;锐钛矿型和金红石型混晶结构TiO2 体系对染料有一定的降解脱色效果,混晶TiO2 / rGO 复合材料降解染料120 min 后,降解脱色率高达99%。     

溶液pH和TiO2浓度对直接蓝15染料光催化降解的影响

为了实现对偶氮型合成染料废水的有效处理,以直接蓝15染料溶液模拟染色废水,使用光催化氧化技术对其进行氧化降解,并讨论溶液pH和TiO_2浓度对光催化降解作用的影响。结论认为:直接蓝15染料溶液在光催化氧化条件下可以实现很好的氧化降解;降低溶液的pH虽可以增加直接蓝15染料在二氧化钛上的吸附,但不利于光催化降解反应的进行;在中性条件下,光催化降解反应速率最快,当增加二氧化钛质量浓度至0.5 g/L时,直接蓝15染料溶液的COD去除率可达71.4%;反应后溶液基本呈无色透明状态,取得了良好的处理效果。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

活性橙13溶液粘度的影响因素及变化规律

考察了活性橙13溶液质量浓度、溶液所处条件(温度、pH)及添加剂(助溶剂、表面活性剂、电解质)对染料溶液粘度的影响及粘度变化规律。结果表明:染液质量浓度低于50 g/L时,染液粘度随质量浓度提高而增大、随温度升高而降低,当染液质量浓度超过50 g/L时,染液粘度发生不规则变化;介质pH在染料分子等电点附近时染液粘度增加;助溶剂可降低高质量浓度染液粘度,其降低程度依大小顺序为:TM-1尿素丙三醇己内酰胺;阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和非离子表面活性剂AEO-9对染料溶液粘度的影响较小;电解质对染液粘度的影响与染料质量浓度和电解质质量浓度有关。