pH值对还原氧化石墨结构及电容性能的影响

以天然鳞片石墨为原料,利用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),再将GO经超声分散,在不同pH值条件下采用抗坏血酸进行还原,制备得到还原氧化石墨(r GO)。采用SEM、XRD、恒流充放电测试分析p H值对样品的微观结构和电容性能的影响。结果表明:所得样品为片层结构,层间距为0.348~0.366 nm。随着GO溶液pH值的增加,材料的首次放电容量和循环性能都呈现先增大后减小的趋势。在pH值为9的情况下,rGO的比电容量为141.6 F/g,经过500次循环,样品容量保持率仍能达到88%。     

ZnS/ZnO/rGO复合材料的制备及其光催化性能研究

以醋酸锌、硫化钠为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为改性剂,采用一步合成法制备了β-ZnS,再通过焙烧制备ZnS/ZnO异质结材料,然后加入一定量氧化石墨烯(GO)利用水热法成功制备了ZnS/ZnO/rGO复合材料。结果表明,在水热时间16 h、水热温度140℃、GO∶(ZnS/ZnO)质量比20%的条件下,所制备的ZnS/ZnO/rGO复合材料在可见光光照120 min内对亚甲基蓝的降解率可达80.3%。     

低温可膨胀石墨的制备

本实验以HClO4/NaBrO3/KMnO4/CrO3/FeCl3为氧化插层体系制备低温可膨胀石墨,研究了氧化插层试剂对膨胀容积的影响.其最佳工艺条件是在常温下反应40min,石墨、高氯酸、溴酸钠、高锰酸钾、三氧化铬、三氯化铁的最佳质量比为1∶4∶0.15∶0.15∶0.13∶0.03,制得的可膨胀石墨在220℃时膨胀...     

rGO/PANI对Cr(Ⅵ)的吸附还原性能及机理分析

以还原氧化石墨烯(rGO)为载体,采用原位聚合法将聚苯胺(PANI)负载到rGO上以增大其比表面积,探究复合材料对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附还原反应效果。采用SEM、XRD、BET、FTIR和XPS等对rGO/PANI复合材料进行表征,从吸附等温模型、吸附动力模型等角度探讨rGO/PANI对Cr(Ⅵ)的吸附还原反应特征及机理。实验结果表明,rGO/PANI对Cr(Ⅵ)的去除包括吸附、络合和还原三个部分。Cr(Ⅵ)一部分吸附在rGO/PANI表面,一部分还原成Cr(III),还原的Cr(III)部分被络合在复合材料表面,少量扩散到溶液中。在pH=2时,rGO/PANI对Cr(Ⅵ)的最大去除量可达到97.61 mg/g,其中吸附还原量为73.46 mg/g,溶液中剩余的Cr(III)浓度为24.13 mg/L。     

W/Ti含量对钢铁基复合材料微观组织和相变的影响规律

以Fe、Ti、W和石墨粉为原料,采用真空烧结技术制备铁基复合材料。通过改变粉末中的W/Ti原子比,探究其对复合材料组织和相变的影响规律。结果表明：球磨后的粉末活性有所增加,并出现Ti_xW_1-x不稳定过渡相;材料的相变反应温度会随着粉末中W含量增加而升高,DSC曲线尖锐的放热峰会逐渐变宽、变缓,剧烈的反应得到控制;粉末经烧结后会生成TiC、WC和Ti₄WC₅等增强相,当粉末的W/Ti比从2∶8增加至4∶6时,反应产物中3种增强相的占比从84.09%增加至93.07%,生成物中WC的占比从32.45%迅速增加到78.5%。此外,由于复合材料组织中多种物相的存在,彼此间的取向差异会引起组织中出现微应变。随着粉末中W/Ti比的增加,复合材料组织中的微应变逐渐增大;与粉末W/Ti比为2∶8制得的复合材料相比,粉末的W/Ti比为4∶6时制备的复合材料组织中的微应变提高了2.84倍。因此,通过调节W/Ti含量可实现对钢铁基复合材料微观组织和增强相的优化。     

氧化程度对3D rGOs形貌结构及吸附性能的影响

通过改变氧化剂用量制备不同氧化程度的氧化石墨(GO),经超声分散,水热还原制备出系列三维还原氧化石墨烯(3D r GOs),采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱和紫外可见分光光度计等分析测试手段研究了氧化程度对3D rGOs形貌结构、光谱特征和吸附性能的影响。结果表明:随着氧化程度的增加,水热还原产物在微观上由多层堆积的片状结构逐渐转向均匀多孔网状结构,最后转变为断裂碎片交联的网状结构。吸附容量随氧化程度的增加先增大后减小,当GO羟基含量最多而环氧基含量最少时,3D rGOs吸附性能最好,对罗丹明B、亚甲基蓝和甲基紫吸附量最高分别可达90.9、145.4和237.4 mg/g。     

反应烧结法制备Al_3Ti颗粒增强Al基复合材料的研究

采用反应烧结法制备出Al_3Ti颗粒增强Al基复合材料,探讨了Al-Ti体系粉末的反应过程,研究了复合材料的微观组织形态及性能。结果表明,不同成分的Al-Ti体系粉末反应烧结产物均由Al_3Ti和Al两个相组成,当Al-Ti体系中Al∶Ti的摩尔比超过3∶1时,过量的Al熔化吸收大量热量,反应3Al+Ti→Al_3Ti被推向高温。随着烧结温度升高,Al_3Ti颗粒尺寸增大,复合材料致密度降低;随着Al_3Ti质量分数由80%降低至60%,Al_3Ti颗粒数量减少、尺寸减小,Al基体所占比例增大,复合材料致密度提高。当Al_3Ti质量分数为60%时,烧结反应产物形貌为较小的Al_3Ti颗粒弥散分布在Al基体上,此时复合材料致密度最高,达到96. 67%。不同成分Al_3Ti/Al复合材料的硬度和耐磨性均显著高于Al基体,随着Al_3Ti质量分数由60%增加到80%,复合材料硬度由107 HV增加到158 HV,当Al_3Ti质量分数为60%时,复合材料的耐磨性最好。     

莫桑比克可膨胀石墨的制备与研究

以莫桑比克天然鳞片石墨为原料,采用K_2Cr_2O_7/HClO_4/H_3PO_4为氧化插层剂,制备可膨胀石墨。在K_2Cr_2O_7用量、HClO_4用量、H_3PO_4用量、反应温度和时间的单因素条件基础上,确定反应工艺:m(石墨)/m(K_2Cr_2O_7)/V(HClO_4)/V(H_3PO_4)=1∶0.1∶3.67∶1.33(g∶g∶mL∶mL),反应温度30℃,时间40min。最终制得可膨胀石墨在600℃温度下,膨胀体积可达340mL/g。XRD物相分析和红外光谱分析证明ClO_4~-、H_2PO_4~-、HPO_4~(2-)和PO_4~(3-)的插入使得膨胀过程顺利进行。     

鄂庄烟煤地下气化反应区分布与工艺参数的关联特性

煤炭地下气化反应区分布受进口工艺参数的影响,同时也决定了出口煤气的有效组分和热值。通过鄂庄烟煤富氧地下气化模型试验,获得了6种不同氧气体积分数下反应区温度场和煤气组分,从而研究了氧化区、还原区和干馏干燥区分布状态及其与进出口工艺参数的关联特性。结果表明,在模型试验条件下合理的3区温度范围为:氧化区(1 200℃)、还原区(600~1 200℃)、干馏干燥区(200~600℃);在气化过程中,3区面积分布依次为:氧化区还原区干馏干燥区,当氧气体积分数在29.56%~44.07%时,3区比例(氧化区∶还原区∶干馏干燥区)平均为1∶1.5∶7.5,当氧气体积分数在49.07%~86.21%时,3区比例平均为1∶1.2∶2.8;随着氧气体积分数的增大,氧化区在3区中所占比例先增大后减小,还原区比例持续增大,干馏干燥区比例持续减小,其平均扩展速率分别为:当氧气体积分数增大1%时,氧化区和还原区比例分别增大0.26%和0.19%,干馏干燥区减小0.45%;出口煤气中CO2体积分数与α(氧化区面积/还原区面积)的增减趋势相反,当α=0.96时,CO2体积分数最低,为23.17%,CO随着还原区比例的增大而增大,CH4体积分数随干馏干燥区比例的减小而减小。     

热压反应烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料的组织和性能

将T700短切炭纤维(C_f)或Nicalon-SiC短纤维(SiC_f)、C粉、Si粉和少量SiC粉混合, 在1 900 ℃热压烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料, 并对复合材料的物相、组织结构、抗弯强度和抗氧化性能进行了研究。结果表明: SiC_f/C-SiC的相对密度和室温抗弯强度分别为95.3%和343.8 MPa, 均高于C_f/C-SiC, 热压烧结过程中Cf损伤严重。复合材料在1 300 ℃氧化行为表现为在氧化初期氧化失重较大, 随氧化时间的增长,氧化失重率逐渐减小; 在氧化后期则为氧化增重。SiC_f/C-SiC复合材料在1 100～1 400 ℃间的氧化规律基本相似, 且温度越高, 氧化失重率越小, 抗氧化性能越好。SiC_f/C-SiC复合材料的抗氧化性能优于C_f/C-SiC复合材料。     

Mn掺杂和还原氧化石墨烯复合对NiAl-LDHs超级电容性能影响

采用水热法制备了水滑石（layered double hydroxides,LDHs) NiAl-LDHs、NiMnAl-LDHs及其分别与还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)的复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电子能谱、拉曼光谱、电化学工作站对合成的材料进行了结构形貌和电化学性能表征,并研究了Mn离子掺杂和rGO复合对超级电容性能的影响。研究发现：Mn离子掺杂降低了LDHs的结晶度和片层尺寸,提高了分散性,降低了内阻,使倍率性能提高;与rGO复合后,导电性和比容量进一步提高,其中,NiAl-LDHs/rGO具有最高比电容,在1A/g时达1345F/g,在5A/g循环1000次后容量保持率为82.9%。     

TiO2/GO复合材料的制备及其催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以钛酸丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制备TiO2/GO纳米复合光催化剂.利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等对催化剂的结构、组成、形貌和粒径进行表征.将催化剂用于光催化降解甲基橙(MO)溶液,考...     

贵州某微细浸染型金矿硫氰酸盐浸出试验研究

针对贵州某微细浸染型金矿, 采用硫氰酸盐法进行浸出试验研究。通过试验得出直接浸出条件为: NH₄SCN用量0.4 mol/L, KMnO₄用量10 g/L, pH=2, 液固比4∶1, 在此条件下, 金浸出率为49.71%。将原矿进行强化浸出, 在Q-1和Q-3联合作用并增加充气的条件下, 浸出条件与直接浸出一致, 金浸出率明显高于直接浸出的浸出率, 高达86.16%。     

酸改性Att/氧化锰复合材料的制备研究

采用盐酸改性的凹凸棒土(Att)为载体,制备负载锰氧化物的凹凸棒土复合材料,采用氮吸附比表面及孔结构分析、红外光谱、XRD等手段对酸改性凹凸棒土及其复合材料进行了表征。研究发现0.1mol/L盐酸处理的凹凸棒土的比表面积增加最明显;随负载氧化锰量的增大,比表面积和孔容下降;XRD测试表明,复合材料中氧化锰的主要成分是Mn3O4。     

负载型MnOx/Al2O3催化剂低温下脱除烟气中单质汞特性

针对燃煤烟气中单质汞(Hg0)因不溶于水很难去除的问题,以浸渍法制备的负载型MnOx/Al2O3为催化剂,在固定床实验台架上,考察前驱体、负载量、煅烧温度、反应温度和烟气成分对Hg0的催化氧化影响;采用N2吸附/脱附、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征。结果表明,硝酸锰浸渍催化剂的脱汞效率优于醋酸锰浸渍催化剂,催化剂的主要活性成分为MnO2;MnOx的表面形貌和存在形态是硝酸锰浸渍催化剂脱汞性能优于醋酸锰浸渍催化剂的主要原因。较低负载量下,前驱体对脱汞效率的影响较大;随着负载量的增加,其差异逐渐缩小。MnOx/Al2O3催化剂的最佳反应温度和煅烧温度分别为150 ℃和400 ℃。烟气中的O2能够补充催化剂消耗的晶格氧,促进Hg 0的催化氧化;NO,SO2和H2O均对脱汞产生抑制作用,其中SO2的抑制作用最大,H2O次之,NO最小。     

KMnO4/CaCO3协同脱硫脱硝实验研究

在喷射鼓泡塔实验台上,采用KMnO₄/CaCO₃进行了协同脱硫脱硝实验,研究了氧化剂加入量、SO₂浓度、NO浓度、浆液pH值、浸没深度、浆液浓度、模拟烟气温度对SO₂和NO脱除效率的影响.实验结果表明：NO的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,随NO浓度的提高而降低;SO₂的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、pH值、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,而NO浓度和烟气温度对SO₂脱除效率无影响作用;NO的脱除效率与浆液pH值和温度无明显关联.     

电镍钴渣氧化除铁的试验研究

研究了钴渣溶出液中添加氧化剂Na₂S₂O₈, H₂O₂ 和KMnO₄氧化沉铁的效果, 重点探讨了影响KMnO₄氧化沉铁的因素。结果表明: 3种氧化剂中KMnO₄沉铁效果最好; 采用KMnO₄作氧化剂时, 在n(KMnO₄)/n(Fe²⁺)=1∶5, 氧化温度为85 ℃, 反应时间120 min, 氧化后液pH值为4.5的条件下, KMnO₄氧化沉铁率为96.79%, 满足深度除铁要求。     

利用攀钢提钒尾渣制备富钒渣的研究

以攀钢提钒尾渣酸浸得到的溶液为沉钒母液, 研究了外加FeSO₄·7H₂O、沉钒pH值、沉钒温度、沉钒时间对沉钒率和富钒渣质量的影响。最佳沉钒工艺条件为: 常温下, 不外加FeSO₄·7H₂O, 直接用碱调pH值至4.5后, 反应5 min, 此条件下, 沉钒率达到99%以上, 富钒渣中V₂O₅品位为16%。沉钒后得到的富钒渣中主要为Fe(OH)₃沉淀和少量Al(OH)₃沉淀, 钒吸附或夹杂在氢氧化物沉淀胶体的表面。富钒渣返回焙烧研究表明: 富钒渣的返回量占钒渣原矿的15%时, 可以促进钒的浸出, 且相较于提钒尾渣直接返回焙烧能减少渣的返回量, 降低设备负荷和能耗。     

可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)及其吸附机理研究

为探究氧化石墨烯负载高铁酸钴(CoFe2O4/GO)纳米复合材料性质及其对水溶液中Pb(II)的去除效果,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、超导量子干涉仪(SQUID)、拉曼光谱及N2吸附对合成的CoFe2O4/GO纳米复合材料进行表征,利用可渗透反应墙对材料实用性进行探究,探索反应过程中不同酸度及温度对Pb(II)去除效果的影响,并利用动力学及等温吸附对CoFe2O4/GO纳米复合材料去除水溶液中Pb(II)的机理进行研究。结果表明,XRD表征发现GO的晶面及CoFe2O4的立方晶系尖晶石型结构。FTIR光谱显示Co-O和Fe-O振动,且CoFe2O4/GO表面含有大量-OH、-C=O、及-COO-等不饱和基团。SEM谱图观察到出CoFe2O4发生了部分团聚,且观察到存在一些空隙结构,其平均粒径为48.93 nm。XPS表征观察到CoFe2O4/GO表面含有C、O、Fe、Co等元素,且有Co2p存在。通过CoFe2O4/GO磁性表征,其饱和磁化强度约为27.01 emu/g。该复合材料D峰：G峰的比值较高,表明含有大量含氧基团。CoFe2O4/GO的BET比表面积为148.672 3 m2/g,孔径集中在3.93 nm左右。可反应渗透强处理模拟废水,在100 min后逐渐达到饱和,在4次内重复利用该材料可取的很好效果。pH值在8时为反应体系最优酸度,随着温度的升高,Pb(II)去除率随之增加,温度升高有利于吸附。Freundlich吸附等温方程及准二级动力学更适用于描述CoFe2O4/GO吸附Pb(II)的过程。可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)具有良好效果。