氮化碳基纳米复合材料在重金属去除方面研究进展

石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。     

MOFs及其复合材料去除水中重金属研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)是一种具有良好化学稳定性、结构多样性和高比表面积的新型多孔材料,在水中重金属去除领域有着广阔的应用前景.介绍了MOFs材料的分类、应用和合成方法,并对比了几种常用的MOFs材料合成方法的优缺点,综述了不同骨架结构(MIL、ZIF和Uio-66)和不同官能团改性(氨基、巯基和金属氧化物)的MO...     

层状双金属氢氧化物及其复合材料在吸附重金属离子方面的研究进展

水体中重金属离子污染日益严重,因此寻求一种新型复合材料吸附剂成为环境修复领域需要关注的迫切问题。层状双金属氢氧化物(LDHs)作为阴离子交换型二维层状化合物,具有高比表面积、层间离子可交换且环境友好等优势,在吸附领域备受关注。针对近年来的研究现状,对LDHs及其复合材料进行简单概述,以及重点介绍在吸附重金属离子方面的最新研究进展,以期为LDHs及其复合材料协同吸附重金属离子的研究提供一些参考依据。     

多孔材料在去除废水中重金属离子方面的研究进展

多孔材料是一种具有一定尺寸空隙结构和具有一定比表面积的材料,按其孔径大小可分为微孔材料、介孔材料和大孔材料。多孔材料具有相对密度小、比表面积高、重量轻、渗透性好等特点,并具有很好的吸附性能。本文主要重点介绍了几种不同的多孔材料作为吸附剂应用于去除废水中的重金属离子。     

氮化碳晶体的研究进展

介绍了氮化碳晶体的合成与表征研究进展，分析了氮化碳晶体合成中存在的主要困难。分析表明：现有的研究结果还没有给出氮化碳晶体合成的确信证据。高温高压法的主要困难在于反应前驱体的选择与制备以及在高压过程中对热力学参数进行有效地控制；等离子体化学气相沉积中，基体原子，主要是硅原子对氮化碳晶体的合成有很大的影响，但目前缺少这方面的系统研究。反应溅射合成时需要解决的困难是在保持较低基片温度的同时如何提高反应气氛中的N原子含量，寻求高比例的sp^3c-N单键的合成条件。电化学方法利用了前驱体中的碳氮单键，能够有效地降低反应能垒和沉积温度，需要解决的问题是如何促进合成产物的晶化和减少副产物。综合运用多种合成技术如在较低的基片温度下，在氮等离子体中通过溅射含有碳氮单键的有机前驱体而引入大量的碳氮单键，控制硅原子在氮化碳晶体生长中的影响程度将是今后氮化碳晶体合成研究的有效途径。     

石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究

石墨烯作为一种新型的碳纳米材料,具有独特的物理化学性质如高的机械强度、良好的稳定性、超大的比表面积及极强的表面化学活性等,使得石墨烯成为一种得天独厚的吸附材料。综述了石墨烯及其复合材料的制备方法,并对其在去除水中重金属离子的研究进展与吸附机理方面进行了综述,最后对石墨烯及其复合材料的后续研究方向进行了展望。     

介孔石墨相氮化碳吸附材料在环境中的应用

石墨相氮化碳(Graphitic carbon nitride,g-C_3N_4)是一种由碳(C)和氮(N)元素组成的共轭聚合物材料,具有平面的三嗪聚合物(Poly(tri-s-triazine))网络结构。比起大部分其他碳材料,氮化碳是富电子体,因而赋予了其特殊的性质。然而目前对于g-C_3N_4的研究主要集中在其相关催化作用(光催化,电催化和光电催化),对于g-C_3N_4的吸附作用的研究相对很少涉及。本文探讨了g-C_3N_4材料在吸附领域中的应用,简要综述了G-C_3N_4的性质、制备方法及其作为吸附材料的应用现状,最后展望了石墨型氮化碳在吸附应用领域的未来发展方向。     

磁控溅射法制备氮化碳薄膜的研究进展

简要评述了磁控溅射法制备氮化碳(CNx)薄膜的研究进展的现状,以及磁控溅射法制备氮化碳(CNx)薄膜过程中工艺参数对薄膜的结构和性能的影响,展望了氮化碳研究的发展趋势.     

氮化碳的合成与性能研究进展

作为理论预测的新材料,氮化碳可能具有优异的力学、电学和光学性能,其合成和性能的研究引起了各国研究人员的广泛关注,已合成了具有独特性能的氮化碳.其高硬度、低摩擦系数、良好的耐磨性、较好的光学性质等对氮化碳在广阔领域里的应用提供了坚实的基础.总结了氮化碳材料的结构和合成,尤其是性能的研究进展.     

碳基支架在构建稳定复合锂金属阳极方面的研究进展（英文）

因为锂金属电池(LMBs)具有高能量密度、高理论比容量和低氧化电位等优点,被认为是后锂离子电池(LIBs)中理想的能量存储装置之一。然而,锂金属阳极(LMA)面临着多种障碍,包括低库仑效率(CE)、大体积膨胀、锂枝晶的形成、低安全和低稳定性及短寿命,这些问题阻碍了LMBs的实际应用。由于低密度、高机械强度、稳定的化学性质和大比表面积等优势,碳基材料受到了广泛关注。建立复合碳基LMA是各种策略中的一种有效选择,因为其具有缓解体积膨胀、降低局部电流密度以及提供均匀Li⁺沉积的活性成核位点的能力。本文综述了复合碳基LMA的最新研究进展,包括碳基复合材料、元素金属及其化合物与碳基材料的复合物,以及它们与阳极界面稳定性和结构的关系。最后,本文总结并提出了关于将碳基材料作为LMA支架的观点和见解。     

碳基纳米氮化铁复合材料的制备及其吸波性能

将纳米铁粉均匀混合在聚丙烯腈中进行预氧化和碳化处理,制备出碳包覆纳米铁氮化合物复合材料。用XRD、SEM、TEM、强磁计和矢量网络分析仪等对不同碳化条件下复合材料的相结构、组织形貌、磁性能和电磁参数进行表征,研究了碳化温度对吸波性能的影响。结果表明,当碳化温度为700℃时Fe的剩余量最少,Fe3N的相对含量大于Fe4N并且有少量的Fe3O4;当碳化温度为750℃时Fe3N相对含量较少,Fe和Fe4N的相对含量占优,Fe3O4被还原;当碳化温度升高到800℃时,产物的主要物相是Fe和Fe3C,少量Fe3N,几乎没有Fe4N。涂层厚度为1.5 mm的样品小于-10 d B的频宽达到4.5 GHz,在15GHz处反射损耗最小(为-13 d B)。     

MXene及MXene/碳基复合材料在生物医学领域的研究进展（英文）

MXene是一种具有独特层状结构的新型过渡金属碳化物,它具有较大的比表面积、优异的导电性、光热性能和抗菌性能等特殊的物理化学特性,因此表现出较高的应用价值。与此同时,为了追求更广泛的应用,MXene常与炭材料复合以增强其综合性能。近年来,MXene及MXene/碳基复合材料在电子、传感以及生物医药等领域受到了广泛关注。本文聚焦于MXene及MXene/碳基复合材料的制备、修饰方法及其在生物传感、抗菌材料、疾病诊断与治疗等生物医学领域中的应用,以期推动MXene研究取得更大进展。     

分子结构改性氮化碳光催化制氢的研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)因其独特的性质、廉价的原料,成为光催化制氢领域研究的热点。但是g-C₃N₄仍然存在比表面积小、可见光利用率低、电子-空穴易复合等不足,限制了其光催化效率。主要从共聚、共价连接和表面修饰官能团等方面对氮化碳的分子结构修饰改性方法进行了综述。此外,还总结了分子结构修饰氮化碳在可见光吸收能力、电子和空穴的分离效率、活性位点反应性等方面提升光催化制氢活性的机制。最后,对氮化碳的分子修饰改性方面存在的挑战和前景进行了展望。     

纳米碳/水泥基复合材料研究进展

纳米碳材料以其独特的结构及微观形貌,优异的力学、电学特性等,在信息、材料、能源、生物制药等领域引发了革命性创新。近年来,纳米碳材料以极低的掺量,表现出对水泥基复合材料微观结构、宏观力学性能的改善,同时赋予传统水泥基材料导电性、压阻性等功能特性。本文结合纳米碳材料自身形貌及表面化学特性等,综述了近年来纳米碳材料对水泥水化及微观结构的影响,纳米碳/水泥基复合材料的力学性能及压阻性等,并指出当前存在的问题及未来可能的研究方向。     

氮化碳薄膜制备及性能研究进展

本文对氮化碳的结构及制备工艺如溅射、化学气相沉积、离子束辅助沉积、激光烧蚀等作了较为详细的总结与分析,对各种制备工艺条件下的氮化碳的性能包括力学、电学及光学性能进行了讨论,并对今后的发展趋势提出了自己的见解．     

电解液微弧碳氮化表面改性技术研究进展

电解液微弧碳氮化技术是近年来在微弧氧化技术上发展起来的一种新型的表面处理技术,可应用于包括Al、Ti、Fe、Mg等金属及其合金的表面改性。综述了电解液微弧碳氮化技术的基本原理以及国内外最新的研究进展。主要讨论工艺参数包括电解液组成以及电参数等对膜层质量的影响;分析了不同基体材料上成膜的结构和成分;在此基础上,进一步讨论了膜层硬度、耐磨损以及耐腐蚀性能。最后,对该技术的进一步发展趋势进行了展望。     

天祝褐煤对重金属离子的吸附特征

以甘肃天祝褐煤作吸附剂，常温下对Pb^2＋、Cd^2＋、Zn^2＋、Cu^2＋溶液进行了吸附试验研究，探讨了其吸附动力学、吸附平衡、吸附机理及介质酸度的影响.结果表明，褐煤对几种重金属离子的吸附平衡基本符合Langmuir模型，介质酸度对吸附效果有显著的影响，pH〉5．00时吸附率均可达90％。     

介孔碳的合成及其在吸附中的应用研究进展

阐述了有序介孔碳材料的合成方法及各自的特点,总结了有序介孔碳在生物大分子、重金属离子和合成有机污染物吸附领域的应用情况,并展望了有序介孔碳材料在合成方法、表面改性及其在吸附应用方面的发展趋势.