饮用水中微量铬离子高效去除方法的研究

用腐殖酸包覆磁性四氧化三铁纳米材料吸附饮用水中的六价铬离子。结果表明,最佳吸附条件为:腐殖酸包覆四氧化三铁质量比为1∶1,反应温度90℃,分散剂与去离子水的比例为1∶5,反应时间60 min,Fe_3O_4/HA对Cr(Ⅵ)的吸附时间为30 min。在最佳条件下,Fe_3O_4/HA对Cr(Ⅵ)吸附量为25.83 mg/g,氨水(25%²8%)用量为10 m L;Fe_3O_4/HA对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

纳米磁性聚多巴胺-膨润土的制备及吸附Cr(Ⅵ)

为改善膨润土(BT)对水中铬(Ⅵ)的吸附性能,以膨润土、盐酸多巴胺和磁性四氧化三铁等为原料,制备磁性四氧化三铁-聚多巴胺/改性膨润土复合材料(Fe_3O_4-PDA/SDBS-BT)。通过红外光谱仪、X射线衍射仪、透射电镜进行了结构表征,研究了其对铬(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,适当提高温度有利于吸附,在p H=3、反应温度323 K下,达到吸附平衡时,吸附量可达103.6 mg/g。吸附动力学遵循准2级动力学模型,吸附过程为吸热反应。     

BSA/SiO_2/Fe_3O_4磁性固相萃取-分光光度法测定水中铅

合成了牛血清蛋白修饰的二氧化硅包覆纳米四氧化三铁(BSA/SiO_2/Fe_3O_4)吸附剂,建立了基于BSA/SiO_2/Fe_3O_4吸附-分光光度法测定水中铅的分析方法。在40°C下,pH=5.0时,吸附50min可达到吸附平衡,最大吸附量qe=6.0mg/g。用于水样中铅的测定,检出限为6.2μg/L,RSD=17.1%,回收率在83%-104%。方法快速、简便,检出限也比国家标准方法提高了10-20倍。     

基于聚吡咯包覆的四氧化三铁在锂离子电池中的应用研究

本研究以氯化铁、柠檬酸钠及醋酸钠为原料,乙二醇为溶剂通过溶剂热的方法合成了直径为200-300纳米的四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米球。然后通过单体吡咯低温下的聚合,使聚吡咯均匀分布在Fe_3O_4球体表面,最后经过碳化得到含氮碳包覆的Fe_3O_4纳米球。分别对Fe_3O_4纳米球与包覆碳层后的Fe_3O_4纳米球进行电化学性能测试。结果表明:包覆碳层之后的Fe_3O_4球表现出更稳定的循环性能,在100 mA g~(-1)的电流密度条件下,经过85圈的循环能够保持513mAh g~(-1)的比容量,从第二圈起每圈衰减平均为0.17%,比没有包覆的Fe_3O_4稳定性大大提高。     

表面活化磁性炭微球的制备及其吸附性能

以葡萄糖和葡萄糖酸亚铁为前驱体、以氯化锌为表面活化剂,在前期水热条件下以及后期氮气保护的高温条件下制备出表面活化磁性炭微球(AMCMs),并研究了该材料对水中磺胺甲噁唑(SMX)的吸附性能。结果表明,平均粒径约4μm的AMCMs分散性良好,比表面积高达1 419 m~2/g,磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)颗粒均匀地分散在整个炭微球中,粒径约为15~25 nm,并且Fe_3O_4表面被石墨化碳包覆,该包覆层既防止了Fe_3O_4颗粒的团聚,同时也保护其免受外界环境影响;AMCMs对SMX的吸附动力学遵循拟2级动力学模型,其对SMX的吸附行为与Langmuir吸附模型拟合更优。AMCMs在重复利用5次之后对SMX的吸附容量仍能达到首次使用吸附容量的82%。     

Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)的制备及其对四环素的吸附研究

为测定Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)对废水中四环素的吸附能力,本实验使用盐酸多巴胺、无水乙酸钠、三氯化铁、乙二醇等试剂采用水热法制备Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)。并测定其对四环素的吸附性能,实验结果表明,吸附的最佳条件为振荡时间12 min,材料投放量5 mg,四环素溶液浓度20 mg/L,p H值为6。最大饱和吸附量为20.89 mg/g。实验结果表明,Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)对四环素的吸附能力令人满意。     

Fe3O4@SiO2/HDI-CNTs/PUU纳米复合材料的制备与性能研究

为了拓宽形状记忆高分子材料聚(脲-氨酯)的形状记忆响应方式,向聚(脲-氨酯)基体中添加四氧化三铁纳米粒子和碳纳米管。为了改善四氧化三铁纳米粒子在基体中的分散性,对四氧化三铁纳米粒子进行了Si O_2包覆;为了避免碳纳米管在基体发生自聚,向碳纳米管表面引入异氰酸酯基团,从而使碳纳米管以化学键合的方式分散在基体中。通过对Fe_3O_4@Si O_2/HDI-CNTs/PUU纳米复合材料的结构、拉伸性能、形状记忆性能等的研究,结果表明,当Fe_3O_4@Si O_2添加量为5%,HDI-CNTs添加量为3%时,材料的综合性能较优。     

一步合成聚苯胺/Fe_3O_4磁性纳米吸附剂去除Cr(Ⅵ)的应用

采用一步加热法合成聚苯胺/Fe_3O_4磁性纳米颗粒(PANI-Fe_3O_4),处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨吸附时间和吸附温度对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明,反应时间90 min达到吸附饱和状态,吸附温度25℃时可达到较好的吸附效果。在常温下,Cr(Ⅵ)最大吸附量可达200. 2 mg/g,符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

一步合成聚苯胺/Fe_3O_4磁性纳米吸附剂去除Cr(Ⅵ)的应用

采用一步加热法合成聚苯胺/Fe_3O_4磁性纳米颗粒(PANI-Fe_3O_4),处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨吸附时间和吸附温度对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明,反应时间90 min达到吸附饱和状态,吸附温度25℃时可达到较好的吸附效果。在常温下,Cr(Ⅵ)最大吸附量可达200. 2 mg/g,符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

磁性Fe3O4纳米粒子的制备

磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子以其比表面积大、低毒性和良好的生物相容性等物理化学性质而得到广泛关注。采用共沉淀法制备磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子,并通过单因素实验优化制备工艺。结果表明,制备Fe_3O_4纳米粒子的优化工艺参数为:Fe~(2+)与Fe~(3+)浓度比为1.00∶1.50、铁盐浓度为0.30 mol·L~(-1)、反应温度为60℃、 NaOH溶液的浓度为0.25 mol·L~(-1)。该条件下,Fe_3O_4纳米粒子形貌为球形,平均粒径为65.15 nm,饱和磁强度为63.5 emu·g~(-1)。     

HNT/Fe_3O_4-HA纳米吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的去除研究

正本文提出了一种用于Cr(Ⅵ)离子的纳米级高效吸附剂,它是以埃洛石纳米管(HNTs)为天然基础构建的。另一方面,为了增加磁性,将Fe_3O_4纳米颗粒加入到HNTs表面。腐植酸(HA)作为纳米吸附剂的主要成分,也被负载到HNT/Fe_3O_4纳米复合材料的表面。在不同浓度K_2CrO_4的水溶液中,对制备的HNT/Fe_3O_4-HA纳米吸附剂去除Cr(Ⅵ)的过程进行了仔细监测。     

焙烧黄铁矿制得高浓度的二氧化硫

为了研究的目的分析了马林和斯特隆金法的不间断操作取得高浓度二氧化硫的合理装置结构。此方法主要内容包括: 1)黄铁矿和氧化铁在固定相间的反应。 2)四氧化三铁用空气中的氧氧化为氧化铁的反应。 反应总方程式4(FeS_2 16Fe_2O_3=11Fe_3O_4 2SO_2-74.5大卡)22(2Fe_3O_4 1/2O_2=3Fe_2O_3 50.6大卡/4FeS_2 11O_2=2Fe_2O_3 8SO_3 815大卡在反应器中黄铁矿氧化的推测功程:     

石墨烯/四氧化三铁复合材料的制备及光催化去除Cr(Ⅵ)性能研究

光催化技术能有效解决日益严重的水污染问题，其中心是高效光催化材料的设计与合成。本文采用溶剂热法成功制备了石墨烯/四氧化三铁复合材料，通过实验探究不同pH值、不同质量比、不同投加量以及Cr(Ⅵ)浓度对石墨烯/四氧化三铁复合材料光催化活性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)对复合材料进行表征，结果显示复合材料粒径均匀，粒径约为200～300 nm,四氧化三铁纯度较高且具有反尖晶石结构。光催化性能实验结果表明：Cr(Ⅵ)溶液的质量浓度为100 mg/L,pH值为4,复合材料投加量为60 mg,石墨烯/四氧化三铁复合材料(质量分数4%)光催化去除Cr(Ⅵ)的效果最佳，去除率可达91.7%。     

FeS和铁氧化物/荞麦壳基多孔炭的制备及其Cr(Ⅵ)脱除性能研究

以农业废弃物荞麦壳与硫酸亚铁为原料,通过原位炭化还原法一步制备复合多孔炭材料。采用XRD、SEM等表征手段,考察了所得材料的物化性能。考察硫酸亚铁浓度、炭化温度和Cr(Ⅵ)水溶液pH值对Cr(Ⅵ)去除性能的影响。结果表明,制备的样品为负载FeS/Fe_2O_3/Fe_3O_4的无定形多孔炭。样品在pH=2时表现出优良的Cr(Ⅵ)去除性能;在相同pH值的Cr (Ⅵ)溶液中,浸渍荞麦壳粉的FeSO_4浓度越高、样品焙烧温度越高,所得FeS/Fe_2O_3/Fe_3O_4荞麦壳基多孔炭对Cr(Ⅵ)去除量越大。     

FeS和铁氧化物/荞麦壳基多孔炭的制备及其Cr(Ⅵ)脱除性能研究

以农业废弃物荞麦壳与硫酸亚铁为原料,通过原位炭化还原法一步制备复合多孔炭材料。采用XRD、SEM等表征手段,考察了所得材料的物化性能。考察硫酸亚铁浓度、炭化温度和Cr(Ⅵ)水溶液pH值对Cr(Ⅵ)去除性能的影响。结果表明,制备的样品为负载FeS/Fe_2O_3/Fe_3O_4的无定形多孔炭。样品在pH=2时表现出优良的Cr(Ⅵ)去除性能;在相同pH值的Cr (Ⅵ)溶液中,浸渍荞麦壳粉的FeSO_4浓度越高、样品焙烧温度越高,所得FeS/Fe_2O_3/Fe_3O_4荞麦壳基多孔炭对Cr(Ⅵ)去除量越大。     

油溶性Fe3O4磁性材料的制备及性能研究

本文用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备酚醛树脂修饰的纳米Fe_3O_4微球,并经高温炭化得到碳包覆的四氧化三铁,从而得到磁性复合纳米材料。将自制的磁性Fe_3O_4颗粒加入到间苯二酚、甲醛、醇水等形成的聚合物溶液中,经过水解、聚合形成溶胶,在搅拌的条件下,使酚醛树脂包覆到磁性Fe_3O_4颗粒表面,经磁倾析、干燥、烧结,得到磁性微球碳。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)等测试表征方法,对复合材料的结构和性能加以研究。     

氧化铁/石墨烯原位复合物对铬酸钾吸附性能研究

采用共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒以及通过原位生长法制备Fe_3O_4与氧化石墨烯的复合物,并加入十六烷基三甲基溴化铵形成共价键交联反应化合物。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜表征样品的形貌与尺寸,并以铬酸钾为吸附对象,研究吸附温度、吸附时间和溶液p H值对Fe_3O_4吸附性能的影响。结果表明,椭圆形颗粒的Fe_3O_4尺寸约(10~15)nm,与氧化石墨烯复合后,分散性明显提高;在室温和p H=3.5条件下,以Fe_3O_4与氧化石墨烯的质量比2∶1复合物作为吸附剂对铬酸钾的吸附效果达到最佳,每克的吸附容量可达251 mg;复合物经过磁分离、反复吸附循环实验6次后,对铬酸钾的吸附率仅下降10个百分点。     

3种含铁吸附剂对水中磷酸盐的吸附性能

以磁性纳米铁酸锰(MnFe_2O_4)和磁性纳米四氧化三铁(Fe_3O_4)以及羟基铁(FeO_xH_y)作为吸附剂去除水中磷酸盐,研究了3种含铁材料对磷酸盐的吸附性能与机理。研究结果表明,3种吸附剂对磷酸盐的吸附过程均为物理化学吸附,吸附速度大小为Fe_3O_4MnFe_2O_4FeO_xH_y;FeO_xH_y和MnFe_2O_4的吸附性能要优于Fe_3O_4,三者的最大饱和吸附容量分别为29.836、21.970、1.314 mg/g;pH会影响吸附剂的吸附效果,酸性越强,吸附效果越好;吸附前后的ξ电位表明,3种吸附剂带电性受pH影响较大,ξ电位绝对值随pH的增大而增大。磁性纳米铁酸锰对磷酸盐表现出良好的吸附性能,其作为1种新型吸附材料具有一定的研究和应用前景。     

季铵化壳聚糖包覆腐殖酸微胶囊的制备及性能

以季铵化壳聚糖(QCTS)为壁材、腐殖酸(HA)为芯材,制备了季铵化壳聚糖包覆腐殖酸(QCTS/HA)微胶囊。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)对微胶囊的性能进行了表征。以芯壁比[m(HA)∶m(QCTS)]、固化剂硫酸钠的用量和搅拌速度作为单因素,探讨了微胶囊的最佳制备条件。并且对最佳制备条件下的微胶囊进行了形貌观测以及吸水性和保水性测试。结果表明,QCTS/HA微胶囊的最佳制备条件为:m(HA)∶m(QCTS)=3∶1,硫酸钠用量为QCTS/HA总质量的1.0%,搅拌速度为500 r/min;与相同制备条件得到的未改性微胶囊CTS/HA相比,改性后的QCTS/HA微胶囊包覆层表面孔隙结构比较完善,分布均匀,孔洞较多,具有更加优异的吸水性和保水性,其12 h的吸水率和保水率分别高达348%和208%。     

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%。