多金属氧酸盐/PANI/SnO_2复合催化剂的制备及光催化降解动力学

合成了三元复合材料β2-Si W11/PANI/Sn O2,并用IR、UV-Vis、XRD、XPS、氮气吸附-脱附和SEM等手段对其进行了表征。结果显示,复合后PANI红外振动峰发生红移,聚苯胺的加入一定程度上减少了纳米Sn O2的团聚,改善了其分散性,产物为介孔材料。UV-Vis光谱表明,复合后材料对可见光的响应显著增强。以龙胆紫为降解对象,研究了多种因素对光降解的影响。实验结果表明,三元催化剂β2-Si W11/PANI/Sn O2表现出比一元催化剂Sn O2、β2-Si W11和二元催化剂PANI/Sn O2更高的光降解性能,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为90.28%,光催化降解龙胆紫为一级动力学反应。     

β_2-SiW_(11)Ti/PANI/ZnO复合材料的制备及光催化性能

用静电自组装法合成了三元复合材料β_2-SiW_(11)Ti/PANI/ZnO,并用红外光谱、紫外光谱、XRD、SEM进行表征,研究了该催化材料对孔雀石绿降解的催化活性。讨论了催化剂投加量、孔雀石绿溶液的初始浓度、p H对催化降解效果的影响。结果表明,当溶液p H为1、催化剂用量为0.001 g、孔雀石绿初始浓度为10 mg/L,在30 W紫外灯下照射180 min,脱色率可达95.55%。与一元催化剂β2-Si W11Ti、β2-Si W11和二元催化剂PANI/ZnO比较,三元催化剂β_2-SiW_(11)Ti/PANI/ZnO表现出更高的光催化降解性能,光催化降解孔雀石绿为一级动力学反应。     

UiO-66/GO纳米复合材料的合成及其增强的吸附性能

以ZrCl4, 和H2BDC和GO为原料,采用溶剂热法 合成了一种新型的纳米 复合材料UiO-66/氧化石墨烯（UiO-66/GO）。运用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了复合材料的表面形貌和复合状态,观察到UiO-66均匀生长在GO片上形成一种2D负载结构。采用X-射线衍射（XRD）和红外光谱（FTIR）对复合材料的晶体成分结构和成分进行分析,发现GO的添加不影响UiO-66的晶型体结构。N2吸附-解吸等温线分析了纳米复合材料的比表面积和孔径分布,表明含有2% 质量比GO用量2%的UiO-66/GO复合材料 具有最高的比表面积 （738 m2/g）。UiO-66/GO-2 的协同效应 使其对刚果红（CR）的去除率远高于UiO-66和GO的,其最大吸附量为561.79 mg/g,分别是相同条件下UiO-66和GO对CR吸附量的2.8倍和7.1倍。     

UiO-66/GO纳米复合材料的制备及吸附性能

以四氯化锆(ZrCl_4)、对苯二甲酸(H_2BDC)和氧化石墨烯(GO)为原料,采用溶剂热法合成了一种纳米复合材料UiO-66/氧化石墨烯(UiO-66/GO)。采用SEM、TEM、XRD、FTIR和N_2吸附-解吸对UiO-66/GO进行了测试和表征。结果显示:UiO-66均匀生长在GO片上形成一种2D负载结构;GO的添加不影响UiO-66的晶型;当GO的质量分数为2%时,UiO-66/GO-2复合材料具有最高的比表面积(738 m~2/g)。UiO-66/GO-2的协同效应使其对刚果红(CR)的去除率远高于UiO-66和GO,其Langmuir模型的理论最大吸附量为561.79 mg/g,分别是相同条件下UiO-66和GO对CR吸附量的2.8倍和7.1倍。     

β2-SiW11Co/四丁基溴化铵电荷转移配合物的合成及光催化性能

以β2-SiW11Co/TBA为光催化剂,在紫外灯辐射下,研究了其对模拟染料废水亚甲基兰蓝溶液的光催化降解的反应,考察了催化剂投加量、染料浓度、pH对亚甲基兰降解率的影响。结果表明,亚甲基兰溶液光催化降解的最佳条件为:pH=4,β2-SiW11Co/TBA催化剂投加量为0.15 g.L-1,染料浓度为8 mg.L-1,经30 W紫外灯照射150 min后,其降解率为92.91%。     

金刚烷胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能

以氧化石墨烯和金刚烷为原料，通过水相合成法制备了金刚烷胺功能化氧化石墨烯复合材料A/GO，以FT-IR、XRD和XPS对A/GO进行了结构表征，并考察了A/GO对有机染料的吸附性能。结果表明，与氧化石墨烯相比，A/GO对甲基蓝（AB93）表现出高效吸附性，其吸附动力学和吸附等温模型分别符合拟二级动力学和Langmuir模型，理论最大吸附容量（qm）为1250.0 mg/g。热力学分析表明，A/GO吸附AB93是自发的放热过程。A/GO吸附AB93对盐（NaCl和KCl）表现出良好的耐盐性，而CaCl2能有效地促进A/GO吸附AB93。对于刚果红和AB93等的混合染料体系，A/GO能选择性吸附AB93。     

杂多酸盐-石墨烯吸附降解甲基紫废水的性能

以Si W11/氧化石墨烯(GO)为催化剂,研究了其对模拟染料废水甲基紫溶液的吸附性能,考察了染料溶液的初始p H值、不同配比催化剂、催化剂的用量、染料溶液的初始浓度等条件发生变化时对催化剂吸附率的影响,结果表明:Si W11/GO吸附甲基紫的最佳条件是:催化剂投加量为5 mg、溶液的p H为5、甲基紫溶液的浓度为75 mg/L,在避光的条件下,Si W11/GO降解染料的最大吸附率能达到97.68%,脱色率达90.98%,最大吸附量为731.53 mg/g。     

β_3-SiW_(11)Ni/氧化石墨烯复合材料的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

合成了杂多酸/氧化石墨烯复合材料β_3-SiW_(11)Ni/GO。用红外光谱、紫外光谱和X-射线粉末衍射仪对样品进行了表征,并对催化剂投入量、染料的初始浓度、溶液的pH等条件进行探究,确定了反应的最佳条件。结果表明,亚甲基蓝被β_3-SiW_(11)Ni/GO吸附的最佳条件为pH 8、催化剂用量为80 mg/L、染料浓度为15 mg/L,最大吸附率达89.80%,最大吸附量可达111.3 mg/g。     

β2-SiW11/PANI/SnO2复合材料的非等温动力学

采用TG-DTG技术研究了复合材料β2-SiW11/PANI/SnO2的热解机理和动力学,运用Coats-Redfern积分法和唐万军法对非等温动力学数据进行了分析,得出了其3步热分解反应的机理函数、动力学参数以及3步分解反应的活化能E和A。     

PEI改性氧化石墨烯的制备及其CO_2的吸附

以氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,将PEI接枝到GO表面,制备了PEI改性的氧化石墨烯复合材料(GPs),讨论了GO/PEI的不同质量比对复合材料孔隙结构和CO_2吸附性能的影响。通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征,并在不同条件下研究了GPs对CO_2的吸附脱附性能。结果表明:当GO/PEI的比例为1∶6时,比表面积达到最大值37 m~2/g,总孔容为0.064 cm~3/g,平均孔直径为69.1 nm,CO_2吸附量在273 K、3 MPa下最高达到645 mg/g。     

介孔钨铬杂多酸/Go/PANI材料对甲基橙的吸附性能

以SiW_(11)Cr/GO/PANI为吸附剂,研究了其对模拟染料废水甲基橙溶液的吸附性能,考察了甲基橙溶液的初始pH值、SiW_(11)Cr/GO/PANI催化剂的用量、甲基橙溶液的初始浓度等对催化剂吸附率和去除率的影响,结果表明:催化剂投加量为10mg、溶液的pH值为6、甲基橙溶液的浓度为15mg/L,染料甲基橙的最大去除率能达到95.11%。     

GO/AT复合材料的制备及其吸附性能分析

采用溶液共混法制备氧化石墨烯(GO)/凹凸棒石(AT)复合材料,探讨GO含量对复合材料吸附性能的影响,并对复合材料的组成和微观结构进行了表征和分析。结果表明,当GO/AT的质量比为3/4时,复合材料对盐酸四环素的吸附效果最佳,吸附率达到93.06%。进一步探讨了吸附时间、盐酸四环素初始浓度和溶液pH条件对复合材料吸附性能的变化,分析了复合材料吸附盐酸四环素的过程;GO/AT复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合准二级动力学方程,其表观吸附活化能为37.19 kJ/mol,此吸附过程以静电吸附为主;对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式,在研究的温度范围,吸附焓变(ΔHO)为7.77 kJ/mol,吸附自由能变(ΔGO)<0,吸附熵变(ΔSO)为57.62 J/(mol·K),表明该吸附是吸热、自发、熵增过程。     

磁性纳米材料Fe_3O_4@MOF-5的制备及其对刚果红吸附性能的研究

实验通过自制的Fe_3O_4磁性材料来合成Fe_3O_4@MOF-5复合材料,对其表征进行分析,并以Fe_3O_4@MOF-5复合材料作为吸附剂来吸附刚果红。通过探究刚果红的初始浓度、材料加入量、振荡时间等单因素对吸附效果的影响,并选择不同的洗脱液进行对比,选择出最佳的洗脱液确定实验的吸附、洗脱优化条件。实验结果表明:当溶液的pH值等于8,刚果红的初始浓度为8 mg/L、Fe_3O_4@MOF-5复合材料的加入量为2 mg,实验的振荡时间选择为120 min时则Fe_3O_4@MOF-5复合材料对刚果红的吸附量可达到521.89 mg/g;当时间为120 min时实验最佳;说明Fe_3O_4@MOF-5复合材料对于刚果红是良好的吸附剂。     

氧化石墨烯对水中重金属离子吸附影响的研究

通过氧化石墨烯(GO)对重金属离子Pb2+、Cd2+和Cr3+的吸附实验,考察了离子浓度、溶液p H值、GO用量、吸附时间对GO吸附重金属离子的影响。结果表明增加离子浓度有利于重金属离子吸附量的提高,当离子浓度达到1000 mg/L时,吸附量增加的趋势变缓。吸附时间在20 min以上,重金属离子吸附量变化不大。GO用量增加反而降低单位质量GO的吸附量。重金属离子吸附量在p H值为5.5~6.5范围内最佳。     

β1-SiW11 Ni/GO复合催化剂光催化降解孔雀石绿

研究了复合催化剂β_1-Si W_(11)Ni/GO对染料孔雀石绿的光催化性能,探究了催化剂的用量、染料的浓度、pH值、不同催化剂以及不同光源对光催化降解的影响。结果表明:该催化剂对孔雀石绿染料的最大降解率达到95.1%。该催化剂对孔雀石绿染料的降解为一级动力学反应。     

水热法制备TiO_2/MMT复合材料及其吸附性能研究

以碳酸钠改性后的钠基蒙脱土为载体、硫酸钛为钛源,采用水热法制备了TiO_2/蒙脱土复合材料。通过XRD、SEM和N_2吸附-脱附测试手段研究其微观结构和光谱学性能,并以刚果红溶液为模拟染料废水,研究其吸附性能。结果表明,TiO_2附着于蒙脱土表面,形成TiO_2/蒙脱土复合材料。该材料具有介孔结构,比表面积高达261.03m~2/g,在刚果红初始浓度为50mg/L、振荡时间为2h的条件下,TiO_2/蒙脱土对刚果红的吸附率为88.96%,极限吸附量可达344.8mg/g。     

三维GO/PEI复合材料的制备及其对六价铬的吸附

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),将其与聚乙烯亚胺(PEI)发生交联反应得到三维GO/PEI复合材料,然后通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱对三维GO/PEI复合材料进行表征。利用静态吸附实验研究三维GO/PEI复合材料对六价铬的吸附性能。实验结果表明,三维GO/PEI复合材料为多孔结构,其表面具有丰富的官能团。平衡吸附时间为20h;六价铬的吸附容量随着pH值的减小而增大,在pH=2时吸附量达最大值为38.2 mg/g;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;当温度为308 K时,吸附为自发的吸热过程。     

石墨烯负载α-SiMo_(11)Mn对龙胆紫的吸附性能

研究了复合材料α-SiMo_(11)Mn/GO对龙胆紫在不同pH值,不同催化剂用量及不同初始浓度的吸附率的影响。确定了最佳反应条件。结果表明,α-SiMo_(11)Mn/GO吸附龙胆紫的最佳条件为:pH值=9,龙胆紫溶液15 mg/L,催化剂用量5 mg,最大吸附速率80.52%,最大吸附量70.23mg/g。     

CH_4/C_2H_6/C_3H_8在MOF-505@5GO上吸附相平衡和选择性

应用溶剂热法合成了不同氧化石墨烯(GO)负载量的MOF-505@GO复合材料,分别采用全自动表面积吸附仪、P-XRD、SEM和Raman对材料进行了性能表征,测定了CH_4、C_2H_6和C_3H_8在MOF-505@GO上的吸附等温线,并进行Langmuir-Freundlich方程拟合,依据IAST理论模型计算了C_2H_6/CH_4和C_3H_8/CH_4二元混合气在MOF-505@5GO上的吸附选择性。研究结果表明,随着GO负载量增大,MOF-505@GO复合材料的孔容及BET比表面积先增大后减小,当GO负载量为5%(质量)时,复合材料MOF-505@5GO的孔容及BET比表面积达到最大,当GO负载量进一步增大至8%(质量)和10%(质量)时,复合材料的孔容及BET比表面积逐渐降低。在0.1 MPa和298 K条件下,MOF-505@5GO对CH_4、C_2H_6和C_3H_8的吸附容量分别为0.88、4.81和5.17 mmol·g~(-1),相比MOF-505分别提高了14.9%、30.7%和13.1%。MOF-505@5GO对C_2H_6/CH_4和C_3H_8/CH_4的吸附选择性分别为40.1和3056.1,其对C_2H_6/CH_4和C_3H_8/CH_4具有极高的吸附选择性。     

磁性碳纳米管对水中Cr(VI)污染物的去除研究

主要研究了碳纳米管-铁氧化物磁性复合材料在处理Cr(VI)污染物方面的应用。分别考察了吸附剂用量、吸附时间、溶液温度、Cr(VI)浓度和p H对Cr(VI)吸附率的影响。结果表明:在进行关于吸附剂用量的研究时,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随着吸附剂用量的增加而增大,在吸附剂投入为2 g/L时,吸附率达到最大72.65%。在15 min之前,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随时间的增加而增大,在15 min后基本保持不变。此外,吸附率随着温度的上升逐渐增大。Cr(VI)浓度在0~1 mg/L之间,随着Cr(VI)浓度的增加,吸附率也增大,而在1 mg/L之后,Cr(VI)浓度再增加,吸附率反而减小。在p H为4~7的酸性环境中,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随p H的减小而增大,而在p H为7~9的碱性环境中,p H对吸附率的影响并不是很大。综上所述:在吸附剂用量为2 g/L,吸附时间为15 min,温度为60℃,原水浓度为1 mg/L,p H为4.0的情况下,磁性复合材料对原水中Cr(VI)的吸附率达到最佳的去除效果。