Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe⁽²⁺⁾和Fe(2+)和Fe⁽³⁺⁾的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。     

磁性氧化石墨烯的制备及其对Pb~(2+)的吸附研究

采用一步共沉淀法,以FeCl_2·4H_2O、FeCl_3·6H_2O和氧化石墨烯为原料,在碱性条件下制备得到氧化石墨烯/四氧化三铁的磁性复合材料,通过红外、热质量和XRD等测试手段对复合材料的结构进行了表征,采用紫外分光光度计法进行了复合材料对Pb~(2+)溶液的吸附分离实验。结果表明,制备所得到的磁性氧化石墨烯复合材料对Pb~(2+)具有良好的吸附性能和磁性分离效果。     

磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其对制革废水中Cr3+的吸附研究

以氧化石墨烯、FeCl_2·4H_2O和FeCl_3·6H_2O为实验原材料,通过碱性共沉淀法制备磁性氧化石墨烯复合材料(Fe-GO)。探究不同的投加量、pH、温度和吸附时间对Fe-GO吸附制革废水中Cr~(3+)的影响。结果表明:Fe-GO对Cr~(3+)吸附的最适宜条件为Fe-GO的投加量为30mg,温度为30℃,pH为5,吸附时间为120min。     

氢氛还原制备Fe_3O_4/膨润土的类Fenton催化降解金橙Ⅱ研究

以硝酸铁为铁源、氢气为还原气,采用氢氛还原法制备了Fe_3O_4/膨润土。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子能谱对Fe_3O_4/膨润土进行表征分析,并考察了影响类Fenton催化降解金橙II的因素,初步探讨了催化作用机理。结果表明,铁化合物有效固载在膨润土并转化为Fe_3O_4,所得Fe_3O_4/膨润土结构分散、孔隙明显、物化形态优良;在反应温度30℃、Fe_3O_4/膨润土投加量0.4 g/L、H_2O_2投加量10 mmol/L、初始pH3的优化条件下,质量浓度40mg/L的金橙II在1 h内去除率达到98.1%;Fe_3O_4/膨润土重复使用3次效果稳定,铁离子溶出量低,H_2O_2在膨润土所固载Fe_3O_4的Fe~(2+)、Fe~(3+)作用下产生羟基自由基(·OH),高活性的·OH将金橙II氧化降解。     

Fe_(0.41)V_2O_5薄膜制备和电致变色性能表征

采用离子交换法制备了Fe_(0.41)V_2O_5干凝胶薄膜。通过XRD对薄膜的结构进行表征,结果表明Fe~(3+)的引入扭曲了V_2O_5干凝胶的层状结构并扩大了其层间距。以循环伏安法和计时电流法表征了薄膜的电化学性能;利用紫外分光光度计表征了薄膜的光学性能。结果表明V_2O_5干凝胶薄膜200圈循环的电荷保持率为41.4%,Fe_(0.41)V_2O_5干凝胶薄膜200圈循环电荷保持率为88.8%,Fe~(3+)的引入提高了薄膜循环稳定性能。同时Fe~(3+)的引入降低了薄膜的响应速度,V_2O_5干凝胶薄膜的着色时间/褪色时间分别为5.0 s/6.2 s,Fe_(0.41)V_2O_5干凝胶薄膜的着色时间/褪色时间分别为12.6 s/7.0 s。此外,V_2O_5干凝胶薄膜和Fe_(0.41)V_2O_5干凝胶薄膜的光学调制能力相近,Fe~(3+)的引入并未对V2O5干凝胶薄膜的光学性能产生大的影响。     

超临界CO_2辅助制备Fe_2O_3/石墨烯纳米复合材料及其在超级电容器方面的应用

采用超临界CO_2流体辅助分散技术,合成制备了Fe_2O_3/石墨烯复合材料,通过透射电子显微镜(TEM)表征结果可以看出,Fe_2O_3纳米粒子均匀的负载于石墨烯片层之上,利用其与石墨烯的协同效应,改善各自的固有缺点,增强材料的性能。X-射线能谱(XPS)和X-射线衍射(XRD)结果表明Fe_2O_3和石墨烯之间复合较为完好,且石墨烯结构较为完整,能够大大提升复合材料的导电性。将制得的增强Fe_2O_3/石墨烯复合材料用于超级电容器电极材料,通过循环伏安(CV),恒电流充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)测试可知,电容器表现出了优异的赝电容性能,在电流密度为1 A/g时,其比电容量可以达到596 F/g,显示了优异的电化学储能性能。     

新型离子印迹磁球的制备及吸附性能研究

以黄腐酸(FA)为功能单体,Ni~(2+)为模板,Fe_3O_4/SiO_2为磁核,成功制备了新型离子印迹磁球(Fe_3O_4/SiO_2/FA)。研究结果表明:当水溶剂总体积为50mL时,其最佳制备工艺条件是:Fe_3O_4/SiO_2为1g,KH-560为1.2mL,FA(0.01g/mL)为30mL,NiCl_2·6H_2O(0.03g/mL)为12mL,反应温度为60℃。在Cr~(3+)和Pb~(2+)竞争离子存在条件下,相对选择性系数Ni~(2+)/Cr3+、Ni~(2+)/Pb~(2+)分别是221.44和609.72,表明Fe_3O_4/SiO_2/FA对Ni~(2+)离子具有较高的选择识别能力;经过5次吸附-脱附实验后,离子印迹磁球仍然具有较好的吸附使用性能。     

纳米Fe3O4强化PAC混凝沉淀处理印染废水

采用FeCl_3·6H_2O及硫酸亚铁铵制备纳米Fe_3O_4,并将其应用于强化PAC混凝沉淀处理印染废水,结果显示所制备的纳米Fe_3O_4对PAC处理印染废水的效果有着明显的增强作用,以PAC及纳米Fe_3O_4的投加浓度分别为2.5 g/L及2.0 g/L条件下所制备的复合混凝剂在废水初始pH值为6.5,搅拌速度300 r/min,反应时间为20 min时,其COD及色度的去除率可达54.09%及90.72%。     

磁性氧化石墨烯材料的制备及其对重金属离子的吸附研究

采用一步共沉淀法,以FeCl_2·4H_2O、FeCl_3·6H_2O和氧化石墨烯为原料,在碱性条件下制备氧化石墨烯/四氧化三铁的磁性复合材料(MGO),考察pH、时间和吸附温度等对MGO吸附Cu⁽²⁺⁾的影响。结果表明,MGO对Cu(2+)的影响。结果表明,MGO对Cu⁽²⁺⁾的最佳吸附条件:20 mL浓度为200 mg/L、pH=5.5的Cu(2+)的最佳吸附条件:20 mL浓度为200 mg/L、pH=5.5的Cu⁽²⁺⁾溶液,加入MGO 20 mg,吸附温度30℃,吸附时间150min,最大吸附容量为61.4 mg/g,Cu(2+)溶液,加入MGO 20 mg,吸附温度30℃,吸附时间150min,最大吸附容量为61.4 mg/g,Cu⁽²⁺⁾的去除率为98.1%。MGO吸附Cu(2+)的去除率为98.1%。MGO吸附Cu⁽²⁺⁾符合准二级动力学模型。     

壳聚糖碳气凝胶原位负载Fe_(3)O_(4)的制备及其电化学性能EI北大核心CSCD

以壳聚糖(CS)、FeCl_(3)·6H_(2)O为原料,通过原位生长制备了较高比电容的Fe_(3)O_(4)/CS碳气凝胶电极材料,改善了碳基材料比电容低的问题。采用X射线衍射仪、Raman光谱仪分析了样品的晶体结构和结构缺陷,通过X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜对样品的成分和形貌进行了表征,并在三电极体系中测试了其电化学性能。结果表明:Fe_(3)O_(4)成功地负载在CS碳气凝胶上,且两者之间具有良好的结合力。壳聚糖分子上的氨基在碳化过程中实现了N原子自掺杂,复合材料的N含量高达7.21%(摩尔分数)。此外,当在1.0 gCS中引入0.4 gFeCl_(3)·6H_(2)O时,在0.5 A/g的电流密度下复合碳气凝胶表现出315.5 F/g的比容量,与单纯CS碳气凝胶相比,比电容提升了约3倍。