水滑石/蒙脱石复合物对甲基橙吸附性能研究

采用“层层自组装法”制备了水滑石/蒙脱石（LDH/MMT）复合物,并以 FT-IR、XRD 和 FESEM 等对其进行了结构和形貌分析。以印染废水中甲基橙（MO）为目标污染物,考察了 LDH/MMT 复合物对甲基橙的吸附性能,结果表明：LDH/MMT吸附甲基橙过程的平衡吸附量可达到372.70 mg/g,优于LDH和MMT。吸附动力学、热力学研究表明吸附过程符合准二级动力学模型和 Langmuir等温吸附模型,属于自发、放热的单分子层吸附过程。采用 FT-IR 和XPS 对吸附机理进行初步探究,认为吸附是由于复合物中的金属离子和甲基橙中-OSO₃^-基团之间的络合,甲基橙进入层间发生离子交换以及复合物表面羟基和甲基橙中苯环形成OH-π键等的共同作用。     

CeFeMn@ZSM-5催化臭氧氧化苯酚废水

采用等体积浸渍法制备新型CeFeMn@ZSM-5复合催化剂。以模拟苯酚废水COD去除率为主要考察指标,通过单因素条件实验,考察并确定催化降解苯酚废水较适宜的工艺条件为：活性组分负载量10%、废水初始pH=7,催化剂投加量6 g·L^-1。此条件下反应30 min,苯酚废水的COD去除率可达71.03%。催化剂重复使用实验结果显示,所制备的复合催化剂具有较高的稳定性和可重复使用性。     

纳米铁酸镁对软PVC阻燃性能的影响

采用共沉淀法合成纳米铁酸镁。用X-Ray衍射线、TEM表征合成的铁酸镁。通过热分析法研究了用铁酸镁作为阻燃剂的软PVC从室温到1000℃的热降解过程,通过氧指数和拉伸强度的检测,研究了铁酸镁对软PVC性能的影响。结果表明：采用共沉淀法合成的纳米铁酸镁具有尖晶结构,平均粒径为10～17nm;铁酸镁添加量为2.5份时,软PVC的氧指数就由27.4%提高到29.3%,试样的最终残碳量由12.5%提高到16.4%;添加适量的铁酸镁可以较好地改善软PVC试样的机械性能。     

磁性铁基氧化物纳米粉体的制备及其在含酚废水中的应用

分别采用水热法和共沉淀法制备了不同形貌的Fe3O4纳米粉体,以下简称催化剂1和催化剂2,并采用XRD、TEM等手段对其进行了结构和性能的表征。以合成的Fe3O4纳米粉体作为催化剂,采用湿式过氧化氢氧化法（CWPO）处理模拟含酚废水,探讨了不同的反应条件对水处理效果的影响。结果表明：在50℃,含酚废水浓度为1000 mg/L,20%H2O2用量35 mL/L,为1.5 g/L的条件下,用催化剂1湿式催化氧化苯酚,反应180 min,COD和挥发酚的去除率分别为72.99%和88.19%;在60℃,含酚废水浓度为1000 mg/L,20%H2O2用量45 mL/L,催化剂添加量为2.0 g/L的条件下,用催化剂2湿式催化氧化苯酚,反应180 min,COD和挥发酚的去除率分别为77.68%和94.71%。     

二氧化钛的疏水改性及其表征

在水相体系中,以二氧化钛为原料,用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对其进行湿法表面改性。以疏水度为主要考察指标,通过单因素条件实验及正交实验,研究了体系pH值、改性剂用量、改性温度、改性时间等因素对改性效果的影响。结果表明：当体系pH值8、改性剂用量（占二氧化钛总质量的分数）5％、改性时间2．5h、改性温度65℃时,二氧化钛疏水度由13．87％提高至59．89％。     

油酸钠改性锌镁铝水滑石的制备及对聚丙烯的增强作用

为改善水滑石(LDHs)的颗粒分散性和表面活性,提高LDHs填料与聚合物的界面相容性,采用快速成核/晶化法合成了锌镁铝水滑石(ZnMgAl-LDHs),并以油酸钠为表面改性剂,对ZnMgAl-LDHs进行了表面改性,通过粒度分析、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)及扫描电镜(SEM)/透射电镜(TEM)对改性前后的ZnMgAl-LDHs进行了表征。将改性前后的ZnMgAl-LDHs分别添加到聚丙烯(PP)中,制得ZnMgAl-LDHs/PP复合材料,通过拉伸强度和弯曲强度测试考察改性前后ZnMgAl-LDHs的添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明:所制备的ZnMgAl-LDHs的平均粒径为838.9 nm,当油酸钠的质量浓度为0.6 g/L时,平均粒径减小至647.2 nm。当ZnMgAl-LDHs添加量的质量分数为2%~8%时,改性前后的ZnMgAl-LDHs均对PP的力学性能有增强作用。改性ZnMgAl-LDHs具有更好的颗粒分散性,改性ZnMgAl-LDHs与PP相容性更好,对PP力学性能的增强作用优于未改性的ZnMgAl-LDHs。     

由盐酸法浸出磷矿的氯化钙溶液制备CaSO4·2H2O晶须

建立了以盐酸法磷酸产生的氯化钙溶液为原料,在常压、较低温条件下（T<90 ℃）制备硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）晶须的方法。考察了不同晶形控制剂对所制备CaSO₄·2H₂O晶须的形貌和长径比的影响,并利用扫描电镜和X射线衍射对样品做了分析和表征。筛选并确定了十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）为较适宜的晶形控制剂,通过对DTAB用量、反应温度、Ca²⁺浓度等条件的优化,确定最佳的工艺条件：DTAB用量为3%（质量分数）、反应温度为90 ℃、Ca²⁺浓度为0.1 mol/L、反应时间为25 min、钙硫比（钙离子与硫酸的物质的量比）为1:1.1。此条件下,所制备的CaSO₄·2H₂O晶须长径比可达130,晶须沿平行于（040）晶面的法线方向优先生长,样品的（020）、（040）晶面衍射峰的相对强度明显增强,并依据螺旋生长定理对晶形控制剂作用机制做了初步探讨。     

高分散纳米沉淀白炭黑的制备

以液体水玻璃为原料,通过化学沉淀法并在制备过程中加入适量表面分散剂对白炭黑进行分散,得到了高分散纳米沉淀白炭黑。经实验筛选确定较佳的分散剂为D-葡萄糖酸钠,对其机理做了分析,并以水玻璃中的收率为考察指标,通过单因素实验分别考察了沉淀反应温度、陈化时间、硅酸钠溶液浓度、CO_2流率等因素对Si O_2收率的影响。实验得到最佳工艺条件:反应温度为85℃、陈化时间为1 h、硅酸钠溶液质量分数为11%、CO_2流率为80 m L/min。在此条件下重复实验结果 ,Si O_2平均收率为99.67%左右,平均粒径为20~40 nm,分散性有了明显的提高。     

乙酸根插层LDHs对磷的吸附性能

通过共沉淀法和离子交换法成功制备出不同阴离子插层水滑石(layered double hydroxides, LDHs)并比较吸附性能，筛选出性能最佳的乙酸根插层的Mg₂Al-LDHs。考察乙酸根插层的Mg₂Al-LDHs吸附磷过程的吸附动力学、吸附热力学，通过X-射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外变换光谱仪(FTIR)对CO₃^2--Mg₂Al-LDHs前驱体、 Ac^--Mg₂Al-LDHs 2种吸附剂吸附前、后样品进行表征。结果表明：Ac^--Mg₂Al-LDHs对磷吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温热力学模型，属于自发吸热的单分子层吸附过程。由于CO₃^2--Mg₂Al-LDHs层间碳酸根离子与层板结合过于紧密，磷酸根离子无法将碳酸根离子置换，因此CO₃^2--Mg