羟基氧化铁负载聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备及除锑性能研究

以丙烯酰胺(Acrylamide,AM)为基底,在引发聚合过程中接入羟基氧化铁(FeOOH),合成新型复合絮凝剂羟基氧化铁/聚丙烯酰胺(FeOOH@PAM)。采用BET(Brunauer-Emmett-Teller)、SEM(Scanning Electron Microscope)、XRD(X-ray diffraction)方法对絮凝剂的孔结构、表面性质、晶体结构进行表征,采用FT-IR(Fourier Transforms Infrared Spectroscopy)和XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)方法探究FeOOH@PAM去除Sb(Ⅴ)的机制。系统考察不同FeOOH掺杂质量分数、pH值、絮凝剂及污染物投加质量浓度、共存离子种类、反应时间对絮凝剂除Sb(Ⅴ)效果的影响以及絮凝过程中的粒径变化情况。结果显示:与羟基氧化铁相比,复合絮凝剂为多孔无定型结构且具有更大的比表面积。在最优条件下,絮凝剂对低质量浓度Sb(Ⅴ)(20μg/L)水源水的去除率在13 min时达98.03%,去除率受HPO_(4)^(3-)和腐殖酸质量浓度的影响较大。絮体主要在慢速搅拌时形成,锑酸盐离子通过静电吸附迅速迁移至絮凝剂表面,与表面位点络合形成絮凝微团聚结沉降而被去除。

钢的氧化行为与氧化铁皮结构演变

通过对氧化铁皮结构在冷却时的转变以及易除鳞氧化铁皮结构组成的研究成果,对热轧产品氧化铁皮的研究结论进行了总结,主要结论为:纯铁在570℃以上温度的空气中氧化,可以得到典型的FeO、Fe_(3)O_(4)、Fe_(2)O_(3)三层结构;在700℃以上温度的空气中氧化,三层结构的厚度比例恒定为95:4:1;根据化学成分、气氛条件、气体流动速率、基体组织、试样表面粗糙度、晶粒尺寸、氧化时间、氧化温度的不同,钢铁材料的氧化铁皮呈现出不同的结构和比例。热轧过程中,根据原始氧化铁皮结构和冷却条件的不同,最终产品的氧化铁皮结构同样出现复杂的变化,不同的结构显著影响了后续除鳞。

卷取工艺对22MnB5钢氧化铁皮组织演变及酸洗的影响

以22MnB5热成形钢在不同热履历下的氧化行为作为研究对象,使用EBSD等技术对氧化铁皮物相进行了表征,运用热轧热履历模拟、酸洗电化学实验等研究手段对热轧卷取工艺对22MnB5氧化铁皮组织演变及酸洗的影响进行了研究。结果表明,卷取温度影响22MnB5的氧化铁皮结构和内氧化的产生倾向,进而对其酸洗性能造成影响。卷取温度越高,氧化铁皮越难以酸洗,内氧化倾向增加,酸洗时间增加,表面粗糙度增大。卷取温度低于600℃有利于提高22MnB5热轧板的酸洗效率和酸洗后的表面质量。

发展新质生产力 推动行业新征程——2023年中国氧化铁行业经济运行情况回顾及2024年展望

综述了2023年中国氧化铁行业所处的经济环境,梳理了各项技术经济指标完成情况、生产营销情况,并对行业进出口数据进行了分析,回顾了氧化铁行业2023年整体运行情况,并对2024年发展方向进行了展望。

聚四氟乙烯/氯氧化铁复合材料在石蜡油润滑状态下的摩擦学性能研究

采用冷压热烧的方法制备了氯氧化铁(FeOCl)填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料.利用MM-2HL环-块摩擦磨损试验机,研究了在液体石蜡润滑状态下FeOCl含量对PTFE复合材料的影响以及在不同载荷下PTFE-FeOCl复合材料的摩擦学性能.结果表明:填充FeOCl颗粒后,PTFE复合材料在石蜡油润滑状态下的摩擦学性能均有所提升.FeOCl质量分数为5%的复合材料表现出低摩擦系数和高耐磨性,且在不同载荷下均表现出优异的摩擦学性能,加入FeOCl后,在不同载荷下摩擦系数均有所降低.FeOCl的加入促进了转移膜的形成,有效地提高了PTFE材料的耐磨性.

纳米氧化铁调控钧瓷釉层显微结构及呈色分析

本文在钧瓷釉中添加不同质量分数的纳米氧化铁,分析在还原气氛(96%Ar/4%H_(2))与氧化气氛(空气)烧制后钧瓷呈色及釉面显微结构的变化,采用分光测色计研究了颜色变化,利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪研究了钧瓷物相成分,利用扫描电子显微镜研究了釉层微观结构。结果表明:随着纳米氧化铁含量梯度增加,还原气氛下钧瓷试片从淡青色变为蓝色再变为青灰色,氧化气氛下从白色变为黄色再变为酱黑色。当釉层中纳米氧化铁含量达到3.0%(质量分数)时,釉面SiO_(2)晶相完全消失,呈非晶态。随着纳米氧化铁含量的增加,釉面呈液-液分相结构,还原气氛下显微结构尺寸从85 nm增加至150 nm,且Fe^(2+)相对含量上升。氧化气氛下,当釉面达到玻璃化后,分相结构尺寸从217 nm增加到307 nm。

游离氧化铁对崩岗不同土层土壤胀缩特性的影响

【目的】研究游离氧化铁对崩岗不同土层土壤胀缩特性的影响。【方法】利用无荷膨胀试验、线性收缩试验和计算土壤胶体扩散双电层中滑动层厚度,分析游离氧化铁对崩岗不同土层土壤胀缩特性的影响。【结果】游离氧化铁含量与崩岗土壤无荷膨胀率呈线性递增关系(P<0.01),与土壤线性收缩率呈线性递减关系(P<0.05);在电解质浓度相同的条件下,崩岗土壤滑动层厚度随着游离氧化铁含量的提高而增大;游离氧化铁含量不同的红土层、砂土层的土壤滑动层厚度与无荷膨胀率均呈显著正相关(P<0.05),与线性收缩率呈显著负相关(P<0.05)。【结论】游离氧化铁含量影响土壤滑动层厚度,进而影响土壤的胀缩性能。

基于孔内剪切试验的游离氧化铁对红黏土抗剪强度影响研究

游离氧化铁的胶结作用及其与土颗粒形成的特殊结构与红黏土力学性能密切相关。为了研究原位状态下游离氧化铁对红黏土力学性质的影响,采用连二亚硫酸钠−柠檬酸钠−重碳酸钠(dithionite-citrate-bicarbonate,简称DCB)溶液对红黏土中的游离氧化铁进行选择性溶解,再结合孔内剪切试验(borehole shear test,简称BST)获得了不同除铁效果下各深度处的红黏土抗剪强度指标。结果表明,游离氧化铁含量FIOC(free iron oxide content)与DCB溶液浸泡时间具有较好的相关性,其特点是除铁速度前期快、后期慢。由BST试验得到红黏土应力−位移关系曲线呈应变硬化变形特征;在同一测试深度下,红黏土抗剪强度随着浸泡时间的递增而降低,浸泡4 d的抗剪强度降幅已达整个试验降低幅度的79.0%左右,再继续浸泡其抗剪强度降低幅度逐渐趋缓;在同一浸泡时间和测试深度下,红黏土的抗剪强度随着法向应力的增大而增大;在同一浸泡时间和法向应力下,红黏土的抗剪强度随着深度的增加而增加;随着浸泡时间的增加,以“包膜”、“桥”或“单粒”的形式赋存的游离氧化铁逐渐被去除,微观上表现为红黏土结构性被破坏,原本致密、紧凑结构出现孔隙、裂隙、疏松的情况,宏观上表现为红黏土力学强度的降低。

磁性氧化铁纳米粒子应用于胰腺癌靶向诊疗的研究进展

胰腺癌预后极差,其早期诊断和治疗尤为关键。纳米技术已广泛应用于胰腺癌诊治,依靠纳米粒子的独特理化性质和其丰富的表面修饰手段可实现肿瘤部位的有效富集。磁性氧化铁纳米粒子(MIONPs)是胰腺癌诊治常用的纳米材料之一,具有良好的生物相容性。通过对其进行特殊的表面修饰,可应用于胰腺癌的靶向诊断和治疗。MIONPs可作为MRI的对比剂,通过修饰纳米粒子表面,可用于胰腺癌的靶向成像;还可将其改造为载药系统从而实现药物的靶向输送,提高治疗效果等。但是,MIONPs应用于胰腺癌诊疗仍然面临一些挑战,如纳米毒性和成本问题。随着技术发展,MIONPs有望在胰腺癌的个性化诊疗中发挥重要作用。

麦秸秆负载纳米水合氧化铁去除水中Cu^(2+)的特性研究

将秸秆资源化利用与废水处理相结合,通过温和简便的浸渍法将水合氧化铁(HFO)纳米颗粒稳定地负载在麦秸秆表面制得二维片状纳米复合吸附剂(记为WS-HFO)用于去除水中的重金属Cu^(2+),并探究了WS-HFO对Cu^(2+)的吸附性能及机理。扫描电镜(SEM)观测到麦秸秆微观形貌有明显变化,负载的HFO纳米颗粒直径为50~80 nm,通过氮气吸附/脱附曲线确定了材料的比表面积和孔径分布。投加量实验中0.07 g的WS-HFO对50 mL 16 mg/L Cu^(2+)的去除率接近100%。溶液pH对WS-HFO吸附Cu^(2+)有较大影响,pH为5.9时吸附量最大;竞争吸附实验证明共存阳离子Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)浓度高时不利于Cu^(2+)的吸附。WS-HFO对Cu^(2+)的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,WS-HFO对低浓度Cu^(2+)有很强的吸附亲和力。固定床柱吸附/脱附运行结果表明,1.8 g的WS-HFO能有效处理1980 mL模拟废水,使得出水平均Cu^(2+)低于0.05 mg/L。以4 mol/L NaCl为脱附剂,7次循环重复利用试验Cu^(2+)去除率能保持在89%~100%。

不同浓度氧气对氧化铁促进的非生物腐殖化产物光谱特性的影响

腐殖化是有机残体经微生物转化或化学氧化聚合形成腐殖质的固碳过程,产物腐植酸(HA)所具有的活性基团对污染物的环境化学行为有重要影响。天然矿物如含Mn/Fe/Al/Si的氧化物可以促进有机单体小分子物质(如多酚、还原性糖、氨基酸等)氧化聚合成HA。作为天然氧化剂,氧气可与金属氧化物协同促进非生物腐殖化,并提高产物HA质量。不同氧气浓度对金属氧化物促进的非生物腐殖化及有机质基团演化的影响尚不清楚。该研究选择儿茶酚和甘氨酸作为腐殖化前体物,分别代表多酚和蛋白质类物质降解的小分子。采用氧化铁作为腐殖化强化剂。对反应过程中的溶液及提取的HA进行紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析。结果表明,在不同氧气浓度气氛下,有机质芳构化程度(UV_(254))依次表现为:21%氧气浓度>40%氧气浓度>0%氧气浓度。HA产量变化趋势与UV 254结果一致,且在21%氧气浓度下,HA产量较40%与0%氧气浓度提升了25%。XPS光谱分析表明:21%氧气促进了HA中胺基N向吡咯N的转化,而40%氧气浓度则促进了胺基N向酰胺N的转化,0%氧气浓度下HA仍有胺基N。FTIR分析结果表明:·OH促进芳香类物质环裂形成了HA中的含氧官能团(C O,COOH)。FTIR与UV-Vis的异质二维谱图分析结果表明,氧气促进了氨基酸转化成HA的C O基团及酰胺转化成HA的芳基与脂肪族基团。结构方程模型(SEM)分析结果表明:铁离子溶出量是影响HA产率的关键因素,21%浓度的氧气通过促进铁离子的溶出加速了有机质的聚合。此外,Fe^(2+)/Fe^(3+)与HA产率呈负相关,说明氧气通过促进铁离子的转化间接影响了腐殖化反应。氧气浓度影响了腐殖化产物的转化,进而影响了HA的产量和官能团组成。研究揭示了氧气浓度对腐殖化产物的影响,为腐殖化理论的完善提供参考。

贵州典型喀斯特流域土壤氧化铁特征分异及其影响因素

探究亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征及其分异,对认识这类特殊地域综合体上土壤的发生发育及类型演化等具有重要意义。以贵州省普定县后寨河流域内53个典型剖面土壤为研究对象,测定诊断表层和诊断表下层不同形态氧化铁含量并计算其风化度指标,分析土壤氧化铁特征及其分异情况,探讨成土环境和土壤属性对氧化铁特征分异的影响。结果表明:由诊断表层至诊断表下层,全铁、游离铁呈增加趋势,平均增幅分别为25.54%和39.63%,铁氧化物具有在诊断表下层富集的特征;诊断表层铁活化度高于诊断表下层,而铁游离度和铁晶胶率与之相反。大部分诊断表下层土壤游离铁在30 g·kg^(-1)以上,铁游离度≥50%,铁活化度<30%,土壤处于中期脱硅富铝化阶段。母岩、土地利用、流域部位、有机质、pH、黏粒阳离子交换量和质地等对不同形态土壤氧化铁含量及其风化度指标分异均有显著影响(P<0.05);地理探测器分析表明,母岩与有机质对各氧化铁特征(除铁游离度)分异的解释力较大,二者交互作用下的q值最大(全铁41.9%、游离铁39.8%、非晶质铁40.1%、铁活化度41%、铁晶胶率52.5%),因此母岩和有机质为亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征分异的主控因子。

游离氧化铁对花岗岩残积土崩解和抗剪强度的影响

为分析游离氧化铁对花岗岩残积土的力学性质的影响,以桂东南地区花岗岩残积土为研究对象,通过连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB法)溶液去除花岗岩残积土中的游离氧化铁,并制备了不同游离氧化铁含量的重塑土样。研究表明:游离氧化铁含量的增加显著提高了花岗岩残积土的抗剪强度,同时显著降低了其水稳定性和抗崩解性能。基于试验结果,建立了游离氧化铁含量与崩解特性及抗剪强度之间的拟合关系,有效反映了土体性质随游离氧化铁含量的变化趋势。

氧化铁对氮化硅陶瓷烧结的影响

以氧化铝和氟化镁作为烧结助剂,氧化锆为增强相,引入氧化铁,制备了不同氧化铁含量的氮化硅陶瓷,研究了氧化铁含量对氮化硅陶瓷的密度、机械性能和相组成的影响,并探究了氧化铁在氮化硅陶瓷烧结过程中的迁移转换规律。氧化铝和氧化铁在氮化硅陶瓷烧结过程中会有部分固溶到氮化硅晶格内部,氧化铁的加入会促进氮化硅的相变,使样品的硬度降低,抗弯强度和断裂韧性升高。不添加氧化铁的样品具有最高的相对密度和硬度,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为(93.47±0.28)%、(359.73±2.86)MPa、(13.40±0.48)GPa和(2.39±0.074)MPa·m^(1/2);添加1%氧化铁的样品具有最高的抗弯强度和断裂韧性,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为(92.17±0.17)%、(405.30±8.53)MPa、(11.36±0.56)GPa和(2.96±0.053)MPa·m^(1/2)。

高纯纳米氧化铁的制备

【目的】改进纳米氧化铁的制备工艺流程,制备高纯纳米氧化铁。【方法】首先,采用重结晶法去除硫酸亚铁中Ca^(2+)、 Mg^(2+)、 Mn^(2+)等杂质离子,采用氟化铵沉淀进一步去除硫酸亚铁中的Ca^(2+)、 Mg^(2+)杂质离子,然后使用过氧化氢氧化法、氨水沉淀法对硫酸亚铁进行沉淀制得羟基氧化铁,接着采用调浆法和超声法洗涤羟基氧化铁制得前驱体,最后焙烧前驱体制得高纯纳米氧化铁;使用仪器和设备分析高纯纳米氧化铁的颗粒形貌、粒径分布和杂质离子的质量浓度。【结果】改进后的制备高纯纳米氧化铁的工艺流程为:将温度为60℃时的饱和硫酸亚铁溶液进行降温,在温度至10℃时实现2次重结晶,将重结晶后的硫酸亚铁配置为pH为6的溶液;在水浴温度为30℃时,氟化铵过量系数设为5以使Ca^(2+)、 Mg^(2+)沉淀,制得纯净硫酸亚铁溶液;利用过氧化氢氧化、氨水沉淀硫酸亚铁溶液制得羟基氧化铁;重复利用调浆洗涤、超声洗涤羟基氧化铁去除铵根离子和硫酸根离子;将沉淀物在温度为600℃时焙烧1 h,制得高纯纳米氧化铁。【结论】由改进的制备方法制得的高纯纳米氧化铁球形颗粒形貌均匀,中位粒径为300 nm,高纯纳米氧化铁中α-Fe_(2)O_(3)的质量分数大于99.95%。

介孔碳包覆纳米氧化铁及其负极储锂特性——推荐一个综合化学实验

通过介孔碳包覆纳米氧化铁的制备、表征及储锂性能测试,帮助学生熟悉材料结构的表征手段,了解电池的制作工艺和测试技术,理解材料结构与性能间的关联,培养学生的实验技能、科学素养和实践创新能力。本实验帮助学生了解新能源领域的科学前沿,激发学生的科研兴趣,适合作为化学相关专业高年级本科生的综合实验课程。

包钢球团配加EP灰及酸洗氧化铁皮试验研究

针对白云鄂博铁精矿的特殊性及包钢624 m^(2)带式焙烧工艺铁料结构,进行了配加2%EP灰及2%酸洗氧化铁皮的制备氧化球团矿试验研究,结果表明:配加2%EP灰后,可实现膨润土配比降低0.5%,为了保证球团矿抗压强度≥2 500 N,焙烧温度需提高20~30℃;配加2%氧化铁皮后,生球性能小幅改善,为了保证球团矿抗压强度≥2500 N,焙烧温度需提高50~60℃;配加少量酸洗氧化铁皮或EP灰,其化学成分及还原性能可以满足高炉生产需求。

HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因及措施

对HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因进行分析,因终轧温度高,轧后穿水能力不足,冷却速度慢,水压偏低不足以击穿钢筋表面蒸汽膜,致使水蒸气和高温钢筋接触而形成。提出解决措施:通过对轧后穿水设备进行改造,增加防穿水防护罩及特制的排气烟囱,提高终轧后穿水强度,增大水量,减少水蒸气产生并及时排出;优化轧制工艺,降低上冷床温度,钢筋表面氧化铁皮鼓起现象消除,产品质量提升。

埋弧焊丝用H08Mn钢盘条氧化铁皮研究及其轧制工艺

H08Mn钢盘条多用于制作埋弧焊丝,其表面的氧化铁皮对拉拔前机械除鳞效果有明显影响。介绍了盘条氧化铁皮的形成机制、氧化铁皮的种类和构成;采用不同的工艺参数,包括始轧温度、精轧温度、吐丝温度和首道辊速度,轧制了H08Mn钢盘条,随后检测了盘条氧化铁皮的厚度、盘条的晶粒度和抗拉强度。结果表明:采用这样的工艺参数即880℃的精轧温度、900℃的吐丝温度和18 m/min(按5%递增)的首段辊道速度轧制的H08Mn钢盘条,其氧化铁皮厚度小于20μm且易剥落,晶粒度和抗拉强度均有利于后续拉拔加工。

超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记靶向癌胚抗原的CAR-T细胞及体外磁共振成像研究

目的采用超顺磁性氧化铁纳米颗粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)标记靶向癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)的嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T cells,CAR-T细胞),并进行体外磁共振成像研究,为监测CEA CAR-T细胞的体内回输治疗提供依据。方法将ferumoxytol、肝素钠和硫酸鱼精蛋白分别以高(ferumoxytol 100μg/mL,肝素钠4 IU/mL,硫酸鱼精蛋白120μg/mL)、中(ferumoxytol 50μg/mL,肝素钠2 IU/mL,硫酸鱼精蛋白60μg/mL)、低(ferumoxytol 25μg/mL,肝素钠1 IU/mL,硫酸鱼精蛋白30μg/mL)剂量混合形成SPIONs复合物FHP(ferumoxytol/heparin/protamine),然后与CEA CAR-T细胞共孵育进行细胞标记。CCK-8、EdU和流式细胞术检测FHP对细胞的生物相容性,普鲁士蓝染色检测细胞对FHP的摄入情况,电感耦合等离子体-质谱法(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)定量检测细胞中Fe含量,流式细胞术检测FHP标记的CEA CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)扫描FHP标记的CEA CAR-T细胞。结果高、中、低剂量的FHP对CEA CAR-T细胞的活力没有明显影响,CCK-8实验显示细胞活性均在100%以上;EdU实验显示各组细胞DNA复制活性均在94.3%以上。普鲁士蓝染色显示CEA CAR-T细胞可摄取FHP,且随FHP浓度的增加,摄取量增大。ICP-MS进一步检测显示胞内Fe含量为(440.23±189.36)ng/mL。肿瘤细胞杀伤实验表明FHP标记的CEA CAR-T细胞的杀伤肿瘤细胞能力良好。MRI扫描显示随着FHP浓度的增高,FHP标记的CEA CAR-T细胞T2WI信号呈明显降低趋势(P<0.01)。结论SPIONs复合物FHP具有良好的生物相容性并能够有效标记CEA CAR-T细胞,可作为CEA CAR-T细胞的磁标记物,为临床提供一种可行的MRI示踪方法。