FeS_(2)/TiO_(2)复合纳米材料制备及光催化性能分析

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。以二氧化钛、升华硫粉、还原铁粉为原料,无水乙醇为过程控制剂,采用湿式机械化学合成法一步制备具有可见光响应的FeS_(2)/TiO_(2)复合纳米材料。通过场发射扫描电镜(FESEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对样品进行表征,研究材料复合方式、煅烧温度、催化剂用量、污染物浓度和溶液初始pH值等条件因素对体系光催化降解性能的影响规律。结果表明,机械化学合成FeS_(2)/TiO_(2)复合纳米材料同步实现FeS_(2)生成、FeS_(2)和TiO_(2)均匀复合以及S元素掺杂进入TiO_(2)晶格三个目标;300℃热处理的复合材料在pH值为4、催化剂投加量1 g/L和亚甲基蓝初始浓度20 mg/L时催化效果最优,在可见光下复合材料光催化降解率是单独TiO_(2)的15倍,单独FeS_(2)的1.8倍,有效提高了处理化工行业典型污染物的效率。异质结构筑和S元素掺杂改善了TiO_(2)能级结构,促进了复合体系光生电子-空穴对的有效分离和光催化利用。

不同结晶度纳米黄铁矿对亚甲基蓝吸附性能分析

采用湿式机械化学合成法结合热处理工艺制备出不同结晶度的黄铁矿纳米颗粒,研究其对亚甲基蓝的吸附性能。利用FESEM、XRD、BET等手段对制备纳米黄铁矿的形貌、晶体结构和比表面积进行表征。考察了结晶度、亚甲基蓝初始浓度、初始pH值、干扰离子、溶解氧等对黄铁矿吸附性能的影响。结果表明,随煅烧温度的提高,黄铁矿纳米颗粒的结晶度和吸附性能分别呈现上升和下降的趋势。随亚甲基蓝初始浓度上升,FeS_(2)吸附量逐步上升并达到稳定。不同结晶度黄铁矿的最佳吸附pH值环境存在差异,随黄铁矿结晶度提升,材料最佳吸附pH值环境由酸性变为碱性。性质稳定干扰离子对吸附过程的影响较小,而碳酸根离子可使溶液保持较强的碱性环境,使材料的吸附性能提升。体系溶解氧含量通过影响黄铁矿表面氧化程度,进而产生负离子位来提高材料吸附性能。合成FeS_(2)的吸附数据与Langmuir吸附模型拟合良好,低结晶度材料符合准二级动力学模型,高结晶度材料符合准一级动力学模型。总体而言,机械化学合成的黄铁矿纳米颗粒能够高效去除水中的亚甲基蓝,具有良好的应用前景。

“双一流”建设背景下科教融合教学改革——以“环境化学”课程为例

为了提高课程教学成效,文章以“环境化学”课程为例,首先分析了“环境化学”课程教学现状,然后从课程教学改革探索、课程教学改革应用及课程教学改革成效三方面论述了“双一流”建设背景下科教融合教学改革。

湿式球磨法机械化学合成FeS_(2)工艺

以还原铁粉和升华硫粉为基本原料,无水乙醇为过程控制剂,在无保护气体填充下采用湿式球磨法一步制备出FeS_(2)纳米颗粒。通过热处理进一步提高了颗粒的结晶度与纯度。结合X射线衍射(XRD)分析了制备过程中球磨转速、原料Fe-S比、过程控制剂用量、球磨时间等工艺参数的变化对球磨效果的影响,分析与论了球磨过程产物变化与反应机理。利用Scherrer公式计算及场发射扫描电镜(FESEM)与透射电镜(TEM)对所合成的FeS_(2)纳米颗粒晶粒尺寸和微观形貌进行观测。结果表明:在球磨转速400r/min,Fe-S摩尔比1∶2.05,无水乙醇用量6mL,连续球磨48h条件下可以制备出FeS_(2)纳米颗粒,通过Ar气氛下350℃热处理3h使得产品结晶度和纯度得到进一步提高,最终产物晶粒尺寸约为20~23nm。

纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管复合涂层促成骨

背景:羟基磷灰石和大管径TiO_2纳米管均被证实具有良好的生物活性,但目前缺乏在大管径TiO_2纳米管表面沉积纳米羟基磷灰石促成骨方面的研究。目的:检测纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管复合涂层的促成骨能力。方法:采用阳极氧化法制备大管径TiO_2纳米管,电化学法于纳米管表面沉积纳米羟基磷灰石。将MC3T3-E1前成骨细胞分别与纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管复合涂层、纯钛及大管径TiO_2纳米管涂层共培养,培养0.5,1,2 h,观察细胞初始黏附;培养1,3,5 d后,检测细胞增殖;培养2 d后,观察细胞形态;成骨诱导培养3,7 d后,检测细胞碱性磷酸酶活力;成骨诱导培养14 d后,检测细胞外基质矿化能力。结果与结论:(1)培养2 h时,TiO_2纳米管组细胞数高于纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管组(P<0.05),纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管组与纯钛组比较差异无显著性意义;(2)培养1,3,5 d时,TiO_2纳米管组细胞增殖数量高于纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管组、纯钛组(P<0.05),纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管组与纯钛组比较差异无显著性意义;(3)纯钛上的细胞呈梭形;TiO_2纳米管涂层上的细胞有丝状伪足伸出;纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管复合涂层上的细胞呈多边形,伸出的伪足数量更多;(4)纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管组细胞内碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度明显高于TiO_2纳米管组、纯钛组;(5)结果表明,纳米羟基磷灰石/大管径TiO_2纳米管复合涂层不仅具有良好的生物相容性,而且具有理想的促成骨能力。

课程改革视点下教育特性的再现

引言 目前，课程改革在全国范围内轰轰烈烈地展开着，有需求才有市场，既然课程改革能如此热火朝天。当然这是由现有的课程所呈现出的弊端所决定的，不仅仅是几个人的心血来潮。空穴来风。所以对于这一方面的研究也呈现出一种百家争鸣的状态，各家之说，各有千秋，本文就最新的研究动态作一阐述。

YFeO_3粉体的制备与可见光光催化性能

采用溶胶凝胶法制备了不同晶型的YFeO_3粉末,通过DTA-TG,XRD,BET,UV-Vis DRS等技术手段对样品进行表征分析,并且根据亚甲基蓝溶液在可见光下的分解情况研究了样品的可见光光催化性能.结果表明:在温度从973 K上升到1 073 K的过程中,YFeO_3的晶型发生了变化,从开始的六方相向正交相转变.与正交相YFeO_3相比,六方相YFeO_3具有更大的比表面积、更大的吸收边、更窄的禁带宽度,其价带位置更负,导带位置更正,在可见光下对于亚甲基蓝溶液的降解效果也更好.

镍掺杂TiO2纳米管的制备及光催化性能研究

通过前驱体水热法成功制备出不同镍掺杂比例的二氧化钛纳米管粉体,利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等对其进行检测表征。制备出的镍掺杂二氧化钛纳米管具备相对分离和独立的管状形貌,管径约10 nm,其对应的EDS谱图中出现了镍的特征峰。经500℃热处理后样品呈锐钛矿和晶红石的混晶结构。XPS检测表明掺杂样品中镍主要以Ni^(2+)形式存在。样品的紫外可见吸收光谱表明镍掺杂样品的光吸收发生红移且镍掺杂明显提升了样品的光吸收能力。光催化测试表明适宜的镍掺杂能够有效降低二氧化钛光生电子和空穴的复合率,从而提升了纳米管样品对亚甲基蓝的降解率。其中2%镍掺杂纳米管对亚甲基蓝显示出最高的2 h降解率,达到95.7%,而过量的镍掺杂则会对其催化性能产生抑制作用。