不同锌源制备ZnO-CNF复合材料及其电容去离子性能分析

选用ZnCl_2、ZnAc_2为锌源,通过静电纺丝技术制备ZnCl_2/聚丙烯腈基、ZnAc_2/聚丙烯腈基复合纳米纤维,在经过预氧化、碳化及水洗处理后,得到2种ZnO负载的碳纳米纤维(ZnO-CNF)复合材料,并利用各种仪器研究了其结构和电化学性能。结果表明,在等量锌源下,添加ZnAc_2所得到的碳纳米纤维ZnO-CNF(ZnAc_2)的结构完整、机械性能良好,且具有更高的Zn保留量和石墨化程度。对应材料组装电容器进行电化学和电容脱盐测试,ZnO-CNF电极的比电容远比CNF电极的比电容高。其中,ZnO-CNF(ZnAc_2)电极的最大电容脱盐量达到11.24mg/g,高于ZnO-CNF(ZnCl_2)电极(8.35mg/g)和CNF电极(2.01mg/g)。证明高含量的ZnO会产生高的电容脱盐量。

桉树生物炭负载绿色合成纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)

以桉树叶提取物绿色合成的纳米零价铁(nZVI)为主体,使用桉树生物炭(EBC)负载,成功制备一种高效去除Cr(Ⅵ)的复合材料(EBC-nZVI),考察单一材料和复合材料去除Cr(Ⅵ)的效果差异和循环利用潜力;并研究投加量和溶液初始pH对去除效果的影响.使用GC-MS分析合成前后提取液中成分变化,通过SEM-EDS、FTIR、XRD和XPS对材料表征,结合吸附动力学和吸附等温线实验讨论去除机制.结果表明,绿色合成过程中桉树叶提取液提供了充当还原剂和封端剂的生物分子,复合材料分散性良好并有效缓解nZVI的钝化.复合材料去除Cr(Ⅵ)的过程中EBC和nZVI表现出协同作用,在pH为3,投加量1g·L^(-1)条件下对100mg·L^(-1)的Cr(Ⅵ)溶液去除率达到99.5%以上,且具有良好的循环利用潜力.EBC-nZVI吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,活性位点与Cr(Ⅵ)的化学吸附过程是去除速率的主要限制因素.EBC-nZVI与Cr(Ⅵ)的反应机制是nZVI和Fe(Ⅱ)将吸附的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),然后通过表面络合、官能团吸附和共沉淀以FeOOH、Fe2O_(3)、Cr(OH)3和Cr2O_(3)的形式实现去除.