牛血清白蛋白对Ni^2＋与δ-MnO2间吸附平衡的影响

研究了溶液中牛血清白蛋白(BSA)的存在对Ni2+与δ-MnO2间吸附平衡性质的影响.结果表明,BSA存在时Ni2+在δ-MnO2表面的吸附率-pH曲线仍为典型的"S"形,BSA使Ni2+的吸附突跃向高pH方向移动,影响程度与BSA的加入方式及浓度有关,其大小次序为Ⅳ(先加BSA后加Ni2+)>Ⅲ(Ni2+和BSA同时加)≈Ⅱ(先加Ni2+后加BSA).BSA存在时Ni2+的等温吸附线很好地遵循Langmuir等温吸附方程,Ni2+的饱和吸附量与BSA的加入方式有关,其大小次序为Ⅰ(不加BSA)>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ.升高温度促进Ni2+的吸附.在pH=4.0和pH=7.0条件下,Ni2+在δ-MnO2上的吸附均是不可逆的,BSA对Ni2+的吸附可逆性没有影响.

牛血清白蛋白对Cu^2＋与δ-MnO2间吸附平衡性质的影响

研究了溶液中牛血清白蛋白(BSA)的存在对Cu2+与δ-MnO2间吸附平衡性质的影响,旨在增进人们对Cu2+环境化学行为的认识。结果表明:BSA存在下,Cu2+在δ-MnO2表面的吸附率-pH曲线呈典型的"S"形,加入BSA使Cu2+的吸附突跃向高pH方向移动,影响程度与BSA的加入方式有关,其次序为Ⅳ(先加BSA后加Cu2+)>Ⅲ(Cu2+和BSA同时加)≈Ⅱ((先加Cu2+后加BSA);BSA存在下,Cu2+的等温吸附线遵循Langmuir等温吸附方程,Cu2+的饱和吸附量随BSA浓度的增大而减小,并随BSA的加入方式而改变,其次序为I(不加BSA)>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ;Cu2+在δ-MnO2上的饱和吸附量随温度的升高而增大。在pH=3.0条件下,Cu2+在δ-MnO2上的吸附是完全可逆的,但pH=5.0的条件下,吸附是不可逆的,BSA对Cu2+的吸附可逆性没有影响。

Zn／δ-MnO2吸附结构的EXAFS研究

用EXAFS方法研究了重金属Zn(Ⅱ)在δ-MnO2上吸附的微观结构及吸附机制。在pH5．50，0．1M硝酸钠介质中，吸附-解吸实验表明Zn(Ⅱ）在δ-MnO2上的吸附可逆性很高．EXAFS结果表明，δ-MnO2表面上吸附态Zn2+以六配位的水合离子八面体形式存在。八面体的水合Zn^2+离子与δ-MnO2的结构单元MnO6八面体通过共用O原子结合，形成角-角结合的弱吸附．Zn-O平均原子间距为2．071A，Zn-Mn平均原子间距为3．528A。同一条等温线上随着吸附量增加，角-角结合的弱吸附形式基本上没有变化。Zn(Ⅱ)在δ-MnO2上较高的吸附可逆性是由于吸附态Zn(Ⅱ)与δ-MnO2以弱吸附的角-角形式结合所导致的。

电沉积制备δ-MnO2及其对亚甲基蓝脱色研究

以菱锰矿中提取的Mn SO4和K2SO4为原料,用电沉积法制备出高活性δ-Mn O2,采用X射线衍射(XRD)等技术对其结构性质进行表征,并探究了δ-Mn O2对亚甲基蓝(MB)的脱色性能。结果表明,在较高K+含量和较高电压条件下利于δ-Mn O2的生长;所得产物有较大的比表面积,呈片状,且表面有大量的活性-OH;δ-Mn O2对MB对MB的脱色率在30 min内达到了95%,重复利用样品,发现该样品的活性逐渐降低;增加样品投加量时,脱色率迅速增加,反之,脱色效率逐渐降低;在MB发生氧化脱色反应中,Mn3+为主要的电子获得者,Mn3+被还原为Mn2+,锰氧层间的负电荷随之减少,而作为层间电荷补偿的K+从层间脱落,导致δ-Mn O2结构发生变化。

单层含氧缺陷δ-MnO2用于二氧化碳还原（英文）

电催化还原二氧化碳成多碳燃料一直是研究的热点.而找到活性高,选择性优,稳定性好的催化剂一直是研究者们奋斗的目标.二氧化锰因其独特的物理和化学性质被广泛的应用于电催化领域,而缺陷的调控可以改变催化剂的电子性质,在此次工作中作者系统地研究了在有氧缺陷和没有氧缺陷的二维二氧化锰上的电催化二氧化碳还原反应.通过利用自旋极化密度泛函理论,作者分别计算了他们的电子性质和分子在吸附过程中的能量值.结果显示,缺陷的引入改变了二氧化锰的特性,使其从半导体性质变为半金属性质,从而提高催化剂的导电性.同时,分析能量图也很容易发现对应产品的选择性也发生了变化.二氧化锰有利于甲酸的产生,而氧缺陷的二氧化锰更有利于一氧化碳的生成.本研究将为二氧化碳还原的其他非贵金属氧化物催化剂的结构设计和优化提供一定的指导.

Fe3O4/δ-MnO2纳米片的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

采用拓扑氧化法制备δ-二氧化锰六边形纳米片,通过共沉淀法控制pH=10,使Fe^2+与Fe^3+发生共沉淀形成四氧化三铁沉积于δ-二氧化锰纳米片表面,形成Fe3O4/δ-MnO2磁性六边形纳米片。研究了铁用量对Fe3O4/δ-MnO2结构和晶相的影响。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等技术手段对其进行表征分析。研究了Fe3O4/δ-MnO2磁性纳米片对亚甲基蓝溶液的吸附行为,系统分析了吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间对吸附效率的影响。Fe3O4/δ-MnO2六边形纳米片尺寸大小均一,边长约为100nm。该材料对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能,当吸附时间为1 h时吸附量约为2.7 mg/g,去除率约为86.3%。

EXAFS研究Zn在δ-MnO_2上的吸附-解吸机理

用延展X ray吸收精细结构光谱 (EXAFS)研究了重金属Zn(Ⅱ )在δ MnO2 上吸附产物的微观结构及其吸附机制 .在pH 5 5 0 ,0 1mol/LNaNO3介质中 ,吸附在δ MnO2 表面上Zn(Ⅱ )以六配位的水合离子八面体形式存在 .水合锌离子八面体从δ MnO2 层状结构的空位上下方 ,与δ MnO2 的结构单元MnO6 八面体通过共用O原子结合 ,形成角 角结合的弱吸附 ,Zn O平均原子间距为 ( 2 0 71± 0 0 0 7) (n =3 ) ,Zn Mn平均原子间距为 ( 3 5 2 8± 0 0 0 6) (n =3 ) .在同一条等温线上随着吸附量增加 ,以角 角结合的弱吸附形式基本上没有变化 .宏观的吸附 解吸实验结果显示Zn(Ⅱ )在δ MnO2 上的吸附可逆性很高 ,解吸等温线和吸附等温线几乎重合在一起 .EXAFS结果从分子水平表明 ,Zn(Ⅱ )在δ MnO2 上的高吸附可逆性是由角

水热法合成δ-MnO_2及其对重金属Pb^(2+)的吸附作用

用水热法合成δ-MnO2,研究其对重金属Pb2+的吸附性能,以及溶液的pH值、盐浓度对吸附效果的影响,并与无定型二氧化锰对比。研究结果表明水热法可以成功合成δ-MnO2,且具有颗粒微小,无杂质等优点。δ-MnO2对Pb2+的等温吸附结果用多种等温吸附式拟合,结果显示Temkin方程的拟合效果最好。相同条件下,δ-MnO2对Pb2+的吸附量远大于无定型二氧化锰。同一种吸附剂,对Pb2+吸附率随着溶液pH值的增大而增大,随着盐浓度的增加先增加后稳定再减少。

δ-MnO_2对TiO_2光催化降解甲基橙的抑制作用

采用动力学方法研究了在水悬浮液中δ-MnO2颗粒物对P-25 TiO2光催化降解甲基橙活性的影响,并利用紫外-可见漫反射光谱(DRS)和光致发光光谱(PL)对受δ-MnO2污染前后的TiO2样品进行了表征.动力学研究结果表明,在3种不同初始pH值条件下,δ-MnO2对TiO2光催化剂都具有明显的致毒效应,共存δ-MnO2的浓度越大,致毒效应越明显.表征结果表明,由于δ-MnO2与TiO2之间的界面接触,使得TiO2吸收带边蓝移,紫外光区的吸收强度降低,光致发光信号(PL)明显减弱.因此,δ-MnO2导致TiO2的禁带宽度增大,光利用率降低,并且是光生电子与空穴的复合中心.

δ-MnO_2的制备与性能

用过二硫酸铵((NH4)2S2O8)氧化Mn(Ⅱ)盐制备δ-MnO2. 比较了反应过程中Mn2+与OH-的摩尔比、反应温度、(NH4)2S2O8用量等因素对MnO2晶型的影响. 用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)分析了制得的δ-MnO2的结构. 测试了样品的热性能和循环伏安、恒电流充放电性能. 结果表明所制备的δ-MnO2具有良好的层状结构,热稳定性能较好,放电容量较高(约160 mA·h/g,2.0～4.5 V).

介质离子强度对Cu^(2+)在针铁矿和δ-MnO_2表面吸附影响的红外光谱

应用红外光谱研究不同离子强度(c(NaNO3)=0.01～1.0 mol/L)条件下,针铁矿和δ-MnO2吸附Cu2+前后表面羟基结构及其特征吸收峰的变化.结果表明:表面游离羟基参与了针铁矿和δ-MnO2对Cu2+的吸附,其Fe—O—(H)和Mn—O—(H)结构中的H+被Cu2+取代,转变为Fe—O—(Cu)和Mn—O—(Cu);随介质离子强度的增加,NaNO3的NO3-能以—NO2的形式参与吸附反应并缔结在两种氧化物表面;δ-MnO2吸附Cu2+后特征吸收峰未发生明显变化,而针铁矿则相反.

Zn(Ⅱ)在δ-MnO_2和γ-MnOOH两种矿物上吸附的初始溶质浓度效应

研究了在Zn(Ⅱ)总量一定的情况下,不同的初始溶质浓度和吸附动力学过程对吸附等温线及吸附不可逆性的影响.将总量一定的吸附质Zn(Ⅱ),分批次(1次,3次,15次)加入到2种不同的吸附剂体系(δ-MnO2和γ-MnOOH)中,得到吸附等温线.实验结果表明,对于Zn(Ⅱ)-δ-MnO2吸附可逆体系,吸附-解吸等温线及可逆性随着Zn(Ⅱ)加入批次的增加未见明显变化;而对于Zn(Ⅱ)-γ-MnOOH吸附不可逆体系,吸附等温线随着Zn(Ⅱ)加入批次的增加显著升高,吸附量变大,吸附不可逆性降低.这主要是由于在两种矿物上的微观吸附状态不同所导致的,而这种差异是受吸附动力学过程影响的,这是传统吸附热力学所不能解释的,但是符合亚稳平衡态吸附(MEA)理论的预测.

pH对Cd^(2+)离子在δ-MnO_2上的吸附与解吸的影响

研究了pH值对δ-MnO2对模拟废水中Cd2+的吸附作用的影响,当pH<2.3时,吸附率仅为20%,pH>5时Cd2+的吸附率在96%以上;吸附过程为非特性吸附,可以用Elovich方程和双速率方程来描述。吸附后δ-MnO2在pH<2.05时可以有效的解吸,解吸率约为75%。

BSA与α-MnO_2及δ-MnO_2间的界面吸附作用

比较研究了牛血清白蛋白（BSA）与α-MnO2和δ-MnO2的界面吸附作用及其影响因素。结果表明，BSA在两种MnO2颗粒物表面有明显的吸附，且δ-MnO2比α-MnO2对BSA的吸附能力略强。pH3．8—8．0范围内，BSA在α-MnO2和δ-MnO2上的吸附率随pH的升高而减小，pH3．8条件下，α-MnO2上的吸附率为88．2％，δ-MnO2上的吸附率为94．0％。BSA在α-MnO2和δ-MnO2上的吸附量均随BSA浓度的增加而增大，吸附率随NaCl浓度的增加而减小。BSA在甜MnO2上的吸附具有很高的不可逆性，δ-MnO2上的吸附完全不可逆。吸附过程中BSA发生解螺旋作用，引起结构熵增大。

羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO_2复合体Fenton催化降解亚甲基蓝

制备了一系列羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO2复合材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积(SBET)及扫描电子显微镜(SEM)研究其结构特征。结果显示:钙基蒙脱土的层间距为1.47 nm,经过柱撑之后,羟基铁撑蒙脱土的层间距增大到1.51 nm,羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO2复合体为1.55 nm左右,并且比表面积较原土也有明显的增大。以亚甲基蓝为目标污染物,研究了其作为异相催化剂的催化性能,考察了溶液H2O2加入量、δ-MnO2含量及p H值等对亚甲基蓝降解性能的影响。结果表明,在实验条件下,催化剂的催化活性随H2O2浓度的增加而升高,当nFe/nMn=0.241时,催化活性最好,且有较大的p H适用范围。亚甲基蓝的异相催化降解过程符合准一级动力学方程。催化剂循环使用3次,仍然具有良好的活性。

δ-MnO_2吸附剂对废水中有机染料的去除作用

以甲基橙溶液模拟有机染料废水,研究了δMnO2吸附剂对有机染料的吸附特性及影响吸附效果的主要因素.结果表明:在0.05 mol/L的NaNO3介质中,δMnO2甲基橙体系的吸附-pH曲线呈“反S型”,去除率随pH值的降低而增大.甲基橙在δMnO2/水界面上的吸附可用Langmuir吸附等温方程进行描述,温度对吸附等温线影响很小.吸附剂投加量对吸附等温线影响显著,随吸附剂投加量的增大而下移.在25℃,pH6.0、吸附剂投加量为200 mg/L的条件下,甲基橙的饱和吸附量为263 mg/g.甲基橙在δMnO2/水界面上的吸附为不可逆过程.

δ-MnO_2在水处理中的研究与应用

δ-MnO2的吸附和氧化反应机理表明:其表面吸附作用和对某些金属离子的氧化行为与δ-MnO2的晶体结构有很大的关系。介绍了δ-MnO2的晶体结构与制备方法,对不同制备方法的特点进行了分析。针对国内外δ-MnO2在水处理中的研究动态,介绍了目前国内外在对δ-MnO2的改性研究中常用的方法及应用情况。最后对δ-MnO2今后的发展方向进行了展望。

碱法合成纳米δ-MnO_2及其电化学性能

介绍了在改进的碱性条件下合成δ－MnO2，经XRO和TEM测试表明为晶型良好的纳米δ－MnO2，在9mol／LKOH和5mol／LLiNO3中进行放电和循环伏安测试，结果表明放电容量尚可，循环稳定性较好。

BSA对Cd(Ⅱ)与δ-MnO_2间吸附平衡性质的影响

研究了溶液中牛血清白蛋白(BSA)的存在对Cd(Ⅱ)与δ-MnO2间吸附平衡性质的影响。结果表明,BSA存在下,Cd(Ⅱ)在δ-MnO2表面的吸附率-pH曲线仍为典型的"S"形,BSA使Cd(Ⅱ)的吸附突跃向高pH方向移动,Cd(Ⅱ)的吸附率随离子强度的增大而减小。并且,BSA存在及pH=3.0下,Cd(Ⅱ)的等温吸附线遵循Langmuir等温吸附方程,但Cd(Ⅱ)饱和吸附量由34.97 mg/g降低到22.83 mg/g。当pH=5.0时,Cd(Ⅱ)吸附率几乎不受BSA的影响;pH=2.0和pH=3.0、BSA浓度小于20 mg/L时,Cd(Ⅱ)吸附率随BSA浓度的增大而显著减小;当BSA浓度大于20 mg/L时,Cd(Ⅱ)吸附率几乎不再减小。研究结果增进了对Cd(Ⅱ)环境化学行为的认识。

pH对δ-MnO_2和水铁矿吸附As(Ⅴ)的影响

研究了初始pH对δ-MnO_2和水铁矿吸附As(Ⅴ)的动力学和热力学过程的影响。结果表明,不同初始pH对水铁矿去除As(Ⅴ)的效果影响不明显,而对δ-MnO_2去除As(Ⅴ)的效果影响较大。在相同的吸附时间下,初始pH=5.0时,As(Ⅴ)去除率最高,且随初始pH增大而降低。当初始pH=5.0时,δ-MnO_2和水铁矿对As(Ⅴ)的平衡吸附量总体上都大于初始pH=7.0或初始pH=9.0时。准二级动力学方程可以很好地描述δ-MnO_2和水铁矿吸附As(Ⅴ)的动力学过程。Freundlich方程拟合水铁矿和δ-MnO_2吸附As(Ⅴ)的过程优于Langmuir方程。