Co^(2+)掺杂W型铁氧体的制备和吸波性能研究

为解决单一铁氧体吸波材料吸波频带窄的问题,采用固相法制备了Co^(2+)掺杂的W型钡铁氧体Ba(Zn_(1-x)Co_(x))_(2)Fe_(16)O_(27)(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)铁氧体,研究了Co^(2+)掺杂对W型钡铁氧体晶体结构、微观形貌、电磁性能和吸收性能的影响。结果表明,随着Co^(2+)掺杂量的增加,铁氧体晶体结构保持不变,掺杂Co^(2+)的W型钡铁氧体具有六角片状结构。随着金属离子的加入,粒径有不同程度减小。当Co^(2+)掺杂的摩尔分数x为0.4时,铁氧体的磁损耗最高。含量为70%的Ba(Zn_(0.6)Co_(0.4))2Fe_(16)O_(27)铁氧体吸收涂层的最大反射损耗为-22 dB,峰值位置在12.5 GHz,反射损耗RL<-10 dB的带宽约为8 GHz(8~16 GHz),实现了宽频带强吸收。

真空紫外协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾降解罗丹明B

有机染料具有毒性强、色度高、不易降解等特性,为了高效去除有机染料,实验以真空紫外(VUV)为光源,研究了VUV协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾(PMS)降解典型有机染料罗丹明B(RhB)的反应机制和转化途径.结果表明:①在RhB初始浓度为80 mg/L,Co^(2+)和PMS投加量分别为15μmol/L、0.5 mmol/L的条件下,VUV/Co^(2+)/PMS体系反应10 min,RhB去除率可达99.1%.VUV/Co^(2+)/PMS体系对RhB降解遵循一级动力学规律,反应速率常数(k)随初始质量浓度的增加而减小.②溶液初始pH对反应速率有较大的影响,随着pH减小,反应速率也同时减小.投加量为30 mmol/L的HCO_(3)^(−)、Cl^(−)均表现出显著的抑制作用,相较于对照组,RhB去除率由99.1%分别降至66.0%、84.2%,而NO_(3)^(−)和SO_(4)^(2−)抑制作用不显著;印染助剂柠檬酸钠也会显著抑制RhB降解.③自由基捕获实验和电子顺磁共振(EPR)测试结果表明,VUV/Co^(2+)/PMS体系中存在的氧化物种包括硫酸根自由基(SO_(4)^(−)·)、羟基自由基(·OH)、单线态氧(1O2).④根据紫外可见吸收光谱和质谱结果,初步推断RhB分子降解主要通过活性氧(ROS)攻击造成共轭结构破坏和N-位脱乙基等作用.另外,对总有机碳(TOC)进行测试,30 min时RhB矿化度可达到43.8%.研究显示,VUV/Co^(2+)/PMS体系能够有效去除RhB.

Fe、Ir掺杂MoS_(2)表面对N_(2)气敏吸附与解离反应性能提升的第一性原理研究

基于第一性原理方法,采用周期性平板模型,研究了N_(2)分子在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面的吸附和解离行为.研究表明:N_(2)分子在TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面吸附能依次为0.62和0.47 eV,而完整MoS_(2)表面的吸附能只有0.08 eV,说明掺杂之后对N_(2)表现出略好的吸附性能.差分电荷密度分析表明,N_(2)吸附后,掺杂Fe、Ir原子与两个N原子之间电荷有所增加,N-N键之间的区域电荷密度减少,N-N键的强度减弱.态密度计算结果发现,N_(2)在吸附过程中,主要是N原子的2p_(y)、2p_(z)轨道与Ir的5d_(xy)和5d_(z^(2))以及Fe的3d_(xy)和3d_(z^(2))发生杂化作用.通过分析解离活化能,N_(2)在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面解离需要活化能均较高,且远大于在相应掺杂表面的吸附能,说明N_(2)在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面解离应该表现为分子吸附或脱附.

聚丙烯酸钠配合-超滤工艺分离电池废水中Mn^(2+)和Co^(2+)的试验

采用聚丙烯酸钠(PAAS)和聚醚砜(PES)中空纤维超滤(UF)膜,研究配合-超滤工艺对Mn^(2+)和Co^(2+)的截留效果、分离效果以及配合竞争效应。单金属离子试验结果表明:随着m(P)/m(M)(聚合物/金属离子质量比)、pH增加,Mn^(2+)和Co^(2+)的截留率增大。随温度增大,Mn^(2+)和Co^(2+)的截留率先增加后减小,Mn^(2+)、Co^(2+)的截留率分别在20、25℃时达到最大。pH值=5、m(P)/m(M)=4、温度为20℃为最佳操作条件,分离率最大(64.70%),配合竞争效应最强。NaCl减弱了金属离子的竞争配合能力,不利于Mn^(2+)和Co^(2+)的分离。混合金属离子试验的最佳操作条件下分离率为57.41%。红外数据显示,Mn^(2+)和Co^(2+)均与PAAS配合,由于离子水化热以及电负性的不同,Mn^(2+)和Co^(2+)与PAAS配合亲和力不同,在相同的溶液环境下,Mn^(2+)优先与PAAS配合。

不同条件下Co^(2+)对锌电积的影响

Co^(2+)是湿法炼锌中重点关注的有害杂质之一。以含Co^(2+)的硫酸锌溶液作为模拟研究对象,整体研究含Co^(2+)的硫酸锌溶液中分别存在松醇油和Mg^(2+)时,Co^(2+)对锌电解的影响行为。结果表明,当电积液中不存在松醇油和Mg^(2+)时,Co^(2+)的存在造成了锌板的穿孔,出现了轻微“烧板”现象,需要将电积液中Co^(2+)浓度控制在0.6 mg/L以下。当电积液中加入0.21 g/L的松醇油时,Co^(2+)的含量对锌电积的不利影响比电积液中不存在松醇油时的影响更大,需要将电积液中Co^(2+)浓度控制在0.4 mg/L以下。当Mg^(2+)浓度分别为5 g/L和10 g/L时,需要将电积液中Co^(2+)浓度控制在0.4 mg/L和0.2 mg/L以下。当Mg^(2+)浓度为15 g/L时,电积液中的Co^(2+)应尽量除尽。

微量Co^(2+)-Si^(4+)取代对多晶石榴石铁氧体材料旋矩磁性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了多晶石榴石铁氧体,研究了微量Co^(2+)-Si^(4+)联合取代对GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG、GdCaInV-YIG和GdAl-YIG材料旋矩磁性能的影响。结果表明,Co^(2+)-Si^(4+)联合取代GdAl-YIG可使其矫顽力显著增高,而Co^(2+)-Si^(4+)取代GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG和GdCaInV-YIG,可调节其矫顽力和剩磁比。当Co^(2+)-Si^(4+)取代量为0.015时得到GdCaSnV-YIG的矫顽力为0.17 Oe,取代量为0.025时得到GdCaZrV-YIG的矫顽力为0.23 Oe,取代量大于等于0.035时三者的剩磁比均能达到0.79或以上。

疏水性离子液体为溶剂对Co^(2+)和Cd^(2+)废水的萃取性能

研究了疏水性离子液体[Bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)、[Hmim]PF6(1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和[Omim]PF6(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)对Co2+和Cd2+的萃取性能.结果表明,未加入螯合剂时,离子液体对Co2+和Cd2+的萃取率都很低.螯合剂的加入大大提高了离子液体对重金属离子的萃取性能,Co2+和Cd2+的萃取率分别由原来的2.06%和1.82%提高到96.37%和93.68%.不同螯合剂对离子液体萃取Co2+和Cd2+有一定的影响.离子液体碳链长度的增加有利于Co2+和Cd2+的萃取.与传统有机溶剂相似,离子液体萃取重金属离子过程中具有很强的pH摆动效应,当pH<2时,Co2+和Cd2+的萃取率几乎为0,而当pH>6时,Co2+和Cd2+的萃取率均大于90%.运用萃取过程中的pH摆动效应对Cd2+进行反萃取,实现了离子液体的回用.

交联淀粉微球对Co^(2+)的吸附行为及机理研究

研究了交联淀粉微球(CSM)对Co2+的静态吸附行为,并根据吸附等温线研究了吸附热力学性质,利用红外光谱仪、X射线衍射仪对吸附产物进行了结构表征,探讨了吸附机理。结果表明:在研究的浓度范围内,CSM对Co2+吸附等温线同时符合Langmu ir等温方程和Freund lich等温方程,不同温度下,CSM吸附Co2+的吸附焓变ΔH、吸附自由能变ΔG、吸附熵变ΔS均为负值,表明吸附是一个自发的、放热的过程,降低温度有利于吸附;CSM通过物理吸附、配位吸附方式吸附Co2+,并导致CSM结晶结构被进一步破坏。

不同方法制备的CO^(2-)_3替换磷灰石固溶体晶体化学的FTIR研究

采用不同方法制备了CO2 -3替换的磷灰石固溶体 ,利用FTIR结合XRD对其进行了晶体化学研究 ,结果表明 :均相沉淀法制备的碳羟磷灰石 (CHAP)属B型替换且替换方式是 [CO3·OH]四面体替换 [PO4 ]四面体 ;固相离子交换法制备的CHAP属A型替换且替换方式是 [CO3]三角形配位体替换通道位置的OH- ;固相反应法制备的碳氟磷灰石 (CFAP)属B型替换 ,其替换方式是 [CO3·F]四面体替换 [PO4 ]四面体 ;sol gel法制备的CHAP属AB混合型替换 ,其Ψ3分裂为Ψ3 1 ,Ψ3F,Ψ3 4 。高斯函数法拟合表明Ψ3F 峰是A型替换的Ψ3 2 与B型替换的Ψ3 3的叠合。当WCO2 -3<3 34%时 ,随CO2 -3含量增加 ,A型替换量增大 ,且当WCO2 -3=3 34%时达最大值 ,当 3 34% <WCO2 -3<7 5 2 %时 ,随CO2 -3含量增加 ,B型替换量增大 ,且当WCO2 -3=7 5 2 %时亦到饱和。

Zn^2＋、Co^2＋和Mn^2＋对人工湿地基质生物膜的影响

研究了金属离子Zn2+,Co2+和Mn2+对复合垂直流人工湿地基质生物膜脱氢酶活性和多糖含量的影响.结果表明,在生物膜混合液中添加Zn2+能在短时间内(6h)迅速提高生物膜的酶活性,增加多糖含量,浓度为2mg/L的Zn2+可以在较长时间(72h)内保持生物膜的酶活性并且促进多糖的积累.Co2+和Mn2+对生物膜脱氢酶活性及多糖含量的影响较为相似.当Co2+浓度<1mg/L、Mn2+浓度<2mg/L条件下,6h时,对脱氢酶活性呈现了不同程度的促进作用,但随着Co2+和Mn2+离子浓度的增加,对脱氢酶活性的影响则表现为抑制作用,并且随着时间的延长,抑制作用越来越明显.在所研究的浓度和时间范围内,Co2+和Mn2+对多糖含量没有明显影响.

Cu^(2+)、Zn^(2+)、Co^(2+)对雨生红球藻生长的影响

以单细胞雨生红球藻为试验材料,以MAV为培养基通过单因子试验和正交试验研究了Cu2+、Zn2+、Co2+3种微量元素离子对雨生红球藻生长的影响。单因子试验结果表明,Cu2+、Zn2+、Co2+最佳质量浓度分别为2.0×10-7、3.4×10-7、9.0×10-7mol/L。正交试验结果表明,Cu2+的最适质量浓度是2.0×10-8mol/L;Zn2+的最适质量浓度是3.4×10-7mol/L;Co2+的最适质量浓度是6.0×10-7mol/L.。在这3种重金属离子的正交试验中在所研究的浓度范围内Cu2+和Co2+存在着较显著交互作用。

利用CDM-PSS-DGT装置累积测量水中的Ni^(2+)和Co^(2+)

研究了CDM-PSS-DGT装置对Ni^(2+)和Co^(2+)的累积和测量.测定了Ni^(2+)和Co^(2+)与聚乙烯苯磺酸(PSS)的条件配位稳定常数以及Ni^(2+)和Co^(2+)在扩散层中的扩散系数.考察了酸度、离子强度以及碱金属和碱土金属对CDM-PSS-DGT装置累积水中Ni^(2+)和Co^(2+)的影响.在pH 4-9范围内,酸度对Ni^(2+)和Co^(2+)的累积容量影响不大;离子强度对Ni^(2+)和Co^(2+)的累积容量有较强的影响,随着离子强度的不断增大,CDM-PSS- DGT装置对Ni^(2+)和Co^(2+)的累积容量逐渐下降;碱金属、碱土金属与Ni^(2+)和Co^(2+)共存时,CDM-PSS-DGT装置对Ni^(2+)和Co^(2+)优先累积.经测定Ni^(2+)和Co^(2+)与结合相PSS的条件配位稳定常数(lg K)分别为8.04和8.07.配制水中CDM-PSS-DGT装置能准确地对Ni^(2+)和Co^(2+)进行测量,Ni^(2+)和Co^(2+)的测量回收率分别为:93.84%和91.82%,RSD%分别为:3.53%和4.89%.

P204萃取色谱法对Co^(2+)的分离研究

对萃取色谱法分离钴与铜、镉、锰、锌、铁等金属离子进行了研究。用含Ｐ２０４萃取剂的萃淋树脂，经过ｐＨ４．０的ＮａＡｃ溶液转型后，只需用ｐＨ２．５的氯乙酸－氯乙酸钠缓冲溶液作为流动相淋洗，就可将钴与其它金属离子分离。方法分离效果好，操作简单方便，是分离分析钴的一种新方法。

淀粉微球对Co^(2+)的吸附热力学和动力学研究

研究了淀粉微球(CSM)对Co2+的吸附行为,分析了其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,在研究的浓度范围内,CSM对Co2+吸附行为符合Langmuir和Freundlich等温方程,不同温度下,CSM吸附Co2+的吸附焓变ΔH、吸附自由能变ΔG、吸附熵变ΔS均为负值,表明吸附是一个自发的、放热的过程,降低温度有利于吸附;CSM主要通过物理吸附方式吸附Co2+,吸附同时受液膜扩散和颗粒内扩散过程控制,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。

聚酰胺胺树状大分子与Co^(2+)的相互作用

采用发散法合成了G3.5和G4.0的聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子,研究了树状大分子的代数、树状大分子与Co2+的摩尔比、溶液pH值、反应时间和温度对树状大分子与Co2+相互作用的影响.结果表明:当存在G4.0的聚酰胺胺树状大分子时,配合物水溶液的最大吸收波长出现在356 nm处;当存在G3.5的聚酰胺胺树状大分子时,混合物水溶液在可见光区域几乎没有吸收;当聚酰胺胺树状大分子和Co2+的摩尔比由1∶10变为1∶30时,配合物水溶液在356 nm处的吸光度增加;随反应时间延长,配合物水溶液的吸光度增加;溶液pH值和反应温度对聚酰胺胺树状大分子与Co2+的相互作用也有很大影响.

Co^(2+)掺杂ZnO纳米线的制备与光学特性的研究

在十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂辅助下,通过水热合成法制备了Co2+掺杂ZnO纳米线。纳米线的直径为100~160nm,长度约为10μm。纳米线沿(001)方向生长。Co2+掺杂ZnO纳米线紫外-可见(UV-vis)吸收光谱曲线,显示掺杂的ZnO纳米线在200~300nm波段之间都有很强的紫外吸收,在波长360~370nm处显示很好的激子吸收,与体相的激子吸收峰(373nm)相比产生了蓝移。纳米线分别在385、409、433、462和495nm波段表现出发光特性,简略的讨论了其发光机制。

核桃青皮基磁性生物质炭的制备及其对Co^(2+)的吸附性能

针对含Co^(2+)重金属离子废水的处理和粉末状生物质多孔炭难以回收的问题,提出以核桃青皮为原料,通过水热法制备炭前驱体,加入Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O浸渍后,热解制备磁性生物质多孔炭(MBC_(x))。采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附、综合物性系统和X射线光电子能谱等手段对MBC_(x)进行表征,并考察了MBC_(x)对废水中Co^(2+)的吸附性能。结果表明,当前驱体与Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O质量比为15:9时,所得MBC9的比表面积为249 m^(2)·g^(-1),平均孔径为4.45 nm,MBC_(9)表面的O、N和Fe元素的摩尔分数分别为14.04%、3.17%和1.28%。Langmuir吸附等温式能很好地描述MBC_(9)对Co^(2+)的吸附过程,最大理论吸附量为130.38 mg·g^(-1)。此外,该磁性炭材料可在使用后通过磁力作用从溶液中分离回收。

ZnS∶Co^(2+)和CdTe∶Co^(2+)中配体对g因子的贡献

采用双自旋－轨道耦合模型和分子轨道研究了Ｃｏ２＋离子在Ⅱ－Ⅵ半磁半导体ＺｎＳ和ＣｄＴｅ中的ＥＰＲｇ因子．计算表明，配体Ｔｅ有大的ＳＯ耦合作用和强的共价性，其对ｇ因子有较大的贡献．

Ni^(2+)和Co^(2+)对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

为配合细菌浸出金川低品位镍矿中镍和钴的生物冶金研究工作，分别研究了Ｎｉ(２＋)和Ｃｏ(２＋)对试验用氧化亚铁硫杆菌的活性影响。结果表明．在常用的细菌浸出条件（３０℃，ｐＨ ２．０）下， Ｎｉ(２＋)和Ｃｏ(２＋)对该菌株的活性有较大影响。经过在含一定浓度的Ｎｉ(２＋)、Ｃｏ(２＋)培养基中驯化后，该菌株已基本上能适应耐［Ｎｉ(２＋)］４０ｇ．１．［Ｃｏ(２＋)］３０ｇ，具有较强的氧化Ｆｅ(２＋)的能力。

Co^(2+)对芹菜胚状体发生过程中乙烯释放量的影响

研究了Ｃｏ２＋对芹菜无菌苗下胚轴胚状体发生及其乙烯释放量的影响。结果表明，在一定范围内Ｃｏ２＋促进胚状体的发生，Ｃｏ２＋浓度过高效果下降。培养物乙烯释放量随培养时间逐渐下降，Ｃｏ２＋能进一步降低相应的乙烯释放量。在Ｃｏ２＋作用下芹菜胚状体发生率和密度均与乙烯累积释放量呈显著的负相关。Ｃｏ２＋对芹菜胚状体发生的促进作用可能与其抑制乙烯释放有关。