β-FeOOH气凝胶的制备及表征

用氯化铁和氢氧化钠溶液为原料制得了块状β-FeOOH气凝胶，构成气凝胶的基本粒子为长约18um、直径约5um的棒状粒子，制备过程包括聚合铁水凝胶的制备和超临界干燥两部分．初步研究了溶液羟铁摩尔比（OH-／Fe(3+)）对气凝胶密度和比表面的影响，应用BET、TEM、XRD和Mossbauer谱等手段对气凝胶样品进行了表征．结果表明，气凝胶样品是由β-FeOOH超细微粒构成的具有连续网络结构的多孔性块状固体，随着溶液的羟铁摩尔比（OH-／Fe(3+)）的增大，气凝胶的密度增大，比表面减小．

纺锤形β-FeOOH的形成过程研究

应用透射电镜技术观察了FeCl3 水解形成纺锤形 β FeOOH过程中颗粒的形貌变化 ,发现纺锤形β FeOOH颗粒是由针形初级粒子沿长轴聚集长大形成的 .加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)后 ,β FeOOH 形成机制发生改变 ,β FeOOH晶核通过扩散过程而长成纺锤形颗粒 .CTAB的存在使 β FeOOH颗粒变小而且粒径更均匀 .改变反应条件包括起始FeCl3 的浓度、陈化温度 ,得到了纺锤形和针形、不同轴比的单分散β FeOOH .

β-FeOOH纳米线的自排列及形成机理研究

通过无机铁(Ⅲ)盐的水解,在常温常压条件下制备了βFeOOH纳米线,利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构及形貌进行了表征.结果表明,产物是结晶性良好的四方相βFeOOH纳米线,直径约60nm,长度为4～5μm,沿[001]方向生长.根据实验结果讨论了βFeOOH纳米线的生长机理.而且,这些纳米线可以自发地垂直或平行地排列在一起,形成特殊的图案,这可能是由于纳米线之间的磁相互作用产生的.

载铁(β-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂去除地下水As(Ⅴ)的研究

制备了一种载铁(β- FeOOH)球形棉纤维素吸附剂,球珠孔隙度大,强度好,活性成分铁的载入量可高达36 0mg/mL ,(质量分数达5 0 %) ,活性好.研究表明,当铁含量为2 2 0mg/mL时,该吸附剂对As(V)的最大吸附量为1 5. 6mg/mL(33 . 2mg/g) ,Langmuir和Freundlich方程能很好地描述吸附等温线.吸附速度较快,1 0h可达到吸附平衡,吸附动力学符合Lagergren二级方程.SiO2 -3 ,SO2 -4,Cl-干扰离子均不影响砷的去除.柱吸附实验表明,空床停留时间为5 . 9min ,进水As(V)浓度为5 0 0 μg/L时,As(V)的穿透体积为5 0 0 0BV .吸附剂可以用1 . 5mol·L-1 NaOH再生,洗脱和再生效率可达90 %以上.活性成分β- FeOOH形态稳定,柱操作和再生时铁无溶出.吸附剂制备方法简单,新颖,对地下水和饮用水砷去除具有较好的应用前景.

纺锤形β-FeOOH降低卷烟烟气中烟草特有亚硝胺

为降低卷烟主流烟气中NNN和NNK的释放量,采用场发射扫描电镜、透射电镜、BET和XRD等方法对三氯化铁在乙醇和水混合物中水解产物的结构进行了表征,并对烟丝和模拟滤嘴中添加该水解产物的卷烟烟气中烟草特有亚硝胺进行了分析。结果表明:①该水解产物为纺锤形β-FeOOH,其比表面为152.28 m2/g,平均尺寸分布约为6.45 nm;②与对照相比,烟丝中加入纺锤形β-FeOOH,NNN和NNK分别降低25.4%～55.3%和36.2%～59.6%。模拟滤嘴装置中加入纺锤形β-FeOOH,NNN和NNK各降低20%和40%左右。

β-FeOOH的无模板水热合成及其光催化降解偶氮染料甲基橙的研究

以尿素为均相沉淀剂,无模板水热合成了纳米棒状的β-FeOOH。采用X射线衍射和场致扫描电镜技术表征制备样品。在异相光芬顿反应中研究β-FeOOH降解甲基橙的效率。结果显示:50 min内甲基橙能被异相光催化过程中产生的羟基自由基降解100%;当反应液初始pH值增加到9.5,50 min内甲基橙的降解效率仅下降到93.45%,这意味着制备的β-FeOOH催化剂能很好地克服均相光芬顿反应中pH值范围狭窄的缺点。β-FeOOH催化剂的装载量和H2O2浓度同样对甲基橙降解效率有重要影响。β-FeOOH催化剂多次重复使用后仍然具有保持较高催化活性的能力。

载铁(β-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂去除地下水砷(Ⅲ)的研究

制备了一种载铁(β-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂, 并用于地下水中As(Ⅲ)的去除. 吸附剂对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在吸附容量、选择性和速率等方面都具有良好的性能, 无需预氧化As(Ⅲ), 其适用pH范围宽, 不必调节原水的pH. 吸附剂孔隙度大, 机械强度好, 活性成分铁的载入量高, 吸附As(Ⅲ)的活性好. Langmuir和Freundlich方程能较好地描述吸附平衡方程, 其吸附动力学符合Lagergren准二级方程. 吸附 As(Ⅲ) 的最佳pH范围为6～9. SO2-4和Cl-等干扰离子均不影响As(Ⅲ)的去除. 柱吸附实验表明, 即使在较高流速和As(Ⅲ)进水浓度下, 吸附剂对As(Ⅲ)的去除依然具有很高的穿透容量和饱和容量. 吸附剂可以用NaOH溶液再生, 洗脱和再生效率较高. 活性成分β-FeOOH形态稳定, 柱实验和再生时铁均无泄漏.

纺锤形β-FeOOH纳米结构和α-氧化铁亚微米/微米粒子的合成与转变(英文)

使用一种简易的无表面活性剂辅助的水热合成方法,在温度为140℃时实现了纺锤形β-FeOOH纳米结构向α-氧化铁亚微米/微米粒子的转变。研究表明,通过实验参数的简单调控,实现了单晶α-氧化铁亚微米粒子与β-FeOOH的纺锤形纳米结构和纳米棒的控制制备。基于实验结果,提出了该过程中的相转变机理。

球状β-FeOOH对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的影响研究

通过液相方法合成了球状β-FeOOH，利用FE-SEM、BET、XRD、IR，XPS等手段对其进行的表征显示产物为球状聚集体，单个球体的直径约为1μm。将其加入到卷烟烟丝和模拟滤嘴装置中研究其对主流烟气中4种烟草特有N-亚硝胺释放量的影响，并考察其对部分卷烟烟气特征参数、燃烧性能和烟丝常规化学成分的影响。结果表明：①10mg／支的量湿法加入到肯塔基参比卷烟（1RSF）烟丝中，主流烟气中的NNN、NNK、TSNAs总量分别降低41．3％、48．6％、36．1％；②加入到模拟滤嘴装置中，主流烟气中的NNN、NNK、TSNAs总量分别降低17．8％、36．8％、29．0％；③以10mg／支的量加入到选择的6种混合型卷烟中，主流烟气中的TSNAs均有不同程度的降低，而对焦油、CO、阴然速率和烟气常规化学成分等影响较小。

壳聚糖对β-FeOOH微晶生成的影响研究

采用尿素中和沸腾强迫水解法在壳聚糖的存在下合成了β－ＦｅＯＯＨ微晶，研究了壳聚糖对β－ＦｅＯＯＨ微晶生成的影响，发现随着壳聚糖用量的增加，β－ＦｅＯＯＨ的长轴径增大。随着体系ｐＨ值的升高，产物的长轴径减小，认为壳聚糖在ｐＨ＜４．２时具有微晶生长促进作用，而在ｐＨ＞４．２时则具有微晶生长抑制作用。本工作利用ＴＥＭ、ＸＲＤ和ＩＲ技术对产物进行了特性表征，发现其亚晶态结构针状空管的外径在１～４ｎｍ范围。

棒状β-FeOOH纳米酶的制备及其类酶催化机理研究

纳米酶是一种可模拟天然酶催化活性的纳米材料,具有催化活性高、制备简单、易于储存等优点,已被广泛用于实际生产当中.本文采用了简单的低温水解沉淀法,以聚乙烯亚胺为生长模板,在水相中制备了一种具有类过氧化物酶活性的β-FeOOH纳米棒.利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、粉末X-射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等测试对β-FeOOH纳米棒进行了形貌成份的表征.结果表明,β-FeOOH纳米棒具有良好的稳定性和分散性;与天然过氧化物酶(HRP)相比,β-FeOOH纳米棒对底物的亲和力相似,反应速率是HRP的2.6倍,可催化四甲基联苯胺(TMB)生成蓝绿色氧化产物.此外,采用分光光度法,以水杨酸为捕获剂,验证了β-FeOOH纳米棒可催化双氧水分解,产生羟基自由基,实现TMB的氧化,达到类酶催化效果.本研究为纳米酶取代天然酶提供了一种新材料.

均匀纺锤形β-FeOOH超微粒的制备与表征

通过液相法利用三氯化铁和乙酰胺为原料,制备均匀纺锤形β-FeOOH超微粒子,考察了反应温度、反应物浓度、乙酰胺与Fe3+的摩尔比、搅拌速度、反应时间以及陈化时间对产物粒径的影响.采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析法对其进行了表征,结果表明β-FeOOH呈金黄色,粒径分布较均匀,外形呈纺锤形.

耐久型β-FeOOH纳米棒/聚酯织物复合材料制备及其高效双功能水净化研究

中国近30年的快速发展对环境造成了严重破坏,尤其是对水资源的破坏,严重威胁着生态平衡及人类健康。工业含油/可溶性高毒废水是水净化过程中亟需解决的问题,然而,制备能够同时实现油水分离和降解有机物污染物的材料仍然是一个严峻的挑战。本研究制备了耐久型β-FeOOH纳米棒/聚酯织物复合材料,用于解决上述问题。实现在对油/水混合物进行分离的同时,将水中可溶性有机物原位降解的双重净化效果。实验结果表明,油/水分离效率及对水中高毒、可溶性有机物的去除率分别达到99%及90%以上;材料经过多轮循环降解实验和加速洗涤试验后,油/水分离效率和有害有机物的去除率仍保持基本不变。

梭形β-FeOOH的控制合成

采用简单的溶剂热法控制合成了梭形纳米β-FeOOH。研究通过TEM、XRD和SAED等手段表明,丙酮和水的比例对于纳米粒子的物相具有重要影响,当丙酮与水的体积比高于9∶14时,制备得到梭形的纳米β-FeOOH;反之则以棒、菱形形貌为主的α-Fe2O3。铁的前驱体浓度则对纳米粒子的大小及聚集状态产生重要影响,随着浓度的增加,β-FeOOH纳米粒子依次由小到大直至形成团聚体。通过控制反应条件,可以制备出长轴在170nm-860nm,短轴在50nm-220nm范围的可控大小的梭形、单晶结构纳米β-FeOOH。同时探讨了β-FeOOH的形成机理。

β-FeOOH/PDMS超疏水涂层的制备及其性能研究

通过环保的一步水热法制备了疏水性的β-FeOOH纳米粒子,将其添加到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中,采用喷涂法在镁合金AZ31表面制备β-FeOOH/PDMS疏水涂层,利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)对超疏水涂层进行了表征,并研究了其耐磨性、耐腐蚀性、自清洁及抗海藻粘附特性。当m(β-FeOOH)∶m(PDMS)=85∶100时,涂层达到超疏水状态,水接触角为(152.6±1.2)°。摩擦磨损实验证明超疏水涂层的稳定性。涂层在15 d内对基底能起到腐蚀防护作用。此外涂层还表现出优异的自清洁性、防污泥和抗海藻粘附性。

β-FeOOH纳米线的制备及表征

通过无机铁(Ⅲ)盐的水解在常温条件下制备了β-FeOOH纳米线,并用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)及选区电子衍射(SAED)对其形貌及结构进行了表征.电镜结果表明,所得到的纳米线直径约60nm,长度为4-5μm,且沿[001]方向生长.XRD结果表明纳米线为四方相β-FeOOH,在常温下结晶性良好.研究表明FeCl3浓度对纳米线生长有很大影响,只有当FeCl3浓度合适时,才能制备出高质量的纳米线.

通过β-FeOOH纳米棒无序聚集制备α-Fe_2O_3中空球

近年来．纳米材料的制备研究中的热点之一是各种中空独立几何结构的构筑^[1],这是由于中空结构除了可用来构建复杂结构量子器件外,还具有比表面积大、密度低和稳定性好等特点,因此在光子器件、药物载体、材料封装和催化剂载体等方面也有着广泛的应用嘲。通过严格控制液相体系条件，

β-FeOOH/盐酸羟胺/H_2O_2非均相Fenton降解酸性橙Ⅱ

利用水热法合成棒状β-FeOOH,研究了在β-FeOOH/H_2O_2组成的非均相Fenton体系中加入低浓度的盐酸羟胺(HH)对酸性橙Ⅱ(AOⅡ)的去除效果,同时考察了pH值、H_2O_2浓度、HH浓度对其去除率的影响.结果表明:反应体系pH值、H_2O_2浓度、HH浓度对AOⅡ去除效果有较大影响,当反应体系pH值为3.0、c(H_2O_2)和c(HH)分别为2.5,0.5 mmol·L^(-1)时,β-FeOOH对AOⅡ的去除率较高,达到97.82%.该体系由均相和非均相Fenton反应体系共同组成,自由基捕获实验结果表明该体系的活性物为·OH.洗脱实验证明吸附阶段去除的AOII在催化阶段被降解.经4次循环使用之后β-FeOOH仍有较高的催化活性.

β-FeOOH改性蒙脱土复合过氧化氢对罗丹明B的降解

用不同物质的量的β-FeOOH对蒙脱土(MMT)进行改性制备出一系列β-FeOOH-MMT(x),并将其与过氧化氢(H_(2)O_(2))联用降解罗丹明B(RhB)。考察了RhB模拟废水脱色的影响因素,并研究了不同处理方法的协同效应。结果表明:在pH为5.2、β-FeOOH-MMT(3.5)用量为2 g/L、n(H_(2)O_(2))∶n(Fe)=50∶1条件下搅拌10 min,对20 mg/L的RhB去除率可高达89.3%;对β-FeOOH-MMT(x)进行了拉曼光谱和扫描电镜表征。β-FeOOH-MMT(3.5)表现出丰富的孔结构;β-FeOOH-MMT(3.5)和H_(2)O_(2)对降解RhB模拟废水产生了协同效应,降解反应较为接近表观一级动力学,速率增强因子可达到29.32。

一维β-FeOOH的制备及其自组装

以FeCl3·6H2O水溶液为前驱体,通过恒温水浴水解、表面活性剂组装和水热法强迫水解两种方法制备出了两种不同形态的β-FeOOH纳米棒自组装聚集体.采用XRD、FTIR和SEM等对产品的结构和形态进行了表征.实验表明:产品为结晶性良好的四方相结构,以一维的纳米棒自组装而成的有序聚集体.并讨论了表面活性剂的浓度和反应温度对纳米粒子组装的影响.