3种方法制备NiCoCr-LDHs对MO的吸附性能研究

使用尿素水解法(Urea)、恒定pH共沉淀法(CC-H)、超声共沉淀法(U-H)制备了新型NiCoCr-LDHs吸附剂,研究其在各种因素条件下对甲基橙染料废水的吸附性能的影响,并对3种NiCoCr-LDHs吸附实验的结果进行分析与评价。结果表明:不同方法制备3种NiCoCr-LDHs吸附行为均符合Langmuir等温吸附和准二级动力学模型,表明3种材料是以单层吸附和层间离子交换为主。Urea、CC-H、U-H制备材料的最大吸附容量分别为355、390和278 mg/g,不同制备技术使3种吸附剂在表面结构、比表面积等方面有较大区别,最终导致在吸附过程中最大吸附量有显著差别,并简要分析了其吸附机理。

超声降解四氯化碳与甲基橙混合废水的研究

研究了超声条件下四氯化碳与甲基橙混合水溶液的协同降解规律。超声能够使水中的四氯化碳迅速降解,而甲基橙水溶液的单独超声降解效果极差,但四氯化碳存在时其超声降解效率能够得到极大地增强。结果表明,使用40 kHz,0.272 W·cm-2超声作用6 min,四氯化碳饱和水溶液(5.23 mmol·L-1)降解率达到91.83%,24 mg·L-1甲基橙水溶液降解率只有0.85%,而处理二者混合水溶液时甲基橙降解率达到79.08%。在实验条件下,当四氯化碳初始浓度大于1.04 mmol·L-1时甲基橙超声/四氯化碳降解表现为零级反应过程,而低于1.04 mmol·L-1为一级反应过程;超声频率增大、温度降低降解速率增大;降解速率常数与超声声强成正比关系;空化气体的影响顺序是氧气>没有鼓泡>氮气。甲基橙超声/四氯化碳降解过程中起主要作用的是氯基自由基。

黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙溶液的吸附性能研究

以黄麻纤维为原料,采用磷酸活化法制得黄麻纤维活性炭作为吸附剂,以纺织印染加工中较为常用的亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)染料溶液为吸附质,研究染料溶液初始浓度、活性炭投加量、吸附时间等因素对黄麻纤维活性炭吸附性能的影响。结果表明:随着染料溶液初始浓度的增加,两种染料的去除率逐渐降低,吸附量逐渐增大;随着活性炭投加量的增加和吸附时间的延长,两种染料的去除率和吸附量均呈现逐渐增大的变化规律;水浴温度对两种染料的去除率和吸附量影响都较小;染料溶液pH值对两种染料吸附性能的影响存在较大差异,MB的去除率和吸附量随染料溶液pH值增加而增大,而MO的去除率和吸附量随之减小。

0D Cd-In-S固溶体的制备及其光催化降解性能研究

由于含有S 3p轨道,窄带隙金属硫化物的价带具有更高能级位置,能利用可见光降解有机污染物。文章通过一步法制备0D Cd-In-S三元固溶体,并考察其在可见光下催化降解甲基橙(methyl orange,MO)的性能。通过X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等测试手段对固溶体纳米颗粒的结构、形貌和光学性能进行表征。研究发现,与CdS、In_(2)S_(3)相比,合金化后的Cd-In-S固溶体具有更为优异的性质,其中Cd_(0.7)In_(0.3)S_(1.15)在60 min内对MO的降解效率可达93.47%,远高于纯CdS和In_(2)S_(3);电化学研究数据表明,高降解效率来自于适宜的带隙位置和带宽以及更高的光生电子空穴对分离效率。

g-C_3N_4和CuO复合材料的制备、表征及光催化研究

高温煅烧三聚氰胺制备类石墨结构氮化碳(g-C_3N_4),然后以硝酸铜Cu(NO3)2和g-C_3N_4为原料,去离子水和无水乙醇作溶剂,在加入适量氨水的反应条件下通过水热法反应制备g-C_3N_4/CuO纳米复合材料。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、光电子能谱仪(XPS)、紫外可见漫反射(UV-Vis-DRS)和荧光光谱(PL)等测试对复合材料进行表征。通过XRD、SEM和XPS测试结果可知微米球形CuO和g-C_3N_4紧密的结合起来,而由UV和PL谱图表明CuO和g-C_3N_4的复合扩展了材料对可见光的吸收范围和减慢了材料的光生电子和空穴的复合率。通过在可见光下降解甲基橙(MO)来检测复合材料的光催化活性,结果表明,在没有过氧化氢(H2O2)的体系下,经过4 h的光反应后,70-g-C_3N_4/CuO对MO的降解率达到了85%;但是在H2O2的体系下,经过1 h光反应后,70-g-C_3N_4/CuO对MO的降解率达到了96%。通过自由基的捕获实验说明羟基自由基、超氧自由基、空穴在降解MO过程中起到重要的作用。复合材料在经过四次的循环实验后,对MO的降解率基本能达到90%。因此,g-C_3N_4和CuO的复合抑制了电子-空穴的复合和扩展了吸收光波长范围,这样就使g-C_3N_4/CuO材料有了好的光催化性和稳定性。

泡沫分离法处理酸碱混合染料工艺

为开发一种设备和工艺简单、成本低且不产生二次污染的染料废水处理方法,以甲基橙(MO)和结晶紫(CV)的混合溶液模拟染料废水,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为捕收剂,对泡沫分离法处理混合染料工艺进行了研究。采用分步分离法,探讨了pH值、气体体积流量(G)、表面活性剂质量浓度、装液量(V)对染料废水脱色的影响,确定的最佳操作条件为:pH值8.0,气体体积流量200 mL/min,装液量500 mL,CTAB质量浓度50 mg/L,SDBS质量浓度为600 mg/L。所对应的MO的脱色率(R)为97.4%,富集比(β)为39.4;CV的脱色率为99.2%,富集比为54.9。

球形TiO2-ZnO复合纳米颗粒的合成、表征及光催化性能（英文）

通过简单、快速的两步法成功制得了一系列不同摩尔比的球形TiO_2-ZnO复合纳米颗粒。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等多种手段对产物进行表征。研究发现,TiO_2-ZnO复合物中TiO_2和ZnO两相独立存在;颗粒粒径并非随TiO_2与ZnO摩尔比的提高单调减小,而是先减小后增大;与纯ZnO相比,TiO_2-ZnO复合物的吸收边带发生了明显红移。以甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)为降解对象,考察了紫外-可见光照下所制TiO_2-ZnO复合纳米颗粒的光催化效果。实验结果显示,所有TiO_2-ZnO复合纳米颗粒均具有较纯ZnO更高的光催化活性。TiO_2与ZnO的摩尔比为0.75∶1时,复合物光催化降解甲基橙的效果最好,TiO_2与ZnO的摩尔比为1∶1时,复合物光催化降解亚甲基蓝的效果最好。

La_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3纳米晶的制备及光催化性能

采用柠檬酸络合法,以金属硝酸盐和柠檬酸为原料,经过溶解、蒸发、干燥、煅烧、研磨等工艺制备La_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3纳米晶催化剂,应用X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术表征其物化特性及微观结构。结果表明:制得的催化剂为立方晶相的纳米晶;形貌呈球形;分散性较好;各元素所占比例与化学式基本相符。以甲基橙(MO)为目标污染物探究La_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3纳米晶在可见光下的光催化性能,通过改变试验因素(溶液的pH和氧化剂)来探究其光催化活性。结果表明:甲基橙在酸性条件(pH为1.4)下的降解效果比碱性条件好,La_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3纳米晶对其的降解率可达75%以上;有氧化剂存在的条件下,La_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3纳米晶对甲基橙的降解率更高;La_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3纳米晶的吸附性能和光催化性能满足朗缪尔模型及一级反应动力学模型。

改性稻壳生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制

本文以废弃稻壳为原料,通过不同改性方法将其制成生物炭吸附剂,并用于水体中甲基橙(MO)的吸附.通过氮吸附、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜分析(SEM)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了改性剂种类、浸渍比和热解温度对生物炭的物理化学性质及对MO吸附量的影响,发现热解温度为400℃,以ZnCl_2为改性剂,浸渍比为2∶1时制备的生物炭Z2RT400对MO的去除效果最好.以Z2RT400为吸附剂,探究吸附剂添加量、吸附时间、初始污染物浓度、溶液pH等对甲基橙吸附效果的影响,结果表明,饱和吸附时间为420 min,吸附反应的最佳pH为4,当吸附剂用量为10 mg,初始甲基橙浓度为2 000 mg·L^(-1)时,Z2RT400对MO的最大吸附量可达1 967. 72 mg·g^(-1);当吸附剂添加量为80 mg时,去除率最高可达99. 52%.此外,对吸附机制进行分析,发现吸附等温线数据符合Freundlich模型,吸附动力学数据符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.因此,废弃稻壳为原料改性制备的生物炭可作为高效的有机染料吸附剂,并应用于水体中污染物的治理.

甲基橙-银胶体系pH和氯离子效应的光谱研究

研究了甲基橙-银胶体系的光吸收和光致发光信号随pH值和加入氯离子的变化规律.实验发现随着pH值的增加,分子的荧光发射峰与银胶的光吸收峰的重叠增大,引起体系中能量转移效率的增加,即428nm分子荧光峰的淬灭和560nm聚集体的特征光致发光峰增强现象的加剧.另外,不同pH值下氯离子的加入都会使染料分子更加密集的吸附在胶体银颗粒表面,形成分子吸附更加紧密的聚集体,造成体系中受表面吸附分子影响的光致发光峰获得了极大的增强.同时,因聚集体表面吸附层染料分子对入射光的大量吸收,导致到达内核银表面的入射光强度减弱,致使体系能量转移通道在一定程度上受阻,表现为428nm荧光峰的淬灭幅度减小.参照分子聚集体的形成理论,接合体系光谱的变化,从pH值的改变和Cl-的加入对分子结构及加剧聚集体的形成等方面的影响来解释发光和光吸收的显著变化.

具有紫外-可见光催化性能的片状SnO2/ZnO复合物的制备（英文）

以氯化锌、氯化锡和氢氧化钠为反应物,通过前驱体煅烧法成功制得了片状单分散SnO2/ZnO复合物。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等多种手段对产物进行表征。以甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究了紫外-可见光照下所制SnO2/ZnO复合物的光催化活性。实验结果显示,SnO2/ZnO复合物较纯ZnO表现出了更高的光催化活性。SnO2与ZnO的摩尔比为1∶3时,复合物光催化降解甲基橙的活性最高;SnO2与ZnO的摩尔比为1∶4时,复合物光催化降解亚甲基蓝的效果最好。同时,SnO2/ZnO复合光催化剂还具有良好的循环使用稳定性。SnO2/ZnO复合物的优异性能主要归因于SnO2与ZnO间的协同效应。

可循环利用ZnO薄膜的制备及其光催化降解甲基橙的研究

采用液相沉积法(LPD)在玻璃基底上制备了Zn_(5)(OH)_(8)(CH_(3)COO)_(2)·2H_(2)O薄膜,然后经高温焙烧获得ZnO薄膜。利用热重(TG)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术对所制备的ZnO薄膜结构进行了表征。以甲基橙(MO)降解反应为模型,研究了焙烧温度、焙烧时间、成膜时间、醋酸锌初始浓度及MO的初始浓度对ZnO薄膜光催化性能的影响。结果表明:LPD法制备的Zn_(5)(OH)_(8)(CH_(3)COO)_(2)·2H_(2)O薄膜呈"玫瑰花"状形貌,煅烧后ZnO薄膜中的玫瑰花"花瓣"是由六方纤锌矿结构的球形ZnO纳米颗粒致密排列组成。在最优条件下的光催化实验中,紫外灯照射3h后,MO降解率达到79.1%。循环利用5次后MO降解率基本不变。

对高铁盐中的残留酸测定研究

在铁盐中所含三价铁离子量较高的条件下,对残留酸进行了分析实验研究。笔者提出了以10％的盐酸羟胺溶液还原高铁离子为亚铁离子,改变铁离子的水解特性,并以2.5g/L的甲基橙(MO)为指示剂,用氢氧化钠标准溶液进行滴定。实验证明:对硫酸铁、氯化铁等高铁盐试样进行了残留酸的酸碱滴定,测定的终点变色较为明显,结果较为准确,平行样品的精密度也较好,并适合于批量分析。