活性碳纤维负载TiO_2去除低浓度甲醛气体的实验研究

利用自制的光催化气体反应系统,模拟有限密闭空间特殊环境,以甲醛气体为代表,用溶胶凝胶法制得不同配比的TiO2并负载在活性碳纤维上,将其放入马弗炉中在不同温度下煅烧,最后测试其对甲醛的去除效率,且研究了活性炭纤维负载TiO2作为整体材料对甲醛的去除动力学方程.结果表明,冰醋酸、无水乙醇、去离子水和煅烧温度对去除效果的影响是交互的,理想配比下两小时去除率可达78.89%;活性炭纤维负载TiO2作为整体材料对低浓度甲醛的去除满足动力学方程ρA=m0+(ρ0A-m0)exp(-Kt);自制材料对甲醛的去除量为4 357.78mg/(h×m2),稳定性为78.3%.

胶原纤维负载铈(CeCF)吸附水体中氟的研究

将稀土铈（Ⅲ）负载于胶原纤维上制备新型除氟吸附材料CeCF。研究表明：CeCF对F^-的吸附容量为5．88mmol．g^-1；且铈与胶原纤维结合牢固，不易脱落。pH值对吸附有较大影响，适宜的pH范围为2～3.其吸附等温线符合Langmuir方程；吸附动力学可用拟二级速率方程描述。除PO4^3-外，溶液中的SO4^2-、NO^3-、Cl^-、CO3^2-基本不影响CeCF对氟的吸附；用pH〉12的碱溶液可使吸附剂再生。固定床吸附实验表明，当F^-质量浓度为20mg．L^-1流速为0．7332cm^3·min^-1时，吸附穿透点为447个床层体积。

胶原纤维负载锆对氟离子和磷酸根的吸附去除

将Zr(Ⅳ)负载在胶原纤维基质上制备吸附材料,研究了该吸附材料对水溶液中氟离子和磷酸根离子的吸附特性。结果表明,胶原纤维负载Zr(Ⅳ)(ZrCF)对氟离子和磷酸根离子均有较强的吸附能力,在pH=4～9,胶原纤维负载Zr(Ⅳ)对氟离子保持较高的吸附容量;ZrCF吸附磷酸根的适宜pH=3.0～6.0。胶原纤维负载Zr(Ⅳ)对氟离子和磷酸根离子的吸附等温线均符合Langmuir方程;吸附动力学研究表明,胶原纤维负载Zr(Ⅳ)对氟离子和磷酸根离子的吸附动力学可以用准二级速率方程来描述。水中常见的Cl-、NO3-、CO23-和SO24-对ZrCF吸附氟离子和磷酸根离子的影响不大,模拟地下水体系的动态实验结果表明,ZrCF对磷酸根的亲和力更强。

胶原纤维负载铁催化剂在可见光作用下降解染料的催化特性

将Fe(III)负载到胶原纤维上制备新型非均相催化剂(FICF),研究了FICF在可见光作用下对孔雀石绿的光助催化降解特性。结果表明,当初始pH值为3.0,FICF的用量为0.50 g,H2O2用量为5.0 mmol时,FICF使500mL初始浓度为0.10 mmol/L的孔雀石绿溶液在反应进行到50 min时完全脱色,反应130 min后的矿化率为59.0%,FICF有较好的重复使用性能。

胶原纤维负载金属离子材料的制备及其吸附水中氟离子的作用机制

利用胶原纤维和几种金属盐制备了胶原纤维负载金属离子(MICF)的新型除氟材料,同时对其吸附水溶液中氟离子进行比较实验。结果表明胶原纤维负载锆(Ⅲ)(ZrCF)对氟的吸附性能较好,在4.0～9.0的pH范围内其吸附效应与离子强度基本无关,常见阴离子(Cl-,NO3-,SO24-)的存在对氟的吸附也未显示出干扰效应。通过扫描电子显微镜(SEM)、表面电荷、红外光谱(IR)对ZrCF的形态、性质和吸附机制进行了表征和探讨。SEM观察到金属离子均匀分散在胶原纤维上;用固相分布法测得ZrCF的等电点升高至9.0;结合吸附前后溶液pH变化和IR表征揭示了氟离子在ZrCF上的吸附以配位交换过程为主,吸附中Zr(Ⅳ)金属氧化物表面羟基与氟离子形成配位络合物,释放出H+。

碳纤维负载硼化钴催化硼氢化钠水解制氢

利用浸渍负载-还原法制备碳纤维负载Co-B催化剂,研究反应温度、稳定剂(NaOH和CH3COONa)浓度及反应物(NaBH4)浓度对催化剂活性的影响.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征分析,并研究NaBH4的水解动力学行为.实验结果表明:碳纤维负载Co-B催化剂以非晶形式存在;在40℃,以0.19mol/L NaOH为稳定剂时,催化NaBH4水解10min氢气产率约为96%;当NaBH4浓度较低时,其水解反应近似为一级反应.

胶原纤维负载锆(Ⅳ)吸附剂的制备及其吸附水中氟离子的研究

以胶原纤维为基质负载Zr（Ⅳ）制备新型吸附剂（ZrCF），考察了Zr4＋浓度对制备吸附材料的影响，并探讨了该纤维材料对高氟地下水中氟离子的富集作用和对含氟废水深度处理的吸附作用。结果表明：制备ZrCF适宜的Zr4＋浓度是6．67mmoL／g，适宜的吸附pH值范围是4．0～9．0，0．05g的吸附剂对于氟离子质量浓度为5mg／L的地下水连续使用3次后达饱和，而对于0．05mg/L地下水可以连续使用9次。动态处理的富集作用优于静态分批次使用的效果．当处理水量与吸附剂体积比小于162．5时，1．0g的ZrCF对一级处理后的工业废水进行深度处理可以使出水溶液中的氟离子浓度降至国家工业排放标准限度以下。

胶原纤维负载锆处理高浓度砷(Ⅴ)氟废水

将胶原纤维负载锆(ZrCF)用于高浓度砷(Ⅴ)、氟废水的处理。研究了ZrCF对砷(Ⅴ)、氟共存溶液的吸附,并以化肥厂高浓度砷(Ⅴ)氟废水为例,考察了吸附剂用量、pH、接触时间对吸附性能的影响,进行了固定床吸附实验。结果表明,相同浓度下ZrCF对砷(Ⅴ)的亲和作用优于对氟离子(F)的作用;吸附剂用量超过0.8 g,化肥厂出水的砷(Ⅴ)、氟浓度同时达到排放标准;处理的最佳酸度值是pH=6.0,满足出水浓度限值的反应时间为6 h;流出液体积为4.68 L时,固定床对氟、砷(Ⅴ)均达到饱和。ZrCF可以高效地联合去除废水中的砷(Ⅴ)和氟。

胶原纤维负载锆对废水中氟的去除

以胶原纤维为基质负载Zr(Ⅳ)制备新型吸附剂胶原纤维负载锆(ZrCF),将其用于高浓度含氟冶炼废水中氟的去除,考察了盐度、硬度对除氟效果的影响,优化了吸附剂用量、吸附次数、初始pH值、接触时间等工艺条件,并进行了固定床吸附实验。结果表明,盐度、硬度对除氟效果影响不大;连续8次投加ZrCF 0.1g可以使出水氟离子浓度达到国家规定排放标准;连续分批投加吸附剂比一次投加足量吸附剂效果更佳;当废水溶液的初始pH值大于5.95、接触时间为4h时,出水氟离子浓度均可以达到排放标准;固定床吸附实验发现穿透点到达饱和的速度很快,表明ZrCF对氟的吸附床利用率高。

活性炭纤维负载Pd/Sn电催化高浓度硝酸盐废水的优化研究

以活性炭纤维负载Pd/Sn(4∶1)为电催化还原阴极,采用单因素实验与正交试验方法,研究了高浓度硝酸盐废水电催化还原处理过程中NO3--N去除量、N2选择率与电流、初始pH、初始硝酸盐浓度、溶液循环流速等的相关性,并优化了电催化还原工艺参数.实验结果表明,电流、电流与初始pH交互作用为NO3--N去除的主要控制因素,电流、初始硝酸盐浓度为N2选择率的主要控制因素.电流=0.68A、pH=6.4、初始硝酸盐浓度=250mg/L为"脱硝产氮气"的最佳反应条件.在此条件下反应6h,NO3--N从250mg/L降至200mg/L以下,N2-N最大生成率超过48%,催化剂活性达到20mg/(g·h).

偕胺肟纤维负载氧化铁制备及过氧化氢催化分解

通过配位沉淀法制备偕胺肟纤维负载氧化铁的复合物,用于过氧化氢催化分解。研究了制备工艺条件(铁源浓度、水浴反应时间、水浴反应温度、烘干温度等)对偕胺肟纤维负载氧化铁的过氧化氢催化分解性能影响。采用扫面电镜(SEM)、能谱分析(EDS)研究了催化剂结构,考察了催化剂的重复使用和再生性能。结果表明:在铁源浓度0.20 mol/L、水浴温度80℃、水浴加热时间2 h、烘干温度140℃的条件下,制备的偕胺肟纤维负载氧化铁催化剂表现出较好的过氧化氢催化分解性能和重复使用与再生性能。

连续流动状态下纤维负载Pd(Ⅱ)催化Suzuki偶联反应的研究

以偕胺肟化聚丙烯腈纤维(AOFs)为载体,制备了纤维负载Pd(Ⅱ)催化剂AOFs-Pd(Ⅱ)。利用FTIR,SEM,EDS,XPS,ICP-OES等方法对AOFs-Pd(Ⅱ)进行结构表征;研究了连续流动状态下AOFs-Pd(Ⅱ)催化卤代芳烃与苯硼酸Suzuki偶联反应的性能,考察了反应温度、反应物流量、卤代芳烃浓度及不同取代基的卤代芳烃对偶联产物收率与产量的影响。实验结果表明,在连续流动状态下,AOFs-Pd(Ⅱ)具有良好的催化活性。偶联反应的最佳条件为:温度70℃、反应物流量3 mL/min(即最佳停留时间6.67 min)、卤代芳烃浓度60.0 mmol/L、乙醇-水(乙醇与水体积比为2∶1)为溶剂。在此条件下,AOFs-Pd(Ⅱ)催化碘苯与苯硼酸Suzuki偶联反应,碘苯的转化率高达97%,偶联产物的选择性为99%。催化剂表现出良好的稳定性,连续反应20 h,催化剂活性为694.29 mmol/(g·h);连续流动状态下,AOFs-Pd(Ⅱ)的催化效率是间歇式反应的2.6倍。

一种新型竹纤维负载钯催化剂的制备及催化性能

以竹纤维为原料制备得到一种新型竹纤维负载钯催化剂,通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)、透射电镜(TEM)等技术对催化剂进行了表征,并将其成功应用于催化四苯硼钠与卤代芳烃的交叉偶联反应中.该竹纤维负载钯催化剂具有良好的催化活性,当体系以PEG 400和水(V∶V=1∶1)为溶剂,NaHCO_3为碱,在85℃条件下能以较好的产率获取联芳烃类化合物.该方法具有条件温和,反应时间短且收率高,催化剂经简单过滤即可循环使用等优点.

纤维状负载双硫腙聚酰胺树脂对铅的吸附性能

将市售粉粒状聚酰胺树脂在低温下改性后再与二苯基硫卡巴腙 (双硫腙 )进行负载反应 ,制成纤维状负载双硫腙聚酰胺树脂。研究了柱层析操作条件下 ,该树脂对铅的选择性吸附分离方法。实验表明 ,在 pH3～7的HCl介质中 ,改性负载聚酰胺树脂对铅的吸附性能很好 ,饱和吸附容量为9.56mg/g,树脂上的铅可用5 %的中性EDTA溶液进行洗脱。结合原子吸收分光光度法测定 。

负载镧纤维吸附剂对氟离子的吸附性能

在适宜 p H值下 ,通过氨基 -膦酸基 -二硫代羧基螯合纤维与镧离子的螯合作用 ,制备了负载镧纤维吸附剂 ,探讨了该纤维吸附剂对氟离子的吸附性能 .研究表明 ,制备纤维吸附剂的最佳 p H值为 5.0～ 7.0 ,饱和负载镧量 (镧 /负载纤维 )为 1 2 6.5mg/g,与其它吸附剂相比 ,该负载纤维吸附剂对氟离子具有较好的吸附动力学特性和较高的饱和吸附容量 .较低的 p H值有利于氟离子的吸附 ,其吸附行为基本符合 Langmuir吸附等温式 ,属于单分子层化学吸附机制 .

负载苯基荧光酮纤维富集-GFAAS法测定痕量锗

将负载苯基荧光酮（PF）滤纸纤维用于石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）测定痕量锗的预富集。对锗的富集条件、解吸条件和测定条件进行了研究，在pH=2的含Ge待富集液中，放入负载PF滤纸纤维，在60℃下搅拌60min，过滤洗涤后，加入5．0mL浓HNO3微波消解富集锗的负载PF滤纸纤维，得到含Ge清液，以镧作为基体改进剂，涂钨热解石墨管测定。检出限为0.20μg／L，回收率为95．2％-104％，RSD为2．3％-11.8％，结果满意。测定锌精矿和国家标准物质（GSS．6和GSR-5）中的Ge与推荐值吻合。

负载苯基荧光酮纤维柱富集-GFAAS测定痕量铟

研究负载苯基荧光酮(PF)滤纸纤维柱预富集痕量铟,确立了制备负载苯基荧光酮纤维的最佳条件,对铟的富集、洗脱和测量条件进行了优化。含In待富集液在pH5时,以2·0mL·min-1的速率过柱,用8mL5·00mol·L-1的HNO3以1·0mL·min-1的速率可以完全洗脱。用涂钨普通石墨管GFAAS测量In,选Ag作基体改进剂,提高了灵敏度。该方法检出限为0·32ng·mL-1,回收率为95·0%～101%,RSD1·8%～7·0%,测定自来水样品和人工合成锌、铝等样品的In,得到满意的结果。

高分子(纤维)负载手性氨基醇的合成及其催化二乙基锌对苯甲醛的不对称加成

合成了一种高分子纤维负载手性氨基醇催化剂,并将该高分子纤维负载手性氨基醇用于催化二乙基锌对苯甲醛的对映选择性加成反应,发现高分子纤维负载的手性氨基醇比树脂负载手性氨基醇的催化效果要好,所得产物化学收率提高34%,光学收率提高近9%.该高分子纤维负载手性氨基醇可重复使用5次以上.用比较纤维催化剂在催化反应前后的SEM照片方法,证实了重复使用时催化效率下降的原因是有部分催化剂流失.

半纤维素-g-壳聚糖负载钯(0)催化剂的制备与催化性能

通过较温和的click反应制备了半纤维素-g-壳聚糖化合物,并以其为载体通过简单的还原方式制备了半纤维素-g-壳聚糖负载钯(0)催化剂.利用傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱分析等方法对催化剂进行了表征,发现该催化剂对Suzuki偶联反应有较好的催化活性.考察不同的反应溶剂、催化剂用量、反应温度、碱、底物种类和循环回用次数对Suzuki反应产率的影响.结果表明:以无水乙醇为溶剂、K2CO3为碱时,在70℃下反应3 h,反应产率高达84%;催化剂可以通过简单的方法回收但重复使用性能有一定下降,重复使用5次后产率降至61.6%.

改性TiO_2负载活性炭纤维的研究进展

综述了纳米TiO2光催化剂的4种改性方法:贵金属沉积法、离子掺杂法、复合半导体法和表面光敏化法及改性机理,并总结了改性TiO2在活性炭纤维表面的负载工艺研究进展,为今后改性TiO2光催化复合材料的发展提出了建议,旨在为以改性TiO2为基础的新型光催化材料的研究提供思路。