不同结晶度纳米黄铁矿对亚甲基蓝吸附性能分析

采用湿式机械化学合成法结合热处理工艺制备出不同结晶度的黄铁矿纳米颗粒,研究其对亚甲基蓝的吸附性能。利用FESEM、XRD、BET等手段对制备纳米黄铁矿的形貌、晶体结构和比表面积进行表征。考察了结晶度、亚甲基蓝初始浓度、初始pH值、干扰离子、溶解氧等对黄铁矿吸附性能的影响。结果表明,随煅烧温度的提高,黄铁矿纳米颗粒的结晶度和吸附性能分别呈现上升和下降的趋势。随亚甲基蓝初始浓度上升,FeS_(2)吸附量逐步上升并达到稳定。不同结晶度黄铁矿的最佳吸附pH值环境存在差异,随黄铁矿结晶度提升,材料最佳吸附pH值环境由酸性变为碱性。性质稳定干扰离子对吸附过程的影响较小,而碳酸根离子可使溶液保持较强的碱性环境,使材料的吸附性能提升。体系溶解氧含量通过影响黄铁矿表面氧化程度,进而产生负离子位来提高材料吸附性能。合成FeS_(2)的吸附数据与Langmuir吸附模型拟合良好,低结晶度材料符合准二级动力学模型,高结晶度材料符合准一级动力学模型。总体而言,机械化学合成的黄铁矿纳米颗粒能够高效去除水中的亚甲基蓝,具有良好的应用前景。

黄铁矿型FeS_(2)纳米微球的制备及其超级电容性能研究

采用简单的溶剂热法,一步合成黄铁矿型FeS_(2)纳米微球,并研究其作为超级电容器电极材料的电化学性能。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸脱附法表征材料的结构和形貌,通过循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)和电化学交流阻抗(EIS)测试材料在3种常见电解液(6 M KOH,6 M NaOH和1 M Na_(2)SO_(4))中的超级电容性能。结果表明,产物为均匀的黄铁矿型FeS_(2)纳米微球,直径为300~600 nm,均呈现明显的赝电容特征。电解液为KOH时,比电容最高,电流密度为2 A/g时,比电容达到732.9 F/g;电流密度增大到20 A/g时,比电容仍能达到307.1 F/g。容量保持率为41.9%,表明所合成的FeS_(2)纳米微球是一种优异的超级电容器电极材料。

FeS_(2)/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料的制备及其摩擦学性能探究

研究水热法合成FeS_(2)/g-C_(3)N_(4)纳米复合材料在环氧树脂涂层中的摩擦学性能。X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪表征FeS_(2)与g-C_(3)N_(4)结合很好,化学纯度较高。扫描电子显微镜、透射电子显微镜表征FeS_(2)很好结合在g-C_(3)N_(4)纳米片表面形成球/片二维结构,FeS_(2)粒径约200 nm。摩擦学性能测试结果显示,添加FeS_(2)/g-C_(3)N_(4)的环氧树脂润滑涂层润滑效果极佳、抗磨性能较高,是具有应用前景的新型复合涂层材料。

基于黄铁矿合成α-Fe_2O_3纳米颗粒及其对NO_2的气敏特性

本研究以黄铁矿纯矿物为铁源,采用直接焙烧法合成出α-Fe_2O_3纳米颗粒,并利用XRD和SEM对制备出的α-Fe_2O_3纳米颗粒的晶体结构和微观形貌进行表征。结构表征结果表明,所制备出的α-Fe_2O_3纳米颗粒结晶良好、纯度较高,晶粒尺寸在100～200 nm之间,分散性良好。气敏测试结果表明,α-Fe_2O_3纳米颗粒对NO_2气体具有优良的气敏性能,并在最佳工作温度150℃时获得对10×10^(-6)的NO_2气体的最大灵敏度16.7,同时展现出了良好的稳定性、重现性以及选择性。通过电子耗尽层理论对α-Fe_2O_3纳米颗粒的气敏机理进行了分析和探讨。

Fenton反应助催化剂碳基黄铁矿型纳米二硫化钴的合成

以水热与化学气相沉积方法制备了碳基黄铁矿型纳米CoS2薄膜,对其组成、形貌进行了表征,并对其Fenton反应助催化性能进行了研究。实验结果表明:在罗丹明B模拟废水的Fenton处理过程中,添加CoS2助催化剂的Fenton体系具有更高的反应活性,20s内的脱色率达到98%,相比于普通Fenton体系的反应速率提高了近3倍;在类Fenton体系中的反应速率最高增加了约350%。CoS2的加入显著提高了H2O2的利用效率以及催化氧化反应的反应速率。

溶剂热法合成CoS_2纳米粉体

采用溶剂热法,通过无水氯化钴与多硫化纳(Na2Sx)(2.8<x<3.5)在恒温条件下反应合成了黄铁矿结构二硫化钴纳米粉体,该方法类似水热过程,不同之处在于以有机溶剂代替水,可防止反应物在水热体系中被氧化。用XRD、SEM和TEM对所得产物进行了表征,并对合成机理进行了讨论。

黄铁矿光降解泰乐菌素及干扰因素影响机制

为探讨不同环境条件对黄铁矿(FeS_(2))光催化降解抗生素的影响,推进FeS_(2)光催化的实际应用,实验研究了pH值、水中NO_(3)^(-)和H_(2)PO_(4)^(-)对FeS_(2)光降解泰乐菌素(Tylosin,TYL)的影响机制,考察了FeS_(2)重复利用的光催化效果并深入分析了FeS_(2)光降解过程中的自由基贡献。结果表明:天然FeS_(2)能够在1 h内快速光降解TYL(降解率为97%)。FeS_(2)光催化过程中产生·OH、·O_(2)^(-)及h^(+),对TYL的光降解起主要作用的是·OH和·O_(2)^(-)。FeS_(2)使水溶液pH维持在酸性条件,导致初始溶液pH对FeS_(2)光降解TYL影响较小。水环境中NO_(3)^(-)可以吸收光能产生·OH,促进TYL的光降解。不同浓度H_(2)PO_(4)^(-)对溶液pH的影响及Fe^(3+)水解胶体的絮凝作用导致不同浓度H_(2)PO_(4)^(-)对FeS_(2)光降解TYL产生不同影响。FeS_(2)重复利用4次后,仍能够保持80%的光降解效率。研究表明,利用FeS_(2)去除抗生素具有实际应用价值,FeS_(2)的光催化效果与污水的pH值、NO_(3)^(-)和H_(2)PO_(4)^(-)浓度密切相关。

具有优异锂存储性能的蛋黄蛋壳结构FeS_(2)@CFs薄膜电极

利用简单的静电纺丝结合刻蚀和硫化策略获得了FeS_(2)@碳纤维(FeS_(2)@CFs)薄膜电极,每个独特的蛋黄蛋壳结构单元与全方位三维碳纤维导电网络之间的协同效应赋予了电极材料优异的锂存储性能。作为锂离子电池负极材料时,在5 A·g^(-1)的大电流密度下容量仍能保持在415.4 mAh·g^(-1),在0.5 A·g^(-1)的电流密度下经过循环400圈的循环之后可逆容量约为977.9 mAh·g^(-1)。更重要的是,前驱体材料具有很广泛的扩展性,这可为柔性薄膜电极材料的制备提供一种设计思路。

黄铁矿型FeS_2纳米晶的溶剂热合成

采用 FeSO4和(NH2)2CS 的混合物为前驱物, 在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作保护剂的醇-水体系中, 经不同温度和时间的溶剂热反应, 在酸性条件和碱性环境下均获得晶粒完整的 pyrite 粉体. 借助 X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见分光光度计对酸性条件下合成样品的晶相组成、粒度、形貌及光学性能进行分析与表征, 并运用 Rietveld 法对 X 射线衍射谱进行了结构精修,研究结果表明: 当温度为 200℃时, 反应 36h, 能制得体相结构完整、缺陷少、高分散的 pyrite 纳米晶.

介孔片层Ni_(2)FeS_(4)纳米结构修饰电极对尿酸的电催化研究

以硝酸镍、硝酸铁为金属源,硫代乙酰胺为硫源,以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为导向剂,与致孔剂的在不同金属比下用软模板法合成了介孔Ni_(2)FeS_(4)纳米片,在玻碳电极(GCE)上成膜构成尿酸传感器,通过循环伏安法(CV)、电流时间法(I-t)和差分脉冲伏安法(DPV)检测了修饰电极对尿酸的电催化性能,并将其应用于血清中的尿酸检测。探究了Ni_(2)FeS_(4)支持电解液的pH值及扫描速率的与峰电流的关系,研究结果表明,在最优条件下合成并修饰的电极对尿酸有较高的电化学活性、良好的选择性、稳定性和重现性,其线性范围和检出限分别为3~300和0.55μmol/L,用此方法对血清中的目标物进行测定,回收率为95.2%~103.8%。