钴铁层状双金属负载生物炭对水体硝氮的吸附研究

水体中的硝氮质量浓度不断升高,对水生态系统和人类健康存在潜在威胁。因此,解决水体中过量硝氮的问题刻不容缓。以Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O、Co(NO_(3))_(2)·6H_(2)O、芦苇生物炭、NH_(3)·H_(2)O为原料,采用共沉淀法将钴铁层状双金属负载到芦苇生物炭上,制备了可用于吸附水体中过量硝氮的Co/Fe-LDH@BC。结果表明,Co/FeLDH@BC可有效吸附水体中的硝氮,其吸附量为88.52 mg/g;吸附动力学模型符合伪二级动力学模型,等温线符合Langmuir等温线模型,说明吸附反应为自发的、吸热的,主要涉及离子交换、配体交换、静电吸引、氢键四种反应机理;Co/Fe-LDH@BC在大多数共存阴离子的水体中对硝氮具有很强的亲和力,具有实际应用价值。

钴铁层状双金属氢氧化物的构筑及电催化分解水性能研究

由于与日俱增的能源污染以及不可再生化石燃料的大量消耗,探寻新的绿色清洁能源载体迫在眉睫。二维结构层状双金属氢氧化物在电催化分解水中表现出优异的电化学活性,但是导电性差、比表面小阻碍了性能的进一步提升。采用简便的水热法成功构筑了独特形貌的钴铁双金属层状氢氧化物(CoFe-LDHs),考察了催化剂电催化分解水性能。在1 mol/L KOH中,CoFe-LDHs-1∶1同时作为阴极和阳极在达到电流密度为10 mA/cm^(2)时仅需要施加1.62 V电压,在电催化分解水稳定性测试中也表现出卓越的催化稳定性,50 h的稳定性测试中没有出现明显的性能衰减。

离子液体改性水滑石的制备及对孔雀石绿的吸附

通过水热反应,一步合成了离子液体改性钴铁层状双金属氢氧化物(IL@Co/Fe-LDH)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和全自动比表面及孔隙率分析仪(BET)对其微观结构和官能团特性进行表征。离子液体的改性增加了LDH表面活性位点,同时,由于离子液体的作用,部分LDH层板被破坏,呈孔状结构,增大了比表面积。孔雀石绿吸附试验显示,IL@Co/Fe-LDH的吸附量随温度升高而降低。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,最大吸附量为282.48mg/g,高于常见吸附剂。热力学分析结果表明,IL@Co/Fe-LDH对孔雀石绿的吸附为自发进行的放热过程。5次吸附-解吸附循环后,材料对孔雀石绿的去除率仍高达87%,具有潜在的应用前景。