珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料的制备及其气敏性能研究

以硝酸镧、硝酸铁为原料,尿素为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵为分散剂,采用微波-超声辅助法和煅烧工艺,制备珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料用于三乙胺检测,考察不同镧铁摩尔比对材料结构和气敏性能的影响。结果表明:当原料中镧铁摩尔比为2∶1时,获得的珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料LFO1在工作温度为250℃时对100×10^(-6)g/mL三乙胺气体的灵敏度响应值达到505,检测限为2.8×10^(-6)g/mL,并具有良好的选择性、稳定性以及快速响应特性。这种优异的气敏性能归因于珊瑚状结构所具有的大比表面积为LFO1提供了大量活性位点,从而增强其对三乙胺气体的吸附和扩散能力。

绿色法制备多孔球状镧铁复合物及其吸附磷性能研究

利用水热法和碱刻蚀法制备多孔球状镧铁复合物(LFA-C)。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和比表面及微孔物理吸附仪对复合物材料进行表征分析,并考察其作为吸附剂对磷酸盐的吸附性能。结果表明,LFA-C材料表面形貌粗糙多孔,碱刻蚀过程促进氢氧化镧在LFA-C的表面生成,同时LFA-C的比表面积增加有利于获得更多的吸附活性位点。吸附动力学研究表明,LFA-C的吸附过程符合准二级动力学模型。热力学研究发现Langmiur模型能更好地拟合吸附等温线,拟合饱和吸附量为159.08 mg/g。在共存离子条件下,LFA-C吸附磷酸盐的抗干扰能力强,同时LFA-C通过吸附-解析过程展现出良好的循环性能。LFA-C作为高效去磷、抑制富营养化的环境功能材料,具有广阔的应用前景。

镧铁羟基氧化物修饰还原氧化石墨烯复合电极材料电吸附除磷效能及机理研究

污水处理厂尾水中低浓度PO^(3-)_(4)的排放是水体中总磷的主要来源,是导致水体富营养化的重要原因之一,对其开展深度去除的应用基础性研究具有重要的理论意义和实践价值.复合金属氧化物材料表现出较好PO^(3-)_(4)吸附能力,但仍然存在吸附速率较慢的问题.本研究采用溶剂热、复合薄膜压片法制备了镧铁羟基氧化物(LaFeOxHy)修饰还原氧化石墨烯(rGO)复合电极材料(LaFe-rGO),LaFe-rGO复合电极材料显著提高了对PO^(3-)_(4)的吸附速率,5 min可达到吸附平衡,在1.2 V电压下对PO^(3-)_(4)的最大吸附量为108.69 mg·g^(-1).提出了基于晶格氧提供活性位点及LaFe-rGO双电层电容电促吸附除磷机理,LaFe-rGO复合电极材料中晶格氧La-O与Fe-O同时对PO^(3-)_(4)吸附提供吸附位点,PO^(3-)_(4)与材料中的La/Fe键合以形成内球表面复合物La/Fe-PO4,掺杂在rGO表面上的LaFeOxHy增加了电极材料电容并提高了其电化学活性,促进了LaFe-rGO复合电极材料对PO^(3-)_(4)的吸附.

纳米晶铁酸锌和铁酸镧的合成与表征

用硬脂酸凝胶法制备了尖晶石型ZnFe2O4和钙钛矿型LaFeO3纳米晶，通过热重差热（TG-DTA）、X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和BET比表面吸附，对纳米粒子的组成、结构、形貌、粒径进行了分析和表征．

铁镧共沉淀分离ICP-AES法测定含铜物料中砷锑铋

研究含铜物料中砷、锑、铋的测定方法.试样用硫酸、硫酸钾高温溶解,在氨性溶液中采用氢氧化铁和氢氧化镧作载体一次共沉淀砷、锑、铋,并与铜等分离,在稀盐酸、酒石酸介质中用ICP-AES法连续测定含铜物料中砷、锑、铋的方法,操作简便,快速准确.适用于含铜物料中砷（0.002%～6.0%）、锑（0.002%～10.0%）、铋（0.002%～6.0%）的测定,其（n=11）相对标准偏差分别为3.12%～0.76%、2.11%～0.46%和5.00%～0.88%.加标准回收率,砷、锑、铋均在（99.80%～100.19%）之间,能有效地满足含铜物料中砷、锑、铋的日常检测分析.

铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂除氟性能研究

对制备的铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂进行了除氟性能评价,结果显示该吸附剂最大吸附量为12.1mg/g,24h内达到吸附平衡,吸附速率遵从拟一级反应,其吸附等温线符合Langmuir吸附模型,最佳吸附pH是5～7。主要干扰离子影响顺序为HCO3->HPO24->SO42->NO3->Cl-。该吸附剂与颗粒活性氧化铝进行了连续吸附对比实验,结果显示前者的穿透时间大大高于后者,前者动态吸附量为后者的3倍。

Ca^(2+)和Sr^(2+)共掺杂钴铁酸镧的合成及电性能

以金属硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-x CaxCo0.9 Fe0.1 O3-δ(简称: LSCCF,x= 0. 05、0.10、0. 15、0. 20)系列纳米晶粉料。TG DSC、XRD和SEM研究了LSCCF粉料的合成条件、晶体结构和颗粒粒度形貌。实验表明: LSCCF 粉料形成经过脱水、LaCoO3 基氧化物形成和LSCCF固溶体形成等过程;前驱体800℃处理4h就可形成单一钙钛矿型结构的固体氧化物。使用直流四极探针法在空气气氛下测试了1200℃烧结3h 后所有LSCCF 样品从100 ~800℃时的电导率,结果显示随着测量温度的提高,电导率逐渐增大,并在490℃时达到最大值,随后逐渐降低。490℃范围内,Ca2+ 和Sr2+ 共掺杂取代La3+ 进入晶格后,其导电机制符合小极化子绝热孔隙理论。而当Ca2+的掺杂含量x=0.10 或0.15 时,Ca2+和Sr2+共掺杂在450 ~ 800℃范围对LSCCF 的电导率产生“混合”效应,致使电导率值基本保持一致。且所有样品在600~800℃的电导率都超过400S/cm,满足阴极材料对电性能的要求。

铁酸镧粉体的合成及其光催化性能研究

采用低温熔盐法制备了LaFeO3光催化剂,用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等测试手段对材料的结构、粒径进行了分析和表征,研究了其对罗丹明B溶液的光催化降解性能.试验表明:煅烧温度对LaFeO3粉体的结晶发育等具有重要的影响;光催化降解试验数据表明低温熔盐法制备的LaFeO3粉体具有较高的催化活性.

铁镧复合氧化物纳米微粒的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备了纳米铁镧复合氧化物。通过了XRD、TG-DTA等手段,对该氧化物进行了分析。研究了焙烧温度、光催化剂的用量、光照等因素对催化剂光催化降解活性染料的影响。并用红外光谱分析方法验证光催化降解效果。结果表明在适当的用量和700℃焙烧并在紫外光照射下铁镧复合氧化物对活性翠蓝KGL和活性B-GFF黑有较强的光催化降解活性。

铁-镧系合金吸附剂对水中磷的吸附性能研究

采用共沉淀法制备了不同掺铁量的铁-镧系合金吸附剂。实验结果表明：存在一个最佳掺铁量，以铁、镧物质的量比为0．08的吸附剂除磷能力最强。与掺铁量为零的吸附剂相比．铁-镧系合金吸附剂对磷酸根的吸附量明显提高。吸附剂的吸附行为符合伪二级反应速率方程，吸附等温线可用Langmuir方程更好地描述。该吸附剂的吸附量受pH影响显著，pH在4～7时，吸附量大且稳定，酸性条件更有利于吸附反应的进行。

镧铁负载给水厂污泥复合材料对水中磷酸盐的吸附性能及机理

采用沉淀法制备了镧铁负载给水厂污泥(DWTR)复合材料(LaFe-DWTR),对其微观形貌和理化性质进行了表征,考察了LaFe-DWTR对水中PO_(4)^(3-)-P的吸附等温线和吸附动力学,探讨了吸附剂投加量、pH和共存离子对PO_(4)^(3-)-P吸附效果的影响,并揭示了可能的吸附机理。结果表明:相比DWTR,镧和铁负载的DWTR比表面积和孔体积明显增加;当LaFe-DWTR投加量为2.0 g·L^(−1),PO_(4)^(3-)-P初始质量浓度为50 mg·L^(−1)时,LaFe-DWTR对的吸附等温线符合Sips模型,吸附动力学符合准二级动力学模型,说明吸附过程主要受化学吸附和颗粒内扩散控制;LaFe-DWTR在pH 2.0~11.0内对PO_(4)^(3-)-P的去除率均在90%以上,共存离子对LaFe-DWTR吸附的影响较小;LaFe-DWTR吸附的主要机理是配体交换。

镧铁负载给水厂污泥复合材料在完全混合式反应器中的动态吸附除磷特征

采用共沉淀法制备出一种镧铁负载给水厂污泥复合材料(LaFe-DWTR),研究其在完全混合式反应器(CSTR)中对模拟废水和城市污水处理厂二沉池出水的除磷效果以及水力停留时间(HRT)、LaFe-DWTR投加量和水力学条件的影响。结果表明,当CSTR进水PO_(4)^(3-)-P质量浓度为50 mg·L^(−1),HRT为3 h,LaFe-DWTR投加量为2 g·L^(−1),反应区采用搅拌时,LaFe-DWTR对PO_(4)^(3-)-P的去除率稳定在99%以上,吸附量可达24.82 mg·g^(−1)。对于CSTR进水初始PO_(4)^(3-)-P质量浓度为2 mg·L^(−1)的城市污水处理厂二沉池出水,在3 h HRT,0.14 g·L^(−1)投加量时,CSTR出水的PO_(4)^(3-)-P质量浓度稳定在0.2 mg·L^(−1)左右,已达到《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918–2002)一级A标准的要求。

铁镧交联蒙脱土的合成及催化氧化性能

以临安钠基蒙脱土为原料,制备了铁交联和铁镧复合交联蒙脱土催化剂,利用物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并以铁镧复合交联蒙脱土(Fe/La-PILC)为催化剂,质量分数为30%的过氧化氢水溶液为氧化剂,考察反应时间、催化剂用量和过氧化氢用量对苯甲醇催化氧化制苯甲醛的影响。结果表明:铁镧复合交联蒙脱土形成了比较均一的中孔骨架结构;当苯甲醇与过氧化氢物质的量之比为1:2,Fe/La(200)-PILC(Fe与La物质的量之比为200)质量分数为4%,反应5 h时,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别为62.1%和86.4%。研究铁镧交联蒙脱土催化剂的催化氧化机理,发现Fe/La-PILC催化氧化苯甲醇的活性氧来自于Fe/La-PILC所吸附的氧。

铈掺杂镧基钙钛矿制备及对水体磷酸盐和植酸的吸附性能

为有效防治水体中的磷酸盐和有机磷污染,利用镧基金属氧化物结构灵活易调控和磷亲和力强等优势,本文在柠檬酸溶胶凝胶法制备的镧铁钙钛矿基础上,在镧位点掺杂铈成功制备了铈镧铁钙钛矿(LCFO),研究了LCFO吸附磷酸盐和植酸的热力学和动力学特征;考察了不同氯离子和腐殖酸根离子等因素对吸附过程的影响;采用扫描电子显微镜-能量色散光谱仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱等表征探究吸附机理。结果表明,LCFO对磷酸盐和植酸吸附能力分别比原始钙钛矿提高了11.56倍和1.74倍,LCFO吸附量分别为57.86mg/g和98.71mg/g;两种形态磷吸附特征均符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,腐殖酸根离子对LCFO对磷酸盐和植酸的吸附作用有一定削弱,但吸附量仍保持在80%以上;通过表征分析表明材料吸附磷酸盐和植酸的机理主要为内层络合。本研究为进一步改善镧铁钙钛矿对无机磷的吸附能力及对有机磷的去除提供参考。

盐介质固相反应法制备纳米铁酸镧及其气敏性能

以La2O3和FeCl3·6H2O为主要原料,利用盐介质固相反应法制备了LaFeO3纳米晶。用XRD、TEM分别对不同反应温度下的产品进行了物相和形貌表征,并研究了其对三乙胺、乙醇、汽油、苯和丙酮等的敏感性能。结果表明:反应温度为800℃时,产物为均相LaFeO3,粒度较均匀,平均粒径约为40nm;将样品制成烧结型气敏元件,对三乙胺有较高的灵敏度和选择性,工作温度为250℃时对25μg/g三乙胺的灵敏度仍达7.9,响应、恢复时间分别仅需6和13s。

低温熔盐法合成铁酸镧纳米粉体

文章首次以低温熔盐法在合成LaFeO3纳米粉体,用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等测试手段对材料的结构、粒径进行了分析和表征;并探讨了不同煅烧温度、不同硝酸锂添加量条件下对铁酸镧粉体结晶情况等的影响。

铁酸锶镧对CH_(4)化学循环转化中Mn_(3)O_(4)氧化还原性能的作用机制

通过水热合成法制备了MnO_(2),以其作为锰源通过热分解得到Mn_(3)O_(4),采用溶胶凝胶法制备了Mn_(3)O_(4)/La0.8Sr0.2FeO3,将Mn_(3)O_(4)和Mn_(3)O_(4)/La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3)在900℃下与体积分数3%的CH_(4)和空气交替接触,模拟化学循环燃烧中的氧化还原过程,研究了Mn_(3)O_(4)和Mn_(3)O_(4)/La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3)的氧化还原性能和长期稳定性。结果表明:温度的升高会提高Mn_(3)O_(4)/La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3)的还原失重率;纯Mn_(3)O_(4)在10次氧化还原循环后反应性能降低,不适合作为化学循环燃烧的氧载体,而多次氧化还原循环前后Mn_(3)O_(4)/La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3)的还原反应活性、稳定性、晶相、元素赋存状态和形貌基本不变。

多孔铁酸镧的制备及其气敏性质研究

本文通过溶胶凝胶方法并结合煅烧处理制备了一种多孔铁酸镧,并利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),氮气等温物理吸附等表征手段对所制备材料进行了详细分析。结果表明:材料具有高的结晶度和丰富的孔隙结构,其孔隙尺寸为30nm左右。气敏性能测试结果表明多孔铁酸镧对乙醇具有较好的敏感度,高于对其他气体的敏感度表现出较好的选择性,在乙醇气体检测方面有潜在的应用。

碳纳米管修饰银改性铁酸镧甲醛气敏传感器的制备和性能

银改性铁酸镧(Ag-LaFeO3)具有优良的甲醛敏感性能,但尚存在工作温度偏高、灵敏度不够理想等不足。在前期研究的基础上,采用碳纳米管(CNTs)对其进一步修饰,用溶胶-凝胶法(sol-gel)结合微波化学法制备了CNTs-Ag-LaFeO3粉末,研究了其结构和气敏性能,结果表明,CNTs-Ag-LaFeO3粉末均为单一钙钛矿结构,0.75%CNTs-Ag-LaFeO3在86℃下,对1.0×10-6甲醛气体的灵敏度为13,响应恢复时间分别为110和60s,而且在58℃下对1.0×10-6的甲醛气体也有明显的响应。

溶胶—凝胶法制备铁酸镧LaFeO_3薄膜

铁酸镧(LaFeO3,LFO)薄膜是一类重要的介电薄膜材料,是目前国内外研究的前沿和热点之一。综述了用溶胶-凝胶法制备LaFeO3薄膜的基本原理、工艺过程及其特点。