MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)类Fenton体系催化降解碘帕醇的性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,以硫代乙酰胺为硫源、钼酸钠为钼源,采用水热两步法制备了MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)复合材料。采用SEM、XRD等对MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)的形态结构进行了表征分析,考察了MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系催化降解碘帕醇(IPM)的效能和作用机理。结果显示,Fe_(3)O_(4)成功负载在MoS_(2)表面,且MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)呈均匀分散的花球状结构,提供了更多催化活性位点。在溶液初始pH为4,MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)投加量为0.15 g/L,H_(2)O_(2)浓度为0.5 mmol/L,IPM浓度为5μmol/L条件下,反应30 min后MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系对IPM的降解率达到89.85%,与Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系相比,对IPM的降解率提高约12%。MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系降解IPM的主要活性物种为·OH和^(1)O_(2)。利用外加磁场能够实现MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)催化剂的循环再利用,6次循环使用后,反应30 min时MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系对IPM的降解率仍在80%以上,表明MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)在反应过程中具有良好的稳定性。

磁性纳米ZnFe_(2)O_(4)/Ag_(3)PO_(4)复合材料的合成及光催化降解性能

磁性纳米复合材料作为一种具有回收再利用特性的新型催化剂,在环境科学领域受到了广泛的关注.本研究用水热法合成了磁性纳米ZnFe_(2)O_(4)/Ag_(3)PO_(4)复合材料.X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和扫描电子显微镜(SEM)对合成的纳米复合材料进行了表征.同时,研究了ZnFe_(2)O_(4)/Ag_(3)PO_(4)复合材料在可见光下降解亚甲基蓝的催化性能.光催化降解结果表明,复合材料对亚甲基蓝的降解能力受ZnFe_(2)O_(4)与Ag_(3)PO_(4)的物质的量的比影响较大,当ZnFe_(2)O_(4)与Ag_(3)PO_(4)的物质的量的比为0.1∶1时,所得复合材料的光催化活性最高.与纯Ag_(3)PO_(4)相比,ZnFe_(2)O_(4)/Ag_(3)PO_(4)具有优异的结构稳定性和循环利用性能.循环4次后,ZnFe_(2)O_(4)/Ag_(3)PO_(4)的回收率为93.1%,光照60 min对亚甲基蓝的降解率为54.5%,回收率下降了5.1%,亚甲基蓝降解率下降了8.1%,而纯的Ag_(3)PO_(4)样品经过4次循环使用后,回收率下降了50.2%,亚甲基蓝的降解率下降了28.7%,说明ZnFe_(2)O_(4)的加入,提高了复合材料的稳定性和磁回收特性.自由基捕获实验表明空穴(h^(+))和超氧自由基(·O_(2)^(-))是亚甲基蓝降解反应中的主要活性物质.

血清miR-93-3p、TLR4表达水平对脑出血患者认知功能障碍的预测价值

目的分析血清miR-93-3p、Toll样受体4(TLR4)表达水平对脑出血(ICH)患者认知功能障碍的预测价值。方法选取本院2021年8月~2023年8月收治的132例ICH患者为ICH组,同期体检健康者130例为健康组,比较两组血清miR-93-3p、TLR4水平,并通过Pearson法分析血清miR-93-3p与TLR4的相关性。根据蒙特利尔认知评估量表(MoCA)将ICH患者分为障碍组(40例)和无障碍组(92例),比较两组患者血清miR-93-3p、TLR4、白介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)水平;采用多因素Logistic回归分析ICH患者认知功能障碍的影响因素;采用ROC曲线分析血清miR-93-3p、TLR4水平预测ICH患者认知功能障碍的价值。结果ICH组血清miR-93-3p水平低于健康组,TLR4水平高于健康组(P<0.05);miR-93-3p与TLR4呈负相关(r=-0.350,P<0.001)。障碍组患者血清miR-93-3p水平低于无障碍组,TLR4、IL-6、CRP水平高于无障碍组(P<0.05);多因素Logistic回归分析表明,miR-93-3p水平降低,TLR4、IL-6、CRP水平升高是ICH患者认知功能障碍的危险因素(P<0.05)。血清miR-93-3p、TLR4水平预测ICH患者认知功能障碍的AUC值分别为0.882、0.884,而二者联合预测的AUC值为0.954,两者分别与联合预测比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论血清miR-93-3p、TLR4水平可能与ICH患者认知功能障碍有关,二者联合检测可能对ICH患者的认知功能障碍具有较好的预测价值。

Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器氧化降解水中罗丹明B

基于过硫酸氢钾(PMS)的非均相高级氧化工艺(AOPs)在实际应用中一直受到PMS活化效率与活性氧物种(ROS)利用率低下的限制。本文以ZIF-67为前驱体、聚醚砜(PES)多孔膜为基底,采用金属有机框架(MOFs)模板配体交换策略,流动合成构建了Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器(CMR)。通过场发射电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等方法对催化膜进行了表征。结果显示,平均粒径为23 nm的Co_(3)S_(4)纳米颗粒被原位合成固载在PES膜孔中,负载量为15.9%,并沿膜厚度方向均匀分布。以活化PMS降解典型芳香族有机化合物罗丹明B(RhB)为例,研究了该催化膜的催化性能及反应机理。实验结果表明,浓度为20 mg/L的RhB溶液,在初始溶液pH为7、温度为25℃以及膜通量为0.80 mL/(min·cm^(-2))(对应于停留时间0.68 s)的条件下,Co_(3)S_(4)/PES催化膜具有90%以上的降解率,表观反应速率常数为97.83 min^(-1),转化频率达到了489.15 L/(min·g^(-1)),均高出Co_(3)S_(4)粉末传统悬浮间歇处理模式两个数量级,并且Co_(3)S_(4)/PES催化膜能够保持良好的稳定性。膜孔道的分散性有效防止了Co_(3)S_(4)纳米颗粒的聚集,过膜流动反应限域在微纳尺度的膜孔道内,强化了反应物与催化剂之间的质量传递与接触,加快了PMS的活化,从而实现了单线态氧(^(1)O_(2))的高效生成,并在RhB的快速降解中起主导作用。

g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成及电化学传感性能研究

石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种新型的半导体纳米材料,较高的比表面积、良好的稳定性赋予了其强吸附性和易于修饰等特点,有望用于解决电化学传感器所要求的低成本、快速检测、良好的灵敏度和优异的选择性等难题。本文对g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成方法及电化学传感性能进行了综述,在此基础上重点介绍了基于g-C_(3)N_(4)纳米复合材料的电化学传感器在食品、环境、生物医药检测等领域中的应用,并展望了开发复合材料传感器的重要性,以期为g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成及应用拓展提供参考。

基于原位光辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)技术的光催化材料石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))研究

原位光辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)技术用于非氧化物光催化材料g-C_(3)N_(4)分析时,由于光辐照对结合能位移影响很小而常被忽略其光照过程中的结构变化。采用自行搭建的原位光辐照XPS装置进行测试发现,相比于波长405 nm的辐照光源,波长375 nm的光源(辐照光源功率大于15 mW)辐照g-C_(3)N_(4)材料15 min,g-C_(3)N_(4)共轭结构中C和N的XPS信号相对强度均出现明显变化,这归因于光辐照诱导电子转移而导致其化学结构发生改变,为光催化机理研究提供了补充证据。同时经过实验验证,紫外光辐照后,g-C_(3)N_(4)材料表面由于能量注入引起温度升高,表面吸附的污染碳出现一定程度的减少。

羟基官能化K掺杂g-C_(3)N_(4)光催化海水合成过氧化氢

从双氰胺出发,以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐,经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C_(3)N_(4)(ACCN和AOCN),用于光催化海水合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),考察了ACCN和AOCN的循环使用性能,并通过加入捕获剂探究了H_(2)O_(2)的合成机理。结果表明,在室温、常压、中性条件下,以空气为分子氧源、乙醇为牺牲剂、模拟太阳光为光源,实现了ACCN、AOCN光催化海水合成H_(2)O_(2),6 h时H_(2)O_(2)最高生成速率为1 622μmol·g^(-1)·h^(-1);ACCN、AOCN经离心分离后循环使用5次,催化活性基本保持不变。

多重散射对40nm SRAM和3D-SRAM单粒子翻转的影响

基于RPP(rectangular parallelepiped)模型,利用Geant4软件包,构建了一个40 nm SRAM器件模型用于单粒子翻转效应模拟,通过Weibull函数拟合得到σ_(sat)和LET_(th)分别为8.98×10^(-9)cm^(2)·bit^(-1)和0.084 MeV/(mg·cm^(-2)).基于3D-IC技术设计了一种新的3D-SRAM器件,通过Geant4进行了建模和单粒子翻转模拟,结果表明,在同一3D-SRAM器件中上层单元对下层单元有防护作用.通过改变覆盖层中的高Z材料,发现高Z材料可以有效地减少Fe离子在射程末端的多重散射,且Ta的效果优于W.在同一3D-SRAM器件中,下层单元(die3)的多重散射截面峰值更低.

Ce-MOFS/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其光催化二氧化碳还原制一氧化碳研究

以硝酸铈和尿素为原料,1,3,5苯三甲酸为配体,采用简单的静电自组装法合成了铈金属有机框架(Ce-BTC)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的复合材料(Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)),用于二氧化碳还原制一氧化碳的研究,并探索Ce-BTC的复合对g-C_(3)N_(4)性能的影响机制。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、阻抗、光电流测试和CO_(2)还原性能测试对复合材料的结构、形貌、光电学性能及催化性能进行研究。结果表明Ce-BTC与g-C_(3)N_(4)的复合可能使得g-C_(3)N_(4)层间距发生改变,在细化晶体颗粒的同时提高样品比表面积,使复合样品获得更高的可见光捕获能力且载流子的分离效率更高;在仅加入1 mL H2O作为质子提供源的前提下,Ce-BTC/g-C_(3)N_(4)-3拥有最优光催化性能。CO产率为19.02μmol/(h·g),是g-C_(3)N_(4)的2.25倍,循环测试后催化性能基本保持稳定。

基于NaGdF4∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)的复合薄膜上转换发光与光热性能

稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文使用溶剂热法合成了NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶体(UCNPs),通过对比上转换层(UC)、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UC与PCs/Ag/SWCNT/UC的光热性能,研究不同膜层对UCNPs的光热性能影响。结果表明,PCs/Ag/SWCNT/UC具有优异的性能,其红绿光强度分别为UC的3.48倍与4.24倍,其光热转换效率达到33.79%,是UC的1.49倍;并且光学测温绝对灵敏度SA在353 K时达到3.14×10^(-3) K^(-1),相对灵敏度SR在273 K时达到1.87×10^(-2) K^(-1)。本研究为提高光热传感器性能提供了一种有效的策略。

g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂的制备及其催化还原Cr(Ⅵ)试验研究

研究了采用水热法制备g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6)复合光催化剂,并探究了其在可见光下催化还原Cr(Ⅵ)的性能及机制。结果表明:g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6)为纳米片堆积成的花瓣状结构,比表面积比g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)更大,可为光催化反应提供更多活性位点;在40 min黑暗条件下,g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6)对Cr(Ⅵ)的吸附率为43.2%,其吸附行为符合准二级动力学模型;可见光照射100 min后,g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6)对Cr(Ⅵ)的光催化还原率为81.3%,其光催化还原过程符合准一级动力学模型;g-C_(3)N_(4)与Bi_(2)WO_(6)复合后形成了Z型异质结,拓宽了其光吸收范围,促进了光生电子-空穴的分离,从而显示出优异的可见光催化活性。

输尿管软镜钬激光碎石术后尿路感染患者血清sTREM-1、RBP4、HBD-3水平变化及检测意义

目的:探讨输尿管软镜钬激光碎石术(FURL)后尿路感染(UTI)患者血清可溶性髓样细胞触发受体-1(sTREM-1)、视黄醇结合蛋白4(RBP4)、人β-防御素-3(HBD-3)水平变化及检测意义。方法:选取行FURL患者183例,根据患者术后是否发生UTI分为UTI组(98例)和非UTI组(85例)。比较两组临床资料及血清sTREM-1、RBP4、HBD-3水平。采用多因素Logistic回归分析患者FURL术后发生UTI的影响因素。分析血清sTREM-1、RBP4、HBD-3对患者FURL术后发生UTI的预测价值。结果:UTI组有泌尿道手术史、导尿管留置时间≥7 d、抗菌药物种类>3种患者比例高于非UTI组(均P<0.05)。UTI组血清sTREM-1、RBP4、HBD-3水平高于非UTI组(均P<0.05)。泌尿道手术史、导尿管留置时间、抗菌药物种类及血清sTREM-1、RBP4、HBD-3是患者FURL术后发生UTI的影响因素(均P<0.05)。血清sTREM-1、RBP4、HBD-3水平与患者泌尿道手术史、导尿管留置时间及抗菌药物种类呈正相关(均P<0.05)。血清sTREM-1、RBP4、HBD-3联合预测患者FURL术后发生UTI的曲线下面积(AUC)为0.894,高于三者独立预测的AUC(均P<0.05)。结论:FURL术后UTI患者血清sTREM-1、RBP4、HBD-3水平升高,三者联合对FURL术后发生UTI具有较高的预测价值。

乙炔黑/Fe_(3)O_(4)阴极制备及电Fenton氧化降解2,4,6-三氯苯酚

以泡沫镍为载体,采用乙炔黑粉末和纳米Fe_(3)O_(4)为催化剂,通过涂抹/压实/煅烧方式制备一种能够实现原位产生H_(2)O_(2)并在Fe(Ⅱ)存在条件下活化H_(2)O_(2)生成羟基自由基(·OH)的阴极材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶格结构、形貌结构等进行表征;将制备所得阴极材料应用于电芬顿系统处理2,4,6-三氯苯酚模拟废水,探究乙炔黑/Fe_(3)O_(4)材料的电催化性能。结果表明,电芬顿体系中,Fe_(3)O_(4)/C为3∶7、电流强度50mA、初始pH为3的最佳实验条件下,电解120min时2,4,6-三氯苯酚的去除率为70.8%,且乙炔黑/Fe_(3)O_(4)电极有效拓宽了电芬顿系统的pH适用范围(3~11)。Fe_(3)O_(4)以多面体结构形式镶嵌在乙炔黑表面,为H_(2)O_(2)的原位产生和活化奠定了物质基础。

TbVO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其对Cd^(2+)的电致化学发光检测研究

以片状g-C_(3)N_(4)为载体,掺杂具有4f活性电子的电催化性能良好、含丰富氧空位、稳定性更佳的TbVO_(4),成功制备了在溶解氧作为共反应剂的条件下可用于重金属离子Cd^(2+)响应及微量检测的电致化学发光传感器材料。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱、X射线光电子能谱(XPS)等详细表征了复合材料的形貌、相态及元素组成和化学状态后,进一步研究发现增强了导电性和电催化活性的TbVO_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料具有比单一g-C_(3)N_(4)更强的ECL发光信号,由此触发了因Cd^(2+)阻抑作用引起的更为灵敏且线性检测范围更宽的ECL响应变化。该复合材料构筑的传感器检出限低(3.98nmol/L),选择性和重现性佳,用于真实样品中Cd^(2+)检测的精密度和准确度均较好。

g-C_(3)N_(4)负载双金属Rh@Ru催化氨硼烷析氢反应机理研究

本文采用密度泛函理论,研究了双金属Rh@Ru在g-C_(3)N_(4)上不同负载位点,确定了稳定的催化剂构型,并详细研究了该催化剂催化氨硼烷析氢的反应机理.通过比较氨硼烷析氢反应三条路径所需活化能,发现路径Ⅲ控制步骤活化能较低,而路径Ⅰ、Ⅱ所需活化能较高,反应路径Ⅲ更容易进行,Ⅰ为最优析氢路径.从微观角度揭示双贵金属Rh@Ru负载g-C_(3)N_(4)催化氨硼烷析氢的三条机理,希望为氨硼烷析氢催化剂的优化和设计提供理论信息.

磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒影响骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:骨髓间充质干细胞在组织工程和骨再生中具有重要作用,然而如何促进骨髓间充质干细胞的成骨分化仍然是一个挑战。目的:探讨磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用水热法合成沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用一锅法合成具有磁性的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入2.5,5,10,20μg的Fe_(3)O_(4)),通过扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、振动样品磁强计检测等对Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒进行表征,筛选出合适的材料进行后续实验。提取4周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别与不同质量浓度(25,50,75,100,125μg/mL)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒溶液共培养,CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的材料溶液质量浓度;筛选出材料溶液质量浓度后,施加磁刺激(磁场强度分别为0,50,100,150 MT),CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的磁场强度与Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒,用于骨髓间充质干细胞诱导分化实验。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分别与ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)纳米颗粒溶液共培养,以单独培养的细胞为空白对照,成脂诱导后进行油红O染色,成骨诱导后进行碱性磷酸酶、茜素红染色与Runx2蛋白质量浓度检测。结果与结论:(1)扫描电镜下可见Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒呈现十二面体结构,随着材料中Fe_(3)O_(4)含量的增加,纳米颗粒的粒径增大,选择粒径约250 nm(该粒径下的纳米颗粒功能性及生物安全性较稳定)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入5,10μg的Fe_(3)O_(4))进行后续实验。(2)CCK-8检测结果显示,在100MT磁场作用下,50μg/mL的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中加入10μg的Fe_(3)O_(4))能够显著促进骨髓间充质干细胞的增殖,选择该条件下的纳米颗粒进行骨髓间充质干细胞成骨诱导分化实验。(3)成骨诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度与Runx2蛋白质量浓度均高于其他3组(P<0.05);成脂诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的脂滴形成少于其他3组(P<0.05)。(4)结果表明,在特定的磁场条件下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒可以促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

高催化活性Co_(3)O_(4)的优化制备及光热协同降解VOCs

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的排放对环境和人类健康造成极大危害.四氧化三钴(Co_(3)O_(4))对VOCs有着极高的催化降解能力,被认为是最有潜力取代贵金属催化剂的金属氧化物之一.本文分别讨论了前驱体、沉淀剂、反应温度及后续热处理温度对制备的Co_(3)O_(4)催化剂催化降解苯活性的影响,通过对不同制备条件下的Co_(3)O_(4)催化剂光热催化苯活性的对比分析,获取了具有高效催化活性的Co_(3)O_(4)催化剂优化制备方案.研究发现,以醋酸钴作为前驱体、尿素作为沉淀剂、90℃反应、后续300℃煅烧制得的Co_(3)O_(4)催化剂表现出光热催化降解VOCs的最佳活性,最优的Co_(3)O_(4)催化剂在仅5 min内对15μL苯的催化降解率高达95.3%,并具有出色的催化稳定性.结合X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、光吸收能力、比表面积测量(Brunauer-Emmett-Teller,BET)等表征结果,探究了Co_(3)O_(4)催化剂催化降解效率差异的原因.对最优Co_(3)O_(4)催化剂进行了进一步的室温下光催化、不同温度下热催化、光热催化活性以及活化能分析,发现其在200、240、290℃下光热协同催化效率始终大于光催化与热催化的简单加和,因此Co_(3)O_(4)催化剂在催化降解VOCs中存在光热协同效应.

Y2O3增强TC4合金焊激光熔覆仿真及微观组织性能研究

TC4(Ti-6Al-4V)钛合金因其低密度、高比强度和良好的加工性能,在航空航天、航海石油和国防等领域得到了广泛应用。然而,其硬度低、耐磨性差,限制了其在摩擦工况下的使用。基于涂层与TC4基材的相容性及基体对生成相的润湿性原理,在TC4表面制备了Ti基稀土激光熔覆层,研究了Y2O3对涂层显微硬度和耐磨性能的影响。通过COMSOL软件模拟单道和多道TC4粉末熔覆动态过程,结合试验研究温度变化与熔覆层厚度,阐明了熔覆机理并验证了模型的正确性。对熔覆层的组织结构和物相组成进行了详细分析,利用显微维氏硬度计测量熔覆层硬度,结果表明,Y2O3增加显著减少了气泡和裂纹数量,促进了组织细化。为TC4表面激光熔覆涂层的微观组织调控、成形质量提供了试验和理论依据。

改性Fe_(3)O_(4)@MIL-100(Fe)对Cu(Ⅱ)的吸附研究

传统液相吸附材料在吸附Cu(Ⅱ)时存在吸附性能差、难分离回收等问题,而金属有机框架(MOF)在重金属离子吸附领域极具发展潜力。基于此,研究通过经济环保低能耗的室温水相法以Fe_(3)O_(4)为核制备Fe_(3)O_(4)@MIL-100(Fe)磁性材料,通过合成后修饰的方法改性得到NH2-Fe_(3)O_(4)@MIL-100(Fe),采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、VSM和EA等对改性前后材料进行表征,探究pH、时间、浓度、温度对改性前后材料吸附Cu(Ⅱ)性能的影响。结果表明,由于NH2-Fe_(3)O_(4)@MIL-100(Fe)与Cu(Ⅱ)之间的配位和静电作用,其对Cu(Ⅱ)的吸附容量(46.77 mg/g)显著高于改性前。改性前后材料对Cu(Ⅱ)的吸附均符合伪二级动力学模型和Freundlich吸附模型;热力学研究表明,改性后材料对Cu(Ⅱ)的吸附为自发吸热过程,而改性前为自发放热过程。此外,经过5次吸附-解吸循环后,NH2-Fe_(3)O_(4)@MIL-100(Fe)对Cu(Ⅱ)的吸附容量仍略高于Fe_(3)O_(4)@MIL-100(Fe)。

缺陷区域连续分布的C_(3)N_(4)光催化降解罗丹明B

采用高温热聚合法制备了缺陷区域连续分布的C_(3)N_(4)(C_(3)N_(4)-C),并对其进行了表征,考察了C_(3)N_(4)-C对溶液中罗丹明B(RhB)的光催化降解效果和作用机理。表征结果显示:传统C_(3)N_(4)(C_(3)N_(4)-I)中的缺陷区域分布较为密集,但面积较小,彼此之间孤立存在、不联通;C_(3)N_(4)-C中的缺陷区域面积较大,彼此之间互相联通,几乎成片状分布;与C_(3)N_(4)-I相比,C_(3)N_(4)-C中的连续缺陷区域迟滞了光生载流子的束缚与复合,延长了载流子寿命。实际结果表明:在RhB质量浓度10 mg/L、催化剂加入量0.5 g/L的条件下,光照90 min后,C_(3)N_(4)-C和C_(3)N_(4)-I体系中RhB去除率分别为97.5%和86.2%;光照120 min后,C_(3)N_(4)-C体系中RhB去除率接近100%;C_(3)N_(4)-C和C_(3)N_(4)-I光催化降解RhB的准一级动力学速率常数分别为0.04078 min^(-1)和0.02694 min^(-1);C_(3)N_(4)-C经4次循环使用后,RhB去除率大于99%,重复使用性能良好;C_(3)N_(4)-C光催化降解RhB过程中的主要活性物种有·OH、h^(+)和·O_(2)^(-)。