Al-Fe-La三金属复合氧化除氟材料的优化制备正交实验研究

采用正交实验法优化制备Al-Fe-La除氟材料,研究按照不同Al/Fe/La摩尔比配制的除氟材料在不同水浴温度、不同pH值和不同结晶时间下的除氟性能,从而确定具备最佳除氟性能的Al-Fe-La金属复合氧化物制备方法.研究表明:所制备吸附剂的吸附效果受pH值的影响最大,受晶化时间的影响次之,受水浴温度和Al/Fe/La摩尔比的影响最小;其最佳吸附氟离子的实验条件组合为吸附剂配比浓度0.1 mol/L、水浴温度50℃、pH值10.5和晶化时间6 h.

Co-M(M=La,Ce,Fe,Mn,Cu,Cr)复合金属氧化物催化分解N_2O

通过共沉淀法制备了一系列Co-M(M=La,Ce,Fe,Mn,Cu,Cr)复合金属氧化物及纯Co_3O_4催化剂,考察了其催化分解N_2O的活性.结果表明在研究的系列催化剂中,Co-Ce复合氧化物催化剂具有最好的催化分解N_2O的活性;其活性与Ce/Co摩尔比有直接的关系,当Ce/Co摩尔比为0.05时(CoCe0.05催化剂)催化活性最佳;当有NO和O_2共存时,可能在催化剂活性中心上形成表面硝酸盐或亚硝酸盐吸附物种而使其活性受到较大影响.通过对Co-M催化剂的XRD、BET、O_2-TPD及H_2-TPR等表征结果的分析,发现作为主要活性位的Co^(2+)的氧化还原能力是影响催化剂活性的主要原因.这是因为根据反应机理,N_2O的表面分解步骤与Co^(2+)氧化成Co^(3+)的能力相关,而吸附氧的脱附与Co^(3+)还原成Co^(2+)的能力相关.在所研究的催化剂中,添加除CeO_2之外的其它过渡金属氧化物时,催化剂中Co^(3+)/Co^(2+)的氧化还原能力降低,因此其催化性能降低.另外,添加不同过渡金属氧化物也改变了N_2O催化分解反应的速控步骤.

碱土金属对钴铈复合氧化物催化剂催化N_2O分解的影响

采用低温柠檬酸络合法制备了添加不同碱土金属的钴铈复合氧化物(Ce/Co摩尔比为0.05)催化剂,考察了其催化N2O分解的活性.结果表明,碱土金属对钴铈催化剂催化N2O分解的活性有明显促进作用,助催化效果递变顺序为Mg<Ca<Sr,Ba.分析催化剂的X射线衍射(XRD),比表面积测定(BET),X光电子能谱(XPS),氧气程序升温脱附(O2-TPD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等表征结果发现,碱土金属的添加并没有引起催化剂晶相结构和比表面积的明显变化,但可以影响催化剂中钴离子周围的化学环境,有效提高Co2+的给电子能力.在N2O催化分解反应中,N2O表面分解步骤是通过Co2+向其反键轨道提供电子实现的,而分解产生的吸附氧的脱附过程是电子返还给Co2+的过程,即活性位再生过程.研究认为,钴铈复合氧化物催化剂上N2O表面分解步骤是反应的速控步骤,碱土金属的添加提高了活性位的给电子能力,促进了速控步骤的进行,从而提高了钴铈复合氧化物催化剂的活性.

一种管中管结构的铁-锰复合金属氧化物磁性纳米纤维及其制备方法

该发明涉及一种管中管结构的铁-锰复合金属氧化物磁性纳米纤维及其制备方法,该纳米纤维成分为铁酸锰和三氧化二锰。首先以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、铁盐、锰盐和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)制得纺丝溶液;然后通过静电纺丝技术制备出复合纤维;最后进行分段煅烧来获得具有管中管结构的复合氧化物纳米纤维。该发明的技术路线简单,易于操作,能够较为简便地控制制备过程,并且原料的成本低廉,来源广泛,适宜进行大规模生产;采用分段煅烧技术可以获得形貌和尺寸均匀的管中管纳米纤维产品,而且该样品还具有一定的磁性,它可以单独或与其他材料复合应用于污水处理和催化等领域。