甲酸/甲酸钠还原体系对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液再生的影响

在络合脱硝反应中,Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液的还原再生是应用难点之一,而甲酸/甲酸钠体系在钯炭(Pd/AC)催化剂作用下对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液具有较好的还原性。以此为基础,采用控制变量法,分别考察了超声功率、甲酸添加量、甲酸钠添加量和Pd/AC催化剂添加量对Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液(脱硝效率为80%)还原再生效果的影响。结果表明,在不开启超声、Pd/AC催化剂作用下,甲酸/甲酸钠还原体系能够有效地还原Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝液中的NO,实现络合脱硝液的还原再生。当甲酸钠添加量为10.00 g/L,甲酸添加量为2.10 g/L,Pd/AC催化剂添加量为3.00 g/L时,得到的再生络合脱硝液在50℃下的脱硝性能最好(在60 min内脱硝效率达97%以上,在90 min内脱硝效率达80%以上)。继续进行多次络合脱硝-还原再生的连续实验,整个体系仍具备较好的脱硝性能(第6次切换时,持续吸收70~80 min的脱硝效率为85%左右)。该研究结果可为络合脱硝连续化的中试试验以及工程应用提供参考。

(Ti,Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

利用溶液热力学理论,研究了(Ti,Fe)AlC体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti,Fe)和纯铝块,继续加热到1600℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。

淬火处理对(Ti-Fe)-Al-C体系TiCp/Fe复合材料组织及性能的影响

采用淬火工艺对原位TiC颗粒增强Fe基复合材料进行了热处理。热处理后,复合材料的相组成不变,但是TiC颗粒由方形变成球形,固溶析出的TiC颗粒在某些TiC颗粒的表面沉积,使后者粗化;另一些方形颗粒的尖角处溶解形成直径更小的球形TiC颗粒。复合材料的硬度和耐磨性均提高。轻载条件下,复合材料的耐磨性能更好。

基于Hg_(2)[Fe(CN)_(6)]纳米酶的多功能酶级联传感体系检测葡萄糖和酸性磷酸酶

该文基于Hg^(2+)可与K_( 4)[Fe(CN)_(6)]原位反应形成Hg_(2)[Fe(CN)_(6)]纳米酶的机理,并利用过氧化氢(H_(2)O_(2))可激发Hg_(2)[Fe(CN)_(6)]酶活性,以及焦磷酸盐(PPi)可通过与Hg^(2+)结合阻止Hg_(2)[Fe(CN)_(6)]纳米酶的形成的原理,构建了多功能酶级联传感平台。当葡萄糖存在时,葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖生成H_(2)O_(2),Hg_(2)[Fe(CN)_(6)]催化H_(2)O_(2)分解产生的羟基自由基(·OH)可氧化底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色,从而实现葡萄糖的检测。该方法对葡萄糖检测的线性范围为0.10~500μmol/L,检出限为30 nmol/L。当酸性磷酸酶(ACP)存在时,ACP可以水解PPi并释放出与PPi结合的Hg^(2+),Hg^(2+)与K_( 4)[Fe(CN)_(6)]原位反应生成Hg_(2)[Fe(CN)_(6)]纳米酶,进而可实现ACP的检测。结果表明,该方法对ACP检测的线性范围为0.03~50 U/L,检出限为0.0070 U/L。该传感平台操作简单、灵敏度高,为多功能传感体系的设计提供了一种新的思路。

纳米Fe_3O_4/BaTiO_3复合体系的微波吸收特性

研究了纳米Fe3O4和BaTiO3及其复合体系在2～18 GHz频率范围内的微波吸收性能, 并分析了其吸收机制以及复合组分对吸波性能的影响. 研究结果表明, 通过调节材料组分可调节电磁参数及吸收峰的位置, 复合体系的有效吸收频带较单一材料的吸附频带变宽. 单一组分的纳米Fe3O4和BaTiO3都有2个吸收峰. 在复合体系中, 多个吸收峰发生重叠. 这2种材料的微波吸收能力随电磁波频率的变化而规律不同, 当频率低于14 GHz时, BaTiO3的吸收能力大于Fe3O4的吸收能力;当频率高于14 GHz时, Fe3O4的吸收能力大于BaTiO3的吸收能力. 因此, 将这2种材料复合, 产生协同效应, 材料的整体吸收能力提高, 有效吸收频带拓宽. 当样品的厚度为2 mm, Fe3O4与BaTiO3的质量比为3:2时, 反射率为10 dB的有效频宽可达2.7 GHz;当Fe3O4与BaTiO3的质量比为2: 3时, 反射率为10 dB的有效频宽可达4 GHz.

Ag/Fe催化还原体系处理水体中氯代烃的研究

研究了水体中的三氯甲烷(CF)、四氯化碳(CT)、1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-TCA)、1,1,2,2-四氯乙烷(1,1,2,2-TeCA)、六氯乙烷(HCA)、三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)在Ag/Fe以及Fe0还原体系中的还原脱氯反应.结果表明,Ag的加入会明显提高氯代烃的还原脱氯速率,铁表面积浓度为150 m2.L-1时,如果单独使用Fe0,CF、CT、1,1,1-TCA、1,1,2,2-TeCA、HCA的还原脱氯反应速率常数分别为0.084 h-1、2.358 h-1、0.417 h-1、0.215 h-1、1.098 h-1,TCE、PCE在10 h之内没有检测到脱氯反应;而当Ag/Fe质量比为0.1%时,CF、CT、1,1,1-TCA、1,1,2,2-TeCA、HCA、TCE、PCE的反应速率常数可以达到1.850h-1、9.504 h-1、1.624 h-1、1.778 h-1、2.842 h-1、0.463 h-1、1.251 h-1,CF的反应速率常数能提高近20倍.水体中氯代烃在Ag/Fe催化还原体系中的脱氯途径主要有氢解、还原消除和脱氯化氢3种,对于CF、TCE、PCE,主要脱氯方式为逐级氢解,而1,1,1-TCA是逐级氢解和脱氯化氢2种方式,1,1,2,2-TeCA则主要经过还原β消除,脱除2个Cl-形成二氯乙烯(DCE),HCA则是首先经过还原β消除形成PCE,继而发生逐级氢解脱氯反应.

Fe_3O_4-H_2O_2类Fenton体系催化降解苯酚

为提出基于新型磁纳米Fe3 O4催化剂的类Fenton体系，采用化学共沉淀法制备磁纳米Fe3 O4，用四甲基氢氧化铵（ TMAH）对所制备的磁纳米Fe3 O4进行表面改性，就Fe3 O4－H2 O2类Fenton体系对苯酚废水的处理效果进行探讨，考察催化剂投量、H2 O2浓度、pH、反应时间等因素对COD和挥发酚去除率的影响．结果表明：磁纳米颗粒平均粒径为30 nm，并在20～100 nm内呈现良好的粒度分布．不同剂量TMAH包覆的3种催化剂经超声预处理后，在室温（13℃）下对50 mg／L苯酚（相当于112 mg／L COD）的降解效果基本一致．当催化剂投量为0．8 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、pH为4．5、反应时间180 min时，COD去除率最高可达72％；催化剂投量为0．4 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、 pH为4．5、反应时间为90 min时，挥发酚的去除率接近100％．而在重复使用方面，3＃Fe3O4－TMAH（2 mL）催化剂的回用性最好，4次反应COD的去除率分别为73％、29％、28％、26％，挥发酚去除率分别为100％、84％、67％、54％．该类Fenton体系具有不产生多余泥量的优点，且磁纳米催化剂在外磁场作用下可实现快速分离回收．

纳米Fe_3O_4/聚苯乙烯均匀分散体系的制备及结构

用化学共沉淀法制备了Fe_3O_4纳米颗粒,以油酸为表面活性剂,苯乙烯为载液,制备了稳定的纳米Fe_3O_4可聚合磁流体,将可聚合磁流体经自由基引发聚合制成纳米Fe_3O_4/聚苯乙烯均匀分散体系,用WAXRD研究了Fe_3O_4纳米粒子的结晶情况;用FTIR研究了油酸表面改性前后Fe_3O_4粒子表面官能团的变化;用TEM研究了Fe_3O_4颗粒的粒径大小及其在苯乙烯单体和聚苯乙烯中的分散情况;用DSC和TGA研究了纳米Fe_3O_4/聚苯乙烯均匀分散体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性,结果表明,合成的纳米Fe_3O_4为立方晶型,平均粒径在10nm左右,油酸分子在Fe_3O_4表面是化学吸附,经表面处理的Fe_3O_4超细颗粒在苯乙烯和聚苯乙烯基体中分散较均匀。界面粘结较好,含1.8％Fe_3O_4纳米颗粒的聚苯乙烯的最大热失重温度比聚苯乙烯提高了13 K,Fe_3O_4/聚苯乙烯复合体系的饱和磁化强度σ_s为17.43 emu/g。

α-Fe_2O_3、γ-Al_2O_3、SiO_2混合体系的表面配位反应

运用自动电位滴定技术分别研究了纳米α-Fe2O3、γ-Al2O3、SiO2单一体系及三组分混合体系中氧化物表面的酸碱性质和对重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附行为.依据表面配位理论恒电容模式(CCM),计算了相应的表面酸碱配位常数.结果表明:α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2三组分混合体系的表面化学反应并非是单一体系的简单叠加,而是存在着不同矿物表面间复杂的交互作用.三组分表面酸碱反应平衡式和相应的酸碱反应平衡常数分别为:≡XOH2+≡XOH+H+(lgKa1=-4.23),≡XOH≡XO-+H+(lgKa2=-8.41).根据重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+在α-Fe2O3/γ-Al2O3/SiO2混合体系表面的吸附行为,计算得到Cu2+、Pb2+、Zn2+在混合体系表面配位反应及其平衡常数如下:≡XOH+M2+≡XOM++H+;lgK=-2.20,-1.90,-3.20(M=Cu,Pb,Zn).

电场作用下电流大小对Fe-V-C体系燃烧合成的影响

采用G leeb le-1500D热模拟机,探讨电场下电流大小(1.0×104-2.3×104A)对Fe-V-C体系燃烧合成的影响。结果表明,在电场作用下,采用此体系可以在较低温度(632-740℃)下燃烧合成VC/Fe复合材料,其硬度为60-67 HRC。随电流增大,体系点火温度降低,点火延迟时间缩短,试样的致密性提高,硬度提高。在1.0×104-1.6×104A电流范围内,产物颗粒尺寸相差不大;在1.6×104-2.3×104A电流范围内,随电流增大,产物颗粒变大。

Fe^(2+)/H_2O_2体系O_2生成路径

掌握Fe^(2+)/H_2O_2体系O_2的生成路径,可为避免H_2O_2无效分解,开发经济高效的Fe^(2+)/H_2O_2体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe^(2+)/H_2O_2体系内各种自由基对O_2生成速率的影响,进而确定O_2的生成路径。结果表明:Fe^(2+)/H_2O_2体系内不会产生大量O_2^-·,O_2^-·不是生成O_2的主要反应物质;·OH被全部捕获后,体系中仍产生大量HO_2·,但此时无O_2生成,证明生成O_2的反应由·OH和HO_2·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO_2=H_2O+O_2是Fe^(2+)/H_2O_2体系内O_2生成的主要路径。控制Fe^(2+)/H_2O_2体系定向生成·OH,抑制HO_2·的产生,是提高Fe^(2+)/H_2O_2体系中H_2O_2利用率的有效手段。

抗坏血酸对Fe2＋/H2O2体系氧化NO的促进作用

采用实验方法研究了低成本环境友好型添加剂抗坏血酸(AA)对Fe2+/H2O2体系氧化NO气体及其对体系内H2O2分解的影响,分析了AA对体系氧化NO能力及H2O2分解的影响机制。研究结果表明:AA通过加速Fe3+向Fe2+的转化而促进Fe2+/H2O2体系对NO的氧化。[AA]0:[Fe2+]0对体系氧化NO的能力及H2O2的分解具有重要影响。综合考虑NO氧化脱除量及H2O2消耗量,合理的[AA]0:[Fe2+]0为1/3~1/2。AA的分次添加方式可大幅度提升体系氧化NO气体的能力。研究结果可望为发展基于H2O2为氧化剂的烟气NO绿色氧化技术提供理论基础。

纳米Fe_3O_4磁性粒子合成过程中分散体系的影响

分别采用水体系化学共沉淀法和聚乙二醇体系化学共沉淀法制备了超顺磁性的纳米Fe3O4 磁性粒子,并比较了它们在物相组成、磁性能以及分散稳定性等方面的差异.结果显示:在2种体系中制备的纳米Fe3O4 磁性粒子都呈现出较好的超顺磁性,其中水体系中制备的纳米 Fe3O4 磁性粒子结晶度较高,聚乙二醇体系中制备的纳米 Fe3O4 磁性粒子磁化率和分散稳定性较优.

Fe/Cu体系湿式催化氧化一步高效脱除H_2S新方法研究

提出了Fe Cu体系室温湿式催化氧化一步高效脱除H2 S废气的新方法 ,阐述了反应机理、实验装置和工艺流程 ;考察了Fe3+ 、Cu2 + 浓度和H2 S入口浓度对H2 S脱除效率的影响及Fe3+ 、H+ 与添加剂NaCl浓度对CuS氧化浸出的影响 ,分析了Fe3+ 、Cu2 + 、H+ 浓度和废气中O2 含量对Fe3+ 、Cu2 + 再生的影响 ;并进行了综合实验 .结果表明 ,当废气中O2 体积分数为 5 %时 ,新方法中含 40g·L- 1 Cu2 + 及 80g·L- 1 Fe3+ 的吸收体系即能对体积分数为 10 0 0× 10 - 6 的H2 S废气 10 0 %稳定脱硫 ,体系除消耗O2 外 ,过程不消耗任何原料 ,不产生二次污染 。

Fenton体系中罗丹明B的化学发光和微量铁(Ⅱ)的测定

通过在pH 3.0的高氯酸溶液中Fenton体系直接氧化罗丹明B产生化学发光,探讨了影响化学发光反应的因素,建立了微量Fe(Ⅱ)离子的化学发光分析方法.结果表明:该法测定Fe(Ⅱ)离子的浓度线性范围为3.0×10-7～1.2×10-3mol·L-1,检出限为1.7×10-7mol·L-1.9次平行测定含Fe(Ⅱ)离子0.35μg·mL-1的标准溶液的相对标准偏差为4.7%.根据其化学发光光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,推测其发光机理为Fenton体系中产生的羟自由基进攻罗丹明B的1位C原子形成的活性中间体退激发光.

锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究

对碱性锌酸盐体系电镀Zn -Fe合金阴极电流效率的影响因素进行了系统的研究 ,并分析了镀层中铁原子的引入对Zn -Fe合金电镀阴极电流效率的影响原因及合金镀层中铁含量与阴极电流效率的关系 ,以期通过控制镀液组成及工艺条件在一定程度上提高阴极电流效率。增加电镀液中锌铁离子总摩尔浓度 ,提高镀液中锌铁离子摩尔比 ,降低铁离子浓度 ,适当控制阴极电流密度 ,升高镀液温度均可提高锌铁合金电沉积的阴极电流效率。添加剂ZFA的加入使Zn -Fe合金电镀的阴极电流效率降低。合金镀层中引入Fe明显降低了电沉积的阴极电流效率 ,镀层中的Fe含量从 0升高至 0 .73% ,合金电沉积的阴极电流效率却从 79.4 8%降低至 6 8.2 3%。这是由于碱性溶液中 ,氢气在金属Fe上析出的过电势明显小于在金属Zn上的过电势 ,使析氢容易进行引起的。

Li-Fe-Si-H_2O体系的热力学分析

根据已有热力学数据,绘制25℃时Li-Fe-Si-H2O体系各溶解组分的lgc-pH图、Li-Fe-Si-H2O体系主要物种的优势区图和强碱性区域Li-Fe-Si-H2O体系各沉淀的优势区图。利用这些平衡图对液相制备硅酸铁锂的工艺条件进行热力学分析。研究结果表明:控制溶液的碱度是制备磷酸铁锂前驱体Li2H2SiO4·Fe(OH)2的关键因素,若要利用Li+,Fe2+和H2SiO24-在液相形成Li2H2SiO4·Fe(OH)2,则要维持溶液较高的碱度,使得Li+能与H2SiO42-生成Li2H2SiO4沉淀,并且抑制FeH2SiO4的生成,使Fe2+以Fe(OH)2的形式沉淀;溶液体系的碱性越强,Li2H2SiO4·Fe(OH)2的优势区域越宽,更有利于Li2H2SiO4·Fe(OH)2的合成;采用液相法制备硅酸铁锂时,由于pH值大于15,体系的碱度较高,溶液中Fe2+极容易被氧化,故制备过程难以实现;而利用固相法制备硅酸铁锂,其保护性气氛容易控制,工艺简单,流程短,便于实现。

Fe_2O_3-MnO_2-CuO-Co_2O_3体系红外辐射材料的微波合成与表征

采用微波合成法制备了Fe2 O3 MnO2 CuO Co2 O3 体系红外辐射材料 ,测量了微波合成粉料的红外辐射性能 ,运用XRD ,IR ,SEM和图像分析等测试方法研究了合成粉料的结构和颗粒形态。结果表明 ,采用微波加热在 10 0 0℃保温 10min和在 90 0℃保温 30min ,均得到立方尖晶石结构的合成产物。与常规固相合成法相比 ,微波合成温度减低 ,反应时间缩短。合成粉料的颗粒细小均匀 ,平均粒度分别为 1.175 μm和 1.814 μm。微波合成粉料的红外辐射性能与采用常规固相合成法制备粉料的红外辐射率基本相当 ,其法向全辐射率均达到 0 .84。

Fe-Mn-Co-Cu体系尖晶石的结构和红外辐射特性

采用XRD、SEM /EDAX、IR等测试方法研究了Fe2 O3 MnO2 Co2 O3 CuO体系的结构及其形成过程 ,测试了该体系的红外辐射性能 ,分析了该体系的结构特征与其红外辐射特性的关系。研究结果表明 ,高温合成过程中过渡金属氧化物形成立方尖晶石固溶体。尖晶石结构的四面体位置主要分布有Fe3+、Mn2 +、Cu2 +等离子 ,八面体位置主要被Mn3+、Co3+、Cu2 +、Fe2 +、Fe3+等离子占据。体系组成的变化对过渡金属离子在四面体位置和八面体位置的分布状况产生影响。由于在四面体位置和八面体位置上均存在多种过渡金属离子 ,Fe Mn Co Cu体系立方尖晶石固溶体在 2 .5～ 2 5 μm波段内具有较高的红外辐射率。

Fe_2O_3-SiO_2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为235.33 kJ/mol,指前因子为3.22×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为238.66 kJ/mol,指前因子为1.04×107min-1.