FeO-SiO_2-MnO(-TiO_2)渣系与铁液间钒的分配行为及影响因素

实验研究了V在FeO-SiO2-MnO(-TiO2)渣系与铁液间的分配行为,以及温度、渣成分、渣铁比、铁水初始[Si]、[Ti]含量的影响趋势.结果表明,在FeO-SiO2-MnO渣系中,铁水中V的入渣率、V在渣-金两相的分配比以及渣的钒容量均随温度升高而降低,而铁水中C的氧化损失随温度升高而增加;渣铁比较低的情况下,V的入渣率明显降低,但两种渣铁比的情况下,V的最大入渣率均落在MnO含量13%～25%,SiO2含量12%～24%的成分范围内.在FeO-SiO2-MnO-TiO2渣系中,随渣中TiO2含量增加,铁水中V的入渣率、V在渣-金两相的分配比以及渣的钒容量随之降低,V2O3在渣中的活度系数随TiO2含量升高而升高.实验条件下,各因素对铁水中V的入渣率的影响程度按以下顺序依次降低:终渣成分>温度>铁水初始[Si]、[Ti]等元素含量.

EXAFS研究Zn在δ-MnO_2上的吸附-解吸机理

用延展X ray吸收精细结构光谱 (EXAFS)研究了重金属Zn(Ⅱ )在δ MnO2 上吸附产物的微观结构及其吸附机制 .在pH 5 5 0 ,0 1mol/LNaNO3介质中 ,吸附在δ MnO2 表面上Zn(Ⅱ )以六配位的水合离子八面体形式存在 .水合锌离子八面体从δ MnO2 层状结构的空位上下方 ,与δ MnO2 的结构单元MnO6 八面体通过共用O原子结合 ,形成角 角结合的弱吸附 ,Zn O平均原子间距为 ( 2 0 71± 0 0 0 7) (n =3 ) ,Zn Mn平均原子间距为 ( 3 5 2 8± 0 0 0 6) (n =3 ) .在同一条等温线上随着吸附量增加 ,以角 角结合的弱吸附形式基本上没有变化 .宏观的吸附 解吸实验结果显示Zn(Ⅱ )在δ MnO2 上的吸附可逆性很高 ,解吸等温线和吸附等温线几乎重合在一起 .EXAFS结果从分子水平表明 ,Zn(Ⅱ )在δ MnO2 上的高吸附可逆性是由角

水热法合成δ-MnO_2及其对重金属Pb^(2+)的吸附作用

用水热法合成δ-MnO2,研究其对重金属Pb2+的吸附性能,以及溶液的pH值、盐浓度对吸附效果的影响,并与无定型二氧化锰对比。研究结果表明水热法可以成功合成δ-MnO2,且具有颗粒微小,无杂质等优点。δ-MnO2对Pb2+的等温吸附结果用多种等温吸附式拟合,结果显示Temkin方程的拟合效果最好。相同条件下,δ-MnO2对Pb2+的吸附量远大于无定型二氧化锰。同一种吸附剂,对Pb2+吸附率随着溶液pH值的增大而增大,随着盐浓度的增加先增加后稳定再减少。

xAu/α-MnO_2催化剂的结构及催化氧化VOCs气体性能

以NaOH为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制备了α-MnO2负载Au催化剂xAu/α-MnO2(x=1.0%～7.0%,质量分数),利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对所得样品进行了表征,并对其催化氧化挥发性有机化合物(VOCs,苯和甲苯)的性能进行了研究.XRD结果表明,负载Au对α-MnO2载体结构影响不大,但对其晶粒大小和比表面积略有影响.随着Au含量的增加,α-MnO2结晶度增强,颗粒增大,Au粒径明显增大.XPS结果表明,随着Au负载量的增加,xAu/α-MnO2的晶格氧(O2-),Mn4+和Au3+的浓度增加.H2-TPR结果表明,由于贵金属的溢氢作用,Au明显提升了xAu/α-MnO2的还原能力,其中3%Au/α-MnO2的还原能力最强.负载Au明显影响xAu/α-MnO2的催化性能,xAu/α-MnO2的催化性能与Au的颗粒分散性、低温还原性能及表面氧物种密切相关,其中3%Au/α-MnO2显示出最佳活性,其催化氧化苯和甲苯的T100分别为280和250℃.

γ-MnO_2对Tl(Ⅰ)的吸附性能

通过静态批处理吸附试验,研究了γ-MnO2对Tl（Ⅰ）（铊）的吸附性能,考察了溶液的pH、离子强度、γ-MnO2投加量、接触时间、初始ρ〔Tl（Ⅰ）〕和温度等因素对吸附的影响.结果表明：在pH为2-3的酸性溶液中,γ-MnO2对Tl（Ⅰ）的吸附容量随着pH的增大而减小;当pH为4-6时,吸附容量随pH的增加而迅速增大;而当pH〉6时,吸附达到平衡.γ-MnO2对Tl（Ⅰ）的吸附量随着离子强度的降低、γ-MnO2投加量的减小而增大.γ-MnO2对Tl（Ⅰ）的吸附在15min内达到平衡,并满足准二级动力学方程.在温度为288、303、318K的条件下,初始ρ〔Tl（Ⅰ）〕为10-1000mg/L时,最大饱和吸附量分别为53.04、49.05、45.03mg/g,符合Freundlich吸附等温方程.γ-MnO2对Tl（Ⅰ）的吸附过程是自发的放热过程.脱附研究表明,γ-MnO2表面的吸附行为属离子交换,并受离子强度影响.试验证明,γ-MnO2是一种极具潜力的Tl（Ⅰ）吸附剂.

δ-MnO_2的制备与性能

用过二硫酸铵((NH4)2S2O8)氧化Mn(Ⅱ)盐制备δ-MnO2. 比较了反应过程中Mn2+与OH-的摩尔比、反应温度、(NH4)2S2O8用量等因素对MnO2晶型的影响. 用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)分析了制得的δ-MnO2的结构. 测试了样品的热性能和循环伏安、恒电流充放电性能. 结果表明所制备的δ-MnO2具有良好的层状结构,热稳定性能较好,放电容量较高(约160 mA·h/g,2.0～4.5 V).

CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系低熔点区域控制

通过热力学计算软件FactSage计算分析了CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物低熔点区域的控制范围.从控制夹杂物成分的角度,指出随着Al2O3含量和CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域大小都是先增大后减小;随着SiO2含量和MnO含量的增加,夹杂物低熔点区域增大.为了得到低熔点夹杂物,应控制SiO2-Al2O3-CaO-MnO系中Al2O3质量分数为20%左右,CaO质量分数在25%～30%之间;同时控制CaO/SiO2比值为0.8～1,SiO2质量分数应为30%左右.

δ-MnO_2对TiO_2光催化降解甲基橙的抑制作用

采用动力学方法研究了在水悬浮液中δ-MnO2颗粒物对P-25 TiO2光催化降解甲基橙活性的影响,并利用紫外-可见漫反射光谱(DRS)和光致发光光谱(PL)对受δ-MnO2污染前后的TiO2样品进行了表征.动力学研究结果表明,在3种不同初始pH值条件下,δ-MnO2对TiO2光催化剂都具有明显的致毒效应,共存δ-MnO2的浓度越大,致毒效应越明显.表征结果表明,由于δ-MnO2与TiO2之间的界面接触,使得TiO2吸收带边蓝移,紫外光区的吸收强度降低,光致发光信号(PL)明显减弱.因此,δ-MnO2导致TiO2的禁带宽度增大,光利用率降低,并且是光生电子与空穴的复合中心.

基于MCM-41模板制备β-MnO_2纳米纤维及其催化降解亚甲基蓝染料

以介孔氧化硅材料MCM-41为模板,硝酸锰为锰源,通过浸渍、450℃焙烧4 h得到Mn-MCM-41,用NaOH溶液溶解除去氧化硅模板得到锰氧化物,采用XRD,HRTEM和N2吸附-脱附等测试技术对产物进行了表征.结果表明,所得产物是纯相的β-MnO2纳米纤维,直径小于3 nm.纳米纤维之间有序排列组成类似MCM-41模板的介孔结构,其比表面积达到136.5 m2/g.将所制备的β-MnO2纳米纤维用于催化过氧化氢氧化分解质量浓度为60 mg/L的亚甲基蓝(MB)模拟染料废水,经100 min反应后,亚甲基蓝水溶液脱色率达到97.59%.所制备的催化剂对降解处理高浓度亚甲基蓝溶液,具有降解脱色率高和反应速度快等优点.

α-MnO_2负载纳米Au催化剂低温催化氧化CO和苯的性能

以尿素为沉淀剂用沉积-沉淀法制备了α-MnO2负载Au催化剂xAu/α-MnO2(x=0-7(对应的Au负载量(质量分数)分别为0-7%)),使用X射线粉末衍射(XRD)、N2-吸附/脱附、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和H2-程序升温还原(H2-TPR)等技术对所制样品进行了表征,并测定其对CO和苯的催化氧化性能.XRD结果表明,负载Au对α-MnO2载体结构影响不大,随Au含量的增加,Au颗粒明显增大.N2-吸附/脱附和TEM结果表明,Au的加入对xAu/α-MnO2的比表面积、孔容和孔径等结构性能影响较小,表明Au分布在α-MnO2载体表面,未阻塞其孔道.XPS结果表明,随着Au负载量的增加,xAu/α-MnO2中的O2-/(O22-或O-)、Mn4+/Mn3+和Au3+/Au0的摩尔比在增加,表明其晶格氧、Mn4+和Au3+的浓度在增加.由于贵金属的溢氢作用,Au明显促进xAu/α-MnO2氧化还原能力,其中3Au/α-MnO2具有最高的氧化还原性.负载Au明显影响xAu/α-MnO2样品的催化活性,xAu/α-MnO2的催化性能与Au的分散性、氧化还原性能及表面氧物种的种类密切相关,其中3Au/α-MnO2显示出最佳活性,其催化氧化CO的T90=80°C,苯的T90=200°C.

β-MnO_2纳米棒催化氧化碱性桃红染料的研究

采用自制的β-MnO2纳米棒在酸性条件下催化氧化碱性桃红染料模拟废水,反应过程不需添加过氧化氢、无需加热.实验结果显示,低pH值(pH=1)有利于染料的脱色和降解.动力学研究表明,以β-MnO2纳米棒为催化剂分解碱性桃红染料废水的反应近似为一级反应,反应速率常数为0.1378min-1.对反应前后的溶液进行紫外和红外光谱分析,结果表明,碱性桃红在催化处理过程中芳环断开,生成脂肪胺、NH4+和CO2.

介质离子强度对Cu^(2+)在针铁矿和δ-MnO_2表面吸附影响的红外光谱

应用红外光谱研究不同离子强度(c(NaNO3)=0.01～1.0 mol/L)条件下,针铁矿和δ-MnO2吸附Cu2+前后表面羟基结构及其特征吸收峰的变化.结果表明:表面游离羟基参与了针铁矿和δ-MnO2对Cu2+的吸附,其Fe—O—(H)和Mn—O—(H)结构中的H+被Cu2+取代,转变为Fe—O—(Cu)和Mn—O—(Cu);随介质离子强度的增加,NaNO3的NO3-能以—NO2的形式参与吸附反应并缔结在两种氧化物表面;δ-MnO2吸附Cu2+后特征吸收峰未发生明显变化,而针铁矿则相反.

超级电容器用Ti/TiO_2-MnO纳米管阵列电极的制备及电化学性能

通过阳极氧化-浸渍-退火的方式获得Ti/TiO2-MnO复合电极。通过XRD测定样品的晶相结构, 通过SEM观察样品的显微形貌。结果表明, Ti/TiO2纳米管阵列孔径分布在60~95 nm, 纳米管长度在350~820 nm。常温下阳极氧化获得的TiO2为无定形结构, 500℃热处理后, TiO2变为锐钛矿（Anatase）。样品在MnSO4溶液中浸渍并500℃热处理后, 只有MnO相产生。组装扣式模拟超级电容器并测试其循环伏安曲线。CV曲线存在一对氧化还原峰, 对应H＋在纳米管中的嵌入/脱出过程。H＋在纳米管中传输过程为扩散控制。TiO2由无定形转变为Anatase晶形和在其中沉积MnO后, CV响应电流降低。

β-MnO_2的改性及其放电行为的研究

以有机溶剂THF热生长技术对β MnO2进行改性处理。XRD分析结果表明:改性后β MnO2/THF样品在晶面指数为(102)和(110)面的d值增大;热重分析结果表明:在210℃之前的失重增大;放电结果表明:改性后β MnO2/THF样品的放电性能有显著提高。

BSA与α-MnO_2及δ-MnO_2间的界面吸附作用

比较研究了牛血清白蛋白（BSA）与α-MnO2和δ-MnO2的界面吸附作用及其影响因素。结果表明，BSA在两种MnO2颗粒物表面有明显的吸附，且δ-MnO2比α-MnO2对BSA的吸附能力略强。pH3．8—8．0范围内，BSA在α-MnO2和δ-MnO2上的吸附率随pH的升高而减小，pH3．8条件下，α-MnO2上的吸附率为88．2％，δ-MnO2上的吸附率为94．0％。BSA在α-MnO2和δ-MnO2上的吸附量均随BSA浓度的增加而增大，吸附率随NaCl浓度的增加而减小。BSA在甜MnO2上的吸附具有很高的不可逆性，δ-MnO2上的吸附完全不可逆。吸附过程中BSA发生解螺旋作用，引起结构熵增大。

锑(Ⅲ)在合成性δ态-MnO_2表面的氧化机理

研究了锑 (Ⅲ )在合成性δ态 二氧化锰表面之间发生的氧化反应动力学过程 ,当pH =5 .4时 ,锑 (Ⅲ )的吸附和氧化速率很快 .氧化产物锑 (Ⅴ )释放速度也很快 ,但还原产物Mn(Ⅱ )速度较慢 .pH对氧化作用影响很大 。

超级电容器电极材料纳米α-MnO_2的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法和沉淀法制备了具有纳米结构的α-MnO2,分别对其进行X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)等测试,结果发现溶胶-凝胶法所合成的材料是由粒径为60nm的微粒组成,沉淀法所合成的材料粒径在80nm范围.并研究了不同配比的α-MnO2和活性炭组成的复合电极在各种浓度的电解液中的循环伏安性能,发现当电极中α-MnO2质量百分含量为40%～60%时,在0.5mol/LNa2SO4、2.0mol/L(NH4)2SO4、1.0mol/LKCl溶液中的比电容较高,其中在2.0mol/L(NH4)2SO4溶液中的比电容最高可达108.26F/g.

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。

超细γ-MnO_2的物理性质及电化学性能

利用化学沉淀法成功地制备了超细γ MnO2,并对样品进行了不同温度的晶化处理,采用热分析 ( TG/DSC )、粒径分布 ( PDS )、X 射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、循环伏安、恒电流放电、电化学阻抗谱等方法对样品的热稳定性、颗粒大小、晶体结构及电化学性能进行了表征和测试。研究结果表明晶化处理温度对样品的结构和电化学性能有较大影响,200℃晶化处理过的样品电化学性能最好。

水热合成制备Al掺杂α-MnO_2纳米管及其超级电容器电化学性能(英文)

通过水热法制备了未掺杂α-Mn O2和Al掺杂α-Mn O2,对产物的形貌、结构和电化学性能进行了研究.扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)观察表明制备产物呈纳米管形态.紫外-可见光谱分析计算了产物的能带间隙:随着Al的掺杂,α-Mn O2的能带间隙值降低.以未掺杂α-Mn O2与Al掺杂α-Mn O2作为电极材料,通过循环伏安(CV)和恒流充放电测试电极的超级电容器性能.在50 m Ag-1电流密度下,未掺杂α-Mn O2与Al掺杂α-Mn O2电极的比电容分别达到了204.8和228.8 Fg-1.电化学阻抗谱(EIS)分析表明Al的掺杂降低了α-Mn O2在电解液中的阻抗,有利于提高其电化学比电容.增强的比电容及在1000个循环后仍具有良好的容量保持率,使Al掺杂α-Mn O2在超级电容器中具有较好的应用前景.