铬污染土壤修复材料FeS2/Fe^0及外场强化修复技术研究

以甘肃某铬化工场地污染土壤作为处理对象,通过黄铁矿高能球磨活化铁粉制备了铬还原修复材料FeS2/Fe^0,考察了该材料对铬污染土壤的还原修复效果,并探究了外场强化修复铬污染土壤的方法。结果表明,FeS2/Fe^0修复Cr(Ⅵ)含量为448.1 mg/kg的污染土壤,30 d后去除率达到99.1%,微波场可有效缩短修复周期,机械力—微波场联合作用可将总Cr(Ⅵ)含量为4995 mg/kg的污染土壤修复降至1.9 mg/kg。

纳米Fe^0/FeS复合材料制备及降解偶氮染料废水

以Na_2S为硫源成功制备了比表面积为29.61 m^2/g、含有纳米Fe^0、少量FeS及铁氧化物的纳米S-nZVI新型复合材料,用于典型偶氮染料甲基橙的降解。优化了材料的硫化率、投加量和初始甲基橙含量等降解工艺参数,并研究了不同硫化率下S-nZVI降解甲基橙的动力学。结果表明,S-nZVI材料的硫化率和投加量等因素对甲基橙降解效率具有较大的影响,而甲基橙初始含量对其影响并不大。当甲基橙初始质量浓度为20 mg/L,控制优化降解条件S-nZVI硫化率(Fe^0、FeS的摩尔比)为3:1,投加量为70 mg,反应10 min左右,降解率接近100%。反应40 min时,S-nZVI降解甲基橙符合准1级反应动力学。合成的纳米S-nZVI新型复合材料具有很大的工业应用潜力。

富锂正极材料Li[Li_(0.2)Mn_(0.4)Fe_(0.4)]O_2的表面包覆改性

用共沉淀法合成了富锂正极材料Li[Li0.2Mn0.4Fe0.4]O2,并对其表面进行Al2O3包覆。采用XRD、SEM和电化学测试等方法对样品进行表征。结果表明,与Li[Li0.2Mn0.4Fe0.4]O2相比,包覆改性后的Li[Li0.2Mn0.4Fe0.4]O2具有较好的电化学性能,其初始放电容量未明显降低,而循环寿命大大提高,4.0%Al2O3包覆处理的富锂正极材料经50次充放电循环后,容量衰减量在9%左右。

阴极材料Ba_(0．5)Sr_(0．5)Co_(0．8)Fe_(0．2)O_(3-δ)的制备和性能

用共沉淀法合成了具有单一的立方型钙钛矿结构的新型阴极材料Ba0．5Sr0．5Co0．8Fe0．2O3-δ,研究了材料的电导率和热膨胀系效与温度的关系．结果表明,前驱体在1100℃煅烧3 h后形成具有单一的立方型钙钛矿结构尺寸小于1μm的Ba0．5Sr0．5Co0．8Fe0.2O3-δ粉末;在500-600℃致密材料的电导率高于100 S／cm,热膨胀系效随着温度的升高从13．62×10-6逐渐增大到18．75×10-6,当温度超过700℃后急剧增大．致密材料热膨胀系数在高温下剧增的主要原因是材料中比较大的氧损失．

溶胶-凝胶法制备Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4纳米材料特性的研究（英文）

利用溶胶-凝聚法制备了Nio.5Zno.5Fe_2O_4;粉末材料,烧结温度范围600℃~950℃。对材料的结构、红外、磁学和微波吸收特性进行了研究。材料的XRD图谱和原子力显微镜形貌观察表明,材料在纳米尺度范围之内。在500 cm-~600cm-1波数范围内,材料具有明显的红外吸收特性。材料的晶粒尺寸随着烧结温度的提高而增加,且较高温度烧结的材料具有相对低的矫顽力和饱和磁场。利用反射衰减实验研究材料在6 GHz^10 GHz波段范围的吸波特性,结果表明,0.33 mm厚度的样品在常温下的反射衰减达到1.8 dBm。

富锂正极材料Li[Li_(0.2)Mn_(0.4)Fe_(0.4)]O_2的表面包覆改性

用共沉淀法合成了富锂正极材料Li[Li0.2Mn0.4Fe0.3Al0.1]O2,并对其表面进行AlPO4包覆。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、电化学测试等方法对样品进行表征。结果表明,与Li[Li0.2Mn0.4Fe0.4]O2相比,包覆改性后的Li[Li0.2Mn0.4Fe0.4]O2具有较好的电化学性能,其初始放电容量未明显降低,而循环寿命大大提高,经50次充放电循环后,容量衰减量在10%左右。

LiMn_(0.8)Fe_(0.2)PO_4/C纳米复合材料的制备与电化学性能研究

结合溶胶-凝胶和高温固相合成方法成功制备了橄榄石结构的LiMn0.8Fe0.2PO4/C固溶体材料, X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征结果表明纳米尺度的LiMn0.8Fe0.2PO4颗粒均匀分散于原位形成的碳导电网络中。将该纳米复合材料用作锂离子电池正极材料时, 充放电曲线中除了对应于Fe3＋/Fe2＋电对的较短平台（-3.5 V vs Li＋/Li）外, 更高电压的长平台（-4.1 V vs Li＋/Li）对应于LiMn0.8Fe0.2PO4晶格中Mn随Li＋脱出嵌入的氧化还原反应, 该高的电压平台可明显提高相应锂离子电池的能量密度。此外, 使用恒电流间歇滴定技术（GITT）和电化学阻抗谱（EIS）详细研究了LiMn0.8Fe0.2PO4/C电极中锂的化学扩散行为, GITT和EIS所得的锂化学扩散系数DLi分别为5×10-15 - 1×10-14 cm2/s和1.27×10-13 - 2.11×10-13 cm2/s。研究结果表明, DLi值随测试温度的升高而增加, 因此可以通过提高工作温度来改善该类材料的电化学性能。

低碳氮比污水投加Fe^0、Fe^(2+)协同活性污泥脱氮效率对比分析

我国许多城市污水属于典型的低碳氮比污水,低碳氮比污水本身所能提供的碳源已经不能满足高效脱氮的要求。以强化活性污泥脱氮性能为目的,本文探究了Fe^0、Fe^(2+)及其投加剂量对活性污泥脱氮性能的影响。实验结果表明:Fe^0和Fe^(2+)对活性污泥脱氮有明显的促进作用。当Fe^0投加浓度为0.1g/L时,硝态氮去除率最高(35%),比不添加Fe^0时脱氮效率提高了5%。当Fe^(2+)投加浓度为0.05g/L时,硝态氮去除率最高(43%),比不添加Fe^(2+)时脱氮效率提高了8%。

电解质Ce_(0.95)Fe_(0.05)O_(2-δ)超细粉体的制备与表征

以硝酸铈与硝酸铁为原料,采用溶胶凝胶法制得电解质材料Ce0.95Fe0.05O2-δ,对其粉末进行了压片、煅烧。采用IR、XRD、SEM、TG等手段对其性能与结构进行了测试和分析。

聚吡咯-钴锌铁氧体复合材料的制备及性能

用聚丙烯酰胺凝胶法制备纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体,再用原位聚合法制备聚吡咯-钴锌铁氧体(PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4)复合材料。使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了复合材料的结构和形貌,用振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪测试了复合材料的磁性能和介电性能。结果表明:样品为纯PPy和PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4,平均粒径分别约为200 nm和180 nm;Co0.5Zn0.5Fe2O4的磁化强度(Ms)和剩余磁化强度(Mr)分别为65.95 emu/g和15.44 emu/g,均大于PPyCo0.5Zn0.5Fe2O4,但矫顽力(Hc)为153.51 Oe,小于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4;PPy的介电损耗(tanε=ε''/ε')大于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4,反射损耗小于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4,这是Co0.5Zn0.5Fe2O4的引入所致;在频率为15.2 GHz处,PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4复合材料的反射损耗达到最大值-16.4 dB,频带宽为2.5 GHz。

镍包覆氧化铝增强铁基复合材料的界面行为及其耐磨性(英文)

采用化学沉积法在Al_(2)O_(3)表面制备了Ni镀层,将所制得的Ni包覆Al_(2)O_(3)颗粒(Al_(2)O_(3)p@Ni)作为铁基体的增强颗粒,采用SPS法制备了镀镍氧化铝增强铁基复合材料(Al_(2)O_(3)p@Ni/Fe)。通过优化化学镀工艺,使得Al_(2)O_(3)表面被Ni层均匀覆盖。Ni镀层呈典型的花椰菜状结构,尺寸为1~4μm,施镀过程中镍首先沉积在Al_(2)O_(3)表面的凹坑和孔洞中,然后逐渐长大向外扩展。Ni镀层与Al_(2)O_(3)紧密结合,厚度可达100μm。在烧结过程中,Ni镀层不仅提高了Al_(2)O_(3)与铁基体之间的润湿性,而且促进了Al_(2)O_(3)与铁基体在界面处的扩散和反应。最终,通过机械结合、扩散反应和冶金反应形成了Al_(2)O_(3)/Ni A1_(2)0_(4)/(Al_(0.8)Cr_(0.2))_(2)O_(3)/Ni Fe_(2)O_(4)/Ni/铁基体界面,大大提高了界面结合强度。同时,对Al_(2)O_(3)p@Ni/Fe复合材料和无表面处理的Al_(2)O_(3)p/Fe复合材料进行了磨损试验,结果表明,与Al_(2)O_(3)p/Fe复合材料相比,Al_(2)O_(3)p@Ni/Fe复合材料的磨损质量损失降低了50%,摩擦系数降低了12.5%。Al_(2)O_(3)p@Ni/Fe复合材料的耐磨性明显提高。