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花状微球Znln_2S_4/碳量子点复合物用于光催化还原Cr(Ⅵ)(英文)
被引量:
7
1
作者
刘白白
刘心娟
+6 位作者
李蕾
李建伟
李灿
宫银燕
牛棱渊
赵新生
孙长庆
《Chinese Journal of Catalysis》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期1901-1909,共9页
六价铬Cr(Ⅵ)是废水中常见的重金属污染物,广泛应用于电镀、皮革制造、金属表面处理、纺织制造等领域.传统的处理方法有吸附、超滤、反渗透和凝固等.但是,这些方法均具有一定的缺陷,比如膜污染、高功耗、高运行和维护成本.Cr(Ⅲ)有较低...
六价铬Cr(Ⅵ)是废水中常见的重金属污染物,广泛应用于电镀、皮革制造、金属表面处理、纺织制造等领域.传统的处理方法有吸附、超滤、反渗透和凝固等.但是,这些方法均具有一定的缺陷,比如膜污染、高功耗、高运行和维护成本.Cr(Ⅲ)有较低毒性且易在水溶液中沉淀形成Cr(OH)_3,因此,将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)被认为是一种有效去除Cr(Ⅵ)的策略.近年来,半导体光催化技术广受关注,被用于去除有毒污染物、还原二氧化碳和分解水,并在光催化还原Cr(Ⅵ)领域取得一系列进展.但是,探索开发可见光响应的高效光催化剂仍是挑战.三元金属硫属元素化合物半导体具有独特的光电特性和催化活性,备受关注.尤其是窄带Znln_2S_4被认为是一种有潜力的可见光催化剂.但是,由于其较窄的光响应范围以及光生载流子短的寿命,使得它的催化活性很低.研究表明,控制形貌、掺杂贵金属和构筑异质结复合物能够提高Znln_2S_4的光催化活性.不幸的是,有关Znln_2S_4在光催化还原Cr(Ⅵ)中的应用还鲜有报道.本文通过构筑花状微球Znln_2S_4和碳量子点(CQDs)异质结,合成Znln_2S_4/CQDs复合物,获得高效光催化还原Cr(Ⅵ)活性的复合光催化剂.扫描电子显微镜和高分辨投射电子显微镜结果显示, Znln_2S_4/CQDs复合物是由花瓣自组装的花状微球结构, CQDs分散在Znln_2S_4花瓣上,形成很好的界面接触,有利于光催化过程的进行.紫外可见吸收光谱结果表明, Znln_2S_4/CQDs复合物在可见光区域展现了很好的吸收.随着CQDs含量的增加, Znln_2S_4/CQDs复合物的光吸收能力增加,有利于提高其催化活性.电化学阻抗谱、光电流响应曲线和原位电子顺磁共振谱结果表明, CQDs可以作为电子受体材料,促进光生载流子的转移,抑制其复合,从而延长光生载流子的寿命.通过光催化还原Cr(Ⅵ)的实验发现,与纯Znln_2S_4相比, Znln_2S_4/CQDs复合物具有增强的光催化活性,并且与CQDs的掺杂比例有关.在可见光照射40 min后,当CQDs的掺杂比例为0.5 wt%时, Znln_2S_4/CQDs复合物对Cr(Ⅵ)的还原率达到93%.Znln_2S_4/CQDs复合物优异的催化活性归因于其优异的光吸收,良好的界面电荷转移,和CQDs的下转换特性.另外,光催化还原Cr(Ⅵ)实验被循环3次后发现, Cr(Ⅵ)的还原率没有明显降低.同时, X射线衍射、扫描电子显微镜和光电子能谱结果表明,催化反应之后的Znln_2S_4/CQDs复合物的结构、形貌和组分均未发生变化,说明Znln_2S_4/CQDs复合物具有良好的稳定性.本工作以期为进一步设计具有理想功能的CQDs基复合材料提供有价值的信息.
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关键词
Znln2S4
碳量子点
花状微球
助催化剂
光电化学
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职称材料
铵浸钢渣熔融还原提铁制备微晶玻璃研究
被引量:
7
2
作者
孙靖婷
谭昭君
+3 位作者
王江
韩笋
郭学益
童志博
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2020年第5期908-912,共5页
利用氯化铵浸出钢渣,可有效浸取Ca元素并就地固定CO2制备碳酸钙,浸出后的铵浸渣由于CaO含量的降低,无需加入大量的改质剂就能还原提铁并制备微晶玻璃。基于此,引入热力学计算,对铵浸钢渣提铁并制备微晶玻璃的可行性进行探究,初步结果表...
利用氯化铵浸出钢渣,可有效浸取Ca元素并就地固定CO2制备碳酸钙,浸出后的铵浸渣由于CaO含量的降低,无需加入大量的改质剂就能还原提铁并制备微晶玻璃。基于此,引入热力学计算,对铵浸钢渣提铁并制备微晶玻璃的可行性进行探究,初步结果表明铵浸钢渣与40wt%的SiO2混合后进行提铁,铁的还原率高达98.47%,且还原渣物相主要为透辉石;由还原渣制备得到的基础玻璃在800℃下核化1 h,960℃下晶化1 h,得到微晶玻璃,其主晶相为透辉石,并夹杂部分钙长石;基础玻璃析晶活化能为597.4 kJ/mol,晶体生长指数均小于3,为表面析晶。
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关键词
铵浸钢渣
铁还原
微晶玻璃
透辉石
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职称材料
铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃
被引量:
1
3
作者
孙靖婷
童志博
+2 位作者
刘诗昌
谢秋燕
张娜娜
《中国资源综合利用》
2022年第6期17-20,26,共5页
基于钢渣和二氧化碳综合利用的思路,本研究利用铵浸钢渣固化砷碱渣来制备微晶玻璃。其间对脱硫渣进行预处理,并加入高铝粉煤灰和碎玻璃调整原料成分,经高温碳热反应得到规整的饼状铁块,铁的回收率为99%左右,还原渣晶相均为透辉石和霞石...
基于钢渣和二氧化碳综合利用的思路,本研究利用铵浸钢渣固化砷碱渣来制备微晶玻璃。其间对脱硫渣进行预处理,并加入高铝粉煤灰和碎玻璃调整原料成分,经高温碳热反应得到规整的饼状铁块,铁的回收率为99%左右,还原渣晶相均为透辉石和霞石。热处理后,基础玻璃完全转化为微晶玻璃,主晶相为透辉石和霞石,其砷浸出量均小于1 mg/L,达到固砷的目的。砷碱渣的加入明显提高了析晶活化能,晶体生长指数均小于3,其为表面析晶,需要加入形核剂转变为体积析晶。
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关键词
砷碱渣
脱硫渣
微晶玻璃
综合利用
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职称材料
题名
花状微球Znln_2S_4/碳量子点复合物用于光催化还原Cr(Ⅵ)(英文)
被引量:
7
1
作者
刘白白
刘心娟
李蕾
李建伟
李灿
宫银燕
牛棱渊
赵新生
孙长庆
机构
中国计量大学
材料
科学与
工程
学院
长江
师范学院
超常
配位键
工程与
新
材料
技术
重点
实验室
江苏
师范
大学物理与电子
工程
学院
新
加坡南洋理工大学电气与电子
工程
学院
出处
《Chinese Journal of Catalysis》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期1901-1909,共9页
基金
国家自然科学基金(21401180,21776119)
浙江省自然科学基金(LY18E060005,LY18E020007,LQ18E030005)
徐州市基金(KC16SG25).
文摘
六价铬Cr(Ⅵ)是废水中常见的重金属污染物,广泛应用于电镀、皮革制造、金属表面处理、纺织制造等领域.传统的处理方法有吸附、超滤、反渗透和凝固等.但是,这些方法均具有一定的缺陷,比如膜污染、高功耗、高运行和维护成本.Cr(Ⅲ)有较低毒性且易在水溶液中沉淀形成Cr(OH)_3,因此,将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)被认为是一种有效去除Cr(Ⅵ)的策略.近年来,半导体光催化技术广受关注,被用于去除有毒污染物、还原二氧化碳和分解水,并在光催化还原Cr(Ⅵ)领域取得一系列进展.但是,探索开发可见光响应的高效光催化剂仍是挑战.三元金属硫属元素化合物半导体具有独特的光电特性和催化活性,备受关注.尤其是窄带Znln_2S_4被认为是一种有潜力的可见光催化剂.但是,由于其较窄的光响应范围以及光生载流子短的寿命,使得它的催化活性很低.研究表明,控制形貌、掺杂贵金属和构筑异质结复合物能够提高Znln_2S_4的光催化活性.不幸的是,有关Znln_2S_4在光催化还原Cr(Ⅵ)中的应用还鲜有报道.本文通过构筑花状微球Znln_2S_4和碳量子点(CQDs)异质结,合成Znln_2S_4/CQDs复合物,获得高效光催化还原Cr(Ⅵ)活性的复合光催化剂.扫描电子显微镜和高分辨投射电子显微镜结果显示, Znln_2S_4/CQDs复合物是由花瓣自组装的花状微球结构, CQDs分散在Znln_2S_4花瓣上,形成很好的界面接触,有利于光催化过程的进行.紫外可见吸收光谱结果表明, Znln_2S_4/CQDs复合物在可见光区域展现了很好的吸收.随着CQDs含量的增加, Znln_2S_4/CQDs复合物的光吸收能力增加,有利于提高其催化活性.电化学阻抗谱、光电流响应曲线和原位电子顺磁共振谱结果表明, CQDs可以作为电子受体材料,促进光生载流子的转移,抑制其复合,从而延长光生载流子的寿命.通过光催化还原Cr(Ⅵ)的实验发现,与纯Znln_2S_4相比, Znln_2S_4/CQDs复合物具有增强的光催化活性,并且与CQDs的掺杂比例有关.在可见光照射40 min后,当CQDs的掺杂比例为0.5 wt%时, Znln_2S_4/CQDs复合物对Cr(Ⅵ)的还原率达到93%.Znln_2S_4/CQDs复合物优异的催化活性归因于其优异的光吸收,良好的界面电荷转移,和CQDs的下转换特性.另外,光催化还原Cr(Ⅵ)实验被循环3次后发现, Cr(Ⅵ)的还原率没有明显降低.同时, X射线衍射、扫描电子显微镜和光电子能谱结果表明,催化反应之后的Znln_2S_4/CQDs复合物的结构、形貌和组分均未发生变化,说明Znln_2S_4/CQDs复合物具有良好的稳定性.本工作以期为进一步设计具有理想功能的CQDs基复合材料提供有价值的信息.
关键词
Znln2S4
碳量子点
花状微球
助催化剂
光电化学
Keywords
ZnIn2S4
Carbon quantum dots
Flowerlike microspheres
Co‐catalyst
Photoelectronchemical
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
O643.36 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
铵浸钢渣熔融还原提铁制备微晶玻璃研究
被引量:
7
2
作者
孙靖婷
谭昭君
王江
韩笋
郭学益
童志博
机构
长江
师范学院
中南大学冶金与环境
学院
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2020年第5期908-912,共5页
基金
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN201801403)
重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0457)
+1 种基金
重庆市涪陵区自然科学基金(FLKJ,2018BBA3058)
长江师范学院自然科学基金(2017XJQN07)。
文摘
利用氯化铵浸出钢渣,可有效浸取Ca元素并就地固定CO2制备碳酸钙,浸出后的铵浸渣由于CaO含量的降低,无需加入大量的改质剂就能还原提铁并制备微晶玻璃。基于此,引入热力学计算,对铵浸钢渣提铁并制备微晶玻璃的可行性进行探究,初步结果表明铵浸钢渣与40wt%的SiO2混合后进行提铁,铁的还原率高达98.47%,且还原渣物相主要为透辉石;由还原渣制备得到的基础玻璃在800℃下核化1 h,960℃下晶化1 h,得到微晶玻璃,其主晶相为透辉石,并夹杂部分钙长石;基础玻璃析晶活化能为597.4 kJ/mol,晶体生长指数均小于3,为表面析晶。
关键词
铵浸钢渣
铁还原
微晶玻璃
透辉石
Keywords
steel slag leached by ammonium chloride
iron reduction
glass-ceramics
diopside
分类号
TQ171.7 [化学工程—玻璃工业]
下载PDF
职称材料
题名
铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃
被引量:
1
3
作者
孙靖婷
童志博
刘诗昌
谢秋燕
张娜娜
机构
长江师范学院超常配位键工程与新材料技术实验室
出处
《中国资源综合利用》
2022年第6期17-20,26,共5页
基金
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN202001409)
重庆市涪陵区自然科学基金项目(FLKJ2018BBA3058)
大学生创新创业训练计划项目(S202010647003,S202110647001)。
文摘
基于钢渣和二氧化碳综合利用的思路,本研究利用铵浸钢渣固化砷碱渣来制备微晶玻璃。其间对脱硫渣进行预处理,并加入高铝粉煤灰和碎玻璃调整原料成分,经高温碳热反应得到规整的饼状铁块,铁的回收率为99%左右,还原渣晶相均为透辉石和霞石。热处理后,基础玻璃完全转化为微晶玻璃,主晶相为透辉石和霞石,其砷浸出量均小于1 mg/L,达到固砷的目的。砷碱渣的加入明显提高了析晶活化能,晶体生长指数均小于3,其为表面析晶,需要加入形核剂转变为体积析晶。
关键词
砷碱渣
脱硫渣
微晶玻璃
综合利用
Keywords
arsenic alkali slag
desulfurization slag
glass-ceramic
comprehensive utilization
分类号
TQ171.733 [化学工程—玻璃工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
花状微球Znln_2S_4/碳量子点复合物用于光催化还原Cr(Ⅵ)(英文)
刘白白
刘心娟
李蕾
李建伟
李灿
宫银燕
牛棱渊
赵新生
孙长庆
《Chinese Journal of Catalysis》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
下载PDF
职称材料
2
铵浸钢渣熔融还原提铁制备微晶玻璃研究
孙靖婷
谭昭君
王江
韩笋
郭学益
童志博
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2020
7
下载PDF
职称材料
3
铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃
孙靖婷
童志博
刘诗昌
谢秋燕
张娜娜
《中国资源综合利用》
2022
1
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职称材料
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