改性纳米ZnO/壳聚糖复合膜的制备及其对甲基橙的吸附

用硝酸锌和氨水为原料,以均匀沉淀法制备纳米氧化锌,经四甲氧基硅烷表面改性后,加入1%壳聚糖溶液中,制得纳米氧化锌/壳聚糖复合膜(ZnO-CTF),采用XRD、SEM、FT-IR和TG进行表征.结果表明ZnO为六方晶体结构,平均粒度为34nm,表面积大,达到纳米级别;改性后的氧化锌晶型不变,衍射峰变窄,衍射强度变强,分散性良好.改性ZnO的最佳添加量为0.15 g时成膜性能好,对甲基橙的吸附率可达90.9%,与纯壳聚糖膜(CTF)吸附甲基橙相比较,ZnO-CTF的吸附性能更好,吸附率是CTF的3倍.ZnO与壳聚糖在ZnO-CTF对甲基橙的吸附中具有协同作用.     

中空ZnO/Co3O4半导体异质结的制备及其光催化性能

半导体异质结是当前光催化材料的研究热点之一,在环境领域有着广泛的应用前景.首先以六水合硝酸钴、六水合硝酸锌和2-甲基咪唑等为原料,室温合成了ZIF-8/ZIF-67复合材料,然后以其为前驱体,采用自牺牲模板法制备了中空ZnO/Co3 O4半导体异质结材料.利用XRD、SEM和N2吸-脱附等对样品进行表征.最后,以亚甲基...     

羧基化氧化石墨烯/聚偏氟乙烯杂化膜合成及其水处理研究

羧基化处理氧化石墨烯(GO)得到羧基化氧化石墨烯(GOC),通过共混法制备复合膜,对比研究GO、GOC对聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水性、抗污染性等性能的影响,测试了膜的亲水接触角、膜通量、蛋白质截留率、通量恢复率等。结果表明:GOC/PVDF膜部分β晶型转变为α晶型,表面小孔增多,断面指状孔及海绵状孔径变小,热稳定性提高,亲水性增强,接触角由原膜的81.0°降低到41.2°;水通量和孔隙率分别提高至原膜的3倍和2倍;BSA截留率最大可达到40%。     

不同形貌ZnO的可控合成及其Ag增强的光催化性能研究

在水和乙二醇(EG)组成的二元体系中,以Zn(CH3COO)2.2H2O为锌源,CO(NH2)2为沉淀剂,通过改变水和乙二醇的体积比,进行水热反应,实现不同形貌ZnO的可控合成。在上述体系中加入不同量AgNO3进行水热反应,制备了Ag/ZnO复合物。以甲基橙为例,测试了ZnO及Ag/ZnO复合物的光催化性能。结果表明,棒形ZnO的光催化性能优于球形ZnO的光催化性能,而且Ag的复合有效增强了ZnO的光催化活性。     

CuO薄膜与过氧化氢协同光催化降解甲基橙

本文以Cu(NO3)2.3H2O为铜源,浓氨水为络合剂和NaOH调节溶液的pH,采用化学浴法(CBD)制备了CuO薄膜。通过X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其光催化前后的结构和形貌进行了表征。将CuO薄膜放在含有H2O2的甲基橙溶液中,经不同光源照射一定时间后,取其溶液进行可见分光光度分析来研究CuO薄膜的光催化性能。试验结果表明:紫外灯光源下,当催化剂CuO薄膜的表面积为12.50cm2、3.0%H2O2用量为40.0ml、pH=7时,降解甲基橙溶液的效果较好,光照10min后降解率就达到100.0%;不加H2O2时,需光照40min降解率才能达到100.0%,说明H2O2对CuO膜光催化降解甲基橙起到协同促进作用。     

Nd离子掺杂TiO_2纳米颗粒制备及其光催化降解性能

凝胶法制备了Nd离子掺杂TiO2纳米颗粒,采用X射线衍射(XRD)表征了催化剂的晶体结构·以甲基橙为有机底物,测试了Nd掺杂TiO2纳米颗粒光催化活性·结果表明:二氧化钛的主要晶相为锐钛矿相,Nd掺杂可阻止晶相转移·Nd掺杂量为1·5%时,催化活性最高,达到90%以上·     

钛酸锶纳米晶光催化剂合成及表征综合实验设计

采用电化学法合成钛酸锶纳米晶,研究了反应电流对结晶状况、形貌、尺寸和光催化性能的影响。X射线衍射仪、透射电镜和紫外-可见分光光度计测试结果表明:室温条件下,反应电流3A时可以得到结晶良好、粒径60nm、最大光吸收边380nm的钛酸锶纳米晶,100min内对甲基橙溶液的降解效率可达93%。该实验路线简单易行,涵盖知识点多,有利于培养学生综合运用知识进行科学研究的能力,可以作为材料化学专业的综合性实验项目。     

ZnO纳米花的低温液相合成及光催化性能研究

以硫酸锌为锌料,采用低温液相的方法合成了具有花状结构的纳米ZnO,并用XRD和SEM对样品进行了测试表征;考察了不同条件下制备的样品降解甲基橙的性能．结果表明：以碳酸钠做沉淀剂及3％的油酸钠做表面活性剂时,所得样品在2h对甲基橙的降解率可达90％以上．     

ZnO纳米棒在染料敏化太阳能电池中的应用

以Zn（Ac）2·2H2O为原料制备了ZnO材料,并研究了其在染料敏化太阳能电池方面的性能.SEM扫描显示制备的ZnO材料为一维的纳米棒,通过电化学测试得到了构建染料敏化电池的主要性能参数：Jsc=0.34 mA/cm 2、Voc=0.64 V、FF=45.04%、η=0.098%,并对电池的各方面的性能指标进行系统的分析.     

黄原酸基高岭土对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用湿法工艺对高岭土原土进行改性,制备了黄原酸基高岭土(XK).通过FT-IF、SEM分析对其进行了表征,结果表明XK已成功合成;XK对亚甲基蓝具有很好的吸附效果,其突出的优点是处理后固液分离简便快速.通过单一因素研究得出,最佳实验条件:在25℃,p H=8.0⁹.2、亚甲基蓝初始质量浓度为150mg·L9.2、亚甲基蓝初始质量浓度为150mg·L^(-1)、XK的用量为2.5g·L(-1)、XK的用量为2.5g·L^(-1)、吸附作用时间为30min的条件下,甲基橙的去除率可达到99.65%,处理后残余甲基橙的浓度为0.5250mg·L(-1)、吸附作用时间为30min的条件下,甲基橙的去除率可达到99.65%,处理后残余甲基橙的浓度为0.5250mg·L^(-1),可达标排放.     

电气石对TiO2光催化活性的影响研究

采用电气石负载TiO2可见响应光催化功能材料,以甲基橙为降解脱色对象,考查了不同电气石加入量、催化剂质量、pH以及甲基橙浓度对光催化活性的影响。实验结果表明:电气石的加入有利于TiO2光催化活性的提高,其中电气石掺杂量为1%为最佳比例;催化剂加入量的增加有助于甲基橙的降解;在催化剂质量为0.2 g的条件下,甲基橙浓度为40 mg.L-1光催化降解甲基橙的效果最好。     

黄原酸基高岭土对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用湿法工艺对高岭土原土进行改性,制备了黄原酸基高岭土(XK).通过FT-IF、SEM分析对其进行了表征,结果表明XK已成功合成;XK对亚甲基蓝具有很好的吸附效果,其突出的优点是处理后固液分离简便快速.通过单一因素研究得出,最佳实验条件:在25℃,p H=8.0⁹.2、亚甲基蓝初始质量浓度为150mg·L9.2、亚甲基蓝初始质量浓度为150mg·L^(-1)、XK的用量为2.5g·L(-1)、XK的用量为2.5g·L^(-1)、吸附作用时间为30min的条件下,甲基橙的去除率可达到99.65%,处理后残余甲基橙的浓度为0.5250mg·L(-1)、吸附作用时间为30min的条件下,甲基橙的去除率可达到99.65%,处理后残余甲基橙的浓度为0.5250mg·L^(-1),可达标排放.     

应用织构极图研究ZnO外延膜的晶体取向特征

用MOCVD法在蓝宝石衬底上生长ZnO外延膜。用理学D/m ax 2550转靶衍射仪测量ZnO外延膜织构。观察到试样存在2种晶体取向关系：ZnO[11-20]//A l2O3[10-10]及ZnO[10-10]//A l2O3[10-10]。计算得到晶格取向极点分布平均半高宽为12.26O,且前一种取向晶体的数量是后者的13倍。探讨了2种取向的热力学稳定性。给出了外延膜取向特性的逐层分析结果。     

微电极阵列的制备及电化学性质的研究

利用LB技术制备二维有序聚苯乙烯微球(PS)阵列模板,构造了二维氧化锌(ZnO)球腔阵列.考察了亚相的配比以及滑速对聚苯乙烯微球阵列有序性的影响,并在ZnO球腔内电化学沉积纳米金.实验结果表明:以乙醇-水混合物体积比1.5:8.5的混合液作亚相时,得到大面积有序排列的微球模板,沉积金后的微电极阵列具有良好的电化学性质.     

水热一锅法制备ZnS-SnS_2复合光催化剂及其光催化性能研究

以SnCl_4·4H_2O、ZnSO_4·7H_2O和硫脲为原料,采用水热一锅法制备ZnS-SnS_2复合光催化剂.利用X-射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对产物的物相组成和形貌进行表征,并探讨水热条件对产物的影响.选取甲基橙作为目标降解物研究合成产品的光催化性能.结果表明,合成的ZnS-SnS_2复合物光催化降解效率明显优于单一的ZnS和SnS_2,在160℃下反应8 h合成的ZnS-SnS_2表现出最高的光催化活性,光照3 h后,甲基橙的降解率达到89%.     

菜粕活性碳制备及其对甲基橙的吸附性能

以菜粕为原料,采用磷酸活化法制备了孔隙发达的活性碳,通过扫描电子显微镜和表面孔隙测定仪对样品进行了表征,考察了菜粕活性碳对水溶液中甲基橙的吸附性能.试验结果表明,制备的活性碳表面形成了具有发达的孔隙结构,比表面积为1521.2 m2/g,平均孔径为1.49 nm.所制备的活性碳对甲基橙的吸附过程符合伪二级反应动力学方程,qe的计算值与实测值有较高的一致性.采用Freundlich和Langmuir方程考察菜粕对甲基橙吸附等温线,实验结果显示吸附更符合Langmuir模型,在283、293和313 K时,其最大吸附量(qm)分别为337、366和376 mg·g-1.甲基橙溶液初始浓度100 mg/L,投加量为0.3 g/L,p H值为3,反应时间2 h去除率可以达到90%以上,菜粕活性碳能有效去除水溶液中的甲基橙.     

TiO2/壳聚糖复合膜降解甲基橙的研究

采用流延成膜法,以戊二醛为交联剂制备Ti O2/壳聚糖复合膜。用X射线衍射仪,傅立叶红外光谱仪以及扫描电镜对复合膜进行表征,并研究了不同戊二醛含量对壳聚糖膜溶胀率的影响。以甲基橙降解反应为模型,研究Ti O2/壳聚糖复合膜降解染料废水的性能。结果表明：Ti O2与壳聚糖相容性较好,加入Ti O2可提高复合膜的机械强度,戊二醛交联能有效抑制膜的过度溶胀;复合膜对甲基橙的降解效果良好：当复合膜用量为0.30g,初始浓度为5mg/L甲基橙溶液50m L,p H为2.36,紫外光照射80min,降解率可达到85%以上,具有较好的应用前景。     

石墨烯基复合水凝胶的构筑及其对甲基橙的光催化降解效果

利用水热合成方法,在有机胺存在时,合成了钛铌酸掺杂的石墨烯基复合水凝胶。分别考察了有机胺的种类和钛铌酸的含量对制备的石墨烯基复合水凝胶的形貌和光催化性能的影响。最终分别比较了石墨烯水凝胶、钛铌酸纳米片和钛铌酸掺杂石墨烯基复合水凝胶对甲基橙在紫外-可见光下的光催化效果。结果表明,钛铌酸掺杂的石墨烯基复合水凝胶在紫外-可见光下对甲基橙具有更好的消除效果。该材料具有易携带、易回收、良好的吸附和优异的光催化效果于一体的特点。     

聚二茂铁硅烷膜在水溶液中的循环伏安研究

采用循环伏安法研究了聚二茂铁二甲基硅烷膜(PFDMS)和聚二茂铁甲基苯基硅烷膜(PFMPS)在8种常规电解质水溶液中的电化学行为，在一些电解质水溶液中，循环伏安峰迅速衰减，而在一些电解质水溶液中可得到稳定、重复的循环伏安谱．测定了两种膜在LiClO4水溶液中循环伏安过程的表面传递系数(ana)、表观扩散系数(Dapp)和表面电荷传递速率常数(K^0)，讨论了膜的电极过程机理．     

基于晶界特征分布优化的FCC高熵合金耐蚀性提升

采用电子背散射衍射、动电位极化曲线和电化学交流阻抗谱技术,针对FCC结构单相CoCrFeMnNi高熵合金,研究10%～40%冷轧退火合金的晶界特征分布(GBCD)及其在0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中的电化学行为。结果表明：10%冷轧退火使特殊晶界比例提升到初始状态(45%)的1.6倍(71.4%),组织形成大尺寸晶粒团簇,即实现了GBCD优化,而20%～40%冷轧退火导致特殊晶界比例显著下降。10%冷轧退火对该合金GBCD的优化,降低其自腐蚀电流密度至3.990×10^-6 A·cm^-2、提高膜层电阻至4.666×10⁴Ω·cm²以及增大电荷传递电阻至3 770Ω·cm²,使该合金表现出优异的耐蚀性。揭示了钝化膜致密性是控制该合金电化学反应的主导因素,提升特殊晶界比例可改善钝化膜致密性,促使膜层电阻急剧增大。