Cu_2O@TiO_2核壳异质结的制备及其光催化性能研究

由于二氧化钛和氧化亚铜具有优异的光催化性能,从而被广泛应用于许多领域,如降解污染物,自清洁的涂料等.设计一种反应温度为180℃和反应时间为3 h的溶剂热方法,以乙二醇作为溶剂,硝酸铜作为反应试剂,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,合成具有球状结构的Cu_2O颗粒.进一步以酞酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用溶剂热法合成具有核/壳结构的Cu_2O@TiO_2球状颗粒.这种具有核壳结构的复合材料形成p-n异质结.创新点在于在两种不同半导体金属氧化物之间成功形成均匀的核壳异质结.所制备的样品采用带有能谱(EDS)仪的扫描电子显微镜,透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对样品形貌进行表征.在室温条件下,以500 W氙灯为光源,对甲基橙(MO)溶液进行光催化降解测试.结果表明,产物的光催化性能明显高于Cu_2O和TiO_2光催化性能.     

纳米球形Ag2CO3/Ag3PO4核壳材料的制备及其光催化性能

在离子液体辅助下,采用两步水热法制备纳米球形Ag2CO3/Ag3PO4核壳材料.用XRD,SEM,TEM,EDS和UV-Vis spectrum对产物进行了表征,通过可见光催化降解甲基橙试验,对产物的光催化活性进行了考察.结果表明合成产物为纳米级球形Ag2CO3/Ag3PO4核壳结构,颗粒大小为50～200 nm.Ag...     

Pb(Ⅱ)在改性龙眼壳活性炭上的吸附行为及机理研究

以甲醛/硫酸为改性剂,对龙眼壳活性炭进行改性制备吸附剂(LCSF),并用LCSF对模拟废水中的Pb(Ⅱ)进行吸附,考察了Pb(Ⅱ)初始质量浓度、p H值、吸附时间、吸附温度对铅吸附量的影响.结果表明LCSF提高了对Pb(Ⅱ)的吸附性能,最佳工艺条件为:荔枝壳活性炭用量0. 05 g、铅初始浓度为120 mg/L、p H=5、吸附时间45 min、吸附温度298 K,在此工艺条件下,改性龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附量可达229. 72 mg/g.该吸附过程符合准二级吸附动力学模型,其热力学参数△G <0、△H> 0、△S> 0,说明该吸附是自发的吸热吸附过程.     

Fe3O4/SiO2复合磁性粒子的制备及其药物缓释行为

目的:采用共沉淀法和溶剂热法制备Fe_3O_4纳米磁性粒子,对其药物控释性能进行检测。方法:以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用Stober法,在乙醇/水溶液中,通过氨水催化水解硅醇盐,制得核壳式结构的Fe_3O_4/SiO_2复合磁性微球;以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Fourier红外光谱(FTIR)等手段表征样品的结构,研究复合材料的耐酸性、磁分离行为及对药物布洛芬的缓释行为。结果:SEM显示Fe_3O_4与Fe_3O_4/SiO_2粒子均为纳米颗粒,粒径分布基本均匀;与溶剂热法比较,共沉淀法制得的Fe_3O_4晶粒结晶度较好,XRD衍射峰强,SiO_2的包裹使得Fe_3O_4尖锐的特征衍射峰稍微下降,表明包覆过程没有破坏其晶体结构,Fe_3O_4/SiO_2样品谱图中出现了无定型SiO_2的衍射峰,红外谱图同样出现了无定型SiO_2的透射峰。结论:表面二氧化硅的包覆显著改善了四氧化三铁纳米粒子的耐酸性,磁分离实验表明二氧化硅的包裹减弱了Fe_3O_4的磁性,布洛芬缓释实验表明Fe_3O_4/SiO_2复合磁性微球具有较好的药物缓释效果。     

钢渣-蒙脱石颗粒吸附剂对水中Pb2+的去除研究

以钢渣及蒙脱石为原料,工业淀粉为添加剂,制备钢渣-蒙脱石颗粒吸附剂并将其做为实验材料,研究了其对水中Pb2+的吸附性能,探讨了影响吸附的因素.研究结果表明:钢渣-蒙脱石颗粒吸附剂在溶液pH为7和吸附反应时间120min的条件下吸附效果最佳.在此环境条件下,吸附剂用量为9.0g/L、对初始浓度为100mg/L的 Pb2+溶液的去除率可达到93%,钢渣-蒙脱石颗粒吸附剂在以上条件下对Pb2+的吸附量为10.3mg/g;钢渣-蒙脱石颗粒吸附剂吸附重金属离子时可用二级动力学方程进行拟合,对Pb2+的相关系数为0.9993;且符合Langmuir方程,其相关系数为0.9929;对Pb2+的理论饱和吸附量为12.61mg/g.     

固相法制备CeO_2@C复合纳米材料

以Ce(NO3)3·6H2O为前驱体,十二烷基硫酸钠(SDS)为结构导向剂和碳源,用固相法在有氧环境和低温条件下,制备Ce O2@C纳米核壳结构.XRD、FESEM和TEM分析表明,产物粒径在10~30 nm,并且具有一定的多面体外形,表面碳层约2 nm.结果表明,利用SDS的—SO4-基团和Ce3+的键合作用,能够诱导Ce O2的有序生长,形成具有特定晶面的纳米颗粒.     

SiO2/TiO2核壳纳米复合粒子的制备与表征

利用钛酸丁酯的水解缩合在Si O2微球表面沉积Ti O2层,制得二氧化硅/二氧化钛(Si O2/Ti O2)核壳纳米复合材料。采用TEM、EDS、FT-IR和XRD等对所得的复合材料的形貌及结构进行表征。结果表明,该复合物具有明显的核壳结构。内核Si O2粒子粒径约220 nm,表面Ti O2包覆层厚度约20nm,两者之间形成了Ti-O-Si键。Ti O2层的厚度随着钛源的量增加而增大。该Si O2/Ti O2核壳结构复合物经高温处理后,壳层Ti O2由无定型转化为锐钛矿型。     

CNT@MOFs基复合相变材料的制备及性能

构建了"实验设计-材料制备-结构表征-性能测试-结果分析"的实践教学模式。通过溶剂热法制备出以碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)为核,金属有机骨架(Metal-organic Frameworks,MOFs)颗粒为壳的CNT@MOFs多孔材料;再以CNT@MOFs多孔材料为载体,采用溶液浸渍法负载相变芯材十八酸,制备出CNT@MOFs基复合相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、导热系数仪对其进行结构表征及性能测试。采取从材料制备到结构表征及性能测试的设计思路,可操作性强,有利于提高学生综合运用知识的能力和严谨规范的科研能力。     

Ni-MOF的合成、表征及其CO_2吸附性能

以硝酸镍为金属离子源、对苯二甲酸为配体,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法合成了金属-有机骨架Ni-MOF,采用X射线粉末衍射、N2吸附/脱附、扫描电镜、红外光谱和热重分析等方法对样品进行表征,考察了反应时间对样品结构及吸附性能的影响,测试了样品的CO_2的吸附性能。结果表明,150℃反应4 h后得到Ni-MOF球形晶体,延长反应时间对Ni-MOF的结构及性能没有明显影响。样品的BET面积为1 200~1 221 m2/g,平均孔径为1.95 nm,在常压27℃时,对CO_2的吸附量为17.9%,经10次吸附/脱附循环实验后,吸附量稳定在16.5%~17.9%,是一个良好的吸附材料。     

桐壳活性炭的制备及吸附性能研究

以桐壳为原料,采用以氯化锌为活化剂的化学活化法制备桐壳活性炭,研究了活化温度、活化时间、物料比(氯化锌/桐壳质量比)等条件对活性炭吸附性能的影响,通过SA3100型表面积和细孔分析仪、亚甲基蓝和苯酚吸附值等对活性炭进行表征,确定了制备活性炭的优化工艺条件。结果表明:氯化锌/桐壳比为3/1,在400℃下活化1 h时所制备的活性炭对亚甲基蓝和苯酚吸附吸附值分别为373和450 mg/g;对染料废水吸附符合拟二级动力学模型。     

埃洛石纳米管表面修饰及其对次甲基蓝的吸附研究

采用硅烷偶联剂对埃洛石纳米管(HNTs)进行表面修饰,通过透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)、分光光度计等对HNTs的结构和吸附性能进行了表征。结果表明,硅烷偶联剂通过化学键实现了对HNTs的表面修饰,提高了HNTs在溶液中的分散稳定性;适当提高溶液温度、延长吸附时间及增加溶液pH值有助于提高HNTs对次甲基蓝的吸附量。当溶液温度为303K,吸附时间为90min,溶液pH值为7时,表面修饰HNTs的吸附量可达8.91mg/g,相对于表面未修饰HNTs(同等条件下的吸附量为7.83mg/g)明显提高。吸附后的表面修饰HNTs经过再生处理后,吸附量可达到7.66mg/g。     

C@MnO_2复合材料的制备及电化学性能研究

采用微孔纳米碳球为硬模板,KMn O4为锰源,制备了具有核壳结构的纳米复合材料C@MnO_2。首先以八苯基倍半硅氧烷为前驱体制得微孔含硅碳球xph-C-Si,除硅后得到微孔碳球xph-C。其次将所得微孔碳球xph-C在0.5 mol·L^(-1)KMnO4溶液中进行氧化锰壳层包覆反应,最终制得C@MnO_2复合材料。该复合材料为球形颗粒,尺寸约为200 nm左右。材料具有良好的分散性,其内部呈现出有序的微孔结构。采用三电极体系,在1 mol·L(-1)KMnO4溶液中进行氧化锰壳层包覆反应,最终制得C@MnO_2复合材料。该复合材料为球形颗粒,尺寸约为200 nm左右。材料具有良好的分散性,其内部呈现出有序的微孔结构。采用三电极体系,在1 mol·L^(-1)硫酸钠电解液中对C@MnO_2电极材料进行循环伏安测试,该材料表现出较高的比电容值,在5 m V·s(-1)硫酸钠电解液中对C@MnO_2电极材料进行循环伏安测试,该材料表现出较高的比电容值,在5 m V·s^(-1)的扫速下,C@MnO_2电极材料的电容值为286 F·g(-1)的扫速下,C@MnO_2电极材料的电容值为286 F·g^(-1)。     

反相高效液相色谱荧光检测法测定血浆中阿霉素的浓度

目的:建立一种RP-HPLC检测盐酸阿霉素在小鼠体内药物浓度的方法.方法:血浆中样品以氯仿-乙醇(101)混合液提取,NovapakC18柱为分析柱,甲醇-乙腈-0.02mol/L磷酸二氢铵-冰醋酸(525430.6V/V)为流动相, Ex=246nm、Em=555nm为检测波长 ,以α-萘酚为内标 .结果:0.0102-4.080μg/mL范围内线性关系良好(r=0.995),日内RSD<10.0%,最低检测浓度为5ng/mL,平均回收率为97.22%.结论:该方法灵敏、简便,符合临床药浓监测及药代动力学研究的要求.     

辛可宁分子印迹纳米球的制备及药物释放性能研究

以辛可宁为模板分子(T),甲基丙基酸(MAA)为功能单体,甲基丙基酸甲酯(MMA)为调节剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用沉淀聚合法制备得到均匀球形纳米分子印迹聚合物。当MIP组成为nMAA∶nMMA∶nEDMA=2∶7∶7∶10时,其平均粒径为580 nm,平衡吸附与释放实验表明该聚合物不仅对辛可宁有较好的分子识别性能,而且还具有良好的药物缓释性能。     

Zeolites模板法制备氮掺杂多孔碳材料及其CO_2吸附性能

以吡咯为碳源和氮源,分子筛为模板剂,通过模板法制备了氮掺杂多孔碳材料(NPCs),研究了碳源与模板剂质量比对NPCs的孔隙结构、氮元素含量及其对CO_2吸附性能的影响。采用全自动气体吸附仪、扫描电镜、透射电镜及X光射线电子能谱分析仪对NPCs的孔隙结构、形貌及元素组成进行了表征,并在常温常压下采用静态吸附法对CO_2吸附性能进行了测试。结果表明:当碳源与模板剂质量配比为0.5时,所制备NPCs的比表面积为660 m~2/g,平均孔径为536 nm,总孔容为0.883 cm~3/g,微孔孔容达0.130 cm~3/g,微孔包含的超微孔所占比例更大,对CO_2有最高吸附量84.26 mg/g(298 K,0.1 MPa)。     

蔗渣复合填料的合成与应用研究

论述了一种蔗渣复合填料的合成及其应用。蔗渣基复合填料是一种具有核-壳结构的化合物,其中以蔗渣粉体颗粒作为该核-壳结构化合物的核,与蔗渣粉体颗粒表面接枝并含有丙烯酰胺系共聚物的包覆膜作为该核-壳结构化合物的壳层,从而形成蔗渣基复合填料。将该种复合填料用于浆内加填或表面施胶均可提高纸张的强度。     

改性UiO-66的合成及其对La(Ⅲ)的吸附性能

用溶剂热合成法制备金属有机框架材料UiO-66及其衍生物UiO-66-NH₂、UiO-66-COOH,比较三种材料对La(Ⅲ)的吸附性能.结果表明,在温度25℃,La(Ⅲ)初始浓度100 mg·L^-1,pH=5.0条件下,最大吸附容量分别为UiO-66-COOH(23.5 mg·g^-1)>UiO-66(2.0 mg·g^-1)>UiO-66-NH₂(1.9 mg·g^-1).UiO-66-COOH对La(Ⅲ)的吸附动力学模型拟合结果符合Evolich动力学曲线,吸附过程符合Redlich-Peterson等温线模型,表明UiO-66-COOH对水中La(Ⅲ)的吸附为单层形式.Zeta电位和XPS分析结果表明UiO-66-COOH吸附La(Ⅲ)的机理以静电吸引为主,还包含离子交换作用.循环实验表明,UiO-66-COOH具有较好的稳定性,循环3次吸附效率仍高于60%.     

SDS改性活性炭对铜离子的吸附研究

商品化活性炭(AC)经柠檬酸预处理,再用十二烷基硫酸钠(SDS)进行改性,将得到的改性活性炭(SDS-AC)用于铜离子的吸附,考察改性剂用量、吸附时间、p H、SDS-AC投加量对吸附效果的影响,同时研究SDS-AC吸附铜离子的吸附等温线。结果表明:0.3%的SDS改性剂量效果最佳,最大吸附量为38.7621 mg/g,约为AC吸附量的2.5倍;200 m L铜离子初始浓度为50 mg/L的溶液吸附性能最佳条件为SDS-AC投加量为0.200 0 g,p H值为5,吸附时间为60 min;Langmuir等温线更符合铜离子在SDS-AC中的吸附行为的描述。     

胶原-丙烯酸丁酯接枝共聚物/氧化铝核壳型复合纳米粒子的制备及其红外发射率研究

在水溶液中将胶原大分子吸附于氧化铝纳米粒子表面,通过自由基引发的接枝共聚反应在胶原大分子上接枝聚丙烯酸丁酯支链制备了胶原丙烯酸丁酯接枝共聚物/氧化铝核壳型复合纳米粒子.确定了胶原大分子在氧化铝粒子表面的最佳吸附量以及探讨了接枝反应时间对接枝率、复合粒子的壳层厚度及红外发射率(8~14μm)的影响.结果显示,接枝反应时间在12—20h时,复合纳米粒子的壳层为厚度小于15nm的胶原丙烯酸丁酯接枝共聚物层;聚丙烯酸丁酯支链的接枝率为3.7%左右时,复合纳米粒子在丙酮、氯仿等有机溶剂中分散良好;胶原吸附量为3.01g/100gA l2O3时,胶原氧化铝复合物的红外发射率下降程度最大,相应的复合纳米粒子的红外发射率最低可至0.527.胶原大分子与氧化铝纳米粒子的界面相互作用导致了复合纳米粒子红外发射率的降低.     

磁性纳米Fe3O4@TiO2颗粒的制备及在污水治理中的应用

以粒径约为15nm的Fe3O4纳米粒子为内核,采用静电作用制备Fe3O4@TiO2核壳结构,核的厚度大约10nm。通过氮气保护450℃高温煅烧的方法,成功制备锐钛矿性Fe3O4@TiO2核壳纳米粒子。最终得到的产物粒径分布均匀,具有良好的分散性。结果表明,以这种磁性纳米核壳微粒作为光催化剂,对降解污水中4-硝基苯酚与纯TiO2相比有明显的提高,90分钟内的降解率可达到98.6%。而且重复六次实验后,其催化效率仍能达到86.3%。