無機納米材料的制備及其環(huán)境應(yīng)用研究.pdf

1、本文分別采用水熱法制備了納米Fe3O4及Fe3O4/OA，并分別進行了含酚廢水處理及摩擦學(xué)性能研究；化學(xué)沉淀法制備了納米Mg(OH)2并進行了吸附處理含砷廢水的研究；自犧牲模板法制備了Bi2S3單晶納米棒；氣-固相還原法制備了納米金屬硫化物(FeS、MnS、PbS、ZnS)。分別采用XRD、TEM、SAED、SEM、FTIR等分析測試方法對制備的化合物進行了表征。
　　 以FeSO4·7H2O、H2O2、NaOH溶液為原料，在1

2、70℃下反應(yīng)12 h制備的納米Fe3O4，經(jīng)XRD、TEM測試結(jié)果為：產(chǎn)物納米Fe3O4具有球形或類球形的立方晶系尖晶石結(jié)構(gòu)。在納米Fe3O4與H2O2(15％)構(gòu)成的類Fenton試劑處理各類含酚廢水時，不僅不需要調(diào)節(jié)pH，直接處理含酚廢水，而且催化劑(納米Fe3O4)可以循環(huán)多次使用并且均獲得了良好的處理效果。在處理鄰苯二酚的模擬廢水和鄰甲苯酚的工業(yè)廢水時，揮發(fā)酚去除率分別達到99.9％和99.3％，COD的下降率分別為：87.5％

3、的95.6％；在處理焦化廢水時揮發(fā)酚去除率為99.7％，CODcr去除率為：74.6％。研究成果分別發(fā)表在化工進展、硅酸鹽學(xué)報上，并申請一項發(fā)明專利。
　　 以水熱法制備納米Fe3O4時，加入油酸(OA)可得到油酸包覆Fe3O4的納米顆粒(Fe3O4/OA)。采用Fe3O4/OA作為潤滑油的減摩添加劑，在載荷392N下，當(dāng)添加量為0.25％時，摩擦系數(shù)和磨斑直徑均達到最小值，分別為0.028和0.54 mm，比不添加Fe3O4/

4、OA時減小了68.2％和16.9％，從而表明Fe3O4/OA具有較好的減摩效果。研究成果發(fā)表在潤滑與密封上。
　　 以工業(yè)硫酸鎂為原料、氨氣為沉淀劑，化學(xué)沉淀法制備了Mg(OH)2納米顆粒。采用市售藥用級雄黃(As2S3含量＞90％)配制了含砷溶液，以MgOH)2納米顆粒為吸附劑吸附處理含砷(V)廢水，考察了氫氧化鎂用量等因素對砷(V)去除效果的影響，結(jié)果表明：氫氧化鎂對廢水中砷(V)的去除率為76.4％。探討了氫氧化鎂的吸附作

5、用機理，水溶液中砷(V)的吸附量隨吸附時間的變化規(guī)律性符合Langmuir吸附等溫模式，而吸附量隨砷起始濃度的變化則符合Freundlich吸附等溫模式。研究成果發(fā)表在硅酸鹽學(xué)報上。
　　 以文獻報道的常溫水相合成方法制備了鉍納米管陣列，并以制備的鉍納米管陣列和硫脲為原料，通過低溫固相反應(yīng)合成了硫化鉍單晶納米棒。用XRD、TEM、SEM、EDS等測試方法對所合成的樣品的結(jié)構(gòu)、形貌和成分進行了表征，并對硫化鉍納米棒的形成機理進行了

6、探討。研究成果發(fā)表在Solid State Communications上。
　　 以硫酸鹽(Fe2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+)與六次甲基四胺為原料，在高壓反應(yīng)釜中、氮氣保護下，氣-固相還原法制備納米硫化亞鐵等金屬硫化物(MnS、PbS、ZnS)納米晶。分別采用XRD、TEM、SAED、SEM等分析測試方法確定了硫化亞鐵的化學(xué)成分、形貌和微結(jié)構(gòu)，同時也確定了MnS、PbS和ZnS的晶型，對于氣-固相還原法制備納米金屬硫化物