两种碳酸系Fe-LDHs负载改性沸石对Cd(Ⅱ)吸附特性对比研究 被引量：6

1

作者 胡美艳 张翔凌 +4 位作者 姬筠森 薛钰 窦琰开 金溪 夏世斌 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2655-2664,共10页

为提升以沸石为代表的天然吸附材料对重金属污染物吸附效果,并将新型功能材料层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)有效应用于实际工程,采用水浴-共沉淀法制备两种Fe系碳酸型LDHs即时负载于沸石填料表面,利用场发射扫描... 为提升以沸石为代表的天然吸附材料对重金属污染物吸附效果,并将新型功能材料层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)有效应用于实际工程,采用水浴-共沉淀法制备两种Fe系碳酸型LDHs即时负载于沸石填料表面,利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对改性前后的沸石表面形态、化学成分和晶体结构进行表征;通过等温吸附及解吸附、吸附动力学、吸附热力学、竞争离子吸附和不同pH吸附试验,对比原始及改性沸石对Cd(Ⅱ)的吸附效果及其作用机理.结果表明:①改性沸石对Cd(Ⅱ)的吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.②相较于原始沸石,两种改性沸石对Cd(Ⅱ)的吸附性能明显提升,且MgFe-LDHs负载改性沸石理论最大饱和吸附容量更高.③沸石改性后对Cd(Ⅱ)的吸附由放热过程变为吸热过程.④吸附时间、竞争离子及pH对沸石吸附Cd(Ⅱ)的效果产生不同程度的影响.研究显示,MgFe-LDHs负载改性沸石最大饱和吸附容量显著提升,吸附能力更强,且在不同条件下均表现出优良的吸附特性,具有作为高效除镉填料的潜力. 展开更多

关键词 吸附 fe-ldhs Cd(Ⅱ) 改性 沸石

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锌铁水滑石改性赤泥对水体磷去除性能及机理 被引量：2

2

作者 张恒 李瑶 +3 位作者 赵聪 黄涛 彭道平 陈星 《环境工程》 CAS CSCD 2024年第2期57-65,共9页

为解决水体中的磷超标问题,采用碱性共沉淀法将锌铁水滑石(Zn/Fe-LDHs)负载于赤泥(RM)表面制得Zn/Fe-LDHs改性赤泥(ZFRM),用以去除水体中的磷。通过动力学实验、热力学实验、再生实验,并结合SEM、BET、XRD、FTIR表征手段研究Zn/Fe-LDHs... 为解决水体中的磷超标问题,采用碱性共沉淀法将锌铁水滑石(Zn/Fe-LDHs)负载于赤泥(RM)表面制得Zn/Fe-LDHs改性赤泥(ZFRM),用以去除水体中的磷。通过动力学实验、热力学实验、再生实验,并结合SEM、BET、XRD、FTIR表征手段研究Zn/Fe-LDHs改性赤泥对磷酸盐的去除性能及机理。实验结果表明:ZFRM对磷的吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型,45℃下拟合可得磷酸盐最大吸附量可达56.26 mg/g,吸附反应为自发、熵增的吸热反应。ZFRM的除磷能力受pH影响较小。溶液中共存的CO_(3)^(2-)对磷的吸附有明显的抑制作用。再生实验中,ZFRM经过4次再生后吸附量为19.07 mg/g,仍具有良好的吸附性能。此外,层片状的锌铁水滑石已成功覆着于絮状赤泥表面,形成发达的孔隙结构,比表面积大幅提高。吸附机理主要包括离子交换、配位反应、静电作用。与其他除磷材料相比,合成的ZFRM除磷效率高,可再生性强,原料价廉易得,合成方法简单,是具有应用潜力的高效除磷剂。 展开更多

关键词 赤泥 Zn/fe-ldhs 磷酸盐 吸附 水滑石

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花状Ni-Fe-LDHs的制备及其循环利用吸附氟离子的性能研究 被引量：2

3

作者 党睿 郭伟 +6 位作者 马向荣 李霄 刘智攀 张元元 李春燕 郭甜 郝华睿 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期152-156,共5页

以氯化镍、氯化铁为原料,尿素作为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备了Ni-Fe-复合金属氢氧化物(Ni-Fe-LDHs)吸附剂。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法对Ni-Fe-LDHs的成分和结构进行了分析,并分析了Ni-Fe... 以氯化镍、氯化铁为原料,尿素作为沉淀剂,采用均相沉淀技术制备了Ni-Fe-复合金属氢氧化物(Ni-Fe-LDHs)吸附剂。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法对Ni-Fe-LDHs的成分和结构进行了分析,并分析了Ni-Fe-LDHs吸附氟离子的性能。结果表明:Ni-Fe-LDHs呈花状形貌,该花状形貌边缘具有典型的LDHs材料层状结构。Ni-Fe-LDHs对氟去除率为98.2%。吸附氟离子后的Ni-Fe-LDHs材料经过400℃焙烧及碱处理后可进行再生并可重复利用。随着循环次数的增加,Ni-Fe-LDHs除氟率虽然降低,但该材料多次循环后,除氟率逐渐趋于稳定,重复利用12次后,其除氟率仍能达80%以上,具有重要的循环利用价值。 展开更多

关键词 Ni-fe-ldhs 循环利用 氟离子回收 形貌

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镍铁水滑石对水中磷酸根的去除及其解析性能研究 被引量：1

4

作者 王成 许秋瑾 +2 位作者 胡小贞 杨枫 余小梅 《环境工程技术学报》 CAS 2019年第1期76-81,共6页

高效、低成本实现污水中磷元素的去除及回收对解决磷危机具有重要的意义。采用共沉淀法结合超声处理技术制备出一系列不同镍铁比(Ni∶Fe)的超薄镍铁水滑石(NixFe-LDHs)纳米片,通过构建水滑石Zeta电位和吸附磷酸根(PO43-)的能力与镍铁比... 高效、低成本实现污水中磷元素的去除及回收对解决磷危机具有重要的意义。采用共沉淀法结合超声处理技术制备出一系列不同镍铁比(Ni∶Fe)的超薄镍铁水滑石(NixFe-LDHs)纳米片,通过构建水滑石Zeta电位和吸附磷酸根(PO43-)的能力与镍铁比的关系曲线,发现Zeta电位和结晶性能是影响LDHs吸附性能的2个重要内在因素。当Ni∶Fe为2∶1时,其对PO43-的吸附量可达248. 00 mg/g。在此基础上,通过适当的再生工艺,经过6次循环后,Ni2Fe-LDHs的再生效率仍可达59. 2%。 展开更多

关键词 共沉淀法 超薄镍铁水滑石 吸附 再生效率

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柠檬酸三钠对Co^(2+)-Ni^(2+)-Fe^(3+)-CO_3^(2-) LDHs形貌及其离子交换性能的影响 被引量：13

5

作者 马向荣 刘宗怀 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1306-1312,共7页

Co2+/Ni2+/Fe3+摩尔比为0.5/3/1,采用络合剂柠檬酸三钠协助均相沉淀技术,制备了Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层状材料,研究了柠檬酸三钠用量对Co2+-Ni2+-Fe3+LDHs层间距及形貌的影响。在此基础上,研究了不同层间距和不同形貌Co2+-Ni2+-Fe3+-23CO... Co2+/Ni2+/Fe3+摩尔比为0.5/3/1,采用络合剂柠檬酸三钠协助均相沉淀技术,制备了Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层状材料,研究了柠檬酸三钠用量对Co2+-Ni2+-Fe3+LDHs层间距及形貌的影响。在此基础上,研究了不同层间距和不同形貌Co2+-Ni2+-Fe3+-23CO--LDHs层状材料的离子交换性能,即Co2+-Ni2+-Fe3+-23CO-LDHs层状材料在Na Cl-HCl的离子交换体系中进行阴离子交换反应,生成Co2+-Ni2+-Fe3+-Cl–-LDHs层状材料。研究结果表明:当柠檬酸三钠用量为0.6~1.0 mmol/L时,所制备的LDHs层间距为0.776 nm,片层结构分散性较好,产物的较大层间距和较好形貌使其仍保持良好的离子交换性能,并通过离子交换反应可分别得到4Cl O-、24SO-、3NO-、4Mn O-及CH3(CH2)113SO-插层Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层状衍生材料;当柠檬酸三钠用量在1.5 mmol/L时,所制备的LDHs层间距为0.770 nm和0.691 nm,片层结构团聚并成玫瑰花形貌,使得客体离子较难插入到层间,产物的离子交换性能降低;当柠檬酸三钠的量增加到3.0 mmol/L时,得到的LDHs层间距为0.681 nm,片层结构变小,团聚现象加剧,LDHs片完全交错生长成球状形貌,产物完全失去了离子交换性能。 展开更多

关键词 Co2+-Ni2+-fe3+ ldhs 柠檬酸三钠 离子交换反应 形貌

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十二烷基磺酸根插层Ni^(2+)-Fe^(3+)/Co^(2+)-Ni^(2+)-Fe^(3+) LDHs及其结构研究 被引量：3

6

作者 马向荣 李红娟 +2 位作者 张智芳 屈媛 刘宗怀 《应用化工》 CAS CSCD 2011年第6期1007-1010,1014,共5页

应用水热技术制备了二元Ni2+-Fe3+-CO23- LDHs和三元Co2+-Ni2+-Fe3+-CO32- LDHs,以十二烷基磺酸根离子作为插层客体,通过离子交换反应在酸性溶液中实现了十二烷基磺酸根插层Ni2+-Fe3+ LDHs和Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs。十二烷基磺酸根在Ni2+-... 应用水热技术制备了二元Ni2+-Fe3+-CO23- LDHs和三元Co2+-Ni2+-Fe3+-CO32- LDHs,以十二烷基磺酸根离子作为插层客体,通过离子交换反应在酸性溶液中实现了十二烷基磺酸根插层Ni2+-Fe3+ LDHs和Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs。十二烷基磺酸根在Ni2+-Fe3+LDHs层间出现了2种空间导向和排列:即十二烷基磺酸根以单层垂直方向排布和以双层垂直方向排布在层间;十二烷基磺酸根在三元组分Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层间只有一种空间排列方式,即十二烷基磺酸根以单层垂直方向排布于Co2+-Ni2+-Fe3+-LDHs层间。 展开更多

关键词 Ni2+-fe3+ ldhs Co2+-Ni2+-fe3+ ldhs 十二烷基磺酸根 离子交换反应

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PANI/Co-Fe LDHs/NF的合成及电催化分解水产氧物理化学综合实验设计

7

作者 刘荣梅 桂大祥 沈凤翠 《广东化工》 CAS 2023年第6期209-212,219,共5页

本文设计了一个PANI/Co-Fe LDHs/NF的合成及电催化分解水产氧物理化学综合实验,该实验涉及电催化剂的合成、表征及电催化性能测试等方面。通过该综合性实验的开放式教学,将电催化水分解这一化学前沿研究领域引入到我校应用化学拔尖班的... 本文设计了一个PANI/Co-Fe LDHs/NF的合成及电催化分解水产氧物理化学综合实验,该实验涉及电催化剂的合成、表征及电催化性能测试等方面。通过该综合性实验的开放式教学,将电催化水分解这一化学前沿研究领域引入到我校应用化学拔尖班的本科实验教学中,使学生学习专业知识以及实验仪器操作的同时,进一步提高学生的创新能力和科研素养,促进应用化学拔尖创新人才脱颖而出。以典型的水分解电催化剂PANI/Co-Fe LDHs/NF为例,采用恒电压电沉积的方法,在泡沫镍导电基底上合成了PANI/Co-Fe LDHs/NF纳米复合材料。利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对PANI/Co-Fe LDHs/NF进行表征。通过电催化分解水产氧实验,PANI/Co-Fe LDHs/NF在10 mA?cm~(-2)的过电势仅为240 mV,并且具有优异的稳定性,显示了该材料在电化学水分解领域具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 物理化学实验 电催化 产氧 PANI/Co-fe ldhs/NF 电沉积

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以泡沫镍为基底的纳米片层状Ni2+-Fe3+-V3+LDHs的制备及其电催化析氧性能研究 被引量：2

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作者 韩银凤 张瑞林 《化学试剂》 CAS 北大核心 2020年第1期8-12,共5页

电催化分解水是能量转化和储存的一种重要形式,析氧半反应是其速率决定步骤。利用一步溶剂热法制备了以泡沫镍为基底的纳米片层状Ni-Fe-V LDHs催化材料,研究了N,N-二甲基甲酰胺用量、总金属离子浓度的变化对产物的物相、形貌、电催化析... 电催化分解水是能量转化和储存的一种重要形式,析氧半反应是其速率决定步骤。利用一步溶剂热法制备了以泡沫镍为基底的纳米片层状Ni-Fe-V LDHs催化材料,研究了N,N-二甲基甲酰胺用量、总金属离子浓度的变化对产物的物相、形貌、电催化析氧性能的影响,并对产物进行了XRD、SEM、I/E、EIS等表征。研究结果表明,当N,N-二甲基甲酰胺用量为5 mL,总金属离子浓度为40 mmol/L时所得的Ni-Fe-V LDHs的纳米片,在1 mol/L KOH介质中,电流密度为10 mA/cm^2时,其析氧超电势仅为267 mV,具有优异的电催化析氧性能。 展开更多

关键词 Ni-fe-V ldhs 纳米片 析氧半反应 N N-二甲基甲酰胺

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Ni-Fe-V LDHs@ NiS2/C复合材料的制备及其电催化析氧性能研究

9

作者 韩银凤 张瑞林 《化学工程师》 CAS 2019年第9期24-27,共4页

为提供具有成本竞争力的可再生清洁能源-氢能,开发有效的非贵金属析氧催化剂受到了广泛的关注。本文利用二步溶剂热法制备了Ni-Fe-V LDHs@NiS2/C的复合催化材料,对产物进行了XRD、SEM、I/E、EIS等表征;同时对比研究了不同总金属离子浓... 为提供具有成本竞争力的可再生清洁能源-氢能,开发有效的非贵金属析氧催化剂受到了广泛的关注。本文利用二步溶剂热法制备了Ni-Fe-V LDHs@NiS2/C的复合催化材料,对产物进行了XRD、SEM、I/E、EIS等表征;同时对比研究了不同总金属离子浓度下硫化处理对电催化析氧性能的影响。结果表明,当总金属离子浓度为30mmol·L-1时所制得的Ni-Fe-V LDH/C材料,在1mol·L-1KOH电解质中,电流密度为10m A·cm-2时,析氧超电势为513m V,而所得的Ni-Fe-V LDHs@NiS2/C的复合催化材料的析氧超电势仅为352mV,其析氧超电势降低了161mV。这为降低电催化析氧过电势提供了一种新的策略。 展开更多

关键词 Ni-fe-V ldhs 碳纳米管 电催化析氧

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Fe-Ti-LDHs层状双金属材料的制备及表征

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作者 刘红 任晓燕 +1 位作者 柴翠元 王亚男 《许昌学院学报》 CAS 2019年第5期74-76,共3页

为了解决传统制备方法在制备新型Fe-Ti-LDHs层状双金属材料存在着表征粗糙度高的问题,对制备方法进行优化设计.准备电极材料、功能膜材料、催化材料等所需的制备试剂和原料,安装材料的制备仪器装置,选用成核晶化隔离方法作为制备的合成... 为了解决传统制备方法在制备新型Fe-Ti-LDHs层状双金属材料存在着表征粗糙度高的问题,对制备方法进行优化设计.准备电极材料、功能膜材料、催化材料等所需的制备试剂和原料,安装材料的制备仪器装置,选用成核晶化隔离方法作为制备的合成方法,按照制备的工艺流程分别对催化剂、Fe离子溶液和Ti离子溶液进行制备;从X射线衍射、红外光谱和层间排列三个角度进行表征验证实验,并得出结论:使用设计制备方法比传统方法制备出的材料表征粗糙度低7.2%,材料性能更稳定. 展开更多

关键词 fe-Ti-ldhs 层状双金属 金属材料 金属制备 化学表征

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以泡沫镍为基底的镍铁类水滑石的制备及表征

11

作者 韩银凤 张瑞林 《化学工程师》 CAS 2018年第9期67-69,共3页

文章在预处理的泡沫镍基底上,以NH_4F为生长调节剂,通过水热反应成功制备了生长在泡沫镍基底上的Ni^(2+)-Fe^(3+)LDHs材料,研究了NH_4F用量对所制备材料的影响,并对产物进行了XRD、SEM表征。研究结果表明,当Ni(NO_3)_2·6H_2O∶Fe(N... 文章在预处理的泡沫镍基底上,以NH_4F为生长调节剂,通过水热反应成功制备了生长在泡沫镍基底上的Ni^(2+)-Fe^(3+)LDHs材料,研究了NH_4F用量对所制备材料的影响,并对产物进行了XRD、SEM表征。研究结果表明,当Ni(NO_3)_2·6H_2O∶Fe(NO_3)_3·9H_2O∶H_2NCONH_2的物质的量之比为3∶1∶7,NH_4F浓度为0.2mol·L^(-1)时,在150℃水热处理48h的条件下可以制备出结晶性较好、较为规整的以泡沫镍为基底的Ni^(2+)-Fe^(3+)LDHs材料。 展开更多

关键词 Ni2+-fe3+ldhs 氟化铵 泡沫Ni

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电化学牺牲双阳极法一步制备铁/铝水滑石纳米片

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作者 时鹏辉 邱海俊 《上海电力学院学报》 CAS 2020年第1期71-77,共7页

传统合成铁/铝水滑石纳米片(Fe/Al LDHs)方法往往需要使用不稳定的铁盐,还要在一定温度下进行长时间的老化。为了克服这些缺点,开发了一种易于操作、环境友好且可以规模化操作的电化学牺牲阳极水滑石制备方法。采用牺牲阳极法成功地合... 传统合成铁/铝水滑石纳米片(Fe/Al LDHs)方法往往需要使用不稳定的铁盐,还要在一定温度下进行长时间的老化。为了克服这些缺点,开发了一种易于操作、环境友好且可以规模化操作的电化学牺牲阳极水滑石制备方法。采用牺牲阳极法成功地合成了六边形Fe/Al LDHs,厚度约为32nm,直径为50~100 nm,金属摩尔比[Fe]/[Al]=2∶1。实验表明:Fe/Al LDHs的结晶过程主要依赖于最先沉淀的Al(OH)3形成的晶核和Fe的化学价;在低电流密度下,同时采用Fe和Al为牺牲阳极,通过控制输出电流来控制阳极电解的金属量,可快速大规模制备Fe/Al LDHs,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 电化学 牺牲阳极法 铁/铝水滑石

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