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氮硫共掺杂生物炭的制备及其对Ni^(2+)和Co^(2+)的吸附 被引量:1
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作者 余谟鑫 张振 +3 位作者 史文旭 孙宇航 王晓婷 柯清平 《精细化工》 北大核心 2025年第1期186-196,共11页
以芦荟皮为原料、(NH_(4))_(2)SO_(4)为氮源和硫源,采用水热法制备了炭前驱体,再经高温热解制备了氮硫共掺杂生物炭(NSBC)。采用SEM、BET、XPS、Zeta电位对其进行了表征,考察了不同温度热解制备的NSBC对水溶液中Ni^(2+)、Co^(2+)的吸附... 以芦荟皮为原料、(NH_(4))_(2)SO_(4)为氮源和硫源,采用水热法制备了炭前驱体,再经高温热解制备了氮硫共掺杂生物炭(NSBC)。采用SEM、BET、XPS、Zeta电位对其进行了表征,考察了不同温度热解制备的NSBC对水溶液中Ni^(2+)、Co^(2+)的吸附性能,探究了NSBC吸附Ni^(2+)、Co^(2+)的热力学和动力学过程,分析了温度和pH对其吸附性能的影响,并推测其吸附机理。结果表明,NSBC表面为层片状堆积的多孔结构,热解温度800℃制备的NSBC_(800)具有分级多孔结构,微孔总体积0.07 cm^(3)/g,比表面积149 m^(2)/g,非微孔体积占比46%,其表面具有摩尔分数29.94%的O元素、4.79%的N元素和6.21%的S元素。NSBC_(800)对Ni^(2+)和Co^(2+)的最大平衡吸附量分别为245.70和223.71 mg/g。NSBC表面由O、N和S元素组成的化学官能团吸附Ni^(2+)和Co^(2+)反应生成盐或络合物,沉积在生物炭表面;Langmuir模型和拟二级动力学模型描述的NSBC对Ni^(2+)和Co^(2+)的吸附表明,该过程由化学吸附控制,通过络合作用、共沉淀、离子交换和静电吸引等机制实现对Ni^(2+)和Co^(2+)的吸附。 展开更多
关键词 氮硫共掺杂 芦荟皮 生物质 废弃电池 Ni^(2+) Co^(2+) 水处理技术
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P掺杂煤沥青基多孔炭的制备及对废水中广谱抗生素的吸附性能 被引量:1
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作者 余谟鑫 史文旭 +2 位作者 孙宇航 张晨 王晓婷 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期113-124,共12页
以煤沥青为碳源,一水合次亚磷酸钠为磷源,氧化镁为模板耦合KOH活化,采用一步法制备了多孔炭(CPC_(x));并采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等对炭材料进行了表征,考察了CPC_(x)对土霉素和氯霉... 以煤沥青为碳源,一水合次亚磷酸钠为磷源,氧化镁为模板耦合KOH活化,采用一步法制备了多孔炭(CPC_(x));并采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等对炭材料进行了表征,考察了CPC_(x)对土霉素和氯霉素的吸附性能.结果表明,当煤沥青与磷源的质量比为2∶1时,制得的CPC_(2.0)总比表面积和微孔比表面积分别为2739和2353 m^(2)/g,平均孔径为3.78 nm;苯基吸收峰有所加深,出现新的P—O伸缩振动峰;碳材料表面的磷及磷构型中最稳定的C_(3)—P=O官能团含量分别达0.45%和37.7%(摩尔分数);Langmuir模型和拟二级动力学模型能更好地描述CPC_(2.0)对抗生素的吸附过程,CPC_(2.0)对土霉素和氯霉素的最大吸附容量分别为1780和1122 mg/g,表现出优异的吸附性能. 展开更多
关键词 多孔炭 吸附 磷掺杂 抗生素
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磁场对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响 被引量:1
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作者 项腾飞 任黄威 +1 位作者 周军 张世宏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期88-96,共9页
目的研究不同磁场参数对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响。方法以烧结钕铁硼(NdFeB)为基体,采用磁场辅助电沉积方法在其表面镀覆Ni层。利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析镀层的表面形貌、元素组成和微观结构,通过... 目的研究不同磁场参数对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响。方法以烧结钕铁硼(NdFeB)为基体,采用磁场辅助电沉积方法在其表面镀覆Ni层。利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析镀层的表面形貌、元素组成和微观结构,通过电化学工作站对Ni镀层进行耐蚀性能研究。结果施加磁场能显著改善镀层的表面形貌,表面镀层形貌更加均匀致密;试样的耐蚀性显著提高,在平行磁场方向下,当磁场强度为0.07 T时电沉积30 min,所得Ni镀层自腐蚀电位(E_(corr))为–0.193 V,自腐蚀电流密度(J_(corr))为8.305×10^(–7)A·cm^(–2),阻抗值达到3.882×10^(4)Ω·cm^(2),耐蚀性最好。结论施加磁场后,镀层性能得到改善,平行磁场作用下Ni镀层更加均匀细致,其耐蚀性最优,垂直磁场次之,均优于无磁场作用下制备的Ni镀层。 展开更多
关键词 烧结钕铁硼 电沉积 磁场强度 表面形貌 耐蚀性
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核桃青皮基磁性生物质炭的制备及其对Co^(2+)的吸附性能 被引量:4
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作者 余谟鑫 朱博文 +5 位作者 张书海 蒯乐 韦一 王晓婷 张晨 李忠 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期610-616,共7页
针对含Co^(2+)重金属离子废水的处理和粉末状生物质多孔炭难以回收的问题,提出以核桃青皮为原料,通过水热法制备炭前驱体,加入Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O浸渍后,热解制备磁性生物质多孔炭(MBC_(x))。采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱... 针对含Co^(2+)重金属离子废水的处理和粉末状生物质多孔炭难以回收的问题,提出以核桃青皮为原料,通过水热法制备炭前驱体,加入Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O浸渍后,热解制备磁性生物质多孔炭(MBC_(x))。采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附、综合物性系统和X射线光电子能谱等手段对MBC_(x)进行表征,并考察了MBC_(x)对废水中Co^(2+)的吸附性能。结果表明,当前驱体与Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O质量比为15:9时,所得MBC9的比表面积为249 m^(2)·g^(-1),平均孔径为4.45 nm,MBC_(9)表面的O、N和Fe元素的摩尔分数分别为14.04%、3.17%和1.28%。Langmuir吸附等温式能很好地描述MBC_(9)对Co^(2+)的吸附过程,最大理论吸附量为130.38 mg·g^(-1)。此外,该磁性炭材料可在使用后通过磁力作用从溶液中分离回收。 展开更多
关键词 核桃青皮 生物质炭 磁性 二价钴离子 吸附
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核桃青皮制备高含氧量多孔炭及其对Ni^2+的吸附性能 被引量:6
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作者 余健星 余谟鑫 +1 位作者 蒯乐 朱博文 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2464-2472,共9页
以核桃青皮为原料,先用水热法制备其炭前驱体,然后以不同的温度活化得到生物质炭(HBCx).采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气吸附-脱附仪(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对HBCx进行了表征,并考察其对废水中高... 以核桃青皮为原料,先用水热法制备其炭前驱体,然后以不同的温度活化得到生物质炭(HBCx).采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气吸附-脱附仪(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对HBCx进行了表征,并考察其对废水中高浓度和低浓度Ni^2+的吸附性能.SEM和BET表征结果表明,大量的大孔(约2μm)均匀地分布在HBCx上,其具有分级多孔结构,当活化温度为800℃,所得HBC800的比表面积为94 m^2/g,平均孔径为4.07 nm;炭材料表面含氧和含氮官能团丰富,氧含量(摩尔分数)高达21.24%,可与Ni^2+发生离子交换或共沉淀,这些基团有利于吸附过程的进行.所制备的多孔炭对废液中低浓度的Ni^2+去除率接近100%,表现出优异的吸附性能.Langmuir等温模型能很好地描述了HBCx对Ni^2+的吸附过程,为单分子层吸附,HBC800对Ni^2+的最大理论吸附量高达127.39 mg/g.拟二级吸附动力学模型可以更好地反映吸附过程,吸附速率主要由化学吸附所控制.固定床动态吸附结果表明该材料有优异的工业应用前景. 展开更多
关键词 核桃青皮 多孔炭 高含氧量 二价镍离子 化学吸附
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钛白副产物硫酸亚铁净化液制备高品质氧化铁红试验 被引量:5
6
作者 钱有军 裴晓东 +1 位作者 骆艳华 李晓祥 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第7期211-215,共5页
为了寻找软磁铁氧体用氧化铁红的新途径,实现钛白副产物硫酸亚铁的综合利用,以钛白副产物硫酸亚铁的净化液为原料,首先采用氨水调节体系pH值液相氧化合成前驱体,然后经煅烧制备氧化铁红(α-Fe_(2)O_(3))。通过XRD、SEM、ICP、高频红外... 为了寻找软磁铁氧体用氧化铁红的新途径,实现钛白副产物硫酸亚铁的综合利用,以钛白副产物硫酸亚铁的净化液为原料,首先采用氨水调节体系pH值液相氧化合成前驱体,然后经煅烧制备氧化铁红(α-Fe_(2)O_(3))。通过XRD、SEM、ICP、高频红外碳硫分析仪、比表面积仪进行表征,研究了体系pH值、初始Fe^(2+)浓度、煅烧温度、煅烧时间对产物的晶体结构、晶体形貌、杂质含量及比表面积的影响。结果表明,在初始Fe^(2+)浓度为70 g/L的条件下,通过精确控制氨水的加料速度,确保体系pH值稳定地维持在5.0以内,获得了纯度高、杂质含量低、比表面积大的前驱体,然后在760℃下煅烧2 h,最终获得Fe2O3纯度为99.68%、SiO_(2)含量0.0054%、S含量0.032%、比表面积3.576 m^(2)/g的高品质氧化铁红产品,可作为生产高性能软磁铁氧体的理想原材料。 展开更多
关键词 钛白副产物 硫酸亚铁 氧化合成 前驱体 煅烧 氧化铁红
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废旧三元正极材料中选择性提锂 被引量:4
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作者 李涛 骆艳华 刘晨 《电池》 CAS 北大核心 2021年第4期425-428,共4页
对废旧三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))进行硫酸化焙烧-水浸选择性提锂研究。在98%硫酸用量为6 ml、焙烧温度为650℃、焙烧时间为2 h、研磨样品d 50为6μm、固液比为1 g/7 ml和加水20℃浸出2 h的条件下,20 g三元材料所... 对废旧三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))进行硫酸化焙烧-水浸选择性提锂研究。在98%硫酸用量为6 ml、焙烧温度为650℃、焙烧时间为2 h、研磨样品d 50为6μm、固液比为1 g/7 ml和加水20℃浸出2 h的条件下,20 g三元材料所得浸出液中的Li浓度为5.65 g/L,回收率为93.68%,而Mn、Co和Ni的浓度分别为0.25 g/L、0.06 g/L和0.15 g/L,回收率分别仅为1.02%、0.22%和0.62%,选择性提锂效果显著。XRD和SEM分析表明,硫酸化焙烧可使三元材料转化为易溶的硫酸锂(Li_(2)SO_(4))和难溶的Mn、Co及Ni氧化物,但焙烧后样品的结晶度较差,造成Mn、Co和Ni部分溶出。 展开更多
关键词 三元正极材料 硫酸化焙烧 水浸 选择性提锂
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电化学剥离石墨烯复合材料制备及应用研究进展 被引量:2
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作者 陈杰 陈晓旭 陈文苗 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期747-756,共10页
石墨烯因为其优异的物理化学特性,引起了广泛的应用研究热潮。石墨烯的产业化应用离不开制备工艺的发展,由于应用场景的不断完善,对规模化石墨烯制备工艺的要求进一步提高,传统的石墨烯制备方法已经难以满足许多应用需求。因此,绿色、... 石墨烯因为其优异的物理化学特性,引起了广泛的应用研究热潮。石墨烯的产业化应用离不开制备工艺的发展,由于应用场景的不断完善,对规模化石墨烯制备工艺的要求进一步提高,传统的石墨烯制备方法已经难以满足许多应用需求。因此,绿色、规模化、高质量的石墨烯制备技术开发显得十分重要。电化学法是一种在电解液中利用电场辅助剥离石墨烯的方法,电化学法剥离石墨烯具备快速、绿色、扩展性强、容易规模化制备等特点,是一种极具发展潜力的制备技术。综述了基于电化学法剥离石墨烯制备工艺的最新研究,阐述了电化学剥离石墨烯的机制以及影响电化学石墨烯产物的各种因素,最后总结了其在包括能源、催化、军用吸波材料以及其他复合材料领域的应用进展。 展开更多
关键词 石墨烯 复合材料 电化学 制备技术
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