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本文分别采用水热法制备了纳米Fe3O4及Fe3O4/OA,并分别进行了含酚废水处理及摩擦学性能研究;化学沉淀法制备了纳米Mg(OH)2并进行了吸附处理含砷废水的研究;自牺牲模板法制备了Bi2S3单晶纳米棒;气-固相还原法制备了纳米金属硫化物(FeS、MnS、PbS、ZnS)。分别采用XRD、TEM、SAED、SEM、FTIR等分析测试方法对制备的化合物进行了表征。
以FeSO4·7H2O、H2O2、NaOH溶液为原料,在170℃下反应12 h制备的纳米Fe3O4,经XRD、TEM测试结果为:产物纳米Fe3O4具有球形或类球形的立方晶系尖晶石结构。在纳米Fe3O4与H2O2(15%)构成的类Fenton试剂处理各类含酚废水时,不仅不需要调节pH,直接处理含酚废水,而且催化剂(纳米Fe3O4)可以循环多次使用并且均获得了良好的处理效果。在处理邻苯二酚的模拟废水和邻甲苯酚的工业废水时,挥发酚去除率分别达到99.9%和99.3%,COD的下降率分别为:87.5%的95.6%;在处理焦化废水时挥发酚去除率为99.7%,CODcr去除率为:74.6%。研究成果分别发表在化工进展、硅酸盐学报上,并申请一项发明专利。
以水热法制备纳米Fe3O4时,加入油酸(OA)可得到油酸包覆Fe3O4的纳米颗粒(Fe3O4/OA)。采用Fe3O4/OA作为润滑油的减摩添加剂,在载荷392N下,当添加量为0.25%时,摩擦系数和磨斑直径均达到最小值,分别为0.028和0.54 mm,比不添加Fe3O4/OA时减小了68.2%和16.9%,从而表明Fe3O4/OA具有较好的减摩效果。研究成果发表在润滑与密封上。
以工业硫酸镁为原料、氨气为沉淀剂,化学沉淀法制备了Mg(OH)2纳米颗粒。采用市售药用级雄黄(As2S3含量>90%)配制了含砷溶液,以MgOH)2纳米颗粒为吸附剂吸附处理含砷(V)废水,考察了氢氧化镁用量等因素对砷(V)去除效果的影响,结果表明:氢氧化镁对废水中砷(V)的去除率为76.4%。探讨了氢氧化镁的吸附作用机理,水溶液中砷(V)的吸附量随吸附时间的变化规律性符合Langmuir吸附等温模式,而吸附量随砷起始浓度的变化则符合Freundlich吸附等温模式。研究成果发表在硅酸盐学报上。
以文献报道的常温水相合成方法制备了铋纳米管阵列,并以制备的铋纳米管阵列和硫脲为原料,通过低温固相反应合成了硫化铋单晶纳米棒。用XRD、TEM、SEM、EDS等测试方法对所合成的样品的结构、形貌和成分进行了表征,并对硫化铋纳米棒的形成机理进行了探讨。研究成果发表在Solid State Communications上。
以硫酸盐(Fe2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+)与六次甲基四胺为原料,在高压反应釜中、氮气保护下,气-固相还原法制备纳米硫化亚铁等金属硫化物(MnS、PbS、ZnS)纳米晶。分别采用XRD、TEM、SAED、SEM等分析测试方法确定了硫化亚铁的化学成分、形貌和微结构,同时也确定了MnS、PbS和ZnS的晶型,对于气-固相还原法制备纳米金属硫化物的过程进行了分析探讨。研究成果发表在无机化学学报上。