膨胀石墨负载纳米TiO_2材料对机油的吸附和光催化降解

用溶胶凝胶法将纳米锐钛矿负载到膨胀石墨上,制备了即可吸油,又可降解油的膨胀石墨-TiO_2复合材料(EG-TiO_2)。在制备EG-TiO_2的工艺条件中,浸渍次数是影响其吸油能力的最主要因素,浸渍次数增多饱和吸油量下降。用失重法和红外光谱法研究EG-TiO_2催化降解机油的结果表明,EG-TiO_2对机油有明显的光催化降解效果,性能优于纯纳米TiO_2粉,其原因与EG-TiO_2中的纳米TiO_2具有三维立体薄片状结构及具有较高吸油性能有关。膨胀石墨负载纳米TiO_2材料对机油的吸附和光催化降解@曹宏$武汉工程大学材料学院!430074 @马恩宝$武汉工程大…     

膨胀石墨表面非极性吸附研究

通过对膨胀石墨表面SEM及缸外光谱的测定发现，膨胀石墨表面具有发达的孔缘，多为中孔或大孔，且带有非极性基团，因此非常有利于非极性大分子的吸附，但膨胀石墨极轻、易碎，在实际应用中有一定局限性。以润滑油为非极性吸附物，运用改变密度及粘接技术增强膨胀石墨强度，同时研究了密度及粘接剂比例与吸附量的关系．     

硅烷偶联剂改性TiO2/膨胀石墨复合材料的制备及其光催化性能研究

以硅烷偶联剂黏结剂,利用溶胶-凝胶法将TiO2（P25）负载在膨胀石墨上,利用XRD、EDS以及SEM等分析技术对TiO2/膨胀石墨复合材料进行表征;以橙黄Ⅱ为目标降解物,考察了TiO2/膨胀石墨复合材料光催化性能以及重复使用性能。结果表明：随着TiO2含量的增加,TiO2/膨胀石墨复合材料的光催化效率随之增加,对橙黄Ⅱ的光催化降解符合一级反应动力学方程,TiO2负载量为15%时,反应速率常数为0.387 h-1,高于P25的反应速率常数。TiO2/膨胀石墨复合物使用4次仍保持较高的光催化活性。     

碳材料在环境工学方面的应用

主要介绍了碳材料在石油废水处理，给排水水质处理、大气治理中的应用。膨胀石墨含有大量孔隙，密度很低，用作吸附材料可以治理石油废水。碳材料可作为生物增殖的载体，分解生物能降解的污染物。用于给排水水质处理，能够提高水质；而经过特殊处理的石墨可以与金属纳米复合，形成金属基石墨层间化合物，改善石墨的抗菌性能。碳材料的比表面积大，可用作气相污染物的吸附脱除材料，在大气污染方面，表现出良好的应用前景。     

多孔矿物介质对有机相变材料导热性能的影响

通过对制备的基于膨胀多孔石墨和硅藻土两种多孔矿物介质与硬脂酸丁酯有机相变材料的相变蓄热复合材料,采用调制差示扫描量热方法(MDSC)测试复合材料的导热系数,并借助层状复合材料热传导模型分析多孔矿物介质内部结构特征对复合材料的导热性能的影响,其结果表明,采用膨胀多孔石墨制备的相变蓄热复合材料具有明显的层状结构,其压制方向的导热系数更接近层状复合材料热传导模型c轴方向导热系数预测结果;采用硅藻土制备的相变蓄热复合材料的导热系数符合层状复合材料热传导模型的a-b平面方向导热系数预测结果,说明该复合材料内部结构具有非常好的连通性。多孔矿物介质对相变材料导热系数的增强效果不仅受多孔矿物介质导热系数的影响,还会受到复合材料内部结构特征的明显影响,在热传导方向上形成连通性结构有利于增强效果,而形成与热传导方向垂直的层状结构则不利于导热系数的增强,即使多孔矿物介质具有很高的导热系数。     

聚合物／蒙脱土纳米复合材料研究进展

纳米复合材料是指相尺度至少有一维小于100nm量级的复合材料。由于其纳米尺度效应、大的比表面积以及强的界面相互作用，纳米复合材料具有远优于相同组分常规复合材料的物理力学性能，因此制备纳米材料以获得高性能复合材料受到材料工作者的极大重视。而层状硅酸盐粘土(主要成分是蒙脱土)以其内部层状结构、廉价、易获得等独特的优势成为制备聚合物／无机纳米复合材料的首选原料之一。     

几种天然石墨的深加工

天然石墨具有许多特殊的性能，因而已成为现代工业技术中不可缺少的非金属材料。本文着重介绍了三种常见的天然石墨深加工产品即高碳石墨、膨胀石墨和氟化石墨的性质及其制备方法。     

TiO2-白云母纳米复合材料的制备及其表面化学特征

TiO2－白云母纳米复合材料属纳米薄膜材料，具有优异的珠光效应。本文利用化学液相沉积法制备出不同类型（单覆层、多覆层）的TiO2－白云母纳米复合材料，并利用扫描电子显微镜（SEM）和粉晶X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对其进行了分析。SEM分析显示：所制备的TiO2－白云母纳米复合材料TiO2的颗粒直径在20－60nm之间，且颗粒均匀、界限清晰，表面平整。XRD分析表明：导晶剂Sn^4 对于提高TiO2向金红石转化起到了重要作用。XPS研究发现TiO2纳米镀层除Ti、O外还有以类同像替代Ti^4 形式存在的导晶离子Sn^4 和由载体白云母扩散的Si、Al、K成分。同时，表面O不足，偏离TiO2理想组成；随TiO2纳米镀层厚度的，TiO2逐渐接近理想成分；并且O（ls)、Ti(2p)向高结合能漂移，结合能增大，次外层比最外层组分具有较强的化学键合，最外层组分则表现出一定的化学活性。     

二硫化钼在水环境修复中的应用前景分析

随着纳米技术的发展,各类新型功能纳米材料在水环境修复领域发挥了重要作用。二硫化钼作为研究最多的二维过渡金属硫化物纳米材料,其独特的结构和优异的物理化学性能使其在水环境修复领域应用前景广泛。二硫化钼和二硫化钼基纳米复合材料具有比表面积大、活性位点多以及光催化活性强等特点,可通过吸附、氧化还原作用以及光催化降解有效去除水环境中的重金属离子及有机污染物（油类、有机染料以及抗生素等）。总结了二硫化钼的形貌、表面修饰、相位及表面缺陷等对水环境污染物去除性能的影响。阐述了二硫化钼、二硫化钼基二元以及三元纳米复合材料的制备方法以及结构特征,并分析了相应的吸附、催化、氧化还原机理及其主要的影响因素和机制,介绍了其在水环境重金属及有机污染物修复中的应用。此外,总结了二硫化钼及其纳米复合材料的环境风险及潜在的回收利用方法。最后,对二硫化钼及二硫化钼纳米复合材料的研究方向和应用前景进行了展望,为今后二硫化钼在水环境修复中的进一步研究奠定了理论基础。     

矿物组合基太阳能储热材料的制备与性能调控

通过利用非金属矿物的储热特征装载相变功能体制备矿物基复合相变材料是高效太阳能储热材料低成本制备的重要研究方向[1]。但非金属矿物存在导热性能差的问题,因此,一些高导热材料被添加至矿物基复合相变材料,提高材料的导热系数。Sar?和Karaipekli[2]采用膨胀珍珠岩稳定月桂酸制备珍珠岩基太阳能储热材料。为了提高其导热系数,通过加入膨胀石墨至复合物中,导热系数由0.07 W·m-1·K-1提升至0.13W·m-1·K-1。但是,加入膨胀石墨后,复合材料的储热容量降低了7%,这个现象同样出现他们有关的研究工作中[3-4]。因此,必须研究更有效的策略解决这个问题,也就是说,当提升复合材料的导热系数的同时,须兼顾提升其储热容量。本文以膨润土(bentonite,B)和石墨(graphite,G)为原料,通过简单组合和微波酸强化组合方式合成了GB和GBm两种支撑基体,再通过真空浸渍法装载硬脂酸(SA),制备了SA/GB和SA/GBm两种矿物组合基太阳能储热材料。采用FTIR、AFM、SEM等手段研究了材料微结构;制备的SA/GBm的储热容量和导热系数比SA/GB的分别提高了62%和31%。     

层间水含量对蛭石有机改性影响的研究

本文以溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯对膨胀蛭石和未膨胀蛭石进行了改性处理，并用IR、XRD方法研究了蛭石在不同层间水含量情况下，这两种有机分子分别进入蛭石层间的难易情况，结果表明：（1）层间水含量能够对有机分子进入蛭石层间产生影响，但对具有较强离子交换能力的有机分子进入层间的影响不大；（2）磷酸三丁酯分子易于与含层间水少的膨胀蛭石结合，说明层间水对磷酸三丁酯分子的作用遵循异极性排斥的原则。     

盆地流体中有机组分的成矿效应

盆地流体含有丰富的有机组分。有机质-金属耦合作用是盆地流体金属成矿机制的关键,具有极其重要的意义。有机质的成矿作用主要表现为：1)沉积有机质对盆地流体物理化学特征的制约;2)有机组分对金,属成矿元素在盆地流体中的迁移能力、迁移形式以及沉淀就位机制的制约;3)富有机质的地层作为地球化学还原障和H2S障对于流体中金属沉淀就位的制约;4)沉积有机质的演化对于盆地流体运移的制约(通过油气的阵发性析出和二次孔隙的产生)。     

Copper,zinc and lead minerals suspended in ocean waters

Individual particles of malachite, tenorite, paratenorite, laurionite and sphalerite, as well as several intermediate compounds of Cu, Zn, Pb, Cl, S, OH and CO₃ have been identified among paniculate matter filtered from Atlantic and Pacific deep water samples. These particulate matter samples were provided mainly by the GEOSECS 1972 and 1974 cruises. The detection and the identification of the individual heavy metal compounds were made by a combination of light microscopy, SEM, EMP and XRD. The highest frequency of heavy metal compounds has been found at several North Atlantic, and at one Antarctic stations. Their origin can, at least partly, be ascribed to technological influences, since metallic copper and brass particles are sometimes found associated with, or included in the heavy metal compounds. Others, however, result clearly from growth in the water.     

钾膨胀石墨层间化合物(K-EGIC_S)的电阻率测量

在低温惰性条件下合成的钾膨胀石墨层间化合物 (K_EGICS)的电学性能与膨胀石墨的电学性能完全相反 ,随着温度的升高 ,K_EGICS 的电阻率逐渐升高 ,电导率逐渐降低。这一现象是由客体材料钾自身的结构及其与膨胀石墨化合时的键性决定的。     

煤系高岭石有机夹层作用的实验研究

本文利用ＸＲＤ和ＩＲ研究了丙烯酰胺和脂肪酸盐与煤系高岭石的夹层作用及稳定性。通过极性有机化合物作夹带剂，成功地合成了高岭石－丙烯酰胺、高岭石－脂肪酸盐有机复合体。夹层作用完成后，层面间距从７．１８Ａ分别扩大到１１．２２Ａ和１１．３２Ａ。有机化合物能在高岭石层间形成稳定的夹层主要与夹层分子和高岭石内表面羟基形成氢键有关。     

Metal-sulphide formation in the contaminated anoxic sludge of the Venice canals

The transformations of different anthropogenic heavy metal compounds exposed to anoxic conditions in the contaminated sludge of the Venice canals have been investigated in detail by SEM/EDS. Macroscopic metal wastes and heavy-weight micro-particles, including authigenic Fe-sulphides and fragments of metal alloys, were isolated from the sludge and analyzed. The analyses emphasize the importance of Fe-sulphides as end-products of Fe diagenesis and their role as heavy metal scavengers in anoxic environments. The possible formation of other discrete metal-sulphides in some particular microenvironments was further demonstrated by the transformations observed on specimens of Cu, Zn and Sn alloys.     

Correlation between geochemical environments and controlling factors in the metallation of porphyrins

Experimental study on metallation of tetrapyrroles in biphasic systems showed that complexation with metal cations of the first transition series is a feasible under chemical environments similar to the naturally occurring ones. The metal transport from the aqueous media to the organic, which is a novel approach using naturally occurring fatty acids hydroxy aromatic compounds and thiols, is demonstrated. Selectivity between Ni²⁺ and VO²⁺ complexation is achieved under sulfurous rich conditions. The kinetic implications are discussed in view of their geoenvironmental applicability.     

Metals and grain size distributions in soil of the middle Rio Grande basin, Texas USA

 This paper deals with the problem of increased heavy metal constituents in agricultural soils due to the expanded use of fertilizers and elevated atmospheric deposition. It discusses the extent of contamination in soil and establishes an environmental monitoring program in the chosen area of concern in the southern coastal region of Texas. Grain size, pH, and metals (Cu, Cd, Zn, Pb, Ni, Ba, As, Cr, Mn, and Fe) were determined in soils of the middle Rio Grande basin. The soils were mainly of sand texture and alkaline in character. Fine sand constituted the major proportion of the soil, and clay and silt ranged from 8–30% of the soil. Correlations of metal concentrations to grain size and iron contents were performed. Metals, except Cd and Pb, gave positive to negative relationships with decreases in grain size. Silt gave no relationship with metal content while clay and silt had a positive relationship. All these metals had a positive correlation with iron in the soil. The results indicate metals are associated with coarse sand, clay, and iron hydroxides surfaces of the soil. The comparison of metal content in soil of the middle Rio Grande basin with metals from other areas of the world suggests that it is relatively uncontaminated. Received: 14 December 1998 · Accepted: 19 Jaunuary 1999     

湖州市不同土壤重金属的污染现状

湖州市是主要的农产品基地，其主要土壤类型有四种，即黄泥土、青紫泥、白泥土和湖松土。样品分析表明重金属元素在黄泥土和青紫泥中较高，白泥土和湖松土中较低。大多数重金属元素相对下蜀土是富集的，超过自然背景值的元素有Cu,Cd及部门土壤中的Pb和Hg。有机质、pH值和Eh值对重金属的含量和化学形态有影响，有机质愈高，重金属的含量愈高；pH值接近中性，重金属的含量亦高。土壤的氧化条件可使大多数重金属变为高价离子，它们的化合物活性较低，但Cr^6 易被植物吸收。湖州土壤中重金属的高值点与工业污水排放和大气沉降有关。土壤中对农作物有危害的重金属元素为Cd和Hg，局部地方为Pb。