光解还原法制备Mg-Al-LDHs复合材料并对其表面结构进行分析
MoO4 2-插层Mg／Al／Ti—LDHs的结构及其催化性能研究
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《CdS基宽光谱复合材料合成及其光催化还原CO2性能研究》
《CdS基宽光谱复合材料合成及其光催化还原CO2性能研究》一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术已成为科研领域的一个热点。
其中，光催化还原CO2技术具有巨大的应用潜力，可有效减少温室气体的排放并转化为有价值的化学品。
CdS作为一种典型的宽光谱半导体材料，因其具有较高的光吸收能力和良好的光催化性能，在光催化还原CO2领域受到了广泛关注。
然而，单纯的CdS材料存在着一些缺陷，如光生载流子复合率高、光响应范围有限等。
为了解决这些问题，研究者们开始探索将CdS与其他材料复合，以提高其光催化性能。
本文旨在研究CdS基宽光谱复合材料的合成及其在光催化还原CO2方面的性能。
二、实验方法1. 材料制备本文采用溶胶-凝胶法合成CdS基宽光谱复合材料。
首先，将适量镉盐和硫源在溶液中混合，加入表面活性剂以控制颗粒形貌。
随后，通过热处理和硫化处理得到CdS基复合材料。
2. 结构表征利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对合成材料的晶体结构、形貌和微观结构进行表征。
3. 光催化性能测试以光催化还原CO2为探针反应，评价CdS基宽光谱复合材料的光催化性能。
在封闭的光反应器中，以合成材料为光催化剂，以CO2和H2O为反应物，光照条件下进行反应。
通过气相色谱仪分析反应产物，计算CO2的转化率和产物选择性。
三、结果与讨论1. 材料表征结果XRD结果表明，合成材料具有典型的CdS晶体结构。
SEM 和TEM图像显示，材料具有均匀的颗粒形貌和良好的分散性。
此外，通过能谱分析（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等手段，证实了材料中各元素的化学状态和价态。
2. 光催化性能分析实验结果表明，CdS基宽光谱复合材料具有优异的光催化还原CO2性能。
在可见光照射下，该材料能够有效地将CO2转化为碳氢化合物和醇类等有机物。
与纯CdS相比，复合材料的光催化性能得到显著提高。
这主要归因于复合材料具有较宽的光谱响应范围、较高的光生载流子分离效率和较强的氧化还原能力。
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能摘要本文致力于探讨三维层界面Al/Mg/Al复合板材的制备技术，详细解析其显微组织特征及力学性能。
通过科学实验与数据解析，对制备过程、组织结构和性能表现进行了系统的阐述和分析，旨在为同类材料的制备及性能优化提供理论支持和实验依据。
一、引言随着材料科学的发展，多层复合材料因其优异的力学性能和多样化的应用领域受到广泛关注。
铝（Al）与镁（Mg）作为常见的金属材料，其复合板材具有轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车及电子等领域有着广泛的应用前景。
本文以Al/Mg/Al复合板材为研究对象，重点探讨其三维层界面的制备技术、显微组织及力学性能。
二、制备技术1. 材料选择与准备本实验选用的原材料为高纯度铝（Al）和镁（Mg）板材。
在制备前，需对原材料进行严格的表面处理和尺寸控制，以确保复合板材的质量。
2. 制备工艺采用热轧法制备Al/Mg/Al复合板材。
首先将铝、镁板材按预设比例堆叠，经过高温轧制、冷却和退火等工艺流程，最终得到三维层界面的复合板材。
三、显微组织分析1. 显微组织观察通过光学显微镜和电子显微镜对复合板材的显微组织进行观察。
结果表明，铝和镁板材在高温轧制过程中形成了紧密结合的三维层状结构，各层间界面清晰，无明显缺陷。
2. 相结构分析X射线衍射技术表明，在Al/Mg界面处形成了少量的金属间化合物，这有助于增强两金属之间的结合强度。
同时，大部分区域保持了原金属的相结构，确保了材料的优良性能。
四、力学性能研究1. 硬度测试通过对复合板材进行硬度测试发现，其硬度较单一金属有所提高，且硬度分布与显微组织相一致，呈现出明显的层状分布特点。
2. 拉伸性能测试拉伸试验结果表明，Al/Mg/Al复合板材具有较好的延伸率和抗拉强度。
这主要得益于铝和镁的优异性能以及两者之间良好的结合。
3. 疲劳性能与冲击韧性经疲劳试验和冲击试验发现，该复合板材具有较好的疲劳性能和冲击韧性，显示出其在实际应用中的优越性。
镁铝复合氧化物的制备与表征开题报告
本科毕业设计（论文）开题报告题目：镁铝复合氧化物的制备与表征学生姓名：院（系）：化学化工学院专业班级：应用化学指导教师：完成时间：1.课题研究的意义随着世界大工业发展带来的能源短缺、环境污染等问题的加剧和人们环保意识的不断加强，发展环保、绿色的催化新工艺成为了一个研究的热门方向。
实验证实复合金属氧化物具有独特的结构、电磁性质和较高的氧化、还原催化活性，在新催化剂材料开发方面已得到高度重视，特别是在有机合成方面所表现出来的绿色环保性能，让世界各国的学者对其青睐有加。
层状双金属氢氧化物（Layered Double Hydroxide,LDH）是水滑石（Hydrotalcite,HT）和类水滑石化合物（Hydrotalcite-Like Compounds,HTLCs）的统称，由这些化合物插层组装的一系列超分子材料称为水滑石类插层材料（LDHs）。
LDHs 的层板由镁八面体和铝氧八面体组成。
所以，具有较强的碱性。
不同的LDHs的碱性强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本一致，但由于它一般具有很小的比表面积(约5—20 m2/g)，表观碱性较小，其较强的碱性往往在其煅烧产物LDO中表现出来。
LDO一般具有较高的比表面积(约200—300m2/g)、三种强度不同的碱中心和不同的酸中心，其结构中间中心充分暴露，使其具有比LDH更强的碱性。
将催化活性物种插入水滑石层间，以水滑石为前体，通过焙烧可制备高分散复合金属氧化物型催化剂，一般具有过渡金属含量高活性位分布均匀晶粒小比表面积大可以抑制烧结良好的稳定性等特点，从而表现出优异的催化性能，在催化剂或催化剂载体等领域得到了广泛应用。
2.国内外的研究历史及现状2.1 国内外研究历史LDHs的发展已经历了一百多年的历史，但直到二十世纪六十年代才引起物理学家和化学家的极大兴趣。
1842年，Hochstetter首先在片岩矿层中发现了天然水滑石矿物。
后来又相继在挪威的Sunarum地区以及俄罗斯的Ural地区发现了少量的天然水滑石矿。
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能一、引言随着现代工业技术的飞速发展，金属复合材料因其独特的物理和机械性能，在航空航天、汽车制造、电子信息等领域得到了广泛应用。
其中，Al/Mg/Al复合板材作为一种典型的金属层状复合材料，因其良好的力学性能和加工性能，成为了材料科学领域的研究热点。
本文将详细探讨三维层界面Al/Mg/Al复合板材的制备工艺、显微组织以及其力学性能。
二、制备工艺1. 材料选择与准备Al/Mg/Al复合板材的制备主要选用了纯度较高的铝（Al）和镁（Mg）金属材料。
材料经过严格的检验和预处理，以确保其纯度和表面质量。
2. 制备方法采用真空热压法进行制备。
该方法通过在真空环境中施加高温高压，使金属材料在高温高压下紧密结合，形成具有三维层界面的复合板材。
3. 制备过程（1）将预处理后的铝（Al）和镁（Mg）金属材料按照设计好的层状结构叠放；（2）将叠放好的金属材料放入真空热压炉中，进行真空处理；（3）在设定的温度和压力下进行热压处理，使金属材料紧密结合；（4）冷却至室温后取出，得到三维层界面Al/Mg/Al复合板材。
三、显微组织通过光学显微镜、电子显微镜等手段对制备得到的Al/Mg/Al 复合板材进行显微组织观察。
结果显示，该复合板材具有明显的层状结构，各金属层之间结合紧密，无明显的界面反应和孔洞缺陷。
铝层和镁层之间通过高温高压的作用形成了牢固的冶金结合。
四、力学性能通过对三维层界面Al/Mg/Al复合板材进行拉伸、弯曲等力学性能测试，得到了其力学性能参数。
测试结果表明，该复合板材具有较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率。
同时，其弯曲性能也表现出色，显示出良好的加工性能。
此外，该复合板材还具有较好的冲击韧性和耐磨性能。
五、分析与讨论在分析制备过程中，发现真空热压法可以有效地避免金属材料在高温高压下的氧化和污染，从而保证了复合板材的纯度和质量。
水-乙二醇溶剂热合成ZnAl-LDHs及其煅烧产物对染料的吸附性能
水-乙二醇溶剂热合成ZnAl-LDHs及其煅烧产物对染料的吸附性能黄改玲;孙迎迎;陈凤华【摘要】以尿素为沉淀剂,水-乙二醇混合溶液作溶剂,采用均匀沉淀法合成不同形貌和粒径的ZnAl-LDHs前驱体.研究其煅烧产品(LDOs)对刚果红,甲基橙,活性红吸附性能发现,其中花状的ZnAl-LDH-1的煅烧产品吸附性能最好.研究了ZnAl-LDO-1对3种染料的吸附性能和机理,其对刚果红,甲基橙和活性红的最大吸附量分别是1233,594,262 mg·L-1.%In this study,using water-ethyleneglycol mixed solution as solvent,ZnAl-LDHsprecursors with different morphologies and sizes were synthesized by homogeneousprecipitation method.Study on the adsorption capacity of its calcined product (LDOs) toCongo red,methyl orange and activated red demonstrated that the calcined product (LDO) of the flower like ZnAl-LDH-1 showed much better adsorption efficiency for anion dyes.The sorption behaviors and mechanism of ZnAl-LDO-1 for three dyes were investigated.The results also showed that the maximum absorption capacity of ZnAl-LDO-1 is 1233 mg·g-1 for CR,594 mg·g-1 for MO and 262 mg·g-1 of RR,respectively.【期刊名称】《南昌大学学报（理科版）》【年(卷),期】2017(041)002【总页数】6页(P152-157)【关键词】层状双金属氢氧化物;形貌;水-乙二醇为溶剂;吸附染料【作者】黄改玲;孙迎迎;陈凤华【作者单位】郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州 450002;郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州 450002;郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】O622染料应用广泛，种类繁多[1]，大多数染料及染料中间体具有毒性和致癌性[2]。
ldhs制备
ldhs制备
制备LDHs的方法有多种，常见的有共沉淀法、成核/晶化隔离法、溶胶-凝胶法、水热合成法、离子交换法、水解法等。
以共沉淀法为例，其制备过程包括：将M2+和M3+的混合金属盐溶液和阴离子作为LDHs的合成时，为了保证生成LDHs，必须加入过度饱和的M2+和M3+。
有两种共沉淀条件，即在较低的饱和度或高的饱和度下发生共沉淀。
低饱和度的共沉淀法是按比例缓慢滴加M2+和属盐的混合溶液，同时加入层间阴离子进行反应，然后补充碱液，以保持反应所需的pH值。
此外，通过控制速度将金属离子溶液和碱性溶液同时滴加入预先装入有水的反应容器中，滴加过程保持混合溶液的pH值恒定，后将得到的含有共沉淀的悬浮液在一定温度下晶化，制得最终产物LDH。
以上信息仅供参考，如需了解更多制备方法，建议咨询专业人士获取帮助。
均匀沉淀(尿素水解)法合成CO_3^(2-)型MgAl-LDH
均匀沉淀(尿素水解)法合成CO_3^(2-)型MgAl-LDH马辉;范翠红;孙亚红;王娟;黄改玲;马淑兰;杨晓晶【期刊名称】《北京师范大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2011(47)2【摘要】采用均匀沉淀法(尿素水解法)合成了高结晶度的CO32-型MgAl-LDH,探索了温度和时间对产物的影响.研究发现,n(Mg)/n(Al)进料比为2时,较低反应温度(如100℃)下很难得到n(Mg)/n(Al)=2的LDH.这可能与Mg(OH)2溶解度较高,Mg2+难以与Al3+一同沉淀有关.为提高产物n(Mg)/n(Al),我们采用提高n(Mg)/n(Al)投料比(如3∶1,4∶1,5∶1)的方法.研究发现,反应时间较短时,可得较纯的LDH相,但产物的n(Mg)/n(Al)远低于进料比;若反应时间延长,会出现水菱镁矿(hydromagnesite)和菱镁矿(magnesite,MgCO3)的杂相.由此推断,为得到高n(Mg)/n(Al)的LDH,不能单纯增加n(Mg)/n(Al)进料比,其他条件如尿素浓度,尤其是反应温度等也需改变.【总页数】4页(P164-167)【关键词】均匀沉淀法;尿素(urea)水解法;CO2-3型LDH;合成【作者】马辉;范翠红;孙亚红;王娟;黄改玲;马淑兰;杨晓晶【作者单位】北京师范大学分析测试中心,北京100875;北京师范大学化学学院,北京100875【正文语种】中文【中图分类】TQ628【相关文献】1.负载型乙酸锌催化剂上尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯 [J], 张艳;陈英;赵新强;王延吉2.CO_3~（2-）型TOMAC自碱性溶液中萃取硫代亚砷酸 [J], 王放;赵洪兴;肖燕飞;徐志峰;3.尿素水解均匀沉淀法制Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂 [J], 汪俊锋;常杰;阴秀丽;吕鹏梅4.五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡研究 [J], 桑世华;张晓;赵相颇;肖龙军5.298K时三元体系K^+/CO_3^(2-),B_4O_7^(2-)-H_2O和Li^+/CO_3^(2-),B_4O_7^(2-)-H_2O相关系 [J], 曾英;唐明林;殷辉安;王励生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
原位金属基复合材料的合成与制备
原位金属基复合材料的合成与制备摘要：金属基复合材料(MMCs), 由于融合了金属与陶瓷的特性，因此既具有优异的力学性能，又具有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列金属特性，是一种优良的结构材料。
常规的MMCs的制造方法有DIMOX TM直接氧化法、PRIMEM TM法、DX TM法和共晶自生法。
关键词:合成，制备，DIMOX TM直接氧化法，PRIMEM TM法，DX TM法，共晶自生法1.前言原位复合材料制备技术的基本思想是依靠合金设计，通过合金内部反应生成增强体。
由于原位生成的增强体表面未受污染，且避免了与基体浸润不良的问题，因而与基体的结合良好。
较之陶瓷颗粒或晶须表面处理后再与基体结合的传统工艺，在相同的增强体百分含量情况下，可得到更高的强度和弹性模量，同时能得到较好的韧性。
根据热力学基本原理，好的合金设计应使生成增强体反应的吉布斯自由能变化为绝对值较大的负值，并使有害相的生成反应吉布斯自由能变化为绝对值较小的负值，且最好为正值。
这就要求首先从理论上解决在反应合金体设计方面有益增强体相能够形成、有害相不能形成的问题。
常规的金属基复合材料的制造方法有粉末冶金法、铸造法和共喷法。
①粉末冶金法是制造颗粒增强金属基复合材料的主要方法之一，粉末冶金法制备过程如图3所示。
其中压实过程包括冷压、除气、热等静压或真空热压等过程，经压实后的毛坯复合材料通常能达到98%的理论密度。
然后再采用二次加工方法优化力学性能。
该法制成的MMCs具有颗粒均匀、成型能力好、力学性能较高的点，但制备成本高。
②铸造法又可分为复合铸造法、压铸法、压力浸渍法和真空压力浸渍法等，其中真空压力浸渍法制造的MMCs力学性能较好，且制备过程也较科学合理。
③共喷法的实验装置示意图见图 4 。
共喷或喷射沉积法是使增强体粉末与液态金属短时间接触即凝固成固体复合材料的方法，这种工艺方法可避免基体和增强体的剧烈反应，且基体的选择范围也比较大。
NiCo2S4
随着化石燃料的不断消耗，能源短缺和环境污 染问题愈发严重，严重阻碍了人类社会的生存与发 展［１］ 。 虽然太阳能、水能及风能等新型能源逐渐被 投入使用，但受气候、地域限制而难以大量推广；生 物质能（如生物燃料） 的原料来源丰富，并有着显著 的能量收益和碳减排效益，作为新燃料替代品前景 广阔，但其生产工艺方面的技术难题制约了其产业 化发展［２］ 。 因此，清洁、高效、稳定的储能设备开发 受到了人们极大的关注。 由于兼具传统电容器的高 功率密度和二次电池的高能量密度［３］ ，并具备快速 充放电和循环稳定性好等优势，超级电容器被广泛 应用于电化学储能领域。 其中，电极材料极大影响 着超级电容器的整体性能，因而提升超级电容器性 能的关键在于改善电极材料特性。
得益于多种氧化态和快速可逆的法拉第氧化 还原反应，过渡金属化合物作为电极材料得到了广 泛研究［４］ 。 其中，过渡金属硫化物具有比过渡金 属氧化物更高的电导率和更丰富的氧化还原反应， 且由于硫的电负性低于氧，有利于缓减晶体结构坍 塌并促进电子传输，故具有更优异的机械稳定性和 电化学活性［５］ 。 与单金属硫化物相比，多金属硫 化物（ ＮｉＣｏ２Ｓ４） 的化学组成更为丰富，具有更多的 电化学活性位点和更好的导电性。 然而，ＮｉＣｏ２ Ｓ４ 也存在导电性较差、体积效应及在电解液中的表面 氧化 等 缺 陷， 导 致 其 倍 率 性 能 和 循 环 稳 定 性 较 差［６］ 。 尽管人们构建了不同的 ＮｉＣｏ２ Ｓ４ 微 纳 结 构 来提高其比表面积，但其在长期充放电下的结构稳 定性仍不太理想。 为了克服这些缺陷，具有良好导 电性 和 机 械 稳 定 性 的 碳 纳 米 管［７］ 、 碳 气 凝 胶 （ ＣＡ） ［８］ 等碳材料作为 ＮｉＣｏ２ Ｓ４ 的基底备受研究者 们青睐。 其中，具有大比表面积、高孔隙率且孔结 构可 调、 良 好 化 学 和 热 稳 定 性 的 ＣＡ 被 认 为 是 ＮｉＣｏ２ Ｓ４ 的理想基底材料。
激光-电弧复合增材制造Al-Cu合金T型结构微观组织演变与熔池流动行为分析
激光-电弧复合增材制造Al-Cu合金T型结构微观组织演变与熔池流动行为分析王儒政;马广义;吴胜男;刘德华;牛方勇;吴东江【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2024(67)9【摘要】在T型结构增材制造过程中,交叉节点处易出现冶金结合不良及重熔缺陷等问题,制约该结构性能的提升。
采用激光-电弧复合增材制造技术制备了Al-Cu合金T型结构,对交叉节点处的组织形貌进行了表征,并通过数值模拟分析了节点处熔池内的温度分布以及流动特征。
结果表明,在T型结构节点处能够观察到重熔作用所导致的弧形条纹特征,该区域的模拟形貌与实际结果具有良好的一致性;熔池边界处等温线分布较为密集,内部Marangoni对流导致逆时针涡流的形成,最高流速可达0.16 m/s。
依据顶层晶粒形态差异,分为顶层节点重熔区(RZI)和顶层热影响区(HAZ)。
其中RZI内主要为细小的树枝晶,平均晶粒尺寸相比于HAZ降低了20.8%,内部析出相主要为与α-Al基体呈非共格界面的大尺寸θ(Al_(2)Cu)相;平均显微硬度可达(98.4±6.4)HV_(0.1),相比于未重熔区最高提升约14.0%。
【总页数】9页(P62-69)【作者】王儒政;马广义;吴胜男;刘德华;牛方勇;吴东江【作者单位】中国航发控制系统研究所;大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TG1【相关文献】1.BC-MIG丝材电弧增材制造NAB/钢复合结构的微观组织与力学性能2.激光电弧复合增材制造钛合金的组织和性能研究3.电弧增材制造2319铝合金交叉桁条结构微观组织与拉伸性能研究4.铝合金电弧增材与激光冲击强化复合制造组织与性能5.激光增材制造铜铬锆合金研究进展:成形行为、微观组织和综合性能(特邀)因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Mg-MOF-74及其复合材料的制备与脱汞性能研究
第 54 卷第 8 期2023 年 8 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.8Aug. 2023Mg-MOF-74及其复合材料的制备与脱汞性能研究陈世虎，贾里，王晨星，王彦霖，郑昕，程鹏，乔晓磊，樊保国(太原理工大学 电气与动力工程学院，山西 太原，030024)摘要：采用溶剂热法制备MOFs 材料Mg-MOF-74，并探究溶剂体积和质液比对制备过程的影响，并基于利用溶胶凝胶法所获得的铁基改性生物焦FeCeCu/BC ，分别通过物理混合法、共热解法、溶胶凝胶法和原位生长法制备功能化修饰的MOFs 基改性生物焦复合材料，并分析样品的脱汞性能和结构特征，利用吸附动力学模型对其吸附机理及关键作用机制进行探究。
研究结果表明，提高溶剂体积和质液比均会使Mg-MOF-74结晶情况及孔隙结构变差，且其自身脱汞性能不佳；对于MOFs 基FeCeCu/BC 复合材料，溶胶凝胶法和共热解法所制备获得的复合样品脱汞性能最佳，分别比铁基改性生物焦提高29%和17%；Mg-MOF-74在复合材料中起到促进热解、改变孔隙结构的作用；复合材料的脱汞过程是物理吸附与化学吸附、外部传质与内部扩散共同作用的结果。
关键词：Mg-MOF-74；生物焦；复合材料；脱汞中图分类号：X51 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）08-3023-12Preparation and mercury removal performance of Mg-MOF-74and its compositesCHEN Shihu, JIA Li, WANG Chenxing, WANG Yanlin, ZHENG Xin,CHENG Peng, QIAO Xiaolei, FAN Baoguo(College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract: The MOFs material Mg-MOF-74 was prepared by a solvothermal method, and the influence of the solvent volume and mass liquid ratio on the preparation process was investigated. Based on the iron-based modified biochar FeCeCu/BC obtained by the sol-gel method, functionalized modified MOF-based modified收稿日期： 2022 −10−01； 修回日期： 2022 −12 −14基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(U1910214)；山西省高等学校科技创新项目(2020L0073)；电力系统国家重点实验室资助课题(SKLD21KM16)；山西省自然科学基金资助项目(20210302124449) (Project(U1910214) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2020L0073) supported by the Science and Technology Innovation Program of Colleges and Universities of Shanxi Province; Project(SKLD21KM16) supported by State Key Laboratory of Power System and Generation Equipment; Project(20210302124449) supported by the Natural Science Foundation of Shanxi Province)通信作者：樊保国，博士，教授，从事煤污染物控制研究；E-mail ：**********************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.08.007引用格式： 陈世虎, 贾里, 王晨星, 等. Mg-MOF-74及其复合材料的制备与脱汞性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(8): 3023−3034.Citation: CHEN Shihu, JIA Li, WANG Chenxing, et al. Preparation and mercury removal performance of Mg-MOF-74 and its composites[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(8): 3023−3034.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)biochar composites were prepared by the physical mixing method, copyrolysis method, sol-gel method and in situ synthesis method. The mercury removal performance and structural characteristics of the samples were studied, and the adsorption mechanism and key action mechanism were studied by using the adsorption kinetic model. The results show that increasing the solvent volume and the mass liquid ratio will make the crystallization and pore structure of Mg-MOF-74 worse, and its mercury removal performance is poor. For MOF-based FeCeCu/BC composites, the mercury removal performance of the composite samples prepared by the sol-gel method and copyrolysis method are better, which are 29% and 17% higher than that of modified biochar, respectively. Mg-MOF-74 plays a role in promoting pyrolysis and changing the pore structure in the composite. The mercury removal process of composite materials is the result of physical adsorption and chemical adsorption, external mass transfer and internal diffusion.Key words: Mg-MOF-74; biochar; composite material; mercury removal人为汞排放所造成的汞污染会对人类健康造成巨大危害，引起广泛关注，燃煤电厂是汞排放最大的单一来源，可占人为总汞排放量的1/3以上[1]。
基于光阳极材料制备及催化性能研究的综合实验设计
基于光阳极材料制备及催化性能研究的综合实验设计作者：李传平刘荣梅来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2024年第01期摘要：为提高学生实践能力，培养学生科研创新思维，设计提出了一个研究型化学综合实验。
实验包括TiO2/CoNiSe2光阳极催化材料的合成表征、光电催化分解水性能测试及相关机理研究。
实验效果表明，以化学综合实验为载体，融入科技前沿，能够有效激发学生的学习兴趣和动力，提高学生的创新意识和实践能力。
通过对研究型实验的探索，提高学生的实验技能和创新潜力。
关键词：化学综合实验；光阳极；水分解；创新能力中图分类号：O643.3 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2024）01-0015-05实践教学是高等学校化学专业人才培养的必修环节，是培养创新型、应用型人才的重要途径。
随着时代和科技的进步，将最新科技前沿融入实践教学，开展研究型化学综合实验是目前化学实验教学改革的一大趋势，对培养学生的创新能力、探索思维具有重要意义[1，2]。
近年来，环境污染与能源危机问题愈发严重，设计与能源环境相关的研究型化学综合实验可以有效激发学生学习兴趣，提升学生的科研创新精神和实践能力。
光电催化技术以其高效、绿色、经济等优点引起人们的广泛关注，而发展和制备高性能的光电催化材料是其中最重要的核心步骤[3-5]。
二氧化钛（TiO2）是一种重要的阳极半导体材料，其具有优良的物理化学稳定性和光电转化能力。
自1972年日本Fujishima等人发现TiO2可以通过光电化学反应将水分解为H2和O2之后，TiO2被广泛用于光催化及光电催化领域[6-8]。
然而，单一的TiO2存在禁带宽度大、光生载流子易复合、表面反应速率低等缺点。
为此，研究者常采用制备TiO2基复合材料来提升其光电催化性能[8，9]。
本实验设计将金属有机框架衍生化助催化剂（CoNiSe2）负载到TiO2表面，制备TiO2/CoNiSe2光阳极复合催化材料，研究其光电催化裂解水性能。
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》篇一三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能一、引言随着现代工业技术的不断发展，轻质、高强度的金属复合材料在众多领域中得到了广泛应用。
其中，Al/Mg/Al复合板材因其独特的层状结构和优异的力学性能，在航空航天、汽车制造以及电子设备等领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在探讨三维层界面Al/Mg/Al复合板材的制备工艺、显微组织及其力学性能，为该类材料的进一步研究和应用提供理论依据。
二、制备工艺1. 材料选择与准备本实验选用高纯度的铝（Al）和镁（Mg）作为原材料，经过表面处理后，准备进行复合板材的制备。
2. 制备过程制备过程主要包括：金属预处理、热轧、冷轧、退火处理和表面处理等步骤。
首先对铝和镁进行清洁和预处理，以增强其界面结合力；然后通过热轧和冷轧工艺将两种金属复合在一起；最后进行退火处理和表面处理，以优化材料的组织和性能。
三、显微组织分析1. 显微组织观察通过光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的Al/Mg/Al复合板材进行显微组织观察。
结果显示，该材料具有明显的层状结构，各层之间结合紧密，无明显缺陷。
2. 物相分析X射线衍射（XRD）分析表明，复合板材中的物相主要由铝和镁组成，没有其他杂质相的出现。
此外，通过对界面处的高分辨率透射电镜（HRTEM）观察，发现界面处存在纳米级的扩散层，这有助于提高层间的结合强度。
四、力学性能研究1. 硬度测试硬度测试结果表明，Al/Mg/Al复合板材的硬度高于纯铝和纯镁。
这主要归因于其独特的层状结构和纳米级扩散层的存在。
2. 拉伸性能测试拉伸性能测试显示，该复合板材具有较高的屈服强度和延伸率。
在拉伸过程中，各层之间能够协同工作，有效地吸收能量，从而提高材料的力学性能。
3. 疲劳性能分析通过对复合板材进行疲劳性能测试，发现其具有较好的抗疲劳性能。
这主要得益于其均匀的显微组织和良好的层间结合强度。
ldh复合材料及其制备方法和用途
ldh复合材料及其制备方法和用途
本发明涉及一种ldh复合材料及其制备方法和用途，具体是一种以 ldh 为主体，通过化学合成方法与有机分子或无机物质相结合形成的一种复合材料。
该复合材料的制备方法包括以下步骤：将 ldh 预处理后，在其表面引入有机分子或无机物质，通过水热反应或溶液反应等方法将其与 ldh 进行化学结合，形成具有一定结构和性质的复合材料。
该复合材料具有优异的物理化学性质和应用价值，可用于制备催化剂、吸附剂、离子交换剂等材料，同时也可以作为电池电极材料、光催化剂等方面的应用。
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层状材料及催化讲述
2009 年, Garcí a 等人报道合成了不同层板金属比例的
Zn/Cr-、Zn/Ti-、Zn/Ce-LDHs, 研究其在可见光条件下的 光解水产氧的性能. 研究发现,Zn/Cr 为4:2 的Zn/Cr LDHs 具有最高的光催化活性,180 min 产氧量约为1.6 mL, 在波 长为410 nm单色光光源下测定其表观量土、四价金属
不溶盐类等)、阴离子型(主要为水滑石类化合物 )和非离子型(如石墨、云母过渡金属硫化物等). 其中, 阴离子型层状材料水滑石, 又称层状双金 属氢氧化物(layered double hydroxides, 简写为 LDHs), 以其组成和结构上的多种可调变因素而 备受关注
来, 大量工作致力于制备手性氨基酸插层LDHs, 并详细研究了氨基 酸在层间的排布方式Wei 等将L-酪氨酸、L-天冬氨酸及L-半胱氨酸 插入LDHs 层间, 研究发现, 主体LDHs 层板有效抑制了层间客体氨 基酸在光及紫外线等条件下的消旋. 因此, LDHs 可作为
“分子容器”来储存和运输不稳定的生物分子及药物.
层状材料及催化
主要内容
• • • • • • 层状材料的定义及分类 LDHs的组成及结构 LDHs 的可调变性及应用前景 LDHs 材料的构筑原则 LDHs 材料的组装方法 LDHs 材料在多相催化领域中应 用的最新进展 • 结论
层状材料的定义及分类
• 层状材料是一类具有特殊结构和功能的化合物,
LDHs 材料的构筑原则
最早关于形成稳定LDHs 结构的经验判据是 1991 年提出的Mg2+半径(0.072 nm)相近原则
. 然而, 这一经验判据却对某些实验结果无法给
出合理解释, 例如：Ca2+、Cd2+与Mg2+半径相 差较大(0.100和0.095 nm), 但它们依然可形成 稳定的Ca/Al和Cd/Al层板; 而Pd2+、Pt2+与 Mg2+半径相近(0.086和0.080 nm), 却难以形成 Pd/Al 或Pt/Al层板.针对以上问题, Wei 等人通 过量子化学计算, 从能量和结构角度提出了八 面体变形度判据
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光解还原法制备Mg-Al-LDHs复合材料并对其表面结构进行分
析
光解还原法制备Mg-Al-LDHs复合材料并对其表面结构进行分析
1. 研究背景
层状双金属氢氧化物（LDHs）具有良好的生物相容性和药物
载体性能，在材料领域得到了广泛的应用。
其中，Mg-Al-LDHs是一种重要的双金属氢氧化物，其由Mg2+和Al3+构成
的层状结构能够有效地吸附污染物和药物，因此在环境净化和药物传递等方面应用广泛。
在材料的合成过程中，制备高质量的Mg-Al-LDHs复合材料是至关重要的，然而传统的化学合成方法具有工艺复杂、成本高昂等缺点。
尤为重要的是，光解还原法是一种新型合成方法，具有化学稳定性高，结构简单等特点，其在复合材料合成方面的应用值得深入研究。
因此，本文将从光解还原法入手，探讨其制备Mg-Al-LDHs复合材料的应用。
2. 光解还原法制备Mg-Al-LDHs复合材料
（1）材料
Mg(NO3)2（99.9%）、Al(NO3)3（99.9%）、NaOH（99.9%）、K4Fe(CN)6（99.9%）、Na2SO4（99.9%）、二氧化硅
（99.9%）。
（2）制备
将Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶于去离子水中，得到Mg2+和
Al3+的混合溶液，加入NaOH调节溶液的pH值至9.0。
然后将溶液用紫外光辐射2 h，得到Mg-Al-LDHs的光解产物。
最后在磁搅拌器上用K4Fe(CN)6和Na2SO4溶液洗涤过滤，然后使用二氧化硅分散剂，制备Mg-Al-LDHs复合材料。
3. 表面结构分析
（1）X射线衍射分析
对Mg-Al-LDHs复合材料进行X射线衍射分析，结果显示出一个宽峰，说明结晶度较低，晶体性质不够完整，表明其中残留较多的Mg2+和Al3+导致了晶体断裂。
（2）激光共聚焦显微镜分析
采用激光共聚焦显微镜对Mg-Al-LDHs复合材料表面结构进行观察，结果表明复合材料具有较为平滑的表面和多孔的结构，且复合材料成分等马氏体应含有较多的金属离子，表面电荷密度大，容易吸附空气中的水分子和金属离子。
（3）透射电子显微镜分析
使用透射电子显微镜观察Mg-Al-LDHs复合材料结构，发现复合材料中Mg和Al的比例不同，导致复合材料晶体结构不规
则，其中双金属层晶体单元的结构较为稳定，表明复合材料提高了利用率并良好的吸附效果。
4. 结论
本文通过采用光解还原法制备Mg-Al-LDHs双金属氢氧化物复合材料，再通过对其表面结构的分析，最终得出该复合材料具有良好的层状结构、良好的吸附效果和较完整的结晶度等特点。
然而，在实际应用中，仍需要对材料性质进行深入研究，以便更好地应用于生物医学和环境净化等方面。
4. 实现电子商务的主要技术
电子商务系统是由一套概念与技术构成的系统，它主要由电子商务基础、电子商务应用和电子商务底层技术三部分组成。
4.1. 电子商务基础技术
电子商务基础技术是指电子商务应用所需的各种基础设施技术，包括网络基础、计算机系统基础和通信技术等。
4.1.1 网络基础技术
网络基础技术是指涉及到互联网、局域网、广域网网络协议的技术，主要包括以下几个方面：
（1）域名系统（DNS）。
该技术是将互联网上的域名和IP
地址通过映射关系一一对应起来，使得用户可以直接通过域名访问互联网上的各种资源。
（2）路由技术。
路由技术是将信息传递到目标节点的技术，它由一组用于找到最佳路径的规则和协议构成，可以保证信息的可靠传输。
（3）协议技术。
协议技术是互联网技术的基础，它规定了数据传输的格式、实现方法和顺序等细节，包括IP协议、TCP 协议、HTTP协议等。
4.1.2 计算机系统基础技术
计算机系统基础技术是指在电子商务系统的基础上建立的各种资源，包括计算机硬件、操作系统、数据库等，这些技术的好坏直接决定了电子商务应用的性能和质量。
4.1.3 通信技术
电子商务的快速发展需要高速稳定的数据通信网络，通信技术主要包括以下几个方面：
（1） X.25协议。
X.25协议是一种通用数据通信协议，可以用于各类数据交换场合。
（2）集成业务数字网 (ISDN) 技术。
ISDN技术是一种数字通信技术，用于实现电话、数据、图像和视频等多种服务的集成传输。
（3）调制解调器技术。
调制解调器技术是将模拟信号数据转
化为数字信号，实现数据的传输，同时将数字信号转化为模拟信号，实现数据的接收。
4.2 电子商务应用技术
电子商务的实现需要多种技术的支持，包括客户关系管理技术、电子支付技术、网络安全技术和物流管理技术等。
4.2.1 客户关系管理技术
客户关系管理技术主要涉及到从客户的需求出发，建立和维护客户关系，以实现客户满意度的提高并获得回报。
包括数据分析技术、数据挖掘技术、社交网络分析技术等。
4.2.2 电子支付技术
作为电子商务的核心技术之一，电子支付技术以网络为基础，采用电子化的方式，实现转账、消费和交换的支付方式。
包括信用卡支付技术、电子钱包支付技术等。
4.2.3 网络安全技术
网络安全技术是指用于保护电子商务系统安全的技术，主要包括身份认证技术、数字签名技术、防火墙技术等。
4.2.4 物流管理技术
物流管理技术主要包括订单处理、配送路线规划、配送车辆调
度、送货跟踪等，以提高物流效率，减少配送成本，提高客户满意度。
4.3 电子商务底层技术
电子商务底层技术是指支持电子商务技术的各种技术，其关键技术包括数据库技术、XML技术、WWW技术等。
4.3.1 数据库技术
数据库技术是指对数据进行高效地存储、管理和调用的技术，其中包括关系型数据库、面向对象数据库等。
4.3.2 XML技术
XML技术是指一种通用的标记语言，可以把数据按其所代表的含义进行分类和描述，并可以通过XML文档进行标准化。
4.3.3 WWW技术
WWW技术是指用于Internet信息发布和交流的标准技术，包括超文本传输协议（HTTP）、统一资源定位符（URL）和HTML等。
综上所述，电子商务技术作为信息化时代的重要组成部分，对于企业和日常生活的发展都具有重要的推动作用。
未来的电子商务技术发展，需要不断挖掘互联网和信息技术的潜力和优
势，探索更加智能化、个性化的电商解决方案，以便更好的满足人们的商业需求。