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Interfacial engineering-mediated S-Scheme heterojunction with dual-ion cycling for enhanced photo-Fenton degradation of levofloxacin using a magnetically recyclable MnFe2O4@MIL-101(Fe)catalyst 认领 引用
1
作者 Xichen Mi Tingting Zhan +2 位作者 Xiaojing Zhou Na Ma Wei Dai 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第8期96-108,共13页
The uniform pore size distribution and inherent particle inseparability of iron-based metal-organic frameworks(Fe-MOFs)have been shown to significantly hinder their light-harvesting capabilities and charge carrier sep... The uniform pore size distribution and inherent particle inseparability of iron-based metal-organic frameworks(Fe-MOFs)have been shown to significantly hinder their light-harvesting capabilities and charge carrier separation efficiency.These intrinsic limitations compromise catalyst recyclability and reaction kinetics in practical scenarios,thereby impeding their applicability in the degradation of antibiotic pollutants such as levofloxacin(LEV)in aquatic environments.Here,we report an S-type heterojunction photocatalyst,MnFe2O4@MIL-101(Fe),prepared via hydrothermal coupling of magnetic MnFe2O4 nanoparticles with MIL-101(Fe).The synergistic effect of Fe3+/Fe2+and Mn3+/Mn2+redox pairs,combined with the heterojunction interface and built-in electric field,significantly enhances visible-light-driven photo-Fenton activity.The catalyst degraded over 95%of LEV with a rate constant of 0.05056 min-1 and retained 87%activity after five cycles.LC-MS analysis revealed defluorination and demethylation pathways,while toxicity assessments confirmed lower LC50,mutagenicity,and developmental toxicity of intermediates,validating the environmental viability of the photo-Fenton process. 展开更多
关键词 MnFe 2 O 4 MIL-101(Fe) Levofloxacin Photo-Fenton S-scheme Electric field
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High-efficiency Photocatalytic Performance of Bi/Bi2Fe4O9Nanocomposites Synthesized by Hydrothermal Method for Degradation of Bisphenol A 认领 引用
2
作者 WANG Junjie LI Yijie +1 位作者 LI Xinyi GUO Dongyun 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第2期364-370,共7页
Bi/Bi2Fe4O9nanocomposites consisting of Bi2Fe4O9nanosheets decorated with Bi nanodots were synthesized by a hydrothermal method.The formation of Bi nanodots on the Bi2Fe4O9nanosheet surfaces... Bi/Bi2Fe4O9nanocomposites consisting of Bi2Fe4O9nanosheets decorated with Bi nanodots were synthesized by a hydrothermal method.The formation of Bi nanodots on the Bi2Fe4O9nanosheet surfaces was attributed to the reducibility of 2-methoxyethanol in the precursor solution.Comparative photocatalytic evaluation reveals that the Bi/Bi2Fe4O9nanocomposites significantly enhance the degradation efficiency(99.0%)of bisphenol A compared with Bi2Fe4O9nanosheets(64.2%)under 120 min simulated solar irradiation.This remarkable enhancement can be attributed to the established Bi/Bi2Fe4O9heterojunction structure,which effectively facilitates the separation of photogenerated electron-hole pairs and accelerates interfacial charge transfer between the metallic Bi nanodots and semiconductor Bi2Fe4O9nanosheets.The synergistic effects arising from this unique architecture ultimately lead to superior photocatalytic performance. 展开更多
关键词 Bi2Fe4O9 nanosheets Bi nanodots nanocomposite hydrothermal method photocatalytic performance
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V2O5/TiO2和Cs/Co3O4催化剂联合催化脱除NOx和N2O 认领 引用
3
作者 苗静文 樊星 +1 位作者 刘若雯 张雅坤 《环境工程》 CAS CSCD 2026年第2期103-111,共9页
针对高效脱除硝酸生产尾气中NOx和N2O的需求,提出了先催化NOx还原后催化N2O分解的技术路线。分别考察了V2O5/TiO2和Co3O4基催化剂催化NOx还原和N2O分解的性能,在优选出2.0Cs/Co3O4催化剂的基础... 针对高效脱除硝酸生产尾气中NOx和N2O的需求,提出了先催化NOx还原后催化N2O分解的技术路线。分别考察了V2O5/TiO2和Co3O4基催化剂催化NOx还原和N2O分解的性能,在优选出2.0Cs/Co3O4催化剂的基础上,重点考察了在V2O5/TiO2催化剂之后串接2.0Cs/Co3O4催化剂的联合催化脱除NOx和N2O的性能,并采用N2吸脱附、XRD、XPS和O2-TPD等手段对催化剂理化特性进行表征。结果表明:V2O5/TiO2催化还原NOx时,进气中含2%H2O有利于拓宽活性温度窗口和提高N2选择性,以及抑制N2O形成。在Co3O4表面负载2.0%Cs显著提高了催化剂催化N2O分解性能,这可能与Cs的引入导致部分Co3+还原为Co2+以及催化剂表面形成了更多氧空位有关。高温(400℃)下通入2%H2O对2.0Cs/Co3O4催化N2O分解的抑制作用较弱,但同时通入2%H2O和50×10-6 NO显著抑制了2.0Cs/Co3O4催化剂的活性。采用先V2O5/TiO2后2.0Cs/Co3O4的两段式催化剂联合脱除NOx和N2O时,前端的V2O5/TiO2催化剂主要催化NOx的还原反应,N2O对脱硝过程的影响有限;在V2O5/TiO2催化剂高效脱除NOx(和NH3)的温度范围内,后端的2.0Cs/Co3O4催化剂可较为稳定地催化N2O分解;在温度400℃,进气中含2%H2O时,NOx和NH3转化率均接近100%,N2O转化率为61.3%。 展开更多
关键词 NOx还原 N2O分解 V2O5/TiO2 Cs/Co3O4 联合催化
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电场协同Cs掺杂Co3O4催化N2O低温高效分解 认领 引用
4
作者 王辰 赵旭腾 +6 位作者 班智博 李林亮 贾志琴 张晏源 陈婷 张毅然 林赫 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期186-200,共15页
为解决氨内燃机复杂排气中氧化亚氮(N2O)难以低温高效去除的问题,提出了一种电场与Cs掺杂Co3O4协同催化N2O低温高效分解的新策略。采用柠檬酸络合法合成了一系列不同Cs掺杂量的Co3O4催化剂并与SiC载体耦合,发现在电... 为解决氨内燃机复杂排气中氧化亚氮(N2O)难以低温高效去除的问题,提出了一种电场与Cs掺杂Co3O4协同催化N2O低温高效分解的新策略。采用柠檬酸络合法合成了一系列不同Cs掺杂量的Co3O4催化剂并与SiC载体耦合,发现在电场作用下N2O的分解温度显著降低。在90000 h-1的空速下,Cs0.1–Co3O4/SiC催化剂能够在125℃时实现N2O完全分解。机理研究表明,Cs作为电子助剂,适量掺杂可构建Cs–Co3+/Co2+高效电子转移界面,同时提高了催化剂表面Co2+位点浓度和晶格氧的流动性,从而形成更多的OV(氧空位)–Co2+活性中心。在电场作用下,Cs的供电子效应得到进一步强化,加速了N2O分解的氧化还原循环过程,最终驱动N—O键的断裂与N2O低温高效解离。 展开更多
关键词 N2O 低温高效分解 电场协同 Cs掺杂Co3O4 供电子效应
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Si3N4/Si2N2O相界面结合力及结构特征 认领 引用
5
作者 包嘉鑫 王卫国 +1 位作者 陈松 罗旭 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期75-83,共9页
氮化硅陶瓷材料具有优良的综合性能,已在装备制造业和国防建设等领域得到应用。进一步提高氮化硅的力学性能,需深入了解相界面结构及特性,为高性能氮化硅陶瓷材料的研究和开发提供重要的理论基础。本研究通过透射电子显微镜观察了热等... 氮化硅陶瓷材料具有优良的综合性能,已在装备制造业和国防建设等领域得到应用。进一步提高氮化硅的力学性能,需深入了解相界面结构及特性,为高性能氮化硅陶瓷材料的研究和开发提供重要的理论基础。本研究通过透射电子显微镜观察了热等静压烧结的氮化硅陶瓷的Si3N4/Si2N2O相界面,构建了Si3N4/Si2N2O多种相界面模型。利用近列匹配和面重合阵点密度方法分析了Si3N4/Si2N2O相界面的结构特征,并利用分子动力学模拟计算了Si3N4/Si2N2O相界面的拉伸性能。研究结果表明,发育良好的Si2N2O晶粒与Si3N4晶粒结合紧密,界面处原子匹配有序,面重合原子密度较高,其位向关系为[0001]//[001],(1010)//(010);具有(1010)//(010)匹配特征的Si3N4/Si2N2O相界面的分离功高于其他相界面,所能承受的拉伸应力也高于其它相界面。以上结果表明,具有(1010)//(010)匹配特征的Si3N4/Si2N2O界面是一类低能稳定的相界面,增加此类相界面将有益于改善氮化硅陶瓷材料的力学性能。 展开更多
关键词 Si3N4陶瓷 Si2N2O 相界面 结合力
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钆掺杂Co3O4催化剂低温分解N2O的催化性能 认领 引用
6
作者 米倩 王明昊 +3 位作者 李祥利 潘磊 陈标华 徐瑞年 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1068-1079,共12页
以硝酸钴为钴源,通过调控制备方法(共沉淀、水热合成、共沉淀-水热合成两步法)、沉淀剂(Na2CO3、K2CO3、NH3·H2O、NaOH、KOH)、金属掺杂类型(K、Li、Mn、Cu、Gd、Ce)及煅烧条件(温度、气氛),制备系列Co3O_(4... 以硝酸钴为钴源,通过调控制备方法(共沉淀、水热合成、共沉淀-水热合成两步法)、沉淀剂(Na2CO3、K2CO3、NH3·H2O、NaOH、KOH)、金属掺杂类型(K、Li、Mn、Cu、Gd、Ce)及煅烧条件(温度、气氛),制备系列Co3O4催化剂。采用固定床反应装置评价Co3O4催化剂对N2O的低温分解性能,结合X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、N2吸附-脱附曲线、扫描电子显微镜(SEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和氧气程序升温脱附(O2-TPD)等表征技术,揭示N2O分解机制。结果表明,共沉淀-水热合成两步法制备的Co3O4-C+H催化剂具有更大比表面积、更高Co3+活性位点占比和氧空位含量,低温催化性能最优。在反应温度350℃、气体体积空速(GHSV)为10000 h-1、7%N2O/He(体积分数)条件下,该催化剂的N2O转化率达85.7%。Gd掺杂可显著提升Co3O4-C+H催化剂性能,最优制备条件为:Gd/Co摩尔比0.1、Na2CO3沉淀剂、500℃空气气氛煅烧。Gd掺杂能进一步提高催化剂表面Co3+活性位点浓度,并弱化Co—O键强度。所制备的Gd0.1@Co3O4催化剂在反应温度200℃时N2O转化效率可达80%,反应温度300℃时实现N2O完全分解。值得注意的是,在反应温度300℃、高浓度N2O与O2共存以及高气体体积空速的严苛反应条件下,Gd0.1@Co3O4催化剂仍保持优异活性,N2O转化率稳定在90%以上。 展开更多
关键词 两步法制备 四氧化三钴 钆掺杂 一氧化二氮分解 低温催化
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HMX/Fe2O3/炭黑复合含能材料的制备及其激光点火性能测试 认领 引用
7
作者 杨全成 郭天冰 +1 位作者 齐秀芳 郭红莉 《材料科学》 2026年第4期187-201,共15页
以催化效果良好的Fe2O3及吸光性能良好的炭黑作HMX复合含能材料的复合成分,并加入适量的氟橡胶作黏结剂,采用溶剂–非溶剂法结合超声震荡的方法制备HMX/Fe2O3/炭黑复合含能材料,以改善HMX的激光点火性能。通过扫描电镜(SEM)、X-射线粉... 以催化效果良好的Fe2O3及吸光性能良好的炭黑作HMX复合含能材料的复合成分,并加入适量的氟橡胶作黏结剂,采用溶剂–非溶剂法结合超声震荡的方法制备HMX/Fe2O3/炭黑复合含能材料,以改善HMX的激光点火性能。通过扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射(UV-Vis-DRS)对复合物进行形貌表征,并对其进行1064 nm激光点火性能测试,结果表明:复合物中的HMX晶型为β型,且颗粒大小分布均匀,粒径在30 μm~60 μm区间内;炭黑能改善HMX基复合含能材料对光的吸收效果,炭黑含量为0.2%的HMX复合药剂对1064 nm波长的光吸收率为47.79%,而炭黑含量为1%的HMX复合药剂对1064 nm波长的光吸收率增加到了59.71%;加入Fe2O3能提高HMX基复合含能材料的质量燃速,仅加入质量分数1%的炭黑的HMX复合药剂质量燃速为0.0279 g·cm−2·s−1,燃速较小,继续向其中分别引入质量分数为1%、2%、3%的Fe2O3后,药剂质量燃速分别提高到了0.0374、0.0524、 0.0796 g·cm−2·s−1。在各组药剂中,各组分质量比(HMX:Fe2O3:炭黑:氟橡胶)为94:3:1:2的HMX复合药剂激光点火效果最好,药剂能够稳定燃烧,还赋予药剂较高的质量燃速0.0796 g·cm−2·s−1。 展开更多
关键词 复合含能材料 激光点火 HMX 溶剂–非溶剂 HMX/Fe2O3/炭黑
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超高温油基钻井液用新型Fe2O3-CQDs封堵材料研究 认领 引用
8
作者 郭建华 范炜昊 谢慧华 《能源化工》 CAS 2026年第3期58-64,共7页
为解决超高温环境中油基钻井液处理剂易失效的问题,通过在金属氧化物Fe2O3表面生长碳量子点(CQDs),研制出新型纳米Fe2O3-CQDs封堵材料。XRD、FT-IR、XPS表征结果显示CQDs紧密附着在Fe2O3表面且二者之间存在稳定的相互作用,SEM表征结果显... 为解决超高温环境中油基钻井液处理剂易失效的问题,通过在金属氧化物Fe2O3表面生长碳量子点(CQDs),研制出新型纳米Fe2O3-CQDs封堵材料。XRD、FT-IR、XPS表征结果显示CQDs紧密附着在Fe2O3表面且二者之间存在稳定的相互作用,SEM表征结果显示Fe2O3-CQDs封堵材料的平均粒径约为200 nm,TG表征结果显示该材料的热分解温度不低于344℃。将Fe2O3-CQDs封堵材料加入柴油基钻井液中进行初步评价,发现添加质量分数4%封堵材料的油基钻井液在220℃老化16 h后的高温高压滤失量由8.2 mL降低至4 mL,滤饼厚度由5.0 mm降至1.5 mm,具有优异的降滤失与封堵性能。 展开更多
关键词 钻井液 封堵材料 Fe2O3 CQDs
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Preparation of a Fe3O4@SiO2@Fe-MIL-101 for the Adsorption Removal of Fluoride in Zinc Sulfate Electrolyte 认领 引用
9
作者 LIAO Jia WANG Chunmei +4 位作者 LI Fei YANG Chengcheng GUO Xianyu TAN Wentao LI Hui 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第3期46-61,共16页
To remove the fluoride in zinc sulfate electrolyte to an appropriate level,mitigate environmental fluoride pollution,and drive the development of the hydrometallurgy industry of zinc,a novel Fe3O4@SiO2@Fe-MIL... To remove the fluoride in zinc sulfate electrolyte to an appropriate level,mitigate environmental fluoride pollution,and drive the development of the hydrometallurgy industry of zinc,a novel Fe3O4@SiO2@Fe-MIL-101 magnetic composite material was successfully synthesized via the one-pot method.Preparation conditions were optimized and structural characterization of this material conducted using FTIR,SEM,EDS,XRD and Hysteresis analysis.The results show that this composite exhibits a more rapid fluoride adsorption dynamics and a higher fluoride adsorption capacity(18.34 mg/g)and its adsorption behavior fitted for the first order dynamic model and the Freundlich isotherm model.The adsorption of fluorine by this composite is mainly physical adsorption according to the mean adsorption energy(1.216 kJ/mol).The interfering ions co-existed in fluoride-containing solutions,like HCO3-,NO-and Cl-,have a significant effect on fluorine adsorption.This composite has also been proved with magnetism,higher adsorption selectivity and satisfactory reusability.When this composite is employed as an adsorbent for adsorption removing fluoride in zinc sulfate electrolyte,it exhibits higher pH-dependent behavior as well as high fluoride removal efficiency at pH 6.5. 展开更多
关键词 Fe3O4@SiO2@Fe-MIL-101 composite fluoride removal adsorption zinc sulfate electrolyte
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Fe基分子筛催化剂应用于NH3选择性催化还原和N2O直接催化分解反应的研究进展 认领 引用 被引量：1
10
作者 明淑君 李新楠 +4 位作者 庞磊 苏长罗 程春晖 杨小东 李涛 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2025年第6期97-112,共16页
柴油车排放的氮氧化物(NOx)和氧化亚氮(N2O)对人类健康和生态环境造成了显著危害。NH3选择性催化还原(NH3-SCR)技术是当前控制柴油车尾气中NOx排放的有效方法之一,而N2O的直接催化分解(简称“N2O分解”)则被认为... 柴油车排放的氮氧化物(NOx)和氧化亚氮(N2O)对人类健康和生态环境造成了显著危害。NH3选择性催化还原(NH3-SCR)技术是当前控制柴油车尾气中NOx排放的有效方法之一,而N2O的直接催化分解(简称“N2O分解”)则被认为是减少N2O排放的最具潜力的技术。这两种技术的核心均依赖于催化剂的开发与应用。Fe基分子筛催化剂在NH3-SCR和N2O分解反应中展现出了卓越的催化性能,为实现NOx和N2O的同步高效去除提供了一条有前途的路径。综述了Fe基分子筛催化剂在NH3-SCR和N2O分解反应中的催化机理,探讨了Fe基分子筛催化剂的制备方法、拓扑结构、助剂金属掺杂,以及反应环境中共存气体对其理化性质、NH3-SCR活性和N2O分解性能的影响。具体而言,Fe基分子筛催化剂的Fe物种形成与分布受到制备方法和分子筛拓扑结构的显著影响。助剂金属的引入不仅能够增大催化剂的酸性位点含量,还能改善Fe物种的分散性,从而优化其催化性能。此外,共存气体(如NO、O2和H2O)对Fe基分子筛催化剂的N2O分解活性产生不同程度的影响。最后,对Fe基分子筛催化剂的未来研究方向进行了展望,并对催化剂设计优化与性能提升提出了建议。 展开更多
关键词 Fe基分子筛催化剂 NH3-SCR N2O直接催化分解 催化机理
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Understanding the interatomic electron transfer effect on boosting electrocatalytic water splitting over Nd-Co3O4nanosheets self-supporting electrode 认领 引用 被引量：1
11
作者 Chenliang Zhou Cheng-Zong Yuan +4 位作者 Fengyang Jing Cong-Hui Li Hongrui Zhao Yuting Sun Wenjing Yuan 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2025年第7期142-150,共9页
Regulating the orbital spin-electron filling of metal centers via interatomic electron transfer in transition metal oxides is one promising approach to enhancing their electrocatalytic oxygen evolution reaction(OER)pe... Regulating the orbital spin-electron filling of metal centers via interatomic electron transfer in transition metal oxides is one promising approach to enhancing their electrocatalytic oxygen evolution reaction(OER)performances,while it is still a challenge due to lacking of efficient strategy and deep understanding.In this work,a facile strategy containing electrochemical deposition and annealing in air atmosphere has been proposed to introduce monodispersed neodymium(Nd)atoms into spinel Co3O4nanosheets to trigger the electron transfer.Accordingly,the as-prepared Nd doped Co3O4nanosheets(Nd/Co3O4)on nickel foam or carbon cloth showed greatly enhanced OER performances,with low overpotential of 284 and 396 mV at 10 m A cm-2,small Tafel slope of 95 and 119 mV dec-1in 1.0 M KOH and 0.5 M H2SO4,respectively.The experimental and density function theory results coherently indicate that the charge transfer in the Nd-O-Co asymmetric configuration not only enhances the conductivity of Co3O4,but also regulates the filling degree of egorbitals of Co,leading to higher spin states,optimized adsorption ability,and accelerated H2O dissociation process,thus achieving boosted OER activity. 展开更多
关键词 Charge transfer Egorbitals filling Nd doped Co3O4 H2O dissociation Oxygen evolution reaction
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Si3N4/Si2N2O复相粉体对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响 认领 引用
12
作者 李有奇 何健 +2 位作者 陈俊峰 张嘉良 李正坤 《耐火材料》 CAS 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
为了提高Al2O3-SiC-C浇注料的综合服役性能,采用化学燃烧法合成的微晶氮化硅/氮氧化硅(Si3N4/Si2N2O)复相粉体为添加物,以棕刚玉、板状刚玉、碳化硅、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉、纯铝酸钙水泥、单质Si粉... 为了提高Al2O3-SiC-C浇注料的综合服役性能,采用化学燃烧法合成的微晶氮化硅/氮氧化硅(Si3N4/Si2N2O)复相粉体为添加物,以棕刚玉、板状刚玉、碳化硅、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉、纯铝酸钙水泥、单质Si粉和球沥青为原料,制备了Al2O3-SiC-C浇注料。研究了复相粉体外加量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%和5%)对浇注料性能的影响,同时探究Si3N4/Si2N2O增强试样综合性能的作用机制。结果表明:1)Si3N4/Si2N2O复相粉可以显著改善Al2O3-SiC-C浇注料的力学性能、抗氧化性能和抗热震性;2)Si3N4/Si2N2O复相粉通过填充孔隙、促进烧结反应进行、生成晶须状物质等途径优化了浇注料的显微结构,提高了浇注料的综合性能;3)当Si3N4/Si2N2O复相粉外加量为3%(w)时,浇注料的性能最佳。 展开更多
关键词 Si3N4/Si2N2O复相粉 Al2O3-SiC-C浇注料 抗氧化性 抗热震性
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混合添加生物炭和Fe3O4的青稞秸秆厌氧消化产甲烷工艺及微生物功能优化 认领 引用 被引量：3
13
作者 张智伟 刘海林 +2 位作者 李屹 杜中平 韩睿 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2025年第4期1742-1757,共16页
【目的】明确混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷的最优工艺参数,并探究混合添加生物炭和Fe3O4在木质纤维素类废弃物厌氧消化应用中的可行性。【方法】以青稞秸秆为原料,通过单因素试验和响应面法对混合添... 【目的】明确混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷的最优工艺参数,并探究混合添加生物炭和Fe3O4在木质纤维素类废弃物厌氧消化应用中的可行性。【方法】以青稞秸秆为原料,通过单因素试验和响应面法对混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷工艺进行优化。利用宏基因组技术分析消化过程中的微生物群落结构和甲烷代谢途径。【结果】经响应面模型验证试验得到最优工艺条件为:总固体含量6.32%、生物炭与Fe3O4混合比6.83:3.17、接种比(接种污泥与青稞秸秆挥发性固体量的比值)2.51。在该条件下,基于挥发性固体计算的累积甲烷产量实测值为269.04 mL/g,与预测值(265.95 mL/g)的相对误差小于5%,验证了模型的有效性。该优化条件下的混合添加处理能显著提高青稞秸秆的产甲烷能力(P<0.05),效果与化学预处理相当,同时提升了乙酸含量,并减少了丙酸和丁酸的积累。宏基因组分析显示,拟杆菌门未分类属(unclassified_Bacteroidota)、未分类细菌(unclassified_Bacteria)、梭菌属(Clostridium)、丝状杆菌属(Fibrobacter)等细菌类群,以及甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷丝菌属(Methanothrix)等乙酸营养型产甲烷菌的相对丰度增加,促进了乙酸的利用并强化了微生物间的种间直接电子传递(direct interspecies electron transfer,DIET)。甲烷代谢途径分析表明,混合添加生物炭和Fe3O4的消化系统强化了乙酸营养型产甲烷途径,从而提升了甲烷产量。【结论】响应面法能较好地优化混合添加生物炭和Fe3O4介导的青稞秸秆厌氧消化产甲烷工艺。混合添加生物炭和Fe3O4是一种高效且环境友好的木质纤维素类废弃物处理方法,有助于提升生物甲烷的产量。 展开更多
关键词 青稞秸秆 厌氧消化 生物炭 Fe3O4 响应面法 宏基因组 微生物群落 甲烷代谢途径
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磁性纳米TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4光催化剂的制备及表征 认领 引用 被引量：43
14
作者 廖振华 陈建军 +2 位作者 姚可夫 赵方辉 李荣先 《无机材料学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2004年第4期749-754,共6页
以纳米Fe3O4磁粉为核心,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂。用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征。以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物,评价其光催化活性。结果表明,所制TiO2/SiO2/Fe3O4样... 以纳米Fe3O4磁粉为核心,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂。用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征。以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物,评价其光催化活性。结果表明,所制TiO2/SiO2/Fe3O4样品为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2。该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性,并具有可利用其磁性回收重用的特点,应用前景广泛。 展开更多
关键词 TiO2/SiO2/Fe3O4 包覆 磁性 光催化
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壳-核结构Fe_3O_4/MnO_2磁性吸附剂的制备、表征及铅吸附去除研究 认领 引用 被引量：30
15
作者 张晓蕾 陈静 +1 位作者 韩京龙 张高生 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2730-2736,共7页
采用共沉淀法制备了具有壳-核结构的磁性吸附剂Fe3O4/MnO2,对其性质进行了系统表征,并对其铅吸附行为进行了初步研究.透射电镜(TEM)结果表明,Fe3O4/MnO2为大小不规则的纳米级细小颗粒.X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,Fe3O4/MnO2具有尖... 采用共沉淀法制备了具有壳-核结构的磁性吸附剂Fe3O4/MnO2,对其性质进行了系统表征,并对其铅吸附行为进行了初步研究.透射电镜(TEM)结果表明,Fe3O4/MnO2为大小不规则的纳米级细小颗粒.X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,Fe3O4/MnO2具有尖晶石的结构.振动样品磁强计(VSM)测得比饱和磁化强度为54.7 A·m2·kg-1,吸附剂磁性较强,易于磁分离;BET比表面积为76.5 m2·g-1.吸附试验结果表明,Fe3O4/MnO2对铅具有良好的去除效果(特别是在低平衡浓度情况下),最大吸附量为142.0 mg·g-1(pH=5.0);Langmuir等温线能更好地拟合Fe3O4/MnO2对溶液中铅的吸附(R2=0.852);吸附速率较快,在初始30 min内可达到平衡吸附量的80%,准二级动力学模型(R2=0.959)能较好地描述吸附过程;溶液pH对Fe3O4/MnO2吸附铅的影响较为明显,随pH升高,吸附量增大,但离子强度变化对吸附影响不大. 展开更多
关键词 壳-核结构 Fe3O4 MnO2 磁性吸附剂 铅 吸附
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Ce0·67Zr0·33O_2对CH_4燃烧催化剂Fe_2O_3/Al_2O_3的改性作用 认领 引用 被引量：12
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作者 陈清泉 张丽娟 +2 位作者 陈耀强 王敏 龚茂初 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2005年第9期1704-1708,共5页
固定n(Ce)(Zr)比为0·67/0·33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体.采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂.BET结果显示,将适量Ce0·67Zr0·33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂... 固定n(Ce)(Zr)比为0·67/0·33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体.采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂.BET结果显示,将适量Ce0·67Zr0·33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积.TPR结果显示,载体中引入适量的Ce0·67Zr0·33O2可以改善催化剂的氧化还原性能.XRD结果表明,Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况,老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化.特别是当载体中m(Ce0·67Zr0·33O2)∶m(Al2O3)的值为1∶2时,Fe2O3/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能. 展开更多
关键词 CeO2-ZrO2-Al2O3 Fe2O3系整体式催化剂 甲烷催化燃烧 催化性能 抗高温老化 Fe2O3/Al2O3 燃烧催化剂 改性作用 CH4 氧化还原性能
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羧甲基化壳聚糖-Fe_3O_4纳米粒子的制备及对Zn2+的吸附行为 认领 引用 被引量：27
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作者 周利民 王一平 +1 位作者 刘峙嵘 黄群武 《物理化学学报》 SCIE CAS 北大核心 2006年第11期1342-1346,共5页
以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,... 以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,粒子中CMC的含量约5％．该吸附剂对Zn2+吸附速率很快,在2 min内基本达到平衡,能有效去除Zn2+等温吸附数据符合Langmuir模型,饱和吸附容量为20.4 mg·g-1,吸附常数为0．0314 L·mg-1．热力学计算表明吸附为放热过程,焓变为-5．68 kJ·mol-1． 展开更多
关键词 纳米吸附剂 羧甲基化壳聚糖 Fe3O4 Zn^2+
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新型Fe_3O_4@α-MnO_2活化过一硫酸盐降解水中偶氮染料 认领 引用 被引量：26
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作者 董正玉 吴丽颖 +3 位作者 王霁 黄湾 张倩 洪俊明 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第8期3003-3010,共8页
采用两步水热法制备了新型磁性纳米Fe_3O_4@α-MnO_2复合材料作为催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·)氧化降解偶氮染料活性黑5(RBK5).采用透射电子显微镜(TEM),X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强... 采用两步水热法制备了新型磁性纳米Fe_3O_4@α-MnO_2复合材料作为催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·)氧化降解偶氮染料活性黑5(RBK5).采用透射电子显微镜(TEM),X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对制备的催化剂进行表征,证明成功合成了纳米α-MnO_2包覆Fe_3O_4形态的Fe_3O_4@α-MnO_2催化剂,催化剂的饱和磁化强度为39.89emu/g.Fe_3O_4@α-MnO_2催化剂活化PMS与单一的Fe_3O_4和α-MnO_2活化PMS相比,具有更高的催化效率,说明铁锰双金属存在协同作用.同时研究了催化剂的投加量、PMS的浓度和初始pH值等各种因素对RBK5的降解效率以及反应动力学的影响.实验结果表明,Fe_3O_4@α-MnO_2催化剂活化PMS降解RBK5的过程符合准一级反应动力学,在催化剂投加量为1.2g/L,PMS的浓度为4mmol/L,初始pH值为7.0,反应时间为60min的情况下,浓度为30mg/L的RBK5的降解效率可达到91%,此时RBK5的降解速率常数也达到最高值0.023min-1.此外,通过加入自由基淬灭剂甲醇、叔丁醇和硝基苯判断了Fe_3O_4@α-MnO_2/PMS体系中起主要氧化降解作用的活性物种为SO4-·. 展开更多
关键词 Fe3O4@α-MnO2 过一硫酸盐 活性黑5 硫酸根自由基
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纳米TiO_2/Fe_3O_4光催化剂的制备及其在焦化废水处理中的初步应用研究 认领 引用 被引量：7
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作者 高敏江 李素芹 +1 位作者 王习东 苍大强 《水处理技术》 CAS 北大核心 2010年第9期73-77,共5页
应用纳米光催化法处理高浓度焦化有机废水,大量对比试验结果表明,在实验室高曝气量、纳米TiO2/Fe3O4光催化紫外光照射条件下,焦化废水中的COD和氨氮降解率可达98.91%和77.35%。采用磁性Fe3O4复合TiO2得到的纳米TiO2/Fe3O4光催化材料,既... 应用纳米光催化法处理高浓度焦化有机废水,大量对比试验结果表明,在实验室高曝气量、纳米TiO2/Fe3O4光催化紫外光照射条件下,焦化废水中的COD和氨氮降解率可达98.91%和77.35%。采用磁性Fe3O4复合TiO2得到的纳米TiO2/Fe3O4光催化材料,既保有悬浮态纳米TiO2的高催化活性,又便于回收再利用。纳米TiO2/Fe3O4光催化剂具有较好的光催化活性,在紫外光照射下,辅以充分的空气搅拌,可以实现高浓度有机废水的较深度处理,预计在高浓度有机废水处理中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 焦化废水 纳米TiO2/Fe3O4 光催化材料
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液相沉积法制备磁性纳米Fe_3O_4/SiO_2复合粒子 认领 引用 被引量：13
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作者 陈令允 姜炜 +2 位作者 李凤生 王英会 周建 《机械工程材料》 CAS 北大核心 2005年第4期34-37,共4页
采用液相沉积法在磁性Fe3O4纳米粒子的表面包覆了一层SiO2膜,制备磁性较强的纳米Fe3O4/SiO2复合粒子,采用IR、XPS、XRD、TEM、VSM等方法对复合粒子的性能进行了表征。结果表明:复合粒子的较佳制备条件为正硅酸乙酯(TEOS)的浓度为0.6mol/... 采用液相沉积法在磁性Fe3O4纳米粒子的表面包覆了一层SiO2膜,制备磁性较强的纳米Fe3O4/SiO2复合粒子,采用IR、XPS、XRD、TEM、VSM等方法对复合粒子的性能进行了表征。结果表明:复合粒子的较佳制备条件为正硅酸乙酯(TEOS)的浓度为0.6mol/L,Fe3O4与TEOS物质的数量比为5:1,反应温度为50℃,搅拌速度为800r/min;在此条件下制得的复合粒子的粒径在20nm左右,比饱和磁化强度为60.5emu/g,呈球形且分散均匀。 展开更多
关键词 磁性 纳米Fe3O4 液相沉积 Fe3O4/SiO2复合粒子
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