氮化机理论文-徐立杰,戚蓝月,孙阳,公晗,陈一良

氮化机理论文-徐立杰,戚蓝月,孙阳,公晗,陈一良

导读:本文包含了氮化机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:石墨相氮化碳,可见光,过一硫酸盐,邻苯二甲酸二甲酯

氮化机理论文文献综述

徐立杰,戚蓝月,孙阳,公晗,陈一良[1](2020)在《石墨相氮化碳可见光下活化过一硫酸盐氧化降解光惰性邻苯二甲酸二甲酯的机理研究(英文)》一文中研究指出近几年过一硫酸盐(PMS)活化技术备受关注,其中利用太阳能活化PMS具有可持续和环保的优势,但PMS本身不吸收可见光.因此,本文提出利用具有可见光响应的石墨相氮化碳(g-C_3N_4)激发产生光电子进而活化PMS.首先利用叁聚氰胺前驱体通过热缩聚法制备g-C_3N_4,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、透射电镜(TEM)、N_2吸附脱附测试(BET)、电化学等一系列方法对g-C_3N_4进行表征,研究其表面性质及光学性能.结果显示, g-C_3N_4具有典型的片层结构和可见光活性,禁带宽度为2.7 e V.本文选取光惰性的内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为目标污染物,系统地研究了其降解动力学和降解机理.研究发现,在短波紫外光(254和300nm)照射下,直接光解和·OH参与的反应机理能实现DMP的光降解,而在可见光照射下g-C_3N_4介导的光催化过程不能使DMP分解;但当添加PMS时,体系主导自由基由·O_2~–转化为SO_4·~–和·OH,从而实现DMP的有效降解和矿化.研究还发现,高浓度的PMS和高剂量的g-C_3N_4均可以提高PMS的活化量和相应的DMP降解效率,但提高催化剂剂量的方式能更充分的利用PMS.尽管高浓度的DMP阻碍了PMS和光催化剂g-C_3N_4的有效接触,但可以提高PMS的利用率.当p H低于零电荷点(5.4)时, DMP的降解效率较高.此外,使用两种淬灭剂(乙醇和叔丁醇)与DMP进行竞争性实验,结合电子自旋共振检测,表明SO_4·~–和·OH都是体系主要的自由基.此外,还对g-C_3N_4的可持续性能进行考察,四次循环实验结果显示,该催化剂具有良好的可重复利用性.对DMP降解进行总有机碳测定,发现降低了19%.最后,利用液相色谱质谱联用对DMP降解产物进行定性定量分析,发现DMP主要通过SO_4·~–和·OH对苯环的攻击以及脂肪族链的氧化断键这两种途径进行降解.综上可见,利用可见光激发g-C_3N_4产生的光电子能有效活化PMS降解顽固型有机污染物,可为实现太阳能活化PMS技术提供有力的技术参考.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2020年02期)

赵世强[2](2019)在《氨气还原氮化五氧化二钒制备V(N,O)粉体与机理研究》一文中研究指出通过氨气还原五氧化二钒(V2O5),在773~873 K下成功地制备V(O,N)粉体.利用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),热重力分析(TGA),X射线光电子能谱(XPS),化学分析和比表面积(BET)等材料表征方法,分析了V2O5还原成V(O,N)过程中的物相和形貌演变.根据XRD,XPS和化学分析结果,最终产物应为V(O,N);钒源的物相转变顺序依次为:V2O5→VO2→V4O7→V2O3→V(O,N).另外,还研究了氨还原过程中的形态演变,发现除了VN颗粒看上去似乎是由无数个小的VN晶粒组成外,VN颗粒的尺寸和形状与V2O5几乎保持相同.(本文来源于《有色金属科学与工程》期刊2019年05期)

吴跃东[3](2019)在《高品质氮化钒铁合金的短流程制备与高温反应机理研究》一文中研究指出钢铁冶炼时,适量加入钒可以细化钢的组织和晶粒,提高钢的强度、韧性、抗腐蚀能力和抗冲击性能等综合性能。随着理论研究的深入和实际工业生产的验证,氮化钒铁被越来越多的研究者和企业所认青睐,被认为是功效最佳的含钒炼钢添加剂。然而,现有高压自蔓延合成氮化钒铁技术存在一些不足:以钒铁为原料,而钒铁是通过硅热或者铝热反应V2O5得到的,制备流程过长;在制备钒铁的过程中,会有一定量的硅或者铝被带入到钒铁中,品质不高;制备为渗氮过程,产品表面的氮含量远远高于底部,成分不均匀。另外,目前国内外围绕氮化钒铁的短流程冶炼技术的相关研究极少。本论文围绕上述问题展开了系统地研究,提出碳热还原氮化法制备高品质氮化钒铁新方法。通过采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、碳硫分析仪、氧氮氢分析仪以及FactSage7.0等分析手段,系统地研究了 C/O摩尔比、反应温度、反应时间等因素对产品物相、微观结构、密度以及成分的影响,并结合热力学计算结果,对碳热还原氮化法进行机理分析。在此基础上,从冶金动力学和热力学角度,研究氮化钒铁制备过程中铁的作用机理,分析铁对反应进度以及产物成分的影响;深入的研究了碳热还原氮化过程中不同温度阶段内碳的反应行为以及CO还原V205过程。最后,初步研究以两步法(氨气还原氮化+高温烧结)制备无碳的氮化钒铁。取得的研究成果如下:(1)通过碳热还原氮化法,可以成功地制备出高氮、低碳、低氧的氮化钒铁合金。与国家标准GB/T 30896-2014对各个牌号的氮化钒铁的成分及密度要求相比,本方法制备的FeV45N、FeV55N和FeV65N合金的成分和密度都能满足要求。另外,与传统方法相比,碳热还原氮化法避免了钒铁的生产流程,直接以五氧化二钒为原料进行制备,极大地缩短了生产流程;降低了杂质元素的引入,如铝、硅等元素。C/O摩尔比为80%时,氮化钒铁的成分最佳;C/O摩尔比过低,碳热还原氮化过程反应不完全,存在低价钒氧化物;C/O摩尔比过高,过量碳会发生碳化反应,导致氮化钒铁中氮含量下降,N/V比降低。反应温度对氮化钒铁的成分影响较小,但其对氮化钒铁致密度的影响极大,最佳反应温度为1773K~1823K。(2)从反应动力学和热力学角度,研究了铁在碳热还原氮化过程中的作用机理,研究发现:在一定温度下,铁熔化转变成液相,并具有一定地流动性,覆盖在固体反应物表面,阻碍气体反应物的扩散,从而抑制碳热还原氮化反应的进行。但是,氮化钒铁制备温度在1773K以上,液相层的阻碍作用并不太明显。另外,铁的加入能提高氮化钒铁中氮化钒相的氮含量,并降低其碳含量、氧含量。根据平衡热力学分析,存在铁液条件下,铁相在平衡状态下的平衡碳含量极低。在高温下,碳在铁液中存在一定的溶解,使铁相成为碳的液相扩散通道,反应由固固反应转化为固液反应,提高了反应的接触面积,进而促进了残余碳更深度地与氧反应。(3)单独研究碳热还原氮化法制备氮化钒铁过程中不同温度段内碳与V2O5的反应行为,研究发现:碳在碳热还原氮化过程中起主导作用。在923K~973K下,V2O5仅能够被还原至VO2,VO2无法被进一步还原,物相变换可以描述为V2O5→V6O13→VO2。当温度低于V205的熔点,还原反应为固固反应,受限于固体颗粒之间较低的扩散速率,还原反应速率极低,即使反应5小时,也无法反应完全;然而,温度高于V205的熔点时,碳热还原反应转变成固液反应,反应速率迅速提升。在1423K~1473K下,钒的氧化物被进一步还原至V2O3,物相变换可以描述为V205→V305→V2O3;另外,在1423K下,“钒损失”很不明显。在1473K-1673K温度范围内,V2O3相可以直接碳热还原氮化至VN,无其他中间物相。(4)在研究碳与V205的反应行为过程中,发现当温度低于1423K,最佳C/O摩尔比仅为理论配碳量的60%,这说明CO还原钒氧化物在碳热还原氮化制备氮化钒铁过程中起到一定的作用。因此,对CO气基还原V2O5进行研究,发现:在碳热还原氮化过程中,即使1623K,V2O3无法被CO还原成其他价态氧化物或者VC,即CO只在低温条件下参与反应。在783K~963K下,五氧化二钒皆可被还原至叁氧化二钒,物相转变顺序为V2O5→V6O13→VO2→V2O3。然而,在783K和963K下的还原机理不同:当温度低于V2O5熔点,还原反应为气固反应,假晶变换机理起主导作用,V2O5颗粒的表面上形成很多裂缝,均保持原始形态;当温度高于V2O5熔点,还原反应变成气液反应,液相中孔隙极小,还原气体很难扩散液相层内部,还原速率大幅下降。(5)采用氨气还原氮化五氧化二钒和氧化铁的混合物,并进行高温烧结的两步法制备无碳的氮化钒铁,研究发现:在氨气还原氮化反应过程中,钒源物相转变可以描述为:NH4VO3→V205→VO2→V2O3→V(N,O)。在1373K下还原10小时可以获得氧含量为0.56%的复合粉末,并在1823K下进行高温烧结得到致密的FeV55N块状,其密度达到5.4g/cm3。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-03)

李礼[4](2019)在《注凝成型制备氮化硅基陶瓷及增韧机理的研究》一文中研究指出Si_3N_4陶瓷具有耐高温、高硬度、高热稳定性等优异性能,在航空航天、机械加工和核反应堆等领域得到广泛的应用。针对Si_3N_4陶瓷材料本身的高硬脆性,后期加工困难,本文通过先进成形方法注凝成型制备近净尺寸Si_3N_4基陶瓷,达到后期少加工或不加工的目的。研究了ZrO_2和NbC单一添加和复合添加对Si_3N_4基陶瓷的影响,达到强韧化陶瓷的目的。并借助力学性能测试和SEM、XRD、EDS等检测手段对Si_3N_4基陶瓷的致密度、抗弯强度、断裂韧性、微观形貌和强韧化机理进行了研究,主要研究内容和结论如下:(1)研究了Si_3N_4陶瓷料浆制备过程中Si_3N_4初始粉末的预处理、pH值、分散剂含量、球磨时间和固相含量对料浆流变性的影响,制备出固相含量高达52%,流变性能满足注凝成型工艺要求的Si_3N_4料浆。同时研究了料浆凝胶固化机制,通过控制催化剂和引发剂的含量可以将固化时间控制在8分钟作用。最终制备出的Si_3N_4陶瓷致密度达到90.24%,抗弯强度达到601MPa。采用液相干燥后的氮化硅生坯表面光洁,无起皮现象。(2)以ZrO_2为增韧相,采用注凝成型工艺制备了ZrO_2/Si_3N_4陶瓷。研究了ZrO_2含量和烧结温度对材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明,当ZrO_2含量为10wt%,烧结温度为1650℃后,ZrO_2/Si_3N_4陶瓷抗弯强度和断裂韧性同时达到最大值,分别为767MPa和8.7MPa·m~(1/2),致密度较高。通过XRD分析发现烧结温度过高后ZrO_2-Si_3N_4系统会生成大量无法相变的ZrN杂质相,影响陶瓷性能。根据断口形貌特征,ZrO_2增韧机理为应力诱导相变。(3)颗粒增韧Si_3N_4基陶瓷的研究中,加入硬质颗粒NbC有利于长柱状β-Si_3N_4晶粒的形成和长大,随着NbC含量的增加,NbC/Si_3N_4陶瓷的显微组织逐渐均匀化,致密度和抗弯强度上升,断裂韧性先上升后下降,当NbC含量为10wt%,烧结温度为1650℃时,Si_3N_4基陶瓷取得了良好的综合性能(此时致密度为95.56%,抗弯强度745MPa,断裂韧性9.1MPa·m~(1/2))。背散射电子成像显示NbC颗粒通过注凝成型可以很好的弥散分布在Si_3N_4陶瓷基体中,通过裂纹偏转和微裂纹效应增韧陶瓷。同时发现提高烧结温度可以让β-Si_3N_4晶粒分布更加均匀,降低气孔率。(4)复合增韧系列中,同时以ZrO_2和NbC作为增韧相,研究了两种增韧相的添加量对Si_3N_4基陶瓷的影响。结果表明,少量添加5%ZrO_2和5%NbC的复合增韧颗粒比单一添加的性能提升更大,致密度、抗弯强度和断裂韧性分别为97.67%、887MPa和9.3MPa·m~(1/2)。但第二相含量过高会导致β-Si_3N_4晶粒异常长大和第二相颗粒团聚。(本文来源于《湖南工业大学》期刊2019-06-03)

管熊飞[5](2019)在《石墨相氮化碳可见光催化降解染料性能和机理的研究》一文中研究指出本文以廉价原料尿素为前驱体制备石墨相氮化碳,研究其在可见光条件下对多种染料(罗丹明B、磺酰罗丹明B和亚甲基蓝)的光催化降解性能;考察pH、光强等因素对光催化降解的影响;利用原位红外光谱技术探究其降解机理。主要结论如下:(1)BET与SEM表征结果说明,高温条件下制备的石墨相氮化碳比表面积和孔容显着增大,微观结构由bulk块状转变为片层状。FTIR、XRD与XPS结果表明,催化剂高温制备提高了石墨相氮化碳的结晶度以及聚合度。DRS表征结果表明,高温所制备的催化剂具有更强的光吸收能力,从而提高其光催化活性。(2)石墨相氮化碳在可见光下对罗丹明B、磺酰罗丹明B和亚甲基均具有优良的降解能力,反应35min降解效率均达到70%以上;在酸性条件和高光强条件下对罗丹明B的降解效果得到提升。(3)建立了液相原位红外光谱检测的方法。通过液相原位红外技术对石墨相氮化碳光催化降解罗丹明B的过程进行了实时检测,结果表明,罗丹明B光催化降解过程中,发生了去乙基化过程,发现其结构由芳香胺(Ar-N)转化为芳香仲胺(Ar-NH)以及芳香伯胺(Ar-NH_2)的过程,并最后以-NH_2形式释放进入溶液中。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-05-31)

吕美哲[6](2019)在《立方氮化硼单晶/触媒层界面物相的高温高压相变机理》一文中研究指出在工业上合成立方氮化硼(c-BN)单晶,最常用的合成方法是高温高压触媒法。明确c-BN单晶/触媒层界面物相的高温高压相变机理对合成大颗粒优质的磨料级c-BN单晶有重要指导意义。本文通过“淬火”,最大程度地保留c-BN单晶在高温高压下的形核和生长信息。将合成块进行破碎后发现,c-BN单晶被一层白色粉末状物质包裹。本文将距离c-BN单晶表面30~0 μm范围内的包裹物定义为触媒层。将距离c-BN单晶表面30~20 μm、20~10μm和10~0μm范围内的包裹物分别定义为触媒层外层、中间层和内层。本文使用的c-BN样品均是采用以h-BN作为初始原料,以Li3N作为触媒,在高温高压条件(1700 K,5.0 GPa)下合成的,所有理论计算体系也是基于Li3N-BN体系。本文利用X射线衍射和高分辨透射电子显微镜表征c-BN单晶/触媒层界面的物相结构。利用俄歇电子能谱和电子能量损失谱定性和定量分析B、N电子结构在c-BN单晶/触媒层界面的变化规律。利用固体与分子经验电子理论(EET理论)计算c-BN单晶/触媒层界面存在的主要物相h-BN、c-BN和Li3BN2的价电子结构,揭示h-BN/c-BN和Li3BN2/c-BN在高温高压下发生相变的可能性。利用第一性原理热力学计算h-BN/c-BN的相变共存点和Li3BN2的相变点。综合实验表征和理论计算结果,分析c-BN单晶在高温高压下的相变机理。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析c-BN单晶表面形貌和缺陷特点,结合第一性原理表面能计算分析c-BN单晶的生长过程。综合表征实验和理论计算结果,分析Li3BN2在高温高压下的催化方式。对c-BN单晶/触媒层界面的物相结构表征结果表明:触媒层样品中存在的主要物相结构为h-BN、c-BN、Li3BN2和少量杂质。另外,在触媒层中未发现Li3N的存在。在不同的触媒层微区发现不同的BN结构形态,存在有序度较高的h-BN结构、多种不同缺陷程度的h-BN结构、无序态的BN结构、以及在无序态BN结构中观察到的立方相结构。对c-BN单晶/触媒层界面的电子结构进行表征,发现触媒层中B、N原子的sp2杂化态的俄歇峰强度从触媒层外层到内层逐渐减弱,而sp3杂化态的俄歇峰强度从外层到内层逐渐增强。触媒层外层中,B-π*特征损失峰具有较高的强度,在触媒层内层中,B-π*特征损失峰强度锐减。触媒层中B-sp3的含量从外到内层的比例分别为10.11%、14.67%和22.85%。这说明在触媒层中BN结构由sp2π六方逐渐向sp3σ立方结构转变。利用EET理论对c-BN单晶/触媒层界面物相的计算结果表明:在c-BN单晶合成温度和压强下,h-BN、c-BN和Li3BN2结构均可存在。Li3BN2结构的最强键的共价电子密度和键能均大于h-BN,说明在高温高压条件下Li3BN2比h-BN更稳定,向c-BN晶体转变的可能性更低。h-BN/c-BN之间存在电子密度连续的晶面,而Li3BN2/c-BN之间不存在符合电子密度连续的晶面。这表明c-BN单晶是由h-BN直接转变而来,而不是由Li3BN2分解而来的。利用第一性原理对c-BN单晶/触媒层界面物相的计算结果表明:从热力学的角度分析,h-BN转变为c-BN的相变共存点处的温度和压强低于Li3BN2发生相变的温度和压强。表明h-BN向c-BN转变时,Li3BN2能够稳定存在,这与EET理论价电子结构的计算结果一致。对c-BN单晶生长过程的研究结果表明:c-BN单晶的裸露面为(111)晶面,单晶表面存在杂质颗粒、叁角孔洞、片层结构和大台阶结构等多种缺陷。这表明c-BN单晶生长过程中存在二维形核生长、位错生长等多种方式。计算h-BN、c-BN和Li3BN2在高温高压下的主要低指数晶面的表面能,c-BN的(110)晶面具有最低的表面能。表面能越低,晶面电子密度越高,晶面越稳定,表面能的计算结果与价电子结构的计算结果一致。Li3BN2的(100)品面具有最高的表面能,能够成为c-BN形核和生长的基底。结合实验表征和理论计算结果分析,提出了 Li3BN2在高温高压下催化h-BN向c-BN相变的理论模型。Li3BN2的(BN2)3-侵入六方相使h-BN降为低聚合度的BN团簇。Li+能够吸引N原子的一个外层电子,将其转移到B原子的空轨道上,从而完成B、N原子间电子的转移,形成sp3态的c-BN生长基元。与Li3BN2接触的h-BN不断转变成c-BN生长基元。c-BN生长基元通过不断聚集、碰撞形成c-BN晶核。Li3BN2的(100)晶面具有比其它品面更高的表面能,在c-BN形核后,作为c-BN单晶的生长基底促进单晶的继续生长。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-20)

吴昊[7](2019)在《氮化镓二极管仿真与机理研究》一文中研究指出与传统的硅材料相比,氮化镓(GaN)作为宽禁带半导体材料的代表,具有禁带宽度大、饱和电子速度高、介电常数小和击穿电场高等特点。而采用AlGaN/GaN异质结形成的肖特基二极管(SBD)非常适合在高温、高频以及高功率等工作环境下应用,从而在射频和电力电子领域具有非常好的应用前景。常规的高性能AlGaN/GaN肖特基二极管通常采用刻蚀势垒层的方法来实现,但这会造成势垒层表面的损伤,从而影响器件的可靠性。采用非刻蚀工艺的无凹槽AlGaN/GaN肖特基二极管能避免这些问题,从而具有良好的可靠性。但是目前针对无凹槽结构的研究较少,因此本文主要在机理和仿真方面对无凹槽结构的AlGaN/GaN肖特基二极管进行了研究。首先,本文利用Silvaco-ATLAS仿真软件仿真优化了无凹槽AlGaN/GaN SBD的结构参数,仿真的结构参数包括势垒层厚度、金属功函数和Al组分。首先分析了势垒层厚度的变化对器件特性影响,得出了器件的最佳势垒层厚度;接着分析了阳极金属功函数的变化对器件的影响,并对金属功函数做了折衷选择;最后,分析了Al组分的变化给器件特性带来的变化和其变化的内部机理,仿真结果表明最佳的Al组分为25%。其次,制备了阳极金属分别为Ni/Au和TiN的无凹槽AlGaN/GaN异质结肖特基二极管,并对其正向电流传输机制进行了研究。分析表明,采用热电子发射模型计算得到的理想因子和势垒高度与温度呈强相关性,这与传统热电子发射理论不符。通过引入高斯分布的势垒高度模型,解释了肖特基参数的强温度依赖性,并分别提取了Richardson常数,高斯分布的标准差和更准确的平均肖特基势垒高度。高的标准差表明不同阳极金属的肖特基势垒高度都存在高的不均匀性,分析推断势垒高度的不均匀性可能来源于AlGaN中的螺位错。最后,针对制备的无凹槽AlGaN/GaN肖特基二极管,又研究了TiN-SBD的反向电流传输机制。研究表明,不同温度下主导反向电流的传输机制不同。高温下,证明了TiN-SBD反向漏电流由氮空位相关陷阱的Poole-Frankel(PF)发射机制所主导,并通过氮扩散原理解释了氮空位来源于AlGaN势垒层中氮向阳极金属的扩散。中低温下,反向漏电流的传输机制符合Fowler-Nordheim(FN)隧穿,但发现FN隧穿势垒高度的提取值远低于理论值。针对此现象对FN隧穿模型进行了修正,该模型强调势垒高度的不均匀分布导致了FN隧穿电流只发生在具有最低势垒高度的一小部分区域(可称之为FN泄漏区)。修正后,FN隧穿模型的拟合结果与实验数据相当吻合,验证了FN泄漏区的存在。(本文来源于《北方工业大学》期刊2019-05-06)

陈子庚[8](2019)在《改性石墨相氮化碳吸附U(Ⅵ)的性能与机理研究》一文中研究指出在铀矿开采及铀的生产应用中产生的大量含铀废水对水体、土壤等环境造成放射性污染,对环境和人类健康造成严重影响。吸附法作为一种简单、高效、价廉的方法成为当今研究的热点。本课题以叁聚氰胺为原料,通过酸刻蚀及氧化处理技术和原位聚合法制备了两种功能化材料,探讨两种材料对U(Ⅵ)的吸附性能与吸附机理,获得的研究结果如下:(1)采用酸刻蚀及氧化处理技术制备了氧化石墨相氮化碳(OCN)材料,探究了OCN对水中U(Ⅵ)的吸附-解吸性能。考察了溶液pH,温度,OCN投加量,反应时间,U(Ⅵ)初始浓度等影响因素对OCN吸附U(Ⅵ)的影响,并探讨了吸附机制。结果表明:OCN对U(Ⅵ)有良好的吸附效果,在pH=5、30℃、U(Ⅵ)的初始浓度为10 mg/L,OCN的投加量为200 mg/L时,OCN对U(Ⅵ)吸附率达98.9%,比未改性的石墨相氮化碳(g-C_3N_4)吸附U(Ⅵ)的性能提高了约42%,吸附反应在10 min即到达吸附平衡,30℃理论最大吸附量为278mg/g。pH是影响OCN吸附U(Ⅵ)的重要影响因素,温度等因素对U(Ⅵ)的吸附影响较小。拟二级动力学方程和Langmuir模型很好地拟合了吸附过程,OCN对U(Ⅵ)的吸附过程为自发的吸热过程。EDS显示吸附后材料表面出现U元素,表明U成功吸附在材料表面,吸附前后红外谱图对比说明—NH_2、C—N、缔合—OH、C=O、C—O等为OCN吸附U(Ⅵ)过程中主要的吸附位点。吸附解吸实验结果表明OCN具有良好的重复利用性。(2)通过氧化氮化碳(OCN)材料与聚苯胺的原位聚合,制备了聚苯胺/氧化石墨相氮化碳(PANI/OCN)复合材料,探究了PANI/OCN对水中U(Ⅵ)的吸附-解吸性能。考察了溶液pH,温度,PANI/OCN投加量,反应时间,U(Ⅵ)初始浓度等影响因素对PANI/OCN吸附U(Ⅵ)的影响,并探讨了吸附机制。结果表明:PANI/OCN对U(Ⅵ)有良好的吸附效果,在pH=5、30℃、U(Ⅵ)的初始浓度为10 mg/L,离子强度为0.01mol/L NaNO_3时,PANI/OCN的投加量为200mg/L时,PANI/OCN对U(Ⅵ)吸附率达98%,吸附反应在10 min即到达吸附平衡,30℃理论最大吸附量为322.6mg/g。pH是影响PANI/OCN吸附U(Ⅵ)的重要影响因素,离子强度,温度等因素对U(Ⅵ)的吸附影响较小,说明PANI/OCN吸附U(Ⅵ)主要受内球表面络合作用。BET结果表明材料复合后比表面积大大增加。FTIR,XPS分析表明,复合材料表面丰富的含氮含氧官能团参与了U(Ⅵ)的吸附。拟二级动力学方程和Langmuir模型很好地拟合了吸附过程,PANI/OCN对U(Ⅵ)的吸附过程为自发的吸热过程。吸附解吸实验结果表明PANI/OCN具有良好的重复利用性。(本文来源于《南华大学》期刊2019-05-01)

刘涛[9](2019)在《二维氮化硼纳米材料的制备及其去除水中重金属离子的机理研究》一文中研究指出随着人们对重金属污染造成的危害的重视,吸附法因其原材料来源广泛、见效速度快等特点被广泛地应用到重金属污染治理中。传统的吸附材料主要依赖于物理吸附,而重金属离子因其具有离子半径小和累积效应明显等特征,从而使得传统吸附剂用于重金属离子的去除具有很大的局限性,尤其是其无法快速有效去除水体中低浓度的重金属离子。针对这一问题,使得开发比表面积大、具有多活性位点或活性吸附基团的新型高效纳米吸附剂成为环境修复领域的重要课题。在当前发展的众多新型纳米吸附剂中,层状纳米材料因其结构的典型性,使其成为研究热点之一。其中,表面具有极性基团和多活性位点的层状纳米氮化硼作为代表性的层状纳米材料,其在理论上具有优异的吸附性能的同时,还具有化学稳定性,因此有望应用于重金属离子的治理中。基于此,本论文探讨了二维多孔BN-550纳米片和多孔BNNR纳米带的制备工艺,并分别研究了其对Pb2+、Cd2+和Cu2+的吸附性能和机制,具体主要研究内容如下:(1)通过低温合成方法开发了新型的二维氮化硼纳米片(BN-550),用于快速有效地吸附铅离子(Pb2+)。表征结果表明它具有较大的比表面积(696 m2/g),超薄片层结构(厚度1.2 nm),丰富的化学键作为活性吸附位点。对于铅离子的吸附容量较高(845 mg/g),较短的平衡时间(15分钟)。BN-550的对Pb2+的去除过程属于伪二阶(化学吸附为主)和Langmuir模型(表面单层吸附为主)。通过再生和pH值实验验证了BN-550的易再循环性和稳定性。在Ni2+,Cu2+和Cd2+离子等其他重金属离子的干扰下,吸附剂对Pb2+具有很强的亲和力(它们在单独溶液中被吸附的容量分别为201,402和312 mg/g)。XPS和FT-IR分析表明吸附剂对Pb2+具有优异的吸附性能归因于与众多表面官能团的化学结合反应,如强B-O-Pb相互作用和-NH2-Pb配位。当过滤柱中为50 mg/L的Pb2+时,BN-550纳米片对Pb2+去除阈值为1080 mL/g。这些优异的独特的性能使超薄纳米片BN-550成为去除Pb2+的高性价比选择。(2)新型多孔氮化硼纳米带(BNNR)被成功开发为优异的吸附剂,可快速去除水中的镉和铜离子。得到的BNNR具有大的比表面积和小的平均孔隙率(分别为866 m2/g和2.1 nm),单个纳米带的宽度约为660 nm。吸附剂对Cd2+和Cu2+离子的最大吸附容量分别约为530 mg/g(Co=600 mg/L,pH=6,剂量为1g/L)和331 mg/g(C0= 500mg/L,pH=5,剂量为1g/L)。此外,BNNRs具有分别在10分钟和20分钟内快速吸附Cd2+和Cu2+并达到吸附平衡的能力。干扰和再生实验表明,BNNR具有优异的抗干扰和再生性能,在pH值为3-8的水溶液下,BNNR能够稳定的去除Cd2+和Cu2+。XPS和FTIR分析表明,吸附的可能机理是通过表面化学键如B-O键螯合和-NH2配位,以吸引金属离子。在镉离子(1mg/L)和铜离子(10 mg/L)模拟真实水样下,BNNR(剂量为1 g/L)分别在10分钟和1分钟内对Cd2+和Cu2+的吸附后,能使水样快速达到WHO标准。因此,我们所制备的BNNR纳米带是水净化应用的潜在候选者。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

王亮,吴唯,邹志强,刘江,Andreas,Fischer[10](2019)在《碳纳米管/氮化硼混杂填料对尼龙6导热性能的影响及其机理》一文中研究指出利用熔融共混工艺,首先制备了尼龙6/氮化硼(PA6/BN)复合材料。根据复合材料的热导率确定BN添加量后,在PA6/BN体系中添加碳纳米管(CNTs)并引入相容剂以改善填料与基体的界面相容性,通过测定材料的热导率,并借助差示扫描量热分析、动态力学热分析、扫描电镜等手段,探讨CNTs/BN混杂填料对于PA6材料性能的影响,在此基础上建立了相应的叁维导热模型来解释体系的导热机理。结果表明,2%CNTs和20.83%BN混杂可显着改善复合材料的导热性能,热导率达0.76 W/(m·K),为纯PA6的2.45倍,同时保持较好的绝缘性;复合材料的动态力学分析结果与扫描电镜图及所搭建导热模型吻合较好。该PA6基导热材料有望应用于LED等电子电气的外壳材料。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2019年03期)

氮化机理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过氨气还原五氧化二钒(V2O5),在773~873 K下成功地制备V(O,N)粉体.利用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),热重力分析(TGA),X射线光电子能谱(XPS),化学分析和比表面积(BET)等材料表征方法,分析了V2O5还原成V(O,N)过程中的物相和形貌演变.根据XRD,XPS和化学分析结果,最终产物应为V(O,N);钒源的物相转变顺序依次为:V2O5→VO2→V4O7→V2O3→V(O,N).另外,还研究了氨还原过程中的形态演变,发现除了VN颗粒看上去似乎是由无数个小的VN晶粒组成外,VN颗粒的尺寸和形状与V2O5几乎保持相同.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

氮化机理论文参考文献

[1].徐立杰,戚蓝月,孙阳,公晗,陈一良.石墨相氮化碳可见光下活化过一硫酸盐氧化降解光惰性邻苯二甲酸二甲酯的机理研究(英文)[J].ChineseJournalofCatalysis.2020

[2].赵世强.氨气还原氮化五氧化二钒制备V(N,O)粉体与机理研究[J].有色金属科学与工程.2019

[3].吴跃东.高品质氮化钒铁合金的短流程制备与高温反应机理研究[D].北京科技大学.2019

[4].李礼.注凝成型制备氮化硅基陶瓷及增韧机理的研究[D].湖南工业大学.2019

[5].管熊飞.石墨相氮化碳可见光催化降解染料性能和机理的研究[D].内蒙古大学.2019

[6].吕美哲.立方氮化硼单晶/触媒层界面物相的高温高压相变机理[D].山东大学.2019

[7].吴昊.氮化镓二极管仿真与机理研究[D].北方工业大学.2019

[8].陈子庚.改性石墨相氮化碳吸附U(Ⅵ)的性能与机理研究[D].南华大学.2019

[9].刘涛.二维氮化硼纳米材料的制备及其去除水中重金属离子的机理研究[D].中国科学技术大学.2019

[10].王亮,吴唯,邹志强,刘江,Andreas,Fischer.碳纳米管/氮化硼混杂填料对尼龙6导热性能的影响及其机理[J].高分子材料科学与工程.2019

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