羟基氧化铁

摘要： 为开发出一种高效且低能耗的电解水制氢催化剂,引入界面工程调控手段,构筑了包含CeO_(2)和FeOOH界面结构的纳米复合材料CeO_(2)@FeOOH。首先通过一步水热法制备了CeO_(2)纳米结构,随后以其为基底材料,采用水浴法,以FeSO_(4)·7H_(2)O作为铁源,Fe^(2+)水解并被氧化最终于CeO_(2)表面形成FeOOH结构。材料的微观形貌及其物相结构表征证实,所得复合材料为无定型结构的纳米颗粒,且负载的FeOOH表现为无特定晶型结构。电化学测试结果表明,所得材料CeO_(2)@FeOOH具有碱性电解水阳极端催化活性,当驱动电流密度为10 mA/cm^(2)时,其所需过电势为292 mV,相较于其构筑界面前的单体材料CeO_(2)(335 mV)和FeOOH(340 mV)分别提升12.8%和14.1%。结果表明:通过构筑CeO_(2)和FeOOH界面结构,能够有效提升复合材料的碱性电解水催化活性,且所得材料CeO_(2)@FeOOH相较于商用催化剂具有低成本、长周期稳定性以及高催化活性的竞争优势。

摘要： 以水热法制备的羟基氧化铁纳米棒作为反应原料,首先采用室温聚合法,在其表面包覆一层均匀的聚多巴胺,获得聚多巴胺包覆的羟基氧化铁,然后通过后续热处理,获得氮掺杂碳包覆的Fe_(3)O_(4)和Fe_(7)S_(8)复合材料(Fe_(3)O_(4)@NC和Fe_(7)S_(8)@NC)。采用XRD、拉曼光谱仪、XPS、SEM以及TEM等技术对上述两种复合材料的结构和形貌进行表征。将上述制备的两种复合材料分别作为负极材料,组装纽扣半电池,测试并研究其储锂、储钠性能。实验结果表明:Fe_(3)O_(4)@NC相比Fe_(7)S_(8)@NC展现出了更高的可逆比容量和更优异的高倍率储锂循环性能,在2 A·g^(-1)的电流密度下,循环300圈,其可逆比容量可分别维持在1083和859 mAh·g^(-1);作为钠离子电池负极材料,Fe_(3)O_(4)@NC相比Fe_(7)S_(8)@NC展现出了更平稳的循环稳定性,而Fe_(7)S_(8)@NC出现容量明显上升的趋势。在1 A·g^(-1)的电流密度下,循环350圈后,二者的电池容量分别为100和259 mAh·g^(-1);其优异的储锂、储钠性能主要取决于Fe_(3)O_(4)和Fe_(7)S_(8)纳米棒与氮掺杂碳层的协同作用。

摘要： 为有效提高碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层合板的层间断裂韧性,采用静电自组装技术制备了一种由氧化石墨烯包覆针状羟基氧化铁而成的纳米复合粒子(GO@FeOOH),分散在EP基体中并借助磁场诱导以提高增韧效果。通过双悬臂梁实验(DCB)测试GO@FeOOH/CF/EP层合板的Ⅰ型层间断裂韧性(G_(ⅠC)),重点考察复合粒子和磁场诱导对G_(ⅠC)的影响。结果表明:质量分数0.5%的GO@FeOOH即可显著增强CF/EP复合材料的层间断裂韧性,GO@FeOOH/CF/EP的初始裂纹G_(ⅠC)(0.53 kJ·m^(-2))和裂纹扩展G_(ⅠC)(0.71 kJ·m^(-2))较CF/EP分别提高了34.2%和44.9%;另一方面,磁场诱导使GO@FeOOH沿着磁场方向发生了取向,进一步显著提高了增韧效果,初始裂纹G_(ⅠC)和裂纹扩展G_(ⅠC)较CF/EP分别提高了112.6%和93.9%;该复合材料的层间增韧机理主要包括粒子的拔断与脱粘以及基体的局部塑性形变,磁场诱导后,粒子的拔断成为主导的增韧机理。

摘要： 基于前沿科研成果设计实施了一个综合探究实验——制备Z-型FeOOH/ZnIn_(2)S_(4)复合光催化材料,研究其在可见光下去除废水中四环素污染物的效率。通过该实验,学生既能了解太阳能驱动的半导体光催化净水技术领域的前沿知识、拓宽视野、激发科研热情,也能掌握纳米材料的制备、表征等基本实验技能,增强解决实际问题能力,提升科研探究兴趣。

摘要： 氢气作为一种清洁无污染的可再生能源,可以有效地解决全球能源危机和环境污染问题.低能耗水裂解制氢是公认的未来清洁制氢的有效途径之一.水裂解反应分为阳极上发生的析氧反应(OER)和阴极上发生的析氢反应,由于阳极半反应涉及四电子过程,反应动力学缓慢,进而导致整个水分解产氢效率低下,成为规模化水裂解制氢应用的瓶颈.贵金属Ir基和Ru基催化剂具有较好的OER催化性能,但其价格高昂和低储量极大地限制了其大规模应用.因此,设计出性能优良的非贵金属OER催化剂,对于促进电催化水裂解制氢领域的发展具有重要意义.自旋调控可以调节d-轨道电子与含氧物种之间的自旋占据态,进而改变含氧物种的吸附能,提升催化反应动力学.然而,自旋调控如何提升电催化水氧化及其内部的关联性鲜有报道.本文报道了一种(Co,Ni)Se_(2)/C@FeOOH笼状纳米结构的自旋调控工程以提升其析氧反应活性.以金属有机框架材料ZIF-67为前驱体,采用离子交换方法和化学气相沉积法合成了(Co,Ni)Se_(2)/C中空笼状纳米结构,接着通过化学水浴沉积法用FeOOH进行修饰,进一步提高了电催化反应动力学.磁化测试结果表明,(Co,Ni)Se_(2)/C@FeOOH样品的极化自旋数(μb=6.966μb/f.u)高于(Co,Ni)Se_(2)/C样品的极化自旋数(μb=6.398μb/f.u),从而有利于含氧中间体的吸附和脱附,这与表面价带谱的结果一致.与(Co,Ni)Se_(2)/C相比,(Co,Ni)Se_(2)/C@FeOOH样品具有更强的铁磁性,电磁感应促进了磁性粒子最外层电子的自旋.电子自旋的增加有利于(Co,Ni)Se_(2)/C@FeOOH样品最外层电子能级的跃迁,在3d-轨道上产生更多的空电子轨道和未成对电子,有利于电子转移和氧吸附.Ni,Co和Fe之间的π电子在界面处的局域化重组再分配优化了对含氧物种的吸附与脱附自由能,提升了OER催化性能.此外,所设计的中空笼状纳米结构和杂原子掺杂碳基体对提高OER活性也有重要作用.因此,在1.0 mol/L KOH碱性溶液中,(Co,Ni)Se_(2)/C@FeOOH催化剂展现出较好的析氧反应性能,在10 mA cm^(-2)电流下的过电位为241 mV,塔菲尔斜率为44 mV dec^(-1),明显优于原先的(Co,Ni)Se_(2)/C催化剂.本文将为高效OER电催化剂的设计提供一种新的思路和方法.

摘要： 简述了α-FeOOH晶体结构、尺寸形貌对催化活性的影响,总结了通过表面修饰、异质结构建、离子掺杂、氧空位引入对α-FeOOH进行改性设计的研究进展并探讨了光催化活性的提高机制,同时介绍了α-FeOOH复合材料与H_(2)O_(2)构建光催化-Fenton体系协同降解有机废水的应用。最后对此类光催化材料未来的研究方向进行了展望,同时,与其它体系的协同构建,实现多场耦合强化有机废水的降解提出了建议。

摘要： 为实现水产养殖尾水中低浓度磷酸盐的吸附去除,采用化学法制备了椰壳活性炭负载纳米羟基氧化铁(FeOOH@AC)和纳米三氧化二铁(Fe_(2)O_(3)@AC)吸附剂,研究了吸附剂投加量、初始磷浓度和水中共存离子对吸附除磷效果的影响,分析了载铁活性炭对磷的吸附机理及FeOOH@AC对养殖尾水中磷的去除能力。结果表明:FeOOH@AC的最适投加量为20 g/L,对初始磷浓度为0.50 mg/L磷酸盐的最大吸附量为0.0301 mg/g,其吸附效果优于Fe_(2)O_(3)@AC,水中Cl^(-)、SO^(2-)_(4)、HCO^(-)_(3)、Ca^(2+)、Mg^(2+)均会不同程度地影响FeOOH@AC对磷酸盐的吸附;FeOOH@AC对磷酸盐的吸附过程符合Langmuir等温线,可用准二级动力学方程拟合,这表明磷酸盐在FeOOH@AC上的吸附是由化学吸附主导的单分子层吸附。研究表明,FeOOH@AC可高效去除尾水中的磷酸盐,且重复使用性良好,具有高效吸附去除水产养殖尾水磷酸盐的应用潜力。

摘要： 在国内外的各大气田开采过程中,伴随天然气产出的硫化氢会对于净化处理设备产生严重的损坏,甚至可能会危害到工作人员的生命安全,因此硫化氢成为天然气净化处理中必须除去的有害物质。干法脱硫技术由于其广泛的适用性,而被应用于各联合站,脱硫剂的硫容受到天然气温度、天然气重组分凝液以及天然气相对湿度等诸多因素的影响,往往很难达到其设计值,为了保证实际过程中硫化氢的处理效果和提质增效减少成本,探究干法脱硫硫容分析影响因素至关重要。从羟基氧化铁为脱硫剂与硫化氢反应机理出发,分析了天然气温度、凝液以及相对湿度对脱硫剂硫容影响,其次通过控制变量法进行现场实验加以验证,最后结合现场实际对某联合站的干法脱硫工艺提出改进措施,取得了良好的效果。

摘要： 以钛白粉工业副产物FeSO_(4)·7H_(2)O为原料,分别采用NaOH、NH_(3)·H_(2)O和Na_(2)CO_(3)作为沉淀剂合成了无定型FeO(OH),再混合羧甲基纤维素作为黏结剂、CaSO_(4)·2H_(2)O作为助剂制成脱硫剂。对所制备的FeO(OH)和脱硫剂进行了结构表征和脱硫性能评价。结果表明:3种沉淀剂制备的脱硫剂的穿透硫容(以新鲜脱硫剂吸收硫的质量分数计)的大小顺序为NH_(3)·H_(2)O>Na_(2)CO_(3)>NaOH;因Na_(2)CO_(3)碱性温和,对设备腐蚀性小,采用Na_(2)CO_(3)为沉淀剂合成工业级FeO(OH),以质量分数分别为75%、60%和50%的FeO(OH)制备的工业样品脱硫剂的穿透硫容分别为31.29%、24.73%和21.17%,抗压碎力均值分别达到93.17,183.96,218.59 N/cm。

摘要： 为了提高凹凸棒土对单宁酸的吸附性能,采用水浴法制备β-FeOOH改性凹凸棒土(ATP/β-FeOOH)吸附剂。通过X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱仪和红外光谱仪分析吸附剂的组成和化学基团,通过透射电子显微镜和比表面积分析技术观察吸附剂的形貌和孔径分布。以单宁酸为目标污染物,进行吸附动力学和吸附等温线实验,考察了吸附剂用量、污染物浓度、初始pH值和共存离子对吸附剂去除单宁酸效能的影响。吸附实验结果表明:ATP/β-FeOOH吸附单宁酸过程符合拟二级动力学模型,Langmuir模型比Freundlich模型更能反映吸附过程。其中,30 wt%ATP/β-FeOOH的吸附性能最佳,最高吸附容量可以达到38.63 mg/g,并确定最佳吸附条件为溶液初始pH值3.0,吸附剂投加量为1.0 g/L。研究结果表明:β-FeOOH的引入显著增强了凹凸棒土对单宁酸的吸附性能,此外,ATP/β-FeOOH对单宁酸的吸附机理可以归结为螯合作用和静电作用。

摘要： 介绍了高比表面积羟基氧化铁的制备方法,考察了不同的亚铁含量对产品质量的影响.经XRD分析、IR光谱分析、N2吸附试验证明，以摩尔浓度为0.8-1.7mol/L硫酸亚铁溶液，在不除去杂质的工业级原料下，采用先氧化后中和的简易方法，均成功合成了具有高比表面积的经基氧化铁。采用先氧化后中和的方法合成出的样品经基氧化铁的比表面积，远超过采用常规的先合成后氧化方法合成出的经基氧化铁。采用双氧水先氧化方法合成出的经基氧化铁，方法简单易行，易于操作，并且节省了大量的工时和人力，合成条件宽泛，适于大规模的生产。合成出的经基氧化铁具有大的比表面积和纳米级的结构，增强了吸附能力，有利于除去气体和液体中杂质。

摘要： 试验常温吸收脱硫剂羟基氧化铁对促进剂M生产过程中产生的硫化氢废气吸收脱硫效果.为了确定工艺参数,试验了固液比、气液比、系统压力等参数的改变对吸收脱硫效果的影响,从而确定了最优固液比、气液比和系统压力,硫化氢脱除率达到99.9％以上,满足环保排放要求.

摘要： 己烷雌酚类似于17β-雌二醇(E2)，是一种常见的人工合成雌激素,被认为是最具潜在影响、作用最强烈的雌激素之一, 具有污染范围广、危害大等特点, 即使在极低的浓度下(1.0 ng/L ) 也会对生物体产生明显的影响。因此, 对己烷雌酚的降解去除研究显得十分重要。近年来光-Fenton多相光催化氧化已成为引起国内外重视的污染治理新技术，人们已经用它降解了很多普通方法难以降解的有 机物。因此本实验采用Amberlite 200树脂负载羟基氧化铁在H2O2，紫外光存在的情况下对己烷雌酚水溶液进行降解，以考察树脂上铁的负载量及pH对降解效果的影响。

摘要： 本实验采用了两种不同的制备体系：氢氧化钠体系和碳酸钠体系，使用共沉淀法制备了高活性的羟基氧化铁，并分析了两种制备体系生产的羟基氧化铁物理性质和脱硫活性。分析结果表明：碳酸钠法制备的羟基氧化铁的脱硫活性比氧氧化钠法体系要高，两种制备体系的羟基氧化铁都属于介孔材料，孔径在2～20nm之间，碳酸钠法制备的羟基氧化铁具有较高的比表面。碳酸钠法制备的羟基氧化铁大部分以非晶态形式存在，而氢氧化钠法制备的羟基氧化铁具有明显的晶化现象。综合分析比较，碳酸钠法的综合性能较好。

摘要： 介绍了伴生气含硫化氢的危害,通过对伴生气脱硫工艺和脱硫剂性能对比,并以油区某一联合站生产情况为例,优选出无定型羟基氧化铁干法脱硫工艺.工程实施后,伴生气硫化氢含量≤20mg/Nm3,解决了胜利油田伴生气硫化氢含量超标问题.

摘要： 在于土壤和水体沉积物中羟基氧化铁(FeOOH)因具有较稳定的化学性质，较高的比表面积和细微的颗粒结构，可富集环境中有毒元素。本论文主要考察了于不同pH、表面活性剂含量或链长、介质组成（乙醇，水）条件下，表面活性剂对Fe3+溶液水解中和形成铁矿物相型、颗粒尺寸及形貌的影响。由XRD和TEM分析表征结果发现，随着反应溶液pH值增加，CTAB作用下所得针铁矿(-FeOOH)产物的晶型结晶性变好及其颗粒尺寸增大；CTAB含量高于0.2%或反应介质中乙醇／水的体积比高于3/2，不利于结晶型α-FeOOH的形成：与CTAB性质相似、链长不同的表面活性剂TTAB和DTAB对α-FeOOH产物的晶型和形貌影响，较CTAB差异甚微。

摘要： 羟基氧化铁(β-FeOOH)因具有稳定的化学性质、较高的比表面积和细微的颗粒结构，在许多方面获得了广泛的应用。但在自然界中β-FeOOH的含量很少，一般仅存在于富含氯和氟的地带。本文通过FeCl3快速强迫水解法成功获得了β-FeOOH纳米棒，并用FTIR、XRD、SEM和TEM等对其结构和形态进行了表征。强迫水解得到的β-FeOOH纳米棒直径约为60nm，长度为200～400nm。光催化性能研究表明，β-FeOOH纳米棒具有良好的光催化降解甲基橙分子特性。

摘要： 制备以羟基氧化铁为活性组分的脱硫剂CDS-100，对其活性组分进行了分析表征，结果表明，羟基氧化铁具有较大的比表面和孔容以及粒径比较小的特点。在沼气工业应用的结果表明，该脱硫剂具备脱硫精度高，脱硫效果好，并且在沼气脱硫工业应用试验中，在未补氧的条件下，工作硫容可达35％。

摘要： 本文系统考查了六种(羟基)氧化铁对水中有机染料紫外光和可见光光致降解的影响。结果显示:六种催化剂都可以有效(光)催化桔红Ⅱ的光降解,其中氧化铁类比羟基氧化铁的活性高;染料降解的初始速率与吸附量成正比;加入HO,AgNO和NaF后,染料降解的速率都有不同程度的提高。机理研究表明,桔红Ⅱ在(羟基)氧化铁上的光致降解机理主要是半导体光催化。

摘要： 以FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O 及FeCl3·6H2O为原料,水合肼水溶液为沉淀剂,通过共沉淀法制得FeO(OH).采用溶剂热法,以FeO(OH)为前驱体,乙二醇为溶剂,200°C反应24小时,得到Al/Fe3O4/Fe2O3复合铝热剂.利用XRD、EDS、SEM和DSC-TG对样品的结构组成、形貌和热性能进行了表征.结果表明:制得了两种晶型FeO(OH),为的片状复合物;球状Fe3O4/Fe2O3粒子(40～60nm)及其团聚体(80～260nm)紧密复合在Al粒子表面及Al粒子之间,形成Al/Fe3O4/Fe2O3复合铝热剂;在空气气氛下,Al/Fe3O4/Fe2O3复合铝热剂的热反应放热峰分别出现在565.67°C和777.33°C,总放热量达到1345.2J·g-1。

摘要： 本发明涉及一种制备羟基氧化铁(FeOOH)的方法，以及包含所述羟基氧化铁的锂硫电池用正极。更具体而言，通过控制反应时间和反应温度能够制备晶态羟基氧化铁、特别是纤铁矿(γ‑FeOOH)，并且通过在锂硫电池用正极中使用所制备的高纯度羟基氧化铁能够提高电池的放电容量和寿命特性。

摘要： 本发明提供了一种分离羟基氧化铁和硫磺的方法，通过严格控制含硫羟基氧化铁的含水量，实现了在高效的使硫磺与羟基氧化铁分离的前提下，有效地确保了羟基氧化铁的脱硫能力和回收的硫磺的纯度；这是因为当羟基氧化铁中的含水量过高，其会在有机溶剂中分散成微小的颗粒，不仅会导致羟基氧化铁的脱硫能力降低，而且还会使得回收后的硫磺中含有大量的铁元素。

摘要： 本发明提供了一种回收羟基氧化铁上硫磺的方法，一方面，严格控制干燥含硫羟基氧化铁和去除硫的羟基氧化铁的真空度和温度，避免了羟基氧化铁中羟基的损失，确保了羟基氧化铁的脱硫能力，另一方面，通过严格控制含硫羟基氧化铁的含水量，实现了在高效的使硫磺与羟基氧化铁分离的前提下，有效的确保了羟基氧化铁的脱硫能力和回收的硫磺的纯度；这是因为当羟基氧化铁中的含水量过高，其会在有机溶剂中分散成微小的颗粒，不仅会导致羟基氧化铁的脱硫能力降低，而且还会使得回收后的硫磺中含有大量的铁元素。

摘要： 本发明提供了一种脱除羟基氧化铁上硫的方法，通过严格控制含硫羟基氧化铁的含水量，实现了在高效的使硫磺与羟基氧化铁分离的前提下，有效地确保了羟基氧化铁的脱硫能力和回收的硫磺的纯度；这是因为当羟基氧化铁中的含水量过高，其会在有机溶剂中分散成微小的颗粒，不仅会导致羟基氧化铁的脱硫能力降低，而且还会使得回收后的硫磺中含有大量的铁元素。

摘要： 本发明涉及一种无定形羟基氧化铁的制备方法，其包括如下步骤：(a)将固体可溶性亚铁盐与固体氢氧化物，按铁与氢氧根的摩尔比为1∶2～1∶3进行混合；(b)将步骤(a)所得混合物料通过混捏完成反应，在所述混捏过程中，控制物料温度不超过70°C；(c)将步骤(b)所得反应产物在空气中晾干；(d)对步骤(c)所得物料水洗并过滤；(e)将步骤(d)所得固体自然干燥或烘干即可。在此基础上，本发明还进一步公开了利用上述制备方法制备得到的无定形羟基氧化铁脱硫剂，该脱硫剂具有较高的硫容，脱硫效率高。

摘要： 本发明涉及一种制备羟基氧化铁(FeOOH)的方法，以及包含所述羟基氧化铁的锂硫电池用正极。更具体而言，通过控制反应时间和反应温度能够制备晶态羟基氧化铁、特别是纤铁矿(γ‑FeOOH)，并且通过在锂硫电池用正极中使用所制备的高纯度羟基氧化铁能够提高电池的放电容量和寿命特性。

摘要： 本发明提供了一种分离羟基氧化铁和硫磺的方法，通过严格控制含硫羟基氧化铁的含水量，实现了在高效的使硫磺与羟基氧化铁分离的前提下，有效地确保了羟基氧化铁的脱硫能力和回收的硫磺的纯度；这是因为当羟基氧化铁中的含水量过高，其会在有机溶剂中分散成微小的颗粒，不仅会导致羟基氧化铁的脱硫能力降低，而且还会使得回收后的硫磺中含有大量的铁元素。

摘要： 本发明提供了一种脱除羟基氧化铁上硫的方法，通过严格控制含硫羟基氧化铁的含水量，实现了在高效的使硫磺与羟基氧化铁分离的前提下，有效地确保了羟基氧化铁的脱硫能力和回收的硫磺的纯度；这是因为当羟基氧化铁中的含水量过高，其会在有机溶剂中分散成微小的颗粒，不仅会导致羟基氧化铁的脱硫能力降低，而且还会使得回收后的硫磺中含有大量的铁元素。

摘要： 本发明提供了一种回收羟基氧化铁上硫磺的方法，一方面，严格控制干燥含硫羟基氧化铁和去除硫的羟基氧化铁的真空度和温度，避免了羟基氧化铁中羟基的损失，确保了羟基氧化铁的脱硫能力，另一方面，通过严格控制含硫羟基氧化铁的含水量，实现了在高效的使硫磺与羟基氧化铁分离的前提下，有效的确保了羟基氧化铁的脱硫能力和回收的硫磺的纯度；这是因为当羟基氧化铁中的含水量过高，其会在有机溶剂中分散成微小的颗粒，不仅会导致羟基氧化铁的脱硫能力降低，而且还会使得回收后的硫磺中含有大量的铁元素。

摘要： 本发明涉及一种无定形羟基氧化铁的制备方法，其包括如下步骤：(a)将固体可溶性亚铁盐与固体氢氧化物，按铁与氢氧根的摩尔比为1∶2～1∶3进行混合；(b)将步骤(a)所得混合物料通过混捏完成反应，在所述混捏过程中，控制物料温度不超过70°C；(c)将步骤(b)所得反应产物在空气中晾干；(d)对步骤(c)所得物料水洗并过滤；(e)将步骤(d)所得固体自然干燥或烘干即可。在此基础上，本发明还进一步公开了利用上述制备方法制备得到的无定形羟基氧化铁脱硫剂，该脱硫剂具有较高的硫容，脱硫效率高。