检索结果-南通市图书馆

作者：彭广强深圳大学

学位级别：硕士

本文利用铜辊甩带法—行星球磨法制得非晶态零价铁基(G-ZVI)粉末,利用行星球磨法制备晶态零价铁基(C-ZVI)粉末,并研究其降解甲基橙的效率和降解机理。采用X射线衍射仪(XRD)表征降解前后零价铁样品的结构,场发射扫描电子显微镜(SEM)表征... 详细信息

本文利用铜辊甩带法—行星球磨法制得非晶态零价铁基(G-ZVI)粉末,利用行星球磨法制备晶态零价铁基(C-ZVI)粉末,并研究其降解甲基橙的效率和降解机理。采用X射线衍射仪(XRD)表征降解前后零价铁样品的结构,场发射扫描电子显微镜(SEM)表征降解前后零价铁样品粉末表面的微观形貌,采用能谱仪(EDS)表征降解前后零价铁样品的元素种类,使用激光粒度仪检测所制得零价铁样品粉末的粒径大小及分布情况,采用XPS表征降解前后零价铁样品的表层元素的化学价态,利用ICP-MS分析了降解后溶液中铁元素析出的量。本文系统探究了样品非晶态Fe含量,Fe的结构、类金属种类及含量和溶液环境(pH值和温度)等因素对降解效果的影响,以及零价铁的循环降解效率。研究结果表明,通过铜辊甩带、行星球磨法,可以制得分散性良好且粒径大小可控的非晶态零价铁粉末,其粉末平均粒径可以保持在10-30μm。其粉末表面微观形貌呈褶皱状。其对甲基橙都有很好的降解效果,且降解效率与成分息息相关。其中铁含量最少的FeSiB G-ZVI(球磨时间30 h)具有最高的降解效率,一级降解速率常数k=0.062 min,半衰期时间t=11.2 min。而铁含量最高的FeSiB具有最差的降解效率,k=0.025 min,t=27.7 min,其降解效率只有FeSiB的40%。FeSiB G-ZVI和FeSiB G-ZVI的降解效率则位于中间。降解时在粉末表面会形成花瓣状氧化产物,阻碍降解反应的继续进行。采用球磨法可制备晶态的晶态FeSiB、FeSi和FeB粉末,粒径10-20μm。研究发现,具有相同成分的晶态和非晶态ZVI,具有相近的降解效率。ZVI的降解效率随B含量的提高而提高,Fe43.64B56.36 C-ZVI具有最高的降解效率,50 min可以将甲基橙降解至99%以上,其一级降解速率常数k=0.213 min,半衰期时间t=3.3 min。Fe90B10 C-ZVI的k=0.068 min,t=10.2 min;Fe70B30 C-ZVI的k=0.134 min,t=5.2 min。Si含量对降解的正面影响低于B。Fe70Si30 C-ZVI的降解效率比Fe70B30 C-ZVI低,其k=0.046 min,t=15.1 min。Fe43.64B56.36 C-ZVI可以在酸、中性环境里降解甲基橙。随pH值减小,其降解效率升高。当pH值为4和6时,降解的半衰期分别为1分钟和2分钟。Fe43.64B56.36 C-ZVI降解甲基橙的反应活化能为ΔE=19.33 kJ/mol,比很多零价铁要低很多,表明Fe43.64B56.36 C-ZVI拥有更高的降解效果。FeSiB金属玻璃粉末循环降解甲基橙20次,晶态Fe43.64B56.36零价铁循环16次后,它们的降解率均可以保持在90%左右。表明这两种零价铁均有好的循环降解性能。非晶态零价铁内部原子存在纳米尺度的非均质结构,从而形成富铁原子团簇和贫铁原子团簇,彼此构成原电池结构,促使Fe快速丢失电子。而含硼晶态零价铁,球磨使得硬度大的硼颗粒嵌入软铁颗粒表面,也可形成构成原电池结构的富铁区与贫铁区。一旦晶态Fe开始失去电子,由于晶态本身存在的缺陷,致使其失电子速率跟结构疏松的非晶态ZVI相当。所以,实验过程中同成分的晶态零价铁可以与非晶态零价铁的降解效率媲美。本研究为降解含偶氮染料废水提供了一种高效、低成本、可循环利用的商业化方法。

关键词：铁基金属玻璃晶态零价铁偶氮染料降解原电池

基于Al3+/Li+协同作用的复合无机全固态电致变色器件的研究

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基于Al3+/Li+协同作用的复合无机全固态电致变色器件的研究

作者：王镜宇深圳大学

学位级别：硕士

ZrCuNi(Co)AlNb块体非晶合金的变形及断裂研究

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ZrCuNi(Co)AlNb块体非晶合金的变形及断裂研究

作者：涂先猛深圳大学

学位级别：硕士

非晶合金是原子排列长程无序,短程有序,宏观上呈现出各向同性的多组元合金体系。非晶合金由于独特的结构,呈现出了一系列优异的力学性能,如高强度、高硬度、高耐磨性能、很强的耐腐蚀性能以及优异的磁学性能。尽管非晶合金秉承了传统晶... 详细信息

非晶合金是原子排列长程无序,短程有序,宏观上呈现出各向同性的多组元合金体系。非晶合金由于独特的结构,呈现出了一系列优异的力学性能,如高强度、高硬度、高耐磨性能、很强的耐腐蚀性能以及优异的磁学性能。尽管非晶合金秉承了传统晶体合金的大多数优异的力学性能,但仍然面临着五大工程应用难题,即非晶态的结构仍然未知,玻璃转变机制尚未清楚,玻璃形成能力较弱,变形机制不清楚以及几乎为零的拉伸塑性。后面三个难题极大的限制了块体非晶合金作为结构件面向应用。本文以Zr基非晶为研究对象,对其玻璃形成能力,应变硬化能力以及拉伸塑性进行探索。通过调节ZrCuNiCoAlNb(x=0,1,2,5,8,9,10)非晶合金中Co与Ni的含量来探索合金元素对其玻璃形成能力的影响。采用先熔炼Zr-Nb共晶合金再制备母合金的策略,大幅提高了此合金的临界尺寸。研究表明,当Co含量为0-10%时,非晶合金的最大成型能力都大于4 mm。通过Co部分取代Zr-Cu-Ni-Al-Nb非晶合金中的Ni,形成Co与Cu之间正混合焓(6 kJ/mol),以正的混合焓诱发非晶合金发生相分离。以原子百分比1-10%的Co部分取代合金体系中的Ni,合金体系发生了明显的相分离。在压缩力学性能上含Co的非晶均表现出了应变硬化现象,而未添加Co的样品没有。其强度增量dσ/dε分别为-1.9、1.7、2.4、1.6、1.4、1.6和3.0 GPa/单位应变。从断口形貌上,断口上均出现了大量韧窝,样品表面出现了大量剪切带。都具有良好的塑性,塑性分别是9.7%、8.2%、9.4%、7.7%、9.2%、7.7%、9.0%。Co的添加,样品强度降低不到4%,平均屈服强度分别为1547 MPa、1518 MPa、1506 MPa、1527 MPa、1566 MPa、1523 MPa、1495 MPa。并且发现两次相分离,一次相分离的分离相尺寸为10-20 nm,分布在基体之上;二次相分离的分离相尺寸<4 nm,分布在剪切带附近宽度范围约100-300 nm。通过对ZrCuNiCoAlNb块体非晶合金进行超声冲击处理,改变合金内部结构,进而改变合金的力学性能。通过采用超声频率20 kHz,功率1 kW,超声冲击次数分别为0、4、8、12次,每次超声冲击时间为3-5 s处理非晶样品上下表面。研究发现,与未处理过的铸态样品相比较,超声冲击处理后,拉伸曲线出现了明显的屈服平台。而且随着超声处理次数的提高,其塑性先增加后减少,在冲击次数为4次时,平均塑性应变达到最大值1.24%。超声冲击处理后,样品中部出现相分离和表层纳米晶是引发非晶合金拉伸塑性的主要原因。从断口形貌上看,未经过超声冲击处理的样品,断口是典型脆性非晶断口形貌,由脉状花样及光滑区域组成。经过超声冲击处理的样品,脉状花样明显减少,这与样品应力状态改变有关。通过Co部分取代Ni,在非晶合金成分ZrCuNiCoAlNb中,获得了一系列GFA大于4 mm的非晶合金成分,通过成分设计诱发相分离,以及超声冲击处理,进而提高非晶合金的力学性能,获得了7.7%以上的室温压缩塑性以及高达1.24%的室温平均拉伸塑性,并发现,通过形成不同尺度的相分离,在非晶合金中发现了强的应变硬化现象,为非晶合金在结构材料领域的应用奠定了基础。

关键词：非晶合金应变硬化相分离超声冲击拉伸塑性

具有应变硬化非晶复合材料的制备及变形行为研究

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具有应变硬化非晶复合材料的制备及变形行为研究

作者：吴佳佳深圳大学

学位级别：硕士

非晶合金是指固态合金中原子的三维空间结构呈现无序排列的合金。由于非晶合金不存在空位、位错等结构缺陷,使其具有很多独特和优异的力学、物理和化学性能,例如高强度、高断裂韧性、高硬度、大弹性极限、低弹性模量等。但非晶合金却存... 详细信息

非晶合金是指固态合金中原子的三维空间结构呈现无序排列的合金。由于非晶合金不存在空位、位错等结构缺陷,使其具有很多独特和优异的力学、物理和化学性能,例如高强度、高断裂韧性、高硬度、大弹性极限、低弹性模量等。但非晶合金却存在一个致命的缺陷-应变软化,这极大的限制了其作为结构材料的应用。因此非晶合金的复合化是目前解决非晶合金应变软化的主要突破方向。本论文我们设计并制备了新的TiNiNbZr和CuZrNb两种非晶复合材料,使其分别具有NiTi相和CuZr相。并通过控制制备工艺使获得的样品具有形变诱导相变的效应即TRIP(Transformation-Induced Plasticity)效应,发现两种非晶合金样品都具有优异的室温塑性变形能力并伴随明显的应变硬化现象。全新设计高Nb含量的TiNiNbZr合金含有约15%(vol)B2相,具有22.1%的工程塑性应变和高达2400MPa的抗压强度。合金的微观组织为Ni-Nb-β枝晶、B2-Ni-Ti形状记忆相和非晶基体。变形时晶态相内部产生的位错和严重的晶格畸变,导致合金具有应变硬化行为。晶内变形及对多重剪切带的诱导作用,抑制了单一剪切带的失稳扩展,从而使合金具有大的塑性应变。通过控制样品尺寸,成功制备了直径为1.0mm,1.5mm,2.0mm,2.5mm的棒状CuZrNb非晶复合材料。复合材料由非晶基体和直径约为200nm的B2-CuZr马氏体相组成,样品具有良好的塑性变形能力和优异的应变硬化效果。复合材料的塑性变形能力随B2相的增多呈现先增多后减小的趋势,当样品直径达到1.5mm时样品含有约15%(vol)B2相,具有最高的抗压强度和11.3%的最大塑性变形,并伴随明显的应变硬化。研究表明,相变吸收弹性应变能,塑性晶体相内部的高密度位错和挛晶变形,以及非晶/晶相界面的应力集中,是引起非晶复合材料优异力学变形行为的本质原因。本研究通过合金成分设计成功制备出两个全新的非晶复合材料成分,通过第二相的增韧获得了大的塑性变形能力及明显的加工硬化,仍保持非晶基体的高强度。这为非晶合金的增韧和进一步工程化应用奠定了基础。

关键词：非晶合金复合材料加工硬化马氏体室温塑性剪切带

微量银和氧添加对ZrCuAlNi非晶合金结构、力学性能及热稳定性的影响

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微量银和氧添加对ZrCuAlNi非晶合金结构、力学性能及热稳定性的影...

作者：赵建鑫深圳大学

学位级别：硕士

聚合物基半导体纳米复合电介质材料的制备与性能研究

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聚合物基半导体纳米复合电介质材料的制备与性能研究

作者：丁善军深圳大学

学位级别：硕士

电介质材料在微电子、高压绝缘以及储能领域具有重要的应用价值,因此得到国内外研究者的广泛关注。尽管研究者们对电介质材料的介电性能和储能行为进行了较为深入的研究,也取得了很多突破性的成果,但在聚合物基电介质复合材料领域,还存... 详细信息

电介质材料在微电子、高压绝缘以及储能领域具有重要的应用价值,因此得到国内外研究者的广泛关注。尽管研究者们对电介质材料的介电性能和储能行为进行了较为深入的研究,也取得了很多突破性的成果,但在聚合物基电介质复合材料领域,还存在很多亟待解决的问题,尤其是高含量下介电损耗过高,击穿强度急速下降的难题。因此,本论文以探讨界面结构对击穿强度和储能行为的影响为研究目的,制备了具有优异介电和耐电压性能的电介质聚合物纳米复合材料。采用纳米半导体颗粒作为复合材料的填料,研究了半导体填料对介电、击穿、储能、导热等性能的影响,并在此基础之上,设计并制备出高含量下抑制损耗增加及能够保持较高的击穿强度的复合材料。首先,为了提高聚合物复合材料的介电和储能性能,本文选取了纳米ZnO和ZnS作为复合材料填料的研究对象,并与具有铁电性质的聚合物——聚偏氟乙烯(PVDF)进行复合,制备出具有高介电、高储能的聚合物复合材料。对一系列样品进行了介电、耐压绝缘、储能、导热、热稳定等性能的测试分析,结果发现,介电常数随着填料的增加而增加;低含量下,储能密度和击穿强度得到显著提升,说明ZnS和ZnO在电子封装、高压电气等领域具有潜在的应用。其次,在前述氧化锌和硫化锌的研究基础之上,进一步制备了纳米ZnO-ZnS复合颗粒填料,再与聚偏氟乙烯进行复合,得到三相的复合材料。结果表明:随着填料的含量增加,复合材料的介电损耗得到了有效的抑制,且高含量下击穿强度依旧保持较高水平。相比同含量下ZnS和ZnO,三相复合材料的储能密度和击穿强度均有显著提升。

关键词：介电损耗聚偏氟乙烯氧化锌硫化锌能量密度

FeBYMo块体非晶因瓦合金的性能与制备工艺及结构的关系研究

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FeBYMo块体非晶因瓦合金的性能与制备工艺及结构的关系研究

作者：谢城深圳大学

学位级别：硕士

铁基非晶合金的玻璃形成能力好,具有低廉的价格、优异的软磁性能、良好耐腐蚀性能和高机械性能,在结构工程材料和功能材料领域具有广泛的应用前景。近些年来,铁基非晶合金薄带被发现具有因瓦效应,它们的热膨胀系数在居里温度以下低至10-... 详细信息

铁基非晶合金的玻璃形成能力好,具有低廉的价格、优异的软磁性能、良好耐腐蚀性能和高机械性能,在结构工程材料和功能材料领域具有广泛的应用前景。近些年来,铁基非晶合金薄带被发现具有因瓦效应,它们的热膨胀系数在居里温度以下低至10-6/K数量级,能够与传统的因瓦合金相媲美,却具有传统因瓦合金更佳的力学性能。进一步开发块体因瓦合金体系有助于这类新型材料的实际应用。本文采用铜模喷铸法制备了（Fe73.2B22Y4.8）95Mo5块体非晶合金,利用循环热膨胀测试法,研究了非晶合金的因瓦效应;同时研究了熔体热处理对合金结构及因瓦效应的影响;采用Kissinger方法计算合金的结晶激活能;采用原位变温XRD实验研究了合金的结晶行为;利用纳米压痕仪表征了样品的杨氏模量和纳米硬度。研究表明,（Fe73.2B22Y4.8）95Mo5块体非晶合金具有明显的因瓦效应,而相同成分的晶态样品却没有。不同弛豫状态下的非晶合金具有明显不同的因瓦效应,结果表明致密的非晶无序态是Fe-Fe近邻原子对是引发合金因瓦效应的有效结构单元。在1393K-1673K范围内进行熔体热处理对（Fe73.2B22Y4.8）95Mo5非晶合金结构有一定影响,但不在XRD和DSC的分辨精度范围内,但这种结构改变能显著影响合金的因瓦效应。结果表明熔体温度为1563K时喷铸的样品具有最大的因瓦效应。在1563K时对熔体保温0-2min对合金的因瓦效应影响很小,超过2min时因瓦效应会明显减弱,这可能跟合金成分的改变有关。（Fe73.2B22Y4.8）95Mo5非晶合金在加热时最先析出Fe2B结晶相,随着保温时间的增加又出现了B6Fe23和Mo2Fe B4结晶相,且主要结晶相为Fe2B。熔体热处理对合金的杨氏模量、纳米硬度等力学性能及结晶激活能等热学性能影响很小,（Fe73.2B22Y4.8）95Mo5非晶合金的杨氏模量在201.2~216.1GPa之间,纳米硬度在14.28~14.7GPa之间;合金的Ex在382~488k J/mol之间,Ep在407~526k J/mol之间,且所有样品的Ep值都大于Ex值,说明晶粒长大的所需的能量大于形核的能量。（Fe73.2B22Y4.8）95Mo5合金有较高的晶化激活能Ex,在室温下具有良好的热稳定性。

关键词：铁基非晶合金因瓦效应熔体热处理结晶激活能纳米硬度

氮碳电催化剂的改性及其对乳酸传感器检测上限的影响规律研究

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氮碳电催化剂的改性及其对乳酸传感器检测上限的影响规律研究

作者：解云云深圳大学

学位级别：硕士

乳酸是人体内糖类在无氧代谢时生成的一种产物,作为标志物的一种,乳酸浓度的检测对于疾病的诊断、治疗计划及运动强度的规划具有重要意义。健康人在放松状态下,血液中乳酸浓度在0.5～1.5 m M之间,运动状态下其浓度可升至12 m M,而在极... 详细信息

乳酸是人体内糖类在无氧代谢时生成的一种产物,作为标志物的一种,乳酸浓度的检测对于疾病的诊断、治疗计划及运动强度的规划具有重要意义。健康人在放松状态下,血液中乳酸浓度在0.5～1.5 m M之间,运动状态下其浓度可升至12 m M,而在极端情况或者剧烈运动状态下,血乳酸浓度可达到25 m M。汗液中的乳酸浓度范围相对更宽,健康人的汗液中,乳酸浓度在4～25 m M区间内,而在极端强度下乳酸浓度区间可达到50～80 m M。人体内乳酸浓度过高时,会引起酸中毒,严重时甚至能够威胁生命。但现有的绝大多数乳酸传感器,尤其是对于易简便化、能够连续实时监测的电化学乳酸传感器,因“氧亏”等问题使得乳酸浓度检测上限仍然较低,它们的检测范围不能够覆盖血液与汗液中乳酸的浓度范围。课题组在前期的研究中发现电化学乳酸传感器的检测上限与其中催化剂的活性位点种类具有相关性,但没有检索到相关文献。为了提高电化学乳酸传感器的检测上限,达到更实用的目的,本文对催化剂的活性位点与孔结构进行了调控,系统研究了它们对于检测上限的影响,并以此制得了三种具有高检测上限的电化学乳酸传感器。根据所测结果分别分析了活性位点种类、活性位点密度及催化剂孔结构在其中的作用,发现可通过以下几种方法,提高传感器对乳酸的检测上限:（1）活性位点种类:选择具有更高本征活性的位点,提高O的生成效率;（2）位点密度:在保证分散性良好的情况下,尽量提高活性位点的密度;（3）形貌结构:通过改性加快反应物的传质速度,促进O的生成与传输效率。具体工作如下:（一）基于Mo改性ZIF-8碳化衍生物的乳酸传感器本章中以ZIF-8为前驱体,制备了四种具有不同Mo掺杂量的Mo-NC催化剂,将它们制备为HO无酶传感器与乳酸传感器之后,比较了各个传感器对于HO与乳酸的检测范围、灵敏度。发现随着Mo掺杂量升高,Mo-NC制得的传感器对于HO与乳酸的检测上限都呈先升高后降低的趋势,其中基于15-Mo-NC制备的乳酸传感器检测上限可达到23 m M。结合表征结果,分析乳酸检测上限应受到几个因素的影响:（1）活性位点种类,使得催化剂对反应物及O具有不同的吸附能力;（2）活性位点密度;（3）催化剂孔结构,孔径增大可促进反应传质效果。（二）基于活化改性ZIF-8碳化衍生物的乳酸传感器本章以ZIF-8为前驱体,制备了活性位点种类极相似、比表面积与平均孔径均依次增大的五种n-NC碳化衍生物,以探究催化剂孔结构对乳酸检测上限的影响。在测试中发现,比表面积与平均孔径更大的n-NC,所制得传感器对于HO与乳酸都能达到更高的检测上限,其中比表面积与平均孔径最高的2-NC所制得的乳酸传感器,检测上限可达到90 m M,其检测上限高于人体汗液中可达到的乳酸浓度。分析原因认为,在形貌结构上,具有更高比表面积、更大平均孔径的n-NC,对应于更多的活性位点数量、更快的传质速度。与未经活化处理的NC相比,催化剂粒径较小的n-NC制得的传感器,在对HO的测试中,都表现出了更高的灵敏度,在对乳酸的检测中都表现出了比NC更高的检测上限。结合数据做出推论:（1）活化处理可通过使催化剂暴露更多活性位点的同时提高传质效果,提高乳酸检测上限;（2）具有更快传质效果的催化剂,使乳酸传感器获得了更高的乳酸检测上限,传质速度加快,使得催化剂对O具有了更高的生成效率与传输效率,进而提高了酶转化乳酸的效率。（三）基于不同Pt负载量的Pt/C催化剂的乳酸传感器在常见的负载型催化剂中,活性位点数量的增加往往伴随着位点分散性变差,为了探究活性位点密度与位点的分散性对乳酸检测上限的影响,本章利用了形貌结构与活性种类相同,具有不同Pt负载量的Pt/C催化剂进行对比。发现随着Pt负载量增加,传感器对HO的灵敏度呈先升高后降低的趋势,在对于乳酸的测试中,对乳酸的检测上限也呈先升高后降低的趋势。其中5 wt%Pt/C制得的乳酸传感器达到了最高的检测上限。进一步做出推论:当Pt负载量过高后,Pt原子的团聚降低了活性位点的利用效率,使得HO的转化效率与对O的生成效率都有所降低,降低了酶转化乳酸的效率。

关键词：电化学生物传感器乳酸 ZIF-8碳化衍生物检测范围活性位点多级孔结构

硼对零价铁降解偶氮染料效率的影响及机理研究

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硼对零价铁降解偶氮染料效率的影响及机理研究

作者：解岳霖深圳大学

学位级别：硕士

本文利用电弧熔炼、铜辊甩带和球磨法制备了不同硼含量的铁基非晶合金粉末,利用球磨法和热处理制备了具有不同硼含量的铁基晶态金属粉末,探究了硼含量对零价铁及铁基合金降解偶氮染料的影响,同时系统地研究了硼含量对铁基非晶合金完全... 详细信息

本文利用电弧熔炼、铜辊甩带和球磨法制备了不同硼含量的铁基非晶合金粉末,利用球磨法和热处理制备了具有不同硼含量的铁基晶态金属粉末,探究了硼含量对零价铁及铁基合金降解偶氮染料的影响,同时系统地研究了硼含量对铁基非晶合金完全晶化后降解性能的影响,分析了Fe-B化合物对铁基晶态合金降解偶氮染料的影响。本文还探究了不同的降解环境对降解偶氮染料的影响。此外,在以上基础上,本文设计并利用球磨法和烧结合成制备了新的Fe-FeB粉末,探究了不同的硼含量和烧结时间对降解性能的影响。研究表明,利用球磨法制备Fe-B晶态金属粉末降解偶氮染料甲基橙溶液的性能要优于相同成分的Fe-B非晶粉末。其中C-FeB的降解速率常数k为0.063 min,约为A-FeB的1.7倍。此外发现硼元素的加入明显提高降解效率,因此利用球磨法,以铁基非晶合金FeSiB粉末为基底,制备镶嵌晶态硼颗粒,且表面形貌适中的Fe-Si-B非晶合金粉末。降解实验结果显示晶态硼的加入可以提高降解性能,其中当硼的总含量达到30 at%时,其降解速率常数k为0.132 min,约为FeSiB粉末的3.8倍。对不同硼添加量的FeSiB粉末进行退火晶化后发现,低硼含量的FeSiB非晶合金粉末在退火结晶后,降解性能下降近9倍;高硼含量的(FeSiB)78.7B21.3非晶粉末在退火结晶后,降解性能提高近2.5倍。这是由于高硼添加量的材料退火后形成大量Fe-B基金属间化合物,这些Fe B化合物具有比铁更低的电极电势和更强的还原性,从而和Fe形成原电池,促进降解。研究表明,在不同硼含量的Fe B基非晶合金及晶态体系中,有三种原电池促进MO降解:第一种为非晶基体中的富铁团簇和贫铁团簇组成的原电池;第二种为球磨的晶态硼颗粒与非晶基体之间的电势差使其构成了原电池结构;第三种为结晶后的Fe B化合物与铁基体之间组成的原电池。基于Fe B化合物优异的性能,本文采用球磨后续烧结的方法制备了不同硼含量的Fe-FeB粉末。提高硼添加量后,FeB含量提高,降解性能效率提高。此外,硼含量的提高使表面生成更多的疏松多孔的结构,从而提高比表面积,并提供了有利的通道形成原电池结构,加快反应。其中硼含量为8 at%时其降解速率为纯铁的近3倍,当硼含量为17 at%时,其降解性能达到最高,其降解反应速率常数为0.246 min。硼添加量和退火时间会影响表层FeB的含量和结构,当形成致密的FeB层时,阻隔了里层的铁,切断了原电池结构,因此降解速率大幅下降。但随降解继续,致密的FeB层会慢慢被消耗,使新的铁暴露出来,形成原电池,加速降解。因此,FeB层的厚度及结构会影响降解速率,但硼含量会最终决定终了降解率,如FeB-3H、FeB-6H、FeB-9H和FeB-12H在60 min时的最终降解率分别为99.15%、98.81%、97.36%和96.35%。本研究探究了Fe B基零价铁高效降解偶氮染料的作用机制,并设计了低成本的含硼零价铁催化剂,为工业处理偶氮染料废水提供了一种绿色、高效、低成本的方法。

关键词：铁基非晶合金偶氮染料降解零价铁结晶

Fe3O4修饰铁基非晶类芬顿催化剂的制备及其降解对硝基苯酚性能研究

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Fe3O4修饰铁基非晶类芬顿催化剂的制备及其降解对硝基苯酚性能研究

作者：苏佳鑫深圳大学

学位级别：硕士