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电化学沉积法制备泡沫铁及其性能研究

浙江工业大学学报 2010年第5期38卷 508-513页

作者：孙路阳侯广亚曹华珍郑国渠浙江工业大学化学工程与材料学院浙江杭州310032

以导电聚氨酯泡沫为基体,采用电沉积/还原处理方法制备了多孔泡沫铁.研究了工艺条件（电解液质量浓度、pH值、抗氧化剂、起始表观电流密度）对电沉积泡沫铁的电流效率和质量的影响,优化了工艺参数,用热重与差热分析仪测量了聚氨酯泡沫... 详细信息

以导电聚氨酯泡沫为基体,采用电沉积/还原处理方法制备了多孔泡沫铁.研究了工艺条件（电解液质量浓度、pH值、抗氧化剂、起始表观电流密度）对电沉积泡沫铁的电流效率和质量的影响,优化了工艺参数,用热重与差热分析仪测量了聚氨酯泡沫基体的热分解温度,采用显微硬度计和微机控制电子万能试验机测定了泡沫铁的显微硬度和抗压强度.结果表明,起始表观电流密度为4~6 A/dm2,pH=2~3时,电沉积效率较高,可得到质量分布均匀、显微硬度高的泡沫铁;800℃下通H2还原和热处理1 h所获得产品的抗压强度和显微硬度较为理想.

关键词：泡沫铁电沉积法氢还原热处理

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连续泡沫铁的制造技术

电镀与涂饰 2012年第2期31卷 17-19页

作者：曾海军北川天讯新材料有限公司四川绵阳622600

以经旋切的卷状聚氨酯泡绵为载体,先在低温下采用等离子表面清洗机清洗载体,再采用磁控溅射技术对泡棉进行导电化处理,对其预镀铁后采用氯化铁体系沉积液电沉积加厚铁镀层,最后采用烧结法除去聚氨酯泡绵骨架,即获得泡沫铁。给出了各个... 详细信息

以经旋切的卷状聚氨酯泡绵为载体,先在低温下采用等离子表面清洗机清洗载体,再采用磁控溅射技术对泡棉进行导电化处理,对其预镀铁后采用氯化铁体系沉积液电沉积加厚铁镀层,最后采用烧结法除去聚氨酯泡绵骨架,即获得泡沫铁。给出了各个工序的工艺条件,讨论了导电化处理、预镀、加厚电沉积铁、热处理等工艺参数对泡沫铁性能的影响。

关键词：泡沫铁等离子清洗磁控溅射氯化物镀铁热处理

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油水分离用超疏水泡沫铁的研究

油水分离用超疏水泡沫铁的研究

作者：郭丰昱西南石油大学

学位级别：硕士

近年来,随着经济快速发展,石油需求量也在日益增长,但石油在开采、输送过程中溢油事故屡有发生,产生大量油水混合物,这对生态环境造成严重威胁,也对水资源造成大量污染,亟需油水分离材料进行分离处理。传统油水分离材料效率低、难以重... 详细信息

近年来,随着经济快速发展,石油需求量也在日益增长,但石油在开采、输送过程中溢油事故屡有发生,产生大量油水混合物,这对生态环境造成严重威胁,也对水资源造成大量污染,亟需油水分离材料进行分离处理。传统油水分离材料效率低、难以重复利用,而且易造成二次污染等。研究具有选择性、高效率、可多次重复利用,并能够通过外界调控的高性能油水分离材料,对油水混合物的处理具有重要意义。本文采用泡沫铁作为基材,将聚合物修饰到泡沫铁表面,制备三维多孔超疏水-超亲油性材料及具有pH值响应性的智能油水分离材料,并详细考察了油水分离性能和使用稳定性能。主要研究内容如下:(1)以泡沫铁为基底,在其表面上修饰聚甲基丙烯酸月桂酯(Fe-PLMA),制备具有超疏水-超亲油特性的油水分离材料。Fe-PLMA泡沫表面在空气中的水接触角为154.2°±0.1°,油接触角为0°,表现出超疏水-超亲油特性。Fe-PLMA泡沫能够对多种油、有机溶剂与水的混合物都能够高效分离,且通量高达114.9 kL m-2h-1,分离效率达到99.7%。同时,制备的Fe-PLMA泡沫稳定性好,具备优异的循环使用性能,在循环使用50次之后,其对油-水混合物的分离效率仍然高达99.1%以上。Fe-PLMA泡沫具有三维多孔结构,机械稳定性好,用砂纸摩擦50次后,其结构不会被破坏,仍具有疏水性,水接触角仍达140.1°±0.2°以上;泡沫具有良好的耐酸碱性能,在pH从1到12范围溶液中浸泡后,其超疏水特性影响不大;泡沫也具有良好的温度稳定性,在-55℃～180℃不同温度下处理2h后,材料的亲疏水性能保持不变。而且,Fe-PLMA泡沫具有磁响应性,可以在外部磁场的驱动下对特定区域油类进行选择性吸附和分离。(2)通过自由基聚合在泡沫铁表面修饰聚4-叔丁基苯乙烯(PBS),制备超疏水-超亲油的Fe-PBS泡沫,泡沫表面在空气中的水接触角为154.5°±1.0°,水滚动角为2°±0.2°,油接触角为0°。Fe-PBS泡沫能够对多种油与水的混合物都能够高效分离,通量高达112.6 kL m-2h-1,分离效率达到98.6%。同时,制备的Fe-PBS泡沫也具备优异的循环使用性能,在循环使用30次之后,对油-水混合物的分离效率仍然高达98.5%以上。Fe-PBS泡沫具有三维多孔结构,具有优异的机械稳定性和耐酸碱性能,在pH从3到12范围的溶液中浸泡后,亲疏水特性的变化不明显;良好的温度稳定性,在25℃～100℃不同温度下处理2 h后润湿性不变。同时,可以在磁铁的远程驱动下吸附复杂管道环境中的浮油、管中油液,表现出对外界磁场的响应特性。(3)用聚(丙烯酸-co-甲基丙烯酸十八烷基酯)(P(AA-co-SMA))对泡沫铁进行修饰,制备了具有pH值响应性的泡沫铁(Fe-P(AA-co-SMA)),材料表面的亲疏水性能可通过外界pH值调控。接触角测试结果表明,Fe-P(AA-co-SMA)泡沫具有酸碱敏感特性,并且可以实现pH值控制的反复切换。在中性和酸性条件下,PAA中羧基官能团不能伸展,聚合物链段坍缩到泡沫铁表面,泡沫表面呈现出疏水性,在空气中水接触角测试结果为144.5°±0.8°;在碱性条件下,PAA分子链的羧基官能团充分伸展,Fe-P(AA-co-SMA)泡沫表面呈现亲水性,并且水下油接触角达152.1°±0.8°。此外,Fe-P(AA-co-SMA)泡沫能够快速有效分离油水混合物,对多种油、有机溶剂和水的混合物都能够实现分离,分离效率均高达98.5%以上。Fe-P(AA-co-SMA)泡沫具有高通量的特性,其对水的通量高达138.3 kL m-2 h-1,油的分离通量最高可达94.3 kL m-2 h-1,有利于实现油水混合物的快速分离。以泡沫铁为基体材料,通过自由基聚合在其表面修饰聚合物,制备出的具有特殊润湿性的磁场响应性材料,材料能够高效快速地分离油水混合物,油水分离效率高,制备方法简单,易于实现工业化。本论文的研究为高选择性、低成本、外界条件调控的油水分离材料的研制,提供了新的思路和方法。

关键词：泡沫铁超疏水油水分离磁场响应

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造孔剂法制备泡沫铁及性能研究

造孔剂法制备泡沫铁及性能研究

作者：黄尧太原科技大学

学位级别：硕士

泡沫金属因其良好的性能而广受关注,目前泡沫金属相关研究大多集中在轻金属,受泡沫铁熔点高,制备困难等因素的制约,有关泡沫铁的研究较少,但是泡沫铁具有强度较高、耐高温、耐腐蚀等特性,在工作温度高、腐蚀性强等特殊环境下具有良好的... 详细信息

泡沫金属因其良好的性能而广受关注,目前泡沫金属相关研究大多集中在轻金属,受泡沫铁熔点高,制备困难等因素的制约,有关泡沫铁的研究较少,但是泡沫铁具有强度较高、耐高温、耐腐蚀等特性,在工作温度高、腐蚀性强等特殊环境下具有良好的应用前景,因此对泡沫铁的制备和性能进行研究,具有重要意义。本文通过分析选择了一种造孔剂,用该造孔剂制备出了孔径为2mm、3mm、4mm的泡沫铁,研究了所选造孔剂主要参数对泡沫铁孔结构的影响;然后对制备的泡沫铁进行了压缩性能试验,研究了孔结构对泡沫铁力学性能的影响;最后综合分析得出用该造孔剂制备泡沫铁的最佳工艺路线。本研究结果对泡沫铁的制备具有一定的理论意义与实用价值。本研究的主要内容及结果如下:(1)NaSO·5HO因其熔点比较低,易去除,易成型,可以作为制备泡沫铁的一种新型造孔剂,本文用该造孔剂制备了Φ2mm、Φ3mm以及Φ4mm孔径的泡沫铁,其孔隙率为60%以及70%。通过对其宏观结构进行测量发现:实际孔隙率会随着造孔剂添加量的增大而增大,但实际孔隙率往往低于造孔剂的添加量;(2)通过对泡沫铁进行二值化处理并对其进行分析,结果发现:孔隙率一定时,孔径为2mm的泡沫铁的孔洞最接近球形;当孔径相同时,孔隙率为70%的泡沫铁的孔洞最接近球形;(3)通过压缩试验对泡沫铁的力学性能进行测试与分析,研究结果表明:当泡沫铁的孔径为2mm时,其平台应力均值及屈服强度最大;孔径不变时,在1100℃的温度下,孔隙率为70%的泡沫铁的力学性能更好,1150℃和1200℃时,孔隙率为60%的泡沫铁表现出更好的力学性能;孔径及孔隙率保持不变时,1150℃温度下的泡沫铁力学性能最好;(4)对泡沫铁的吸能性能进行研究分析,研究结果发现:力学性能好的泡沫铁同时表现了好的吸能性能;(5)综合考虑孔径、孔隙率以及烧结温度对泡沫铁的孔结构以及性能的影响,制备泡沫铁的最佳工艺条件为:孔径为2mm,孔隙率为60%,烧结温度为1150℃。

关键词：造孔剂法 Na2S2O3·5H2O 泡沫铁力学性能

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超声波对泡沫铁结构的影响

电镀与环保 2009年第3期29卷 15-17页

作者：陈红辉郝胜策高原张婷常德力元新材料有限责任公司湖南常德415001 湖南金健药业有限责任公司湖南常德415001

探讨了在高熔点泡沫铁制备过程中,采用超声波搅拌对泡沫铁产品结构性能的影响。采用SEM分析样品表面形态以及测试样品的抗拉强度等参数,论证了采用超声波搅拌能有效提升泡沫铁的结构致密性与抗拉强度,同时有效地分散了铁在泡沫基体表面... 详细信息

探讨了在高熔点泡沫铁制备过程中,采用超声波搅拌对泡沫铁产品结构性能的影响。采用SEM分析样品表面形态以及测试样品的抗拉强度等参数,论证了采用超声波搅拌能有效提升泡沫铁的结构致密性与抗拉强度,同时有效地分散了铁在泡沫基体表面的沉积,改善了金属沉积的均匀性。

关键词：电沉积搅拌方式泡沫铁超声波

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泡沫铁催化臭氧氧化水中诺氟沙星

净水技术 2019年第2期38卷 55-62页

作者：姜杰文黄远星王耀葳 ZHARDEMOVAGulnur 杨婷婷彭婧婧上海理工大学环境与建筑学院上海200093

诺氟沙星作为一种典型抗生素被广泛使用,但是其在水环境中难以被自然降解。试验选用泡沫铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的诺氟沙星。以水样的总有机碳(TOC)去除率作为主要指标,通过单因素试验研究了泡沫铁催化臭氧反应体系的主要影... 详细信息

诺氟沙星作为一种典型抗生素被广泛使用,但是其在水环境中难以被自然降解。试验选用泡沫铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的诺氟沙星。以水样的总有机碳(TOC)去除率作为主要指标,通过单因素试验研究了泡沫铁催化臭氧反应体系的主要影响因素和最佳反应条件。结果表明:与单独臭氧氧化比较,添加泡沫铁作为催化剂可以有效提高TOC的去除率,在催化剂投加量为79.5 g/L、臭氧浓度为9.0 mg/L、初始诺氟沙星浓度为30 mg/L和pH值为7时,60 min后诺氟沙星的去除率可以达到75.9%,比单独臭氧氧化作用提高了44.0%。将NaHCO_3作为自由基抑制剂加入反应体系,可明显降低诺氟沙星的去除率,间接证明了该反应遵循自由基机理。

关键词：泡沫铁催化臭氧氧化诺氟沙星

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泡沫铁材料的制备及其性能的研究

泡沫铁材料的制备及其性能的研究

2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会

作者：吴伟吕彦玲燕山大学环境与化学工程学院

本研究的目的是在传统氯化物镀液电沉积铁工艺的基础上,进行改进和创新性研究试验,总结出制备泡沫铁材料的新工艺。通过此工艺以制备出具有一定抗拉强度,良好的柔韧性能以及有很高电流效率的泡沫铁材料,以满足实际生产的需要。

关键词：泡沫铁阴极电流效率场发射扫描电镜柔韧性

来源： cnki会议评论

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粉体致密化法(PCF)制备泡沫铁的研究

昆明理工大学学报（理工版） 2006年第6期31卷 32-35,50页

作者：高芝周芸左孝青潘晓亮杨林海井冈山学院工学院江西吉安343009

采用粉末致密化发泡(PCF)工艺制备泡沫铁,研究了各工艺参数对泡沫铁制备及其孔隙率的影响规律,得出了实验条件下的优化工艺参数配置,对制备过程及影响孔隙率的因素进行了分析,获得了泡沫铁的优化制备工艺及各工艺参数对孔隙率的影响规律... 详细信息

采用粉末致密化发泡(PCF)工艺制备泡沫铁,研究了各工艺参数对泡沫铁制备及其孔隙率的影响规律,得出了实验条件下的优化工艺参数配置,对制备过程及影响孔隙率的因素进行了分析,获得了泡沫铁的优化制备工艺及各工艺参数对孔隙率的影响规律,对泡沫铁的研究与开发具有显著意义.

关键词：泡沫铁粉体致密化孔隙率

F-F@FeS@5C-400催化剂的制备及其活化过硫酸盐降解环丙沙星的性能与机理研究

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环境科学学报 2024年第5期44卷 57-68页

作者：陈雅真胡同珂牛继亮李晓慢郭晓岚彭永俊程建华华南理工大学环境与能源学院广州510006 华南协同创新研究院东莞523808

O要:铁基复合材料在活化过硫酸盐(PMS)去除水体中难降解有机污染物方面具有明显优势,但目前研究的材料大多是粉末材料,存在铁溶出率高、难回收等问题.为此,采用泡沫铁(F-F)为载体原位生长纳米FeS,并在表面包覆碳层,制备F-F@FeS@5C-400,... 详细信息

O要:铁基复合材料在活化过硫酸盐(PMS)去除水体中难降解有机污染物方面具有明显优势,但目前研究的材料大多是粉末材料,存在铁溶出率高、难回收等问题.为此,采用泡沫铁(F-F)为载体原位生长纳米FeS,并在表面包覆碳层,制备F-F@FeS@5C-400,用于活化PMS降解环丙沙星(CIP).采用XRD、Raman、XPS等对复合材料进行表征,并考察不同催化剂对CIP降解性能.探究催化剂投加量、PMS投加量、pH对CIP降解的影响.在催化剂投加量为0.10 g·L^(-1)、pH为7、PMS投加量为0.10g·L^(-1)的条件下,F-F@FeS@5C-400在9 min对CIP的去除率达到97.95%.催化剂在重复利用8次后仍能保持稳定的性能,并探究了外加阴离子及可溶性有机质对CIP降解的影响.此外,淬灭试验及EPR分析表明,降解CIP的主要活性物种包括SO_(4)^(·-)、·OH、O_(2)^(·-)和^(1)O_(2),其中SO_(4)^(·-)和·OH起主导作用.

关键词：过硫酸盐泡沫铁降解碳层环丙沙星