新型非离子水性聚氨酯表面活性剂的制备及性能

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、蓖麻油和聚乙二醇(PEG)等为主要原料,通过逐步聚合得到一种新型非离子水性聚氨酯表面活性剂,并利用红外光谱对其结构进行了表征。实验结果表明,当蓖麻油∶TDI∶PEG-4000=1∶9∶11时,采用依次加入蓖麻油、TDI、PEG的加料方式,能够合成得到综合性能较好的非离子水性聚氨酯表面活性剂。对该表面活性剂在水相中的表面活性进行了测试,结果表明,所制得的非离子水性聚氨酯表面活性剂的临界胶束浓度约为22 g/L,水溶液的最低表面张力可达53 mN/m。     

盐酸介质中几种表面活性剂对钢的缓蚀作用

采用失重法和电化学方法研究了在HCl介质中阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB,C19H42BrN)阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(DSASS,C12H25SO3Na)及非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP)对钢的缓蚀作用.应用吸附理论讨论缓蚀作用产生的原因.结果表明,在同一浓度下,三种表面活性剂对钢在HCl介质中的缓蚀效率的顺序如下CTAB＞OP＞DSASS.     

功能化PMMA-g-PEO纳米纤维膜的制备与表征

以聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,用偶氮二异丁腈引发合成聚甲基丙烯酸甲酯-g-聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PMMA-g-PEO)共聚物。通过静电纺丝制备了PMMA-g-PEO纳米纤维膜,并通过表面改性制备了功能梯度材料。通过正交设计,探究了水解工艺中浓度、温度和时间3个因素对纤维膜吸附性能的影响,利用傅里叶红外光谱与扫描电镜分别对纳米纤维改性前后的结构与外观形态进行表征。结果表明:引入的亲水性支链有效地改善了PMMA的可纺性;在NaOH浓度为0.5mol/L,反应时间为8h,反应温度为70℃的水解工艺条件下,功能化纤维膜具有较好的铅离子吸附能力,吸附容量为113.85mg/g。     

交联壳聚糖微球对表面活性剂的吸附性能研究

以壳聚糖为原材料,采用反相悬浮法制备了交联壳聚糖微球(ACCMs),并将优化制备的交联壳聚糖微球用于吸附水体中阴离子表面活性剂(AS),探究ACCMs对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SLS)和苯十二烷基磺酸钠(SDS)3种阴离子表面活性剂的吸附性能。实验结果表明,酸性介质有利于吸附的进行;静态吸附360 min后,吸附反应趋于平衡;吸附过程符合Lagergren二级吸附动力学方程;ΔG均为负值,吸附反应可以自发进行。吸附等温模型符合Langmuir等温式,可以用单分子层吸附理论加以解释。ACCMs对SDBS、SLS、SDS的饱和吸附容量分别为793,789和341 mg/g。综上所述,ACCMs对阴离子表面活性剂有较强的吸附能力,可用于环境水体中阴离子表面活性剂的吸附处理。     

氨基改性天然沸石的制备及其对Ni~(2+)的吸附行为

根据软硬酸碱原理,在天然沸石表面嫁接上能与金属镍离子发生化学配位作用的氨基基团,制备了氨基改性的天然沸石.用X射线衍射和红外光谱技术对改性前后天然沸石的结构和表面性质进行了表征;研究了氨基改性天然沸石对镍离子的吸附行为.结果表明:氨基改性后的天然沸石仍然保持原来的结构,在其表面嫁接上了氨基基团;氨基改性天然沸石能对镍离子发生快速吸附作用并具有很大的吸附效率和吸附容量;镍离子浓度在60 mg/L时,氨基改性天然沸石在30 min即迅速达到吸附平衡,吸附效果(吸附效率98.6%,吸附容量5.92 mg/g)显著高于未改性的天然沸石;当镍离子浓度高达150 mg/L时,改性天然沸石也有很好的吸附效果.     

表面活性剂对杂化硅溶胶粘度和稳定性的影响

研究了不同种类的表面活性剂(阴离子表面活性剂SDBS、SDS、SLS,非离子表面活性剂OP-10、Twain-80,阳离子表面活性剂CTAB)对自制酸性硅溶胶粘度和稳定性的影响。结果表明,阴离子和非离子表面活性剂能够降低硅溶胶的粘度,并能提高硅溶胶稳定性,而阳离子表面活性剂会降低溶胶稳定性;由于作用机理不同,不同用量表面活性剂对硅溶胶的降粘及助稳作用不一致,最佳降粘及助稳效果对应的表面活性剂的质量浓度分别为:SDBS0.8~1.0g/L,SDS 1.0~1.5g/L,SLS 1.2~1.5g/L,OP-10 1.5~2.0g/L,Twain-80 1.9~2.0g/L,实际应用时可据产品性能需求来选择最佳用量。     

QPVA/G_(8-2-8)/AM全互穿网络膜的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以季铵化聚乙烯醇(QPVA),丙烯酰胺(AM)和Gemini型阳离子表面活性剂(顺丁烯二酸二乙酯撑基双[辛烷基二甲基氯/溴化铵],缩写:G_(8-2-8))为原料,借助引发剂过硫酸钾和交联剂戊二醛,制备具有全互穿网络结构的阴离子交换膜。研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附效果以及其吸附模型。研究结果表明:当G_(8-2-8)含量为25%,吸附时间为80min,pH=3,Cr(Ⅵ)的初始浓度为80mg/L时,对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好。     

生物炭-膨润土共改性及其铅离子吸附与稳定化研究

重金属污染具有高毒性、持久存留和生物积累等特性, 严重危害人体健康和生态安全。本研究通过氯化钙对玉米芯残渣和膨润土混合物进行碱改性, 在无氧条件下高温煅烧制备了一种碱改性生物炭-膨润土复合物(CaO-Bent-CB)。该复合物的比表面积高, 达到441.1 m²/g, 明显高于直接煅烧制备的生物碳(132.7 m²/g)和碱改性生物炭(177.2 m²/g)。进一步评价了该复合物对水中铅离子吸附性能, 结果表明在水中铅离子浓度为120 mg/L, 膨润土与玉米芯残渣质量比为1:5, 用量为1 g/L条件下, 吸附6 h后铅离子去除率达98%, 吸附量为109.6 mg/g, 均高于生物炭(13.4 mg/g)、膨润土(72.9 mg/g)和碱改性生物炭(86.9 mg/g)。此外, 采用CaO-Bent-CB对铅离子污染土壤进行稳定化处理, 当土壤中铅离子浓度为2200 mg/kg, CaO-Bent-CB用量为土壤干重的8%时, 在pH=3.2的硫酸-硝酸浸提液中浸出12 h, 酸浸出铅离子浓度低至4.5 mg/L, 低于危险废物鉴别标准值(5 mg/L)。上述研究结果表明这种生物炭-膨润土共改性复合物在重金属污染水体和土壤修复中具有很好的应用前景。     

阳-非离子型聚氨酯表面活性剂的制备与性能

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧乙烯长链烷基胺(PAE)等为主要原料,合成了一系列兼具阳离子特性和非离子特性的新型聚氨酯高分子表面活性剂;并对产物进行了红外分析,研究了其侧链烷基碳数、环氧乙烷加合数及外加电解质对表面张力、临界胶束浓度的影响。实验结果表明,当PAE侧链烷基为C_(18),环氧乙烷加合数目为5时,其聚氨酯高分子表面活性剂综合性能优异,溶液的临界胶束浓度为39.600 mg/L,水溶液的表面张力最低可达33.131 m N/m。     

非离子型聚氨酯表面活性剂的合成及其性能

以4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、蓖麻油、聚乙二醇和甲醇为原料，通过逐步聚合得到一种新型的表面活性剂．并用红外光谱对其结构进行了表征。对该表面活性剂在水相中表面活性进行测试，结果表明，所制备出的聚氨酯表面活性剂的临界胶束浓度约为10^-3mol／L，水溶液的最低表面张力可达30mN／m.     

水性聚氨酯为表面活性剂的SiO2-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球的细乳液法制备

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇N210和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要反应原料, 合成出羧酸型水性聚氨酯, 并以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对其进行C=C封端, 然后使用该水性聚氨酯作为可聚合表面活性剂, 采用双原位细乳液法, 不同引发剂体系引发聚合, 制备出SiO₂-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球。通过TEM、FTIR和TGA等测试方法对所得产物进行了表征分析。结果表明, 使用水性聚氨酯表面活性剂(PUS)所制备的SiO₂-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球形貌, 不同于传统小分子表面活性剂所制得产物的形貌, 而且引发剂类型对SiO₂-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球形貌有较大影响。     

PUA纳米复合物水分散液的制备及其性能研究

采用不同封端剂进行封端合成了阴离子型聚氨酯水分散液,再以此为种子合成了聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA)纳米复合物水分散液,并对反应机理、结构与性能进行表征分析.结果表明,阴离子聚氨酯纳米粒子能够自组装形成纳米胶束,并且增溶丙烯酸酯单体于胶束中,最终形成具有单核或者多核结构的PUA复合物,而采用不同封端剂封端则可能会产生相分离,从而改善其物理性能.     

蚯蚓粪吸附剂的制备及对低浓度含铅废水吸附性能的研究

以蚯蚓粪为原料,用氯化锌和硝酸复配溶液作为活化剂,制备蚯蚓粪吸附剂,并研究了吸附剂对低浓度含铅废水的处理效果。结果表明:5mol/L硝酸溶液与5mol/L氯化锌按1∶1复配活化蚯蚓粪,580℃下热解,由此得到的蚯蚓粪吸附剂对铅离子的吸附效果好于其他活化剂的活化效果;蚯蚓粪吸附剂吸附铅离子的最佳条件:蚯蚓粪吸附剂投加量2.0g/L、废水pH=5、铅离子浓度2.20mg/L、吸附时间30min,此条件下的蚯蚓粪吸附铅离子去除率达到89.2%。     

表面活性剂对纳米氧化锌粒径和形貌的影响研究

以尿素和硝酸锌为原料,采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌(ZnO),加入不同的表面活性剂以及同种表面活性剂不同剂量对纳米ZnO的粒径和形貌有不同的影响.实验结果表明:在液相法制备纳米ZnO时,复合型表面活性剂以及阴离子型表面活性剂的分散性能优于非离子表面活性剂.添加浓度为3.2×10-3 mol/L的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠时,沉淀物的分散活性好,能够较好的控制ZnO的粒度;油酸钠和聚乙二醇1000复合型表面活性剂浓度分别为1.0×10-4 mol/L和1.6×10-3 mol/L时,分散效果最好,能制得粒径为10～50 nm的纳米ZnO.     

盐酸介质中十二烷基苯并三氮唑对碳钢的缓蚀作用

研究了十二烷基苯并三氮唑(DBcs)阳离子表面活性剂的缓蚀性能.通过失重法、极化曲线和SEM考察了该表面活性剂在1.0 mol/L HCl中对碳钢的缓蚀效果,并对缓蚀机理进行了讨论.结果表明:在温度为40℃时,随缓蚀剂DBCS浓度的增加,缓蚀效率增加.当浓度为30 mg/L时该表面活性剂即表现出优异的缓蚀性能,腐蚀速率仅为2.3 g/(m2·h),缓蚀率达98.9%.扫描电镜显示该表面活性剂可在碳钢表面形成致密完整的吸附保护膜,阻碍碳钢的腐蚀.极化曲线表明,该表面活性剂属于阴极抑制为主的混合型缓蚀剂.     

聚乙二醇月桂酸单酯席夫碱基表面活性剂的合成及其缓蚀性能

为了获得缓蚀性能优异的新型表面活性剂,以3种对氨基苯甲酸席夫碱和聚乙二醇月桂酸单酯为原料,合成了3种聚乙二醇月桂酸单酯席夫碱基表面活性剂。利用极化曲线、交流阻抗研究了3种表面活性剂对碳钢在模拟油田水中的的缓蚀性能;利用分子动力学模拟方法对其在Fe(110)表面的吸附行为进行研究,深入探讨其缓蚀机理。结果表明:3种表面活性剂缓蚀性能较好,20℃,100 mg/L时缓蚀率均达80%以上;3种表面活性剂均以其分子结构中的席夫碱基先与Fe表面靠近,分子动力学模拟得出的3种表面活性剂缓蚀性能排序与电化学研究的结果相吻合。     

APTES改性羧甲基壳聚糖微球对铅离子吸附性能及机理研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为改性剂,制备了用于吸附铅离子的改性羧甲基壳聚糖微球(A-CMCS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对吸附剂的表面形貌以及化学组成及结构进行了表征。研究了初始溶液的pH值、吸附温度以及铅离子的初始浓度对A-CMCS吸附性能的影响,结果表明当pH值为5、吸附温度为303 K时吸附剂对铅离子的吸附浓度达到最大为275.2 mg/g,比未改性之前的交联微球的吸附量提升43%。并使用吸附动力学以及等温吸附模型、FT-IR和X射线光电子能谱(XPS)对吸附机理进行了探究,其结果发现A-CMCS微球对铅离子的吸附过程是一个以化学吸附为主的单分子层吸附过程,其中氨基基团在整个吸附过程的起主导作用。     

微米TiO-2的表面改性及其分散性研究

为提高微米TiO2的分散性,采用偶联剂(KH570)法、无机包覆(铝包覆)法、超声法、非离子表面活性剂(PEG)法、阴离子表面活性剂(月桂酸钠)法,分别对微米TiO2进行表面改性。分析了改性前后微米TiO2的亲油化度、表面形态以及粒径大小。结果表明:超声法(功率90 W、时间15min、温度40℃、分散剂质量分数0.5%)和阴离子表面活性剂法(pH为5、月桂酸钠浓度0.050mol/L、时间30min)改性微米TiO2的效果比较显著,更有利于改善其分散性。     

α-CD/PAN纤维膜对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)和Pb~(2+)的吸附特性

应用静电纺丝技术制备α-环糊精(α-CD)/聚丙烯腈(PAN)纤维膜,采用SEM、FT-IR分别对纳米纤维膜进行表征。通过考察pH值、吸附时间、重金属离子初始浓度、温度几个因素,系统研究了α-CD/PAN纤维膜对重金属离子的吸附影响。结果表明:在溶液pH=6,吸附时间为2h,重金属离子初始浓度为10mg/L,温度为35℃的条件下,纳米纤维膜对铜离子(Cu~(2+))、锌离子(Zn~(2+))、镍离子(Ni~(2+))和铅离子(Pb~(2+))的吸附达到最佳,吸附容量分别为9.11、9.02、9.31和8.87mg/g。     

钠基累托石对水溶液中镍(Ⅱ)离子的吸附性能

将天然钙基累托石(Ca-REC)经适当处理得到钠基累托石(Na-REC).在静态条件下,研究了Na-REC对水溶液中Ni(Ⅱ)离子的吸附性能和吸附热力学,考察了pH值、离子强度、吸附时间等因素对吸附效果的影响.结果表明,pH值和离子强度是影响吸附的主要因素,离子交换反应和表面配位反应是Na-REC吸附Ni(Ⅱ)离子的主要机理;在25℃、pH=7.0～8.0、吸附时间为3 h、Na-REC用量为6 g/L、Ni(Ⅱ)浓度50 mg/L、离子强度为0.01 mol/L NaNO3的条件下,用Na-REC吸附水溶液中的Ni(Ⅱ)离子,Ni(Ⅱ)离子去除率可达98%以上;Na-REC对Ni(Ⅱ)的吸附是个自发的、反应度很大的过程,吸附符合Freun-dlich模型.