高内相乳液法制备P(St-DVB)多孔吸油材料及其在油水分离中的应用

利用超疏水多孔材料的选择吸油性可以很好地处理突发性溢油事故和肆意排放的含油废水.本实验通过高内相乳液法制备了一种可压缩的聚苯乙烯多孔材料,通过SEM、IR对该材料结构进行了表征,并测试了其油-水分离性能.结果显示,在传统小分子乳化剂Span 80的基础上加入牡蛎壳粉(OSP)可以有效阻止液滴的合并,能显著提升乳液的稳定性.在75℃下通过偶氮二异丁腈(AIBN)引发自由基聚合制得了具有多孔结构的海绵材料,材料的密度、孔径和孔隙率可通过水量调节,当水的体积比达到98.22％时,材料呈现出可压缩性.通过接触角测量仪测试了材料的水接触角(WCA)为147.8°,油接触角接近0°,表明材料具有超疏水性和超亲油性.材料对不同油品的饱和吸油倍率在46.7～101.9 g/g,且在30 s内可达到吸油饱和;吸油后的材料可通过离心或挤压实现二次利用,该材料有望在油水分离领域得到广泛应用.     

聚乳酸多孔微球的制备及释药性能

将聚乳酸(PLLA)/四氢呋喃(THF)溶液分散在甘油(连续相)中,通过自乳化结合热致相分离(TIPS)制备一系列PLLA多孔微球,微球由捆束状纳米纤维组成。通过改变PLLA浓度、(PLLA/THF)∶甘油比值、溶剂种类以及淬火温度等条件研究所得多孔微球结构与形貌。结果表明,PLLA的质量分数为2%~5%、m(PLLA/THF)∶m(甘油)=1∶3、-20℃和-196℃淬火均能得到形状规整的PLLA多孔微球。多孔微球孔隙率和比表面积最高可达95.44%和32.53m2/g。PLLA多孔微球对牛血清蛋白的药载量为0.355 mg/mg,30 h内释放率达到59.8%,是一种非常良好的药物缓释载体。     

超疏水FeNi2O4/甲基丙烯酸乙烯酯-二乙烯苯共聚物多孔材料的制备及其油水分离应用

为了应对日益频发的溢油事故,实现含油水体的净化,通过高内相Pickering乳液模板法制备了FeNi₂O₄掺杂的甲基丙烯酸乙烯酯-二乙烯苯共聚物多孔材料。采用FTIR、SEM、TGA、VSM、接触角测量仪、静态压汞仪、万能试验机等对材料结构与性能进行表征与分析。结果表明,材料具有三维分级多孔结构,孔径主要分布于3 μm及6~14 μm且大孔孔径可调节。材料热稳定性好,初始热分解温度最高达300℃。FeNi₂O₄纳米粒子的引入不仅提升了乳液稳定性,也赋予材料磁响应性。材料具有良好的疏水亲油性,水接触角达151°、滚动角为5°、油接触角为0°,吸油速率快,并具有良好的重复利用性和优异的油水吸附选择性,对多种油品及有机溶剂的饱和吸附倍率达40.80~93.08 g·g?1,且保油率均在90%以上。探究了材料的孔结构调控,发现,改变乳液的内相比可以调节材料的大孔分布、孔隙率、密度、比表面积、吸油倍率和力学性能。综上说明:超疏水FeNi₂O₄/甲基丙烯酸乙烯酯-二乙烯苯共聚物多孔材料可以高效分离水中油污,对水体环境的治理与净化具有现实意义。      

Fenton试剂预活化污泥制备活性炭及对腐殖酸吸附作用

采用Fenton试剂对污泥进行预处理,将制成的污泥基活性炭(SBAC)作为环保材料应用于吸附治理环境水体中腐殖酸,研究了吸附过程中的理论问题。实验结果表明,Fenton试剂对污泥进行预处理可有效改善吸附材料的化学活性并提高污泥基活性炭(SBAC)的孔隙率(比表面积由原来的92.65m2/g增加至172.8m2/g),增大了材料的吸附容量;近中性水液中吸附容量较大,升高温度有利于吸附;298K,pH值=8时,污泥基活性炭对腐殖酸的最大吸附容量为89.63mg/g,大于市售颗粒活性炭和凹凸棒/活性炭;吸附过程符合Freundlich等温模型,对吸附动力学的拟合结果表明,该过程更符合Lagergren二级动力学方程;吸附过程吸热、熵值增加,常温下可自发进行。污泥基活性炭可用于吸附去除水体中腐殖酸。     

多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶的制备与吸附性能

石油和有机液体的泄漏对水体资源构成严重危害,带来不可挽回的经济损失。因此,高效的吸油及油水分离材料极具应用价值。以天然石墨为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。将定量氧化石墨烯水溶液与多巴胺(DA)溶液进行混合,利用多巴胺在水中的自聚合以及还原性能,在常压、较低温度(95℃)下经水热反应制备了绿色无污染的多巴胺还原氧化石墨烯水凝胶,再经冷冻干燥得到结构完好的三维结构的多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶(DGA)。通过Raman、XRD、SEM、接触角对其形貌结构进行了表征。研究了气凝胶对不同油品的吸附性能,其最大吸附量可达66~120 g/g,是一种良好的吸附材料。     

温度响应性Fe@PNIPAM泡沫的制备及油水分离性能研究

以泡沫Fe为基底,通过简单的一步自由基聚合法,将温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)修饰到泡沫铁基底表面,制备了表面润湿性可控的温度响应性油水分离材料.当体系温度低于临界溶解温度(LCST)时,材料表现出超亲水性,其水接触角为0°;当体系温度高于LCST时,材料表面呈疏水性,其水接触角可达135.2°.在外界温度...     

用于油水分离的静电纺纳米纤维膜研究进展

近年来,石油泄漏以及工业含油废水的排放对生态环境造成了严重的损害,高效节能的新型油水分离材料已成为研究热点。具有特殊亲液性的静电纺纳米纤维膜是一种可用于油水分离的新型膜材料,它具有较高的比表面积和孔隙率,既可以自发实现油水分离,又能减少能源消耗。主要介绍了超亲水疏油、超疏水亲油、智能切换亲水/亲油以及单向导油纳米纤维膜,及纤维膜的制备方法、亲液性以及油水分离过程和分离效率;并对静电纺油水分离纳米纤维膜所面临的挑战和应用前景进行了展望。     

超疏水超亲油三聚氰胺海绵的制备及其油水分离性能

利用正十二硫醇和氯化铜反应制备十二烷基硫铜,然后将其配制成乙醇悬浮液;将表面涂覆有聚多巴胺的三聚氰胺海绵浸入上述悬浮液中成功制备出超疏水三聚氰胺海绵,并用它来分离油水混合物.采用扫描电镜观察海绵表面形貌,利用接触角测量仪表征其润湿性能,借助红外分光测油仪测定水中含油量.研究结果表明,三聚氰胺海绵表面形成了凹凸不平的微纳米结构,呈超疏水超亲油状态;测得它对水的静态接触角为152°,而油滴能在1 s内被完全吸收.该样品对油水混合物具有良好的分离能力,分离后水中菜籽油含量从约25 g/L降到15.20 mg/L;对同一大豆油水混合物连续分离五次后其含油量可从36.45 mg/L降低至5.12 mg/L.该超疏水海绵具有良好的吸附油的能力,可吸收约自身质量54～77倍的有机溶剂或油品;在重复使用100次后仍能保持145°的接触角和达自身质量68.6倍的吸油能力;在海水中浸泡36 h后仍保持约147°的接触角和73.4倍的吸油能力.     

纳米纤维素凝胶微粒及其在Pickering泡沫中的应用

目的研究氧化纳米纤维素/乳酸链球菌素(TONCC/nisin)凝胶粒子的性质及其在环保抗菌泡沫中的应用。方法利用TONCC的表面羧基基团与nisin的表面阳离子的吸附耦合作用,制备TONCC/nisin水凝胶和微凝胶,以微凝胶作为稳定粒子,环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)为油相,制备TONCC/nisin/AESO Pickering乳液,对水凝胶、微凝胶、乳液的稳定性进行研究;通过热固化乳液得到环保抗菌的泡沫材料,并对泡沫材料的结构和抗菌效果进行表征。结果水凝胶的结构随着在水中浸泡时长的增加而发生变化,宏观表现为坍塌变形,nisin逐渐析出,微凝胶随着静置时间的延长其粒径变化不大;以微凝胶作为界面稳定剂的AESO乳液的热稳定性较好,在90℃下加热30 min乳液液滴并未发生聚并现象,该乳液固化后形成的多孔泡沫材料对李斯特菌的抑制作用明显,当泡沫中nisin含量为2μg/g时,其抑菌率为43%。结论TONCC和nisin形成的微凝胶粒子在水中稳定性较好,可以用于乳化AESO制备Pickering泡沫,同时赋予泡沫多孔性和抗菌性,在制备环保抗菌泡沫方面有很大的应用潜力。     

浓乳液模板法制备多孔二氧化碳吸附材料

首先通过浓乳液模板法制备了多孔二氧化硅基体,然后采用物理浸渍法将聚乙烯亚胺引入到二氧化硅基体内,制备出一种氨基功能化的多孔二氧化硅材料。采用红外光谱、扫描电镜以及比表面积测试(BET)对材料的结构与形貌进行了表征,分析了浓乳液分散相体积分数对二氧化硅多孔结构的影响。最后研究了固载聚乙烯亚胺(PEI)的二氧化硅多孔材料的二氧化碳吸附性能。结果表明,随着浓乳液分散相体积分数的增加,聚苯乙烯模板材料的泡孔直径减小,由此制得的多孔二氧化硅的平均孔径减小,负载PEI后此种材料的比表面积、孔隙率和孔径均变小,最终所制备的多孔结构固体二氧化碳吸附材料具有吸附容量大与吸附可再生性好的特点,75℃最大吸附容量为3.28 mmol/g。     

聚乳酸及其共聚物多孔支架的制备及性能比较

采用热致相分离法制备了聚左旋丙交酯(PLLA)、聚左旋丙交酯乙交酯(PLLGA)、单甲氧基聚乙二醇-聚左旋丙交酯乙交酯(MPEG-PLLGA)多孔支架,比较了聚合物溶液浓度、溶剂体系对3种支架孔隙率、孔径、孔的形态和力学性能的影响。结果表明,随聚合物溶液浓度的增大,3种支架的孔隙率、孔径均呈减小趋势,压缩强度增大;在质量浓度为0.05g/mL时,PLLA、PLLGA和MPEG-PLLGA的多孔结构均排列较规整,而质量浓度为0.03g/mL和0.04g/mL时,3种支架的孔结构差异较大。选用二氧六环/水混合溶剂体系时,MPEG-PLLGA支架的孔结构较为规整,而PLLA支架表面为微球状,PLLGA支架的孔壁较厚,孔形态不规整。     

层层自组装法制备超疏水/超亲油棉织物及其油水分离性能

被油污染的水资源严重影响人类健康和生态系统.为得到具有优异油水分离性能的材料,利用层层自组装法,在棉织物表面组装纳米银薄层,随后用十二烷基硫醇修饰,制备了具有超疏水/超亲油性能的棉织物.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、接触角测试仪、分离效率表征超疏水/超亲油棉织物的微观形貌、表面化学组成、润湿性及油水分离性能.改性后的棉织物表面负载致密的纳米银薄层,水在该表面的接触角高达160°,而油的接触角为0°,显示出其良好的超疏水/超亲油性能;纳米银牢固地附着在棉织物的表面,使其表现出良好的抗磨损性、耐腐蚀性.油水分离测试显示,该棉织物对不同类型油品和水混合物的分离效率达88％以上,且具有较好的循环利用性.此外,该棉织物不仅能分离水上轻油、水下沉油,还能分离轻油-水-沉油三相所形成的混合物.     

N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸支架吸附牛血清白蛋白研究?

采用二次相分离制备7种 N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸(NHCS/PLLA)支架,考察其在模拟体液中对牛血清白蛋白(BSA)的吸附性能,并研究其吸附等温式、吸附动力学和热力学行为等.结果表明,在37．0℃、BSA 的初始浓度为2．5 mg/mL 时,50 kD-NHCS-3与PLLA质量比为5/5制得的 NPs3支架对BSA 的吸附容量最大,达928．53 mg/g；吸附遵循Langmuir吸附等温式和准一级动力学方程,可为分离纯化BSA提供借鉴.     

CB-FC复合材料的制备及其对甲苯吸附性能研究

以稻壳炭为碳质前躯体、淀粉为粘结剂、聚氨酯泡沫为模板,制备泡沫碳(FC)材料;以FC和葡萄糖为原料,采用生物质水热法制备碳球-泡沫碳(CB-FC)复合材料。通过全自动比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍射等分析测试方法,将CB-FC复合材料与FC材料进行对比,研究CB-FC复合材料对甲苯溶液的吸附性能,通过吸附动力学曲线和吸附等温曲线探讨FC与CB-FC复合材料的吸附机理。结果表明:CB-FC复合材料具有丰富的孔洞结构,以中孔和微孔为主;生物质水热反应生成的葡萄糖碳球主要集中在FC材料表面及其大孔孔洞处,增加了中孔的比表面积,缩小了大孔的比表面积,且不影响FC材料的晶型结构;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,以准二级动力学方程描述2种材料对甲苯水溶液的吸附过程,经拟合计算得到单位质量CB-FC复合材料的平衡吸附量为288.18mg/g,比FC材料提高了51.9%左右。     

聚丙烯超疏水纤维膜的制备及其在油水分离中的应用

利用磁控溅射法在聚丙烯(PP)纤维膜上溅射SiO2纳米粒子,制备超疏水超亲油纤维膜,用于油水分离领域中。在PP纤维膜上溅射SiO2纳米粒子增加表面粗糙度,降低表面能达到超疏水的效果。通过调节溅射功率,改变疏水效果,当溅射功率为100W时,纤维膜的疏水性能最好,对水的接触角高达162.8±2.1°,对油的接触角为0°。更重要的是,PP-SiO2纤维膜在油水分离过程中仅仅依靠重力驱动,能够使油和水快速分离并且重复使用10次之后依然保持超疏水性,分离效率保持在90%左右,这将在工业油污和海洋溢油处理中,提供了新的材料。     

中间相沥青基活性泡沫炭的制备及其电化学性能研究

以中间相沥青为前驱体,经自挥发发泡法、KOH活化法制备的中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料。采用扫描电镜、X射线衍射和低温(77K)N2吸附法对中间相沥青基活性泡沫炭的表面形貌和微观结构进行表征。中间相沥青基活性泡沫炭的比表面积为2700m2/g,总孔孔容为1.487cm3/g。通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试,考察了中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料的电化学性能。在电流密度为0.02A/g时,中间相沥青基活性泡沫炭的比容量为240.48F/g,能量密度为33.4Wh/kg;在电流密度为5A/g时,比容量为166.68F/g,具有良好的电化学特性。     

聚醚砜微图案膜的模板法制备及性能表征

以聚醚砜(PES)为基质膜材料,利用微图案硅片为模板,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备PES微图案膜,研究制膜条件对膜表面微图案及膜结构、性能的影响,考察图案化前后PES膜的水通量、接触角、孔隙率、拉伸强度性能差异.结果表明,以模板法制得的PES 膜表面呈现规整的微图案,且膜表面微图案的规整性随铸膜液中PES浓度的增加而提高.接触角、孔隙率和水通量测试表明,相对于PES原膜,制得的微图案膜具有较高的接触角和较高的孔隙率及水通量;机械性能测试表明,图案化前后膜的拉伸强度变化不大.     

静电纺丝制备超疏水/超亲油空心微球状PVDF纳米纤维及其在油水分离中的应用

采用静电纺丝技术制备了超疏水超亲油具有空心微球结构的聚偏二氟乙烯(PVDF)纳米纤维。通过扫描电镜(SEM)对样品的表面形貌及纤维直径的变化进行了表征。通过视频显微镜对纳米纤维表面与水的接触角和水滴照片进行测量与拍照。研究了不同结构的PVDF纳米纤维对润滑油的吸附性能。结果表明:PVDF/N,N-二甲基甲酰胺/H_2O静电纺丝溶液中水含量达到2.5%时得到具有空心微球结构的纳米纤维,纤维表面的水接触角为153.55°,其吸油率达到21.48g/g。     

聚合物电纺纳米纤维高效油污染处理应用研究进展

聚合物纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率等优点,是油污染处理领域重要材料之一,主要应用于油污的吸收和油水分离。阐述了油污的危害和各种吸油材料的性能,介绍了纳米纤维在高效吸油及油水分离领域中的应用。叙述了纳米纤维制备成型的方法及原理,探讨了纳米纤维各种参数对吸油性能和油水分离效果的影响,以及纳米纤维吸油的重复使用性能,以期增进对电纺纳米纤维高效油污染处理应用的新认识。     

P(tBS-co-MMA)磁性吸油树脂的制备和性能

本文用4-叔丁基苯乙烯(t BS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,与双键修饰的Fe3O4纳米粒子共聚,制备磁性高分子吸油树脂;用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析和接触角进行了表征。高分子树脂吸油速率快,对多种有机溶剂和油类在10 min内即可吸附饱和,吸附容量为10 g/g左右。树脂密度小,能够漂浮于水面,对水面原油进行快速吸附,并且在外界磁场控制下,实现快速分离。