纳米材料Al2O3充填改性聚丙烯

采用纳米材料Al₂O₂粉末充填聚丙烯（PP）可以提高它的力学性能。通过力学性能测试、广角X射线分析、电镜扫描和透射电镜观察表明:PP/nano-Al₂O₃复合材料（Al₂O₃的含量为3wt%）的结晶度较PP提高了9.5%,拉伸强度提高了10.7%,耐缺口冲击强度提高了21.0%,其综合性能最好。     

原位合成Al2O3/TiB2颗粒混杂增强铝基复合材料的性能研究

针对传统铝合金无法满足工业和民用中对高强高导铝合金需求的问题,开发一种提升铝合金表面硬度且保证其导电导热性能的新型铝基复合材料。通过机械合金化法制备了Al-TiO₂-B混合粉末,采用放热弥散结合接触反应技术成功原位合成Al₂O₃/TiB₂颗粒混杂增强铝基复合材料,探究了原始粉末Al-TiO₂-B体系反应生成Al₂O₃/TiB₂颗粒混杂增强铝基复合材料的反应机理及反应温度对原位反应的影响,分析了铝基复合材料的微观组织形貌以及表面显微硬度和导电导热性能。XRD分析结果表明,反应温度达到1 100℃保温200 min后,原始粉末Al-TiO₂-B体系中的TiO₂和B粉末完全反应,并且在反应过程中B粉抑制了中间产物Al₃Ti和AlB₂的生成,最终原位生成为Al₂O₃和TiB₂     

静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用

针对光催化剂二氧化钛(TiO₂)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO₂,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO₂初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO₂光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO₂质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO₂固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m²·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO₂纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。     

中空磁性Fe3O4纳米球/MXene复合棉织物的制备及其电磁屏蔽性能

为优化导电织物对电磁波的阻抗匹配性，减少电磁波的二次污染，在棉织物中引入磁损耗材料中空Fe₃O₄纳米球，并通过层层组装的方法将其与过渡金属碳化物/氮化物(MXene)结合制备中空磁性Fe₃O₄纳米球/MXene复合棉织物，探究中空磁性Fe₃O₄纳米球对复合棉织物电磁屏蔽性能的影响规律和作用机制。借助超景深显微镜、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪对中空磁性Fe₃O₄纳米球/MXene复合棉织物的形貌结构和电磁屏蔽性能进行表征与分析。结果表明：通过水热合成制备的Fe₃O₄具有中空球状形貌和尖晶石晶体结构，颗粒尺寸较为均匀，为(271.9±4.6) nm;随着Fe₃O₄/MXene负载循环次数的增加，复合棉织物的方阻逐渐减小，最低为(10.5±1.7)Ω/,并展现出较好的透气性；复合棉织物的电磁屏蔽性能也逐渐增强，最高电磁屏蔽效能可达...     

SnO/Nd2O3复合材料的制备及可见光催化性能

通过超声反应制备了SnO/Nd₂O₃复合材料，评估了复合材料在可见光下降解甲基橙的光降解性能。结果表明，Nd₂O₃能很好地与SnO复合。SnO/Nd₂O₃复合材料在可见光区的吸收比SnO样品强。其中，SnO/2%Nd₂O₃复合材料表现出最高的光催化性能，在60 min内可以降解99.6%的甲基橙。     

可降解型PHBV/PBAT/TiO2抗菌纳米纤维膜制备

为制备一种可生物降解型抗菌纳米纤维膜,对PHBV与PBAT混纺纺丝液的质量分数和质量比以及加入抗菌剂纳米TiO₂的质量分数进行探究。通过扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、差示扫描量热分析、力学性能测试和亲水性能测试,结果表明,PHBV/PBAT质量比为50∶50、质量分数为13.0%时纳米纤维膜具有良好纤维形态并具备一定的力学性能和疏水性。其中添加1.0%的TiO₂的PHBV/PBAT/TiO₂纳米纤维膜的断裂伸长率由137.5%增加到203.1%,并且疏水性显著提高。抗菌结果表明,其具有优异的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达98.0%以上。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/SrAl2O4:Eu2+,Dy3+含杂纤维醇解及其回收产物性能

为提高废弃含杂纤维的回收率,以废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯基含杂纤维(PET/SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺)为研究对象,采用乙二醇醇解联合热乙醇的方法,探究含杂纤维的醇解性能并回收发光材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺及PET醇解产物对苯二甲酸双羟乙酯。通过改变乙二醇用量、反应温度及反应时间探讨乙二醇醇解条件对产物性能的影响,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、分光光度测色仪、长余辉亮度仪等对醇解产物的微观形貌、物相结构、热稳定性能、余辉性能等进行测试与表征。结果表明：乙二醇用量、反应温度、反应时间和催化剂用量均不会改变发光材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的物相结构;当反应温度为190℃,反应时间为180 min时,含杂纤维的醇解率达到100%,此时SrAl₂O₄     

Fe3O4/Ag/活性炭纤维复合吸波材料的制备及性能研究

本文以活性炭纤维为前驱体,纳米银溶液为银源,先使活性炭纤维吸附纳米银,Fe₃O₄为铁源,再吸附Fe₃O₄制备Fe₃O₄/Ag/活性炭纤维复合吸波材料,经测试其反射率最优为-40d B,具有较为优越的吸波性能。在充分发挥碳材料质轻优势的同时,进一步增强材料的介电损耗和磁损耗,从而提高材料的吸波性能。     

磁性固体碱K2O/LDO-γ-Fe2O3催化甘油合成碳酸甘油酯

为了解决甘油合成碳酸甘油酯产率较低及反应完成后催化剂的回收问题,制备磁性水滑石LDH-Fe₃O₄,以KNO₃为活性组分前驱体对其改性制备磁性固体碱催化剂K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃,对KNO₃的负载量进行考察,对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃进行X射线衍射、扫描电子显微镜、 CO₂程序升温脱附、BET及磁化强度表征,采用单因素试验对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯的工艺条件进行了优化,并对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃的重复使用性能进行了考察。结果表明：KNO₃负载提供了大量的碱性位点,有利于催化剂催化活性的提高,KNO₃的最佳负载量为10%(以L...     

聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能

为制备具有防水透湿性能的超细纤维膜,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加疏水二氧化硅(SiO₂)颗粒,制备PU/SiO₂复合超细纤维膜。通过软件模拟分析了纺丝液浓度和纤维膜厚度对纤维膜孔径的影响,根据静态水接触角、静水压、透气率和透湿率分析了复合超细纤维膜的防水透湿性能,并讨论了不同质量分数SiO₂对PU/SiO₂复合超细纤维膜防水透湿性能的影响。结果表明:复合纤维膜的孔径随着纺丝液浓度的增加而增加,随着纤维膜厚度的增加而减少;当SiO₂质量分数为9%、PU质量分数为18%时,PU/SiO₂复合纤维膜的静态水接触角达到131°,静水压为6.4 kPa,透气率为33.4 mm/s,透湿率为8.065 kg/(m²·d);该条件下复合纤维膜断裂应力为4.16 MPa,断裂伸长率为184%,与纯PU膜相比具有较好的尺寸稳定性。     

静电纺丝制备柔性SiO2纳米纤维膜的研究

利用静电纺丝技术,采用聚乙烯醇(PVA)作为模板,以水为溶剂,配制PVA和硅酸四乙酯(TEOS)的共混溶液,制备柔性SiO₂纳米纤维膜。然后采用电镜扫描观察纤维膜的形貌,并研究分析不同煅烧温度下所制备的柔性SiO₂纳米纤维膜的晶体结构、拉伸性能、柔性和弯曲性能。结果表明：在本次试验条件下,700℃是最适宜的煅烧温度,此时纤维膜内部结构和柔韧性都较为良好;由于无定形区域增多,纤维膜具备优良的柔韧性,以及具有优良的可弯曲性能。     

FMES/H2O2/EDDHA-Na/PGM复合体系在低温皂洗中的应用

传统活性染料皂洗工艺温度高,水、电、汽消耗量大,皂洗后的残液色度高。文章将净洗性能强、剥色性能好的阴离子型表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)与H₂O₂、马来酸五乙酰葡萄糖酸苷(PGM)、乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na)复配得到复合皂洗体系,利用催化剂PGM在低温条件下催化H₂O₂释放出氧化能力更强的过氧酸,快速破坏残液中染料的发色基团,防止水解染料二次上染纤维,解决低温皂洗沾色严重的问题。结果表明,FMES、H₂O₂、PGM、EDDHA-Na用量分别为1.5、3.0、1.0、0.5 g/L时,该复合皂洗体系对活性染料染色织物具有良好的低温皂洗与防沾色效果,节能降耗效果明显。     

Bi2WO6/PVA光催化氧化As(Ⅲ)的性能和机制

使用水热法制备出Bi₂WO₆材料,通过静电纺丝法将其负载在聚乙烯醇(PVA)上,得到Bi₂WO₆/PVA复合材料。在可见光照射下,相比于纯PVA,14%Bi₂WO₆/PVA复合材料对As(Ⅲ)的氧化显示出较高的光化学活性。在最佳条件下[pH=10.0、Bi₂WO₆质量分数为14%、As(Ⅲ)质量浓度为3 mg/L],反应120 min后,As(Ⅲ)氧化率为47.45%。此外,Bi₂WO₆/PVA材料重复使用4次后,As(Ⅲ)的氧化率仍可达到37.38%。抑制剂试验表明,Bi₂WO₆/PVA可见光下氧化As(Ⅲ)的活性物质主要为空穴(h~+)和超氧自由基(O₂~-·)。     

偕胺肟化SiO2/聚丙烯腈复合纤维膜的制备及其性能

为构筑具有特殊表/界面性能的膜材料,利用静电纺丝技术制备SiO₂/聚丙烯腈(PAN)复合纤维膜,然后经盐酸羟胺偕胺肟化处理赋予其超亲水及水下超疏油性能。借助场发射扫描电子显微镜、X射线能谱仪、傅里叶变换光谱仪及接触角测试仪等分析了纤维膜的微观形貌、结构和表/界面性质。结果表明:偕胺肟化改性后纤维膜表面有絮状物包覆,盐酸羟胺改性液最佳质量浓度为35~40 g/L,最佳改性温度为60 ℃,偕胺肟化SiO₂/PAN纤维的平均直径为275 nm;改性后纤维膜表面Si和O元素质量分数为2.13%和6.60%,SiO₂锚固在PAN纤维膜表面,且SiO₂/PAN偕胺肟化成功;相比PAN纤维膜,SiO₂/PAN纤维膜在60 ℃偕胺肟化后水润湿时间由5.4 s缩短到0.5 s,且水下油接触角达到(165.2±1)°;偕胺肟化纤维膜断裂强度达4.1 MPa,可满足油水分离的基本要求。     

聚苯乙烯/Fe3O4悬浮填料的制备及类芬顿处理愈创木酚模拟废水的研究

均相芬顿(Fenton)处理废水存在化学药剂投加量大、铁泥产生量多的问题,类Fenton是有效的解决途径之一。本课题以羟基修饰的纳米Fe₃O₄(Fe₃O₄-OH)和苯乙烯(St)为主要原料,利用链式加聚反应合成聚苯乙烯(PS)/Fe₃O₄悬浮填料,用于类Fenton处理愈创木酚模拟废水。分别用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对PS/Fe₃O₄悬浮填料进行分析和表征,发现PS/Fe₃O₄悬浮填料具有Fe₃O₄-OH和PS的双层复合结构,其中Fe₃O₄的质量占比为51.6%。对比研究了PS/Fe₃O₄悬浮填料和纳米Fe₃O_4<...     

基于Fe3O4@TiO2@Au的电化学传感器用于芦丁检测

目的:构建一种新型的高灵敏度的电化学传感器对苦荞中的芦丁进行定量分析。方法:在四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米材料表面负载一层二氧化钛(TiO₂)制备核壳结构的Fe₃O₄@TiO₂纳米复合材料，在其表面负载纳米金(Au)制备了一种新型的Fe₃O₄@TiO₂@Au纳米复合材料，并构建了电化学传感器对芦丁进行定量分析。通过对纳米材料的电化学、芦丁的电化学表征、缓冲液pH、富集时间、富集电位等条件的优化确定传感器的最佳工作条件。结果:Fe₃O₄@TiO₂@Au具有良好的吸附性、导电性，可有效提高传感器的灵敏度。芦丁浓度与其对应的氧化峰电流分别在0.02～20.00,20.00～200.00μmol/L的浓度范围内呈线性关系，检出限(S/N=3)为0.006 4μmol/L,线性范围较宽、检出限较低，明显优于其他电化学传感器且制备的传感器...     

花状TiO2/氟硅烷构筑超双疏棉织物及其光催化性能

制备了具有超双疏、光催化、自清洁等多种功能的多层次TiO₂/氟硅烷织物,分析了功能织物的抗润湿性能、表面形貌、表面化学成分、化学环境耐受性、热稳定性以及在光催化应用方面的性能。研究结果表明,当TiO₂、含氟试剂以及TEOS的添加量分别为0.3 g、0.3 mL和0.2 mL时,整理的棉织物具有良好的超疏水、超疏油性能,接触角达到150°以上,以及优良的耐水洗性和耐酸碱性。锐钛矿型TiO₂与含氟试剂均匀负载到棉织物表面,不仅使超亲水性的棉织物达到拒水、拒油的效果,还在一定程度上具有较优的光催化效应,在模拟太阳光下,对商品染料活性红195的降解率达到78%以上。     

PVA/SS复合纳米纤维的形态研究

以去离子水为溶剂,配制聚乙烯醇(PVA)和丝胶(SS)质量分数不同的PVA/SS共混液,并采用静电纺丝技术纺制PVA/SS复合纳米纤维膜。研究PVA/SS复合纳米纤维的表面形貌和直径,发现:当PVA质量分数在6.0%～10.0%,PVA与SS质量比不小于1时,都能纺制出PVA/SS复合纳米纤维。该研究结果有利于将废旧丝胶再生制成功能性新材料。     

聚丙烯腈/BaTiO3复合纳米纤维过滤膜的制备及其性能

为制备高效低阻的纳米纤维过滤膜,将无机驻极体BaTiO₃纳米颗粒加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,利用静电纺丝方法制备PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜,对其表面形貌、化学结构、水接触角、力学性能和过滤性能进行分析。结果表明:PAN/BaTiO₃纳米纤维的直径比纯PAN纳米纤维略有降低,且BaTiO₃纳米颗粒均匀地分散在纤维内部;与纯PAN纳米纤维膜相比,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的水接触角更大,抗污染能力更强,拉伸强度最高增加了75.5%;当BaTiO₃质量分数为0.75%时,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的过滤效率为98.9%,阻力压降为42.7 Pa, 品质因子为0.105 6,其中静电吸附作用占总过滤效果的36.2%,该纤维膜过滤性能最好,且具有一定的循环使用性能。     

Ag6Si2O7/TiO2 复合光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解性能

为制备具有稳定性能的可见光催化剂,采用原位沉积法制得Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合可见光催化剂。对光催化剂的表面形貌、结晶结构、化学元素组成和荧光光谱进行分析。在可见光照射下,以亚甲基蓝为有机污染物模型,探讨了TiO₂质量分数对复合光催化剂光催化降解效率的影响。结果表明:Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合光催化剂中,Ag₆Si₂O₇均匀地包覆在TiO₂表面,二者以核壳结构形式紧密结合,且Ag、Si和Ti是以Ag⁺、Si⁴⁺和Ti⁴⁺存在;与纯Ag₆Si₂O₇和纯TiO₂相比,Ag₆Si₂O₇/TiO₂光催化剂具有更高的可见光光催化活性;当TiO₂质量分数为20%时,对亚甲基蓝降解效果最佳,在20 min内降解率达到98.6%。这种新型高效复合可见光催化剂可用于处理印染废水,具有广阔的应用前景。