季铵化聚乙烯醇-钛酸四丁酯杂化膜对罗丹明B的吸附性能

以季铵化聚乙烯醇(QPVA)与钛酸四丁酯(TBT)为原料通过溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化膜,进而考察了其对罗丹明B(RB)的吸附性能。结果表明,当吸附时间90min、pH值4、RB的初始浓度110mg/L、温度40℃、TBT的质量分数为5%,该膜对RB的吸附量最大(32.92mg/g)。利用吸附动力学和热力学模型对该膜吸附RB的过程进行模拟,结果表明:RB在该杂化膜上的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学可以用拟二级动力学模型描述。ΔG、ΔH和ΔS的计算结果表明:该杂化膜对RB的吸附是自发的吸热过程。     

蛭石/聚乙二醇/丙烯酸水凝胶对阳离子染料的吸附研究

研究了用辉光放电电解等离子体引发合成的蛭石/聚乙二醇/丙烯酸(VMT/PEG/AA)水凝胶对常见阳离子染料结晶紫、亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附行为,考察了pH值、吸附时间、初始染料浓度等因素对吸附量的影响,同时对水凝胶的吸附-解吸性能进行了研究。结果表明:VMT/PEG/AA水凝胶达到吸附平衡的时间为3h,最佳pH值为6,其对染料的吸附行为符合准二级动力学方程,水凝胶具有一定的解吸和再生能力。     

聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料的制备与性能

为缓解工业废水中金属离子和染料造成的环境压力,增加碱木质素的利用率,将碱木质素进行胺化改性后引入到聚乙烯醇缩甲醛中制备聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料(PAFM),并对其吸附性能和絮凝性能进行测定,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和热重分析对其表征。结果表明,聚乙烯醇(PVA)5 g,甲醛4 m L,硫酸4 m L,胺化碱木质素15%,交联温度120℃,PAFM对Cu2+的吸附性能好。傅里叶变换红外光谱显示,碱木质素得到胺化改性,并成功与PVA反应生成PAFM;PAFM的含氮量为1.20%,较聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PLFM)增加了1.02%;SEM显示发泡材料具有很好的孔隙结构;热重分析显示,PAFM具有更好的耐热性。对Cu2+的吸附性能在12 h时达到饱和,其吸附等温线满足V型吸附等温线模型;PAFM添加量为3 g/L时,酸性条件下的絮凝性能更好,对溶液的脱色率达到73.52%。     

温度和pH双重敏感超支化聚醚胺的合成及在水溶液中的自组装

通过四官能度单体1,8-对孟二胺与二官能度单体聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚的亲核加成/开环反应,设计合成具有温度/pH双重敏感性的超支化聚醚胺,并采用红外光谱对超支化聚醚胺进行表征。探讨了所合成的一系列超支化聚醚胺的浊点与其分子结构中n(PO)/n(EO)比值的关系;此外,考察了在不同pH环境下,超支化聚醚胺浊点的变化。结果表明,超支化聚醚胺的浊点与分子中n(PO)/n(EO)的比值呈线性关系(y=-4.22x+50.36),浊点随pH的升高而降低。动态光散射和透射电镜分析表明超支化聚醚胺在室温时以纳米胶束形式均匀分散在溶液中,温度升高,胶束粒径增大至微米级,并发生相分离。     

有机氟改性超支化水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料,合成出了超支化聚氨酯核HBPU-0;以IPDI、聚醚多元醇(N220)、DMPA及甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等原料合成带有双键的线型聚氨酯,然后将线型聚氨酯接枝到HBPU-0上,再与甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)反应,制备了有机氟改性的超支化水性聚氨酯。通过红外光谱和核磁共振对聚合物进行表征,并研究了加入HEMA对乳液粒径、乳液的机械稳定性以及胶膜的力学性能、水接触角、吸水率和热性能的影响。测试结果表明,随着有机氟含量的增加,乳液水接触角和粒径增大,胶膜的拉伸强度升高,断裂伸长率下降,吸水率下降。加入有机氟后,胶膜耐热性有所提高,当有机氟含量为10%时,综合性能最佳,此时乳液粒径为145nm,胶膜的水接触角为93.4°,拉伸强度为11.7MPa,断裂伸长率为360%,48h吸水率为6.12%。     

聚醚胺固化环氧有机硅杂化涂层的制备及防腐蚀性能研究

使用3种不同结构的聚醚胺(Jeffamine D230,D400,T403)分别固化环氧有机硅杂化树脂制备出有机-无机杂化涂层,并与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)固化的杂化涂层在机械性能、附着力和防腐蚀性能上进行了比较。研究结果表明,与APTES相比,聚醚胺可以提高杂化涂层的耐冲击高度1倍以上;聚醚胺D230和T403没有降低杂化涂层的硬度,而D400降低了杂化涂层的硬度;聚醚胺可以明显提高杂化涂层的初始附着力,同时大幅改善了涂层在老化过程中的"湿附着力"。采用盐雾实验和交流阻抗测试研究了杂化涂层的耐腐蚀性能,结果表明聚醚胺固化剂明显改善了APTES固化杂化涂层的易开裂性,并提高了杂化涂层的耐腐蚀性能。     

温度和pH双重敏感超支化聚醚胺的合成及在水溶液中的自组装EI北大核心CSCD

通过四官能度单体1,8-对孟二胺与二官能度单体聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚的亲核加成/开环反应,设计合成具有温度/pH双重敏感性的超支化聚醚胺,并采用红外光谱对超支化聚醚胺进行表征。探讨了所合成的一系列超支化聚醚胺的浊点与其分子结构中n(PO)/n(EO)比值的关系;此外,考察了在不同pH环境下,超支化聚醚胺浊点的变化。结果表明,超支化聚醚胺的浊点与分子中n(PO)/n(EO)的比值呈线性关系(y=-4.22x+50.36),浊点随pH的升高而降低。动态光散射和透射电镜分析表明超支化聚醚胺在室温时以纳米胶束形式均匀分散在溶液中,温度升高,胶束粒径增大至微米级,并发生相分离。     

超支化环氧树脂的制备与应用

综述了各类超支化环氧树脂的合成工艺,主要包括聚酯型、聚醚型、聚酯聚醚型和聚烷烃超支化环氧树脂。超支化环氧树脂的合成工艺主要有缩水甘油直接法、环氧氯丙烷间接法、原子转移聚合法、双键加成法。对超支化环氧树脂的合成工艺、产品特征进行了分析。总结了超支化环氧树脂作为增韧剂的应用现状及发展前景。     

麦麸对中性红和孔雀石绿染料污水吸附机理研究

采用麦麸吸附剂对模拟印染废水中的中性红和孔雀石绿进行生物吸附处理。在染料初始浓度为100mg/L、麦麸投加量为4.0g/L、吸附时间为90min的条件下,当中性红溶液pH值为7时,麦麸对中性红的去除率达98.05%;当孔雀石绿溶液pH值为5.0时,麦麸对孔雀石绿的去除率为95.35%。动力学研究表明,麦麸对2种染料的吸附过程均符合准二级动力学方程,说明该吸附过程以化学吸附为主。使用Freundlich等温吸附方程可较好的拟合麦麸对2种染料的吸附,说明该吸附以多分子层吸附为主,对中性红的饱和吸附量为24.54mg/g,对孔雀石绿的饱和吸附量为23.88mg/g。     

有机/无机杂化膜的制备及其吸附脱除水溶液中的Cr(Ⅵ)

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,季铵化聚乙烯醇(QPVA)为有机基质,采用溶胶-凝胶法制备QPVA/TEOS有机/无机杂化膜,并将其作为吸附材料用于脱除水溶液中的Cr(Ⅵ)离子。结果表明,具有较好吸附效果的膜为TEOS质量分数为15%的有机/无机杂化膜。在Cr(Ⅵ)离子初始浓度为90mg/L的条件下,复合膜的最优吸附工作条件为吸附时间为100min,pH=3。此时计算得到的最佳吸附容量为20mg/g。动力学研究表明,实验数据符合拟二级吸附动力学模型,等温吸附遵循Freundlich曲线。热力学数据表明,该吸附反应为吸热的自发过程。     

胺基改性二氧化硅气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能

超轻多孔二氧化硅气凝胶具有极低密度、超高孔隙率和大比表面积的特点,是优异的吸附剂载体.但是,二氧化硅气凝胶骨架表面以硅羟基为主,对污染物的吸附选择性差、吸附容量低.本研究采用共前驱体的方法制备了胺基改性二氧化硅气凝胶块体材料,系统考察了其对模拟污染物阴离子染料刚果红的吸附性能.结果表明,胺基改性二氧化硅气凝胶对刚果红有优异的吸附性能,在较宽pH(3～9)范围内,吸附容量可达800～900 mg/g,吸附等温线符合Langmiur模型;胺基改性气凝胶对刚果红的吸附速率快,1 h内吸附量可达饱和吸附量的80％以上,吸附动力学符合准二级动力学模型;动态吸附实验也显示胺基改性气凝胶对刚果红具有优异的的吸附穿透容量.故改性二氧化硅气凝胶是一种性能优异的阴离子染料吸附剂.     

聚醚改性超支化聚合物的合成及性能

以偏苯三酸酐,环氧氯丙烷和季戊四醇为原料合成超支化聚酯,采用聚乙二醇(PEG)对合成的超支化聚酯进行改性。通过红外光谱、凝胶渗透色谱等对合成的聚醚改性超支化聚合物进行表征,研究了合成聚合物的表面活性,结果表明:采用PEG600、PEG800和PEG1000对超支化聚合物进行改性得到的聚合物具有良好的表面活性,25℃时它们的临界胶束浓度分别为0.00075g/mL、0.01517g/mL和0.033g/mL。     

聚醚改性超支化聚合物的合成及性能

以偏苯三酸酐,环氧氯丙烷,和季戊四醇为原料合成超支化聚酯,采用聚乙二醇(PEG)对合成的超支化聚酯进行改性。通过红外光谱、凝胶渗透色谱等对合成的聚醚改性超支化聚合物进行表征,研究了合成聚合物的表面活性,结果表明,采用PEG600、PEG800和PEG1000对超支化聚合物进行改性得到的聚合物具有良好的表面活性,25℃时它们的临界胶束浓度分别为0.00075g/mL、0.01517g/mL、0.033g/mL。     

非等温DSC研究超支化聚醚/PEG/IPDI体系的固化反应动力学

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了超支化聚醚对聚乙二醇/异佛尔酮二异氰酸酯体系(PEG/IPDI)固化反应动力学的影响。结果表明,PEG/IPDI体系的固化反应表观活化能约为53.278 kJ/mol,反应级数为0.914,指前因子为1.500×105min-1;加入6%的超支化聚醚后,体系的固化峰温升高,表观活化能、反应级数和指前因子分别提高至87.577 kJ/mol、0.960、1.201×1010min-1,机理函数仍遵循Avrami-Erofeev方程G(α)=[-ln(1-α)]n,只是方程中的指数n有所变化。超支化聚醚对PEG/IPDI体系的固化反应有一定的延缓作用,但不改变固化机理。浅析了超支化聚醚影响PEG/IPDI体系固化的原因。     

不同盐溶液对杂化双交联聚丙烯酸水凝胶力学性能的调控

采用"一锅法"制备了杂化双交联聚丙烯酸水凝胶,再通过分别浸泡氯化铝、氯化钙、氯化钠形成聚丙烯酸-铝(PAAc-Al~(3+))、聚丙烯酸-钙(PAAc-Ca~(2+))、聚丙烯酸-钠(PAAc-Na+)杂化双交联水凝胶,同时对PAAc-Na+凝胶的自愈合性能进行研究。结果表明,随着金属离子价态及同等价态离子浓度的增加,凝胶的力学强度逐渐增加,PAAc-Al~(3+)的拉伸强度达到3.47 MPa,比PAAc-Ca~(2+)拉伸强度(2.63 MPa)、PAAc-Na+拉伸强度(1.79 MPa)大,但是断裂伸长率为PAAc-Na+的最优,达到1320.9%。同时对凝胶含水量进行测试可知,随着离子价态及同等价态离子浓度的增加,凝胶的含水量与体积逐渐减小,特别的是Na+调控的凝胶含水量与体积是先增加后减小。被宏观破坏的凝胶断面可自愈合,通过Na+调控后可拉伸至初始样条的0.3倍,拉伸强度约为初始样条的40%。     

不同盐溶液对杂化双交联聚丙烯酸水凝胶力学性能的调控EI北大核心CSCD

采用"一锅法"制备了杂化双交联聚丙烯酸水凝胶,再通过分别浸泡氯化铝、氯化钙、氯化钠形成聚丙烯酸-铝(PAAc-Al^(3+))、聚丙烯酸-钙(PAAc-Ca^(2+))、聚丙烯酸-钠(PAAc-Na+)杂化双交联水凝胶,同时对PAAc-Na+凝胶的自愈合性能进行研究。结果表明,随着金属离子价态及同等价态离子浓度的增加,凝胶的力学强度逐渐增加,PAAc-Al^(3+)的拉伸强度达到3.47 MPa,比PAAc-Ca^(2+)拉伸强度(2.63 MPa)、PAAc-Na+拉伸强度(1.79 MPa)大,但是断裂伸长率为PAAc-Na+的最优,达到1320.9%。同时对凝胶含水量进行测试可知,随着离子价态及同等价态离子浓度的增加,凝胶的含水量与体积逐渐减小,特别的是Na+调控的凝胶含水量与体积是先增加后减小。被宏观破坏的凝胶断面可自愈合,通过Na+调控后可拉伸至初始样条的0.3倍,拉伸强度约为初始样条的40%。     

磁性水滑石复合材料的制备及其对曙红Y的吸附性能

为了解决水滑石型（LDH）吸附剂在污水处理中难回收的问题,采用双滴沉淀法将磁性Fe₃O₄颗粒与具有吸附性能的Ni-Mg-Al-LDH水滑石相结合,合成了Fe₃O₄@Ni-Mg-Al-LDH磁性水滑石复合吸附材料,利用SEM、XRD、FT-IR和氮气吸附脱附等表征对Fe₃O₄@Ni-Mg-Al-LDH材料的形貌和结构进行测试,并将其用于曙红Y染料废水处理。结果表明,Fe₃O₄@Ni-Mg-Al-LDH对曙红Y染料的吸附在20 min内较为迅速,120 min后吸附趋于平衡,且随着曙红Y初始浓度的升高,Fe₃O₄@Ni-Mg-Al-LDH对曙红Y染料的吸附量也逐渐增加,最大吸附量达到108.6 mg·g^-1。同时,Fe₃O₄@Ni-Mg-Al-LDH对曙红Y的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动...     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附及脱附性能

以聚天冬氨酸(PASP)与木质纤维素(LNC)水溶液聚合法制备出的聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶(PASP/LNC)为吸附剂,对Pb(Ⅱ)进行吸附及脱附实验,研究溶液的初始离子浓度、pH值、吸附时间和吸附温度对溶液中Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,溶液中Pb(Ⅱ)初始离子浓度为0.04 mol/L,溶液pH值为5.5,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附量达到最大为972.35 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。采用X射线衍射分析、比表面积和平均孔径分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析PASP/LNC水凝胶的结构和吸附机理。使用HNO_3对PASP/LNC进行脱附实验。结果表明,HNO_3浓度为0.04 mol/L,脱附温度为30℃,脱附时间达到60 min时,最大脱附量为928.36 mg/g。吸附/脱附循环实验表明,PASP/LNC水凝胶重复使用4次后吸附量仍较高,是一种可重复使用的高效吸附材料。     

不同氧化程度氧化石墨烯/聚乙烯醇气凝胶对亚甲基蓝的吸附

氧化石墨烯(GO)对水中染料有着优异的吸附性能,但其氧化程度对复合材料吸附性能和机制的影响还未被充分研究。采用Hummer法,制备3种不同氧化程度的氧化石墨烯,与聚乙烯醇(PVA)复合得到三种GO/PVA气凝胶。利用红外光谱(FTIR)、元素分析(EA)和热重分析(TG)分析了3种GO的氧化程度;以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,通过静态吸附实验考察了GO氧化程度对GO/PVA气凝胶在不同溶液pH、吸附时间、初始浓度下对MB吸附性能的影响。通过吸附动力学模型、吸附等温线模型和吸附热力学模型探究了GO氧化程度对GO/PVA气凝胶吸附机制的影响。研究结果表明:GO/PVA气凝胶对MB的吸附行为受pH影响较小;提高GO的氧化程度可以明显提升GO/PVA气凝胶的吸附容量和吸附速度,GO氧化程度的提高增加了气凝胶上的吸附位点,有利于吸附。此外,GO氧化程度对GO/PVA气凝胶的吸附机制无明显影响。      

氧化石墨烯/海藻酸钙水凝胶复合膜对水中Cd(II)的吸附

将氧化石墨烯(GO)、致孔剂与海藻酸钠共混后与CaCl₂交联制备的GO/海藻酸钙（CA）水凝胶复合膜作为含重金属废水的吸附材料。采用SEM和TEM表征了复合膜的表面形貌及透射性能,且分析了GO的加入对复合膜的力学性能、平均孔径、水通量及表面官能团的影响。为探究GO/CA水凝胶复合膜的吸附性能,考察了其吸附Cd(II)的影响因素:pH（6~7）值、初始离子浓度、接触时间、温度（三者均正相关）。用FTIR、XPS在吸附前后对复合膜进行了表征;引入了吸附动力学和等温线模型分析其吸附机制。探究结果表明GO的加入提高了复合膜的力学性能、平均孔径及水通量;吸附过程遵循Langmuir等温线,属于单层吸附,拟合得到的最大吸附量为173.61 mg/g;伪一级和伪二级吸附动力学分别在低浓度和高浓度时能较好地描述吸附过程的动力学行为;吸附机制主要为物理作用力吸附和离子交换。经过5个连续的吸附-解吸循环证明了GO/CA水凝胶复合膜的可重复利用性。