炭黑在水性体系中的分散

综述了炭黑在水性体系中分散研究的最新进展。结合炭黑的结构、表面化学性质以及絮凝机理的分析,介绍了分 散剂法和炭黑表面接枝改性法对炭黑在水性体系中的分散。     

改性石墨烯对液压油摩檫学性能的影响

采用3种改性方法对5种不同厚度和不同氧化程度的石墨烯进行活性官能团改性,改善其在液压油中的分散稳定性,通过久置试验和离心试验考察改性石墨烯的分散稳定性,采用四球机摩擦试验、氧化安定性试验等考察改性石墨烯对液压油摩擦磨损性能和抗氧化性能的影响。结果表明：低氧化度的少层或多层石墨烯通过KH570和MMA、油胺、油酸3种方法改性后,添加到液压油中的分散稳定性较差;通过油胺和油酸改性的高氧化度石墨烯,在液压油中添加量（w）为0.01%时,可以获得能稳定分散1年以上的油溶性好的改性石墨烯液压油,而且抗磨减摩性能和抗极压性能均明显提高.     

改性氧化石墨烯对不同种类润滑油的性能影响

采用十六烷胺对氧化石墨烯进行改性处理,通过抽滤法、离心法和长期储存法研究改性氧化石墨烯在五种润滑油中的溶解性和分散稳定性,使用四球摩擦磨损试验机和梯姆肯试验机考察改性氧化石墨烯对油品抗磨、减摩和极压承载性能的影响,采用长时加热法考察了改性氧化石墨烯在各种润滑油中的热耐受性。结果表明,改性氧化石墨烯在添加剂含量较低的润滑油和矿物油型润滑油中加入少量可体现显著的抗磨减摩作用,改性氧化石墨烯在2500 N工况负荷以内能体现极压承载性能提升效果。改性氧化石墨烯在各类润滑油中具有良好的溶解性、分散稳定性和热耐受性。     

纳米二氧化硅改性及其在硅类消泡剂中的应用

利用硅烷偶联剂十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)对纳米SiO_2进行了有机表面接枝改性。采用红外光谱、电泳、热重分析、扫描电镜等分析手段对表面改性前后的纳米SiO_2进行表征,考察了反应温度、反应时间和偶联剂浓度对接枝率的影响。结果表明:WD-10以化学键合的方式结合在纳米SiO_2的表面,形成有机包覆层,明显改善其分散性能;在WD-10质量浓度为0.9 mL/g、反应温度60℃、反应时间1 h时,接枝率最高。在消泡剂体系中添加4%经改性后的纳米SiO_2进行乳化可明显改善消泡剂的破泡性能和稳定性。     

表面处理对LDPE／CB复合物PTC特性的影响

采用钛酸酯偶联剂对炭黑粒子进行了表面处理,研究了以改性的炭黑粒子为导电载流子,低密度聚乙烯为基体的导电复合材料的PTC行为及炭黑粒子分散状态。结果表明,明炭黑粒子进行表面处理,可使炭黑粒子在基体中呈均匀分布,并可显著提高LDPE／CB复合材料导电性,使PTC强度增加一个数量级,电阻稳定性得以改善。     

改性IM-5分子筛在甲苯甲醇烷基化反应中的催化性能

考察了磷改性、硅改性和磷/硅复合改性方法对IM-5分子筛的物化性能和催化性能的影响。采用XRF、BET、NH₃-TPD、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）方法对改性分子筛进行了表征。结果表明,磷改性有效消除了IM-5分子筛的强酸中心,微孔面积和微孔体积减小;硅改性覆盖了IM-5分子筛的外表面,介孔面积和介孔体积减小,分子筛的酸性中心减少,磷改性和硅改性方法均没有显著改善分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的对-二甲苯选择性。磷/硅复合改性对分子筛的酸性、微孔和介孔同时进行修饰,提高了分子筛催化甲苯甲醇烷基化反应的对-二甲苯选择性和二甲苯选择性,是改善IM-5分子筛择形效果的有效途径。     

纳米SiO_2接枝超支化聚酰胺的合成及性能评价

以丙烯酸甲酯和乙二胺为单体,采用发散法在纳米SiO_2表面接枝超支化聚酰胺,并用氨基乙磺酸进行端基改性,得到端磺酸基纳米SiO_2接枝产物(HB-PA-S);并对HB-PA-S在钻井液中的封堵性能进行了评价。采用FTIR、TG和粒径分析等方法分析了HB-PA-S的结构。表征结果显示,随反应代数的增加,氨基含量逐渐增加,但接枝率逐渐下降。HB-PA-S耐温350℃,接枝量为29.35%(w),中直粒径为413.1 nm,粒径分布较窄,分散均匀性好,聚结稳定性高。评价结果表明,HBPA-S的降滤失封堵效果很好,且添加量越多,滤失量降幅越大,HB-PA-S含量为5%(w)的封堵液体系的滤失量为11 m L。     

炭黑表面羟甲基化及马来酸酐接枝研究

为了改善导电炭黑与聚合物间的互生，利用炭黑表面氢原了是被取代的特点，用甲醛在炭黑表面引入羟甲基，再与马来酸酐进行酯化接枝。在反应时间为４小时、马来酸酐浓度为０．４ｍｏｌ／Ｌ、催化剂浓度为０．５ｍｏｌ／Ｌ时，接枝率最高。对马来酸酐接枝炭黑进行了结构表征和应用，结果表明：接板炭黑使ＰＶＣ分散性更好，并可显著提高抗冲击强度和拉伸强度。     

白炭黑表面修饰及其在橡胶复合材料中的应用

总结了近年来国内外对白炭黑表面修饰的研究进展,介绍了烷氧基偶联剂、环氧官能团、离子液体、生物小分子、小分子橡胶助剂等对白炭黑表面修饰的方法,以及白炭黑表面修饰对白炭黑/橡胶复合材料在轮胎胎面胶中应用性能的影响。此外,还对比了各种改性方式存在的优势和不足,并对白炭黑表面修饰方法的发展前景进行了展望。     

表面改性凹凸棒土在丝网油墨中的应用

实验以硅烷和钛酸酯偶联剂,对经超声波纯化处理的凹凸棒土进行表面改性,采用FT-IR、SEM、TEM等方法对凹凸棒土的改性效果、分散状态以及在丝网油墨中的应用性能进行了研究.结果表明,经硅烷和钛酸酯偶联剂表面改性的凹凸棒土在丝网油墨中能以针状棒晶形态均匀分散,两种偶联剂改性处理后的凹土和纯化凹土填充油墨的性能较改性前细度...     

改性炭黑制备工艺与性能研究

采用机械研磨的方法探讨了研磨时间、研磨介质、研磨介质类型对炭黑物理性能的研究,利用红外光谱仪、ASAP表面吸附仪对改性炭黑的显微组织形貌、表面结构、基团种类、孔道大小、孔容等进行了分析测试。结果表明:在相同工艺条件下,研磨时间是影响炭黑粒子结构改变的重要因素,研磨时间越长,炭黑粒子结构被改变的越多。研磨使炭黑粒聚结体结构被破坏,使表面基团的种类和数量发生改变,表面活性和极性增加,降低炭黑再附聚趋势,改善了炭黑的性能白炭黑复合改性炭黑性能实验结果表明:白炭黑添加量为10%的复相炭黑较白炭黑添加量为5%的复相炭黑性能优异     

改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能研究

采用硝酸和双氧水对活性炭进行氧化改性,研究改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能。采用Boehm滴定和FT-IR方法对改性活性炭表面官能团进行表征并用BET方法分析其物理结构,使用微库仑仪分析产物有机氯含量。结果表明,活性炭通过氧化改性可以在表面大量引入酸性官能团（羧基、内酯基、酚羟基）,酸性明显提高。通过脱氯实验发现,温度的提高可以显著增加改性活性炭的吸附性能,在350℃下,5%双氧水改性活性炭对有机氯的脱除率可高达96.6%。剧烈的氧化作用虽然能引入更多的酸性官能团,但对活性炭微孔结构破坏严重导致物理吸附容量降低,其综合的吸附效果未有显著提高。     

用于吸附甲苯的微介孔碳材料的制备及改性

在吸附甲苯过程中,吸附剂的选择是关键。在本论文中,合成了微介孔碳材料并进行了表征。在合成过程中,MCM-41为模板,蔗糖和糠醇分别做为碳源。分别考察了在不同甲苯初始浓度、温度和床层高度下,制备的碳材料的吸附性能。为了进一步提高碳材料吸附性能,利用硝酸对碳材料进行改性,并研究了改性碳材料的吸附性能。所制备的碳材料是典型的IV型等温线,孔径分布集中在微孔和介孔。与MCM-41相比,制备的碳材料具有高的吸附能力。改性以后,碳材料的比表面积和含氧官能团都增大,使得碳材料吸附量从改性前的185.3 mg/g增大到514.7mg/g。碳材料的表面积和表面化学特性决定了其吸附性能。     

纳米MoS_2在润滑脂中的分散稳定性研究

研究了月桂酰胺丙基氧化胺分子改性纳米MoS2在润滑脂中的分散稳定性,采用红外光谱和扫描电镜表征改性后的纳米MoS2在润滑脂中的结构和存在方式。结果表明,采取月桂酰胺丙基氧化胺分子包裹MoS2的方式对纳米MoS2进行改性,使得纳米MoS2在润滑脂中的离心分油率从64%降低到25%,说明月桂酰胺丙基氧化胺改变了纳米MoS2分子的表面性质,可使其更稳定存在润滑脂中,从而更好地起到润滑作用。     

Preparation and Modification of Micro-Mesoporous Carbon Materials for Toluene Adsorption

In the process of toluene adsorption, the choice of adsorbent is the key. In this work, micro-mesoporous carbon materials were prepared and characterized. The synthesis process was performed by using MCM-41 as the template, and sucrose and furfuryl alcohol as the carbon source, respectively. The toluene adsorption capacity of studied adsorbents was evaluated under different toluene initial concentration, temperature and bed height. In order to further improve the adsorption capacity, nitric acid was used for modification of the selected adsorbent. The adsorption performance after modification was also investigated. The prepared carbon materials were characteristic of typical type IV isotherms and pore size distribution was focused on micropores and mesopores. Compared with MCM-41, the prepared carbon materials showed high toluene adsorption capacity. After modification the specific surface area and oxygen groups of adsorbent were increased, making the adsorption capacity increase from 185.3 mg/g to a maximum value of 514.7 mg/g. The adsorption capacity of adsorbent mainly depended on its surface area and surface chemical property.     

固废基活性炭制备及其甲苯吸附机制研究

采用固废资源废弃活性炭为炭源前驱体,加入碱性助剂,经炭活化制备了再生活性炭（RAC, regeneration activatied carbon）样品,并进一步通过高铁酸钾改性处理,最终制备得到高性能VOCs吸附炭。同时通过SEM、RAMAN、FT-IR、XPS、动/静态吸附等表征设备,对改性前后的样品进行系统研究。研究结果表明,经过强氧化剂高铁酸钾改性后的RAC比表面积和孔体积提升了1.4倍,缺陷程度增强,表面含氧官能团含量显著增加。其中高铁酸钾改性24h后的样品对甲苯动态吸附性能最好（375.5mg/g）,相比于原始样品RAC动态吸附量（192.8mg/g）增加了一倍;静态吸附测试结果发现RAC-6%K2FeO4+H2SO4-24h最大静态吸附量为796mg/g,表明高铁酸钾改性处理,能够显著增加RAC的VOCs吸附性能。此外,通过连续吸-脱附循环实验测试发现,第五次再生后的样品RAC-6%K2FeO4+H2SO4-24h仍然保持91%的吸附性能,具有良好的循环稳定性,对于工业VOCs废气的高效净化具有重要应用价值。     

树枝状介孔二氧化硅纳米球负载氧化钴催化剂催化氧化甲苯

以树枝状介孔二氧化硅纳米球(DMSNs)为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列不同钴负载量的催化剂,利用XRD、SEM、TEM、BET、H₂-TPR、O₂-TPD、XPS、EPR、Raman等技术对催化剂的物理化学性质进行了表征分析,同时考察了催化剂对甲苯的催化氧化活性及其稳定性。结果表明：所制备的钴基DMSNs催化剂具有高比表面积和有序介孔结构,有利于活性组分的分散及活性位与反应物的接触;随着Co负载量的增加,催化剂活性呈现先增加后下降的趋势;其中,10%Co/DMSNs催化剂活性最佳,甲苯转化率为90%时的温度(T90)达到268 ℃(质量空速为15000 mL/(g·h)、甲苯初始体积分数为50μL/L),并且表现了优异的抗水性能和稳定性。该催化剂活性组分主要以Co²⁺形式存在,拥有更多的氧空位和高活性氧物种,有利于甲苯催化氧化反应的进行。而载体特殊的形貌结构和钴氧物种与载体较强的相互作用提高了催化剂的稳定性。     

改性微孔-介孔多级孔碳材料的制备及其甲苯吸附性能

为寻求高效有机废气吸附剂,选取石油化工行业特征污染物甲苯为研究对象,以MCM 41分子筛作为模板,制备大比表面积微孔 介孔多级孔碳材料。采用硝酸改性,分别考察了硝酸浓度、改性时间、改性温度对改性材料甲苯吸附性能的影响,并采用正交实验确定最佳改性条件。结果表明,合成微孔 介孔多级孔碳材料比表面积高达110408 m2/g,平均孔容为052 cm3/g,对模拟甲苯有机废气饱和吸附量可达0107 g/g;硝酸改性后,微孔 介孔多级孔碳材料甲苯吸附性能显著提高。最优的制备条件为硝酸质量分数20%、改性时间10 h、改性温度60℃。在此条件下制备的硝酸改性微孔 介孔多级孔碳材料的甲苯饱和吸附量可达0687 g/g。