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.     

常压干燥制备疏水SiO2气凝胶的影响因素分析

常压干燥制备SiO2气凝胶是近年来该领域的研究重点,工艺条件的优化是提高气凝胶性能的关键。以正硅酸乙酯为硅源,甲基三乙氧基硅烷为共前驱体,采用溶胶-凝胶法,结合老化和三甲基氯硅烷-正己烷-无水乙醇混合溶液的二次表面改性,通过常压干燥工艺制备疏水SiO2气凝胶。利用BET,FT-IR,SEM,TEM和接触角测试等手段对气凝胶进行表征,系统研究水解时间、老化时间、老化温度和改性剂用量对气凝胶性质的影响。结果表明:水解16h,凝胶于55℃下老化48h后,在三甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的摩尔比为1.56的混合液下改性48h制备的SiO2气凝胶的性能最好,其孔隙率92%,比表面积969m2/g,接触角达157°。     

静电纺纳米纤维光催化剂性能增强方法的研究进展

传统的纳米粉体光催化剂在使用过程中极易团聚,易流失,且难以分离回收,存在二次污染风险,光催化作为一种可高效利用太阳能进行污染物降解的高级氧化技术,具有环境友好的特点。首先介绍了单一组分静电纺纳米纤维光催化剂的研究进展及其存在的问题;在此基础上重点综述了增强改性静电纺纳米纤维光催化剂性能的方法,主要包括元素掺杂、表面贵金属负载、半导体复合、染料敏化以及接枝共轭聚合物,归纳总结了各种方法的合成手段、原理、优缺点和改进的方向。最后提出:未来应在开发具有高比表面积、高电子-空穴分离效率的新型光催化材料,以及具有多功能协同作用和高力学强度的新型光催化剂方面继续进行深入研究。     

碳纳米纤维气凝胶的制备及其吸油性能

先用静电纺丝-液相接收技术制备蓬松的聚丙烯腈(PAN)三维纳米纤维，然后将其进行热稳定化处理得到超轻纳米纤维气凝胶(CNFAs)。CNFAs内部是碳纳米纤维交叠形成的开孔网络，发生80%应变后能回弹到原形。用聚二甲基硅氧烷(PDMS)气相沉积疏水化处理后，CNFAs的水接触角增大到145°。研究了静电纺丝纳米纤维的原始堆积密度对CNFAs的体积收缩率、密度、吸油容量以及循环吸附量的影响，结果表明：这种气凝胶的机械性能优异。纳米纤维合适的初始堆积密度为4 mg·mL^-1，制备出的CNFAs对油类污染物的吸附量可达到自重的185倍；用燃烧和挤压方法10次循环回收吸附饱和的CNFAs，其吸附容量仍保持稳定。