MnO_x/ZrO_2催化剂制备及催化臭氧氧化降解甲基橙

以商品化ZrO_2为载体,采用等体积浸渍法制备MnO_x/ZrO_2催化剂,对目标污染物甲基橙溶液进行催化臭氧降解效果研究。比较不同焙烧温度(350、400、500和550℃)、不同MnO_x负载量(5%、10%、15%和18%)等制备条件对催化剂活性的影响,结果表明:在400℃,MnO_x负载量为15%时,催化剂对催化臭氧降解甲基橙溶液表现出最好的活性。反应进行60 min后,甲基橙溶液的脱色率达92.8%,较单独臭氧氧化提高了36.1%。催化剂15%MnO_x/ZrO_2(400℃)的酸碱使用范围(pH为2.7、6.5、8.7、10.8)实验表明:甲基橙溶液不同初始pH条件同样会影响催化剂的活性,且pH=2.7时表现出最好的催化效果,甲基橙脱色率可达95%。循环实验表明,15%MnO_x/ZrO_2(400℃)具有较好的稳定性,催化剂循环使用三次后,甲基橙溶液脱色率仍保持在85%以上,且活性组分的流失是降低催化剂活性的一个重要原因。     

PP非织造布的生物大分子接枝改性

采用环氧型交联剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)及生物大分子(壳聚糖或胶原蛋白)对氨气低温等离子体处理后的聚丙烯(PP)非织造布进行表面接枝改性,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能。结果表明:氨气低温等离子体处理后的PP非织造布表面产生了可参与接枝反应的活性基团;EGDE具有较好的交联效果,壳聚糖的接枝效果高于胶原蛋白,较佳的接枝反应条件为交联剂0.15 g,壳聚糖质量浓度12 g/L,反应温度45℃,反应时间8 h;壳聚糖接枝改性后PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能均得到改善,其酸性染料上染率约49%,芯吸高度0.8 cm,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌率分别达96.9%和93.4%。     

聚丙烯非织造布表面的紫外光固化改性

为了改善聚丙烯(PP)非织造布的亲水性能，提高水通量，通过照射紫外光(UV)引发自由基聚合法，使丙烯酸树脂与HEMA在PP非织造布表面发生交联聚合反应，进行紫外光固化亲水改性。研究了亲水单体和光引发剂的浓度以及紫外光照射时间对聚丙烯非织造布亲水性能的影响。利用红外光谱和扫描电镜对改性PP非织造布表面的化学组成和形貌结构进行表征，通过接触角和水通量分析了改性后PP非织造布的亲水性和耐久性。结果表明，当丙烯酸树脂与HEMA的质量比为2∶1、固含量占亲水改性溶液总量的20%、光引发剂184的含量为2%、光照时间为15 s时，达到改性后PP非织造布的最优亲水性能，接触角由初始的126°下降至42°,水通量由5 543 L/(m²·h)提升至6 035 L/(m²·h),并且，具有良好的耐久性。     

激光表面改性对聚丙烯非织造布性能的影响

采用激光技术对聚丙烯(PP)非织造布进行表面改性处理,探讨了激光功率和进布速度对PP非织造布的面密度、厚度、抗静电性、透气性、断裂强力和色泽度(K/S)的影响。结果表明:激光表面改性对PP非织造布的抗静电性、面密度和厚度影响不大;进布速度对PP非织造布的透气性、断裂强力和K/S的影响比激光功率显著,但是激光功率相比进布速度对接触角的影响更明显;随着进布速度的提高,PP非织造布的断裂强力先增加后减小,透气性、接触角和K/S呈下降趋势;随着激光功率的增大,PP非织造布的透气性先增加后趋于稳定,断裂强力和接触角显著降低,K/S增加;当激光功率为40 W,进布速度为9.0 m/min,激光表面改性处理后的PP非织造布的综合性能较好。     

MnO_x/ACF的制备及制备条件对UDMH降解性能影响

采用甲醇原位还原KMnO_4,室温条件下在阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)的辅助下将锰氧化物(MnO_x)负载于活性炭纤维(ACF)表面,制得MnO_x/ACF复合材料。分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对MnO_x/ACF进行表征,并将制得的MnO_x/ACF用于UDMH(偏二甲肼)废水处理。SEM结果显示:随负载量增加,MnO_x/ACF表面MnO_x形貌由疏松地衣状转变为堆叠的纳米球状体。XRD表征分析表明:负载的无定型MnO_x具有类似水钠锰矿结构。制备条件对UDMH降解效果影响的实验表明:材料表面MnO_x负载量随KMnO_4添加量的增加而增加,UDMH去除率也随之增加,但当添加量超过最优值时,其去除率并无明显上升;甲醇添加量过多不利于MnO_x负载,导致UDMH去除率降低;适量添加CTAB有利于MnO_x负载。     

CuO/Al2O3催化臭氧氧化降解酸性红B的研究

采用浸渍法制备了CuO/Al_2O_3催化剂,并将其用于催化臭氧氧化降解酸性红B,研究了CuO负载量、催化剂投加量、臭氧流量等因素对COD去除率的影响。通过加入羟基自由基抑制剂叔丁醇,判断CuO/Al_2O_3催化臭氧氧化降解酸性红B的途径。运用XRD、XPS、SEM、EDS、BET等表征手段对催化剂的结构和性能进行表征,实验结果表明,载体上的铜物种均为CuO,且均匀地分布在载体上。CuO/Al_2O_3催化剂的加入能够促进臭氧分解羟基自由基降解酸性红B,当CuO负载量为1.0%,催化剂投加量为5.56 g/L,臭氧流量为15 L/min时,具有较好的COD去除率。     

ZSM-5负载双金属组分协同臭氧降解化工废水

从游离态金属离子溶液中筛选出性能较为优异的Zn、Co,并以Zn、Co作为双金属活性组分,制备出不同负载量的双金属复合催化剂。采用扫描电子显微镜、红外光谱和紫外漫反射光谱等方法对催化剂进行样品表征,并进一步探究该催化剂在废水中的应用效果。结果表明：当催化剂中双金属组分负载量(质量分数)为5%时,其与臭氧组成的体系对化工废水的作用效果较好,100 min后废水化学需氧量(COD)降解率为99.1%,且催化剂重复使用6次后,废水COD降解率仍可达91.7%。     

碳烟催化燃烧催化剂Mn/K2Ti8O17的制备、表征与催化性能

针对柴油机尾气中碳烟颗粒的污染问题,设计开发了系列不同MnO_x负载量的碳烟催化剂Mn/K_2Ti_8O_(17)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)及碳烟程序升温还原(soot-TPR)等技术对催化剂的结构和氧化还原性能进行了表征,并利用程序升温氧化系统考察其碳烟催化活性。结果表明,载体K_2Ti_8O_(17)自身具有高活性,负载MnO_x后活性进一步提高,MnO_x最适宜的负载量为10%(质量分数,下同)。产生高活性的原因是催化剂表面MnO_x颗粒分布较均匀,与载体发生了强相互作用,产生了较多Mn~(4+)。Mn~(4+)在氧化还原循环中起重要的作用,所以较多的Mn~(4+)提高了催化剂的氧化还原能力。10%Mn/K_2Ti_8O_(17)活性高的另一原因是表面活性氧(表面吸附氧)较多,氧物种流动性较好,可以很快地补充燃烧过程中消耗的吸附氧物种,从而提高反应速率。     

aMn-bCu/Y催化剂协同臭氧催化氧化降解甲苯

采用浸渍法合成了一系列不同Mn、Cu负载量的aMn-bCu/Y催化剂,在常温下研究了其协同臭氧催化氧化降解甲苯的性能。BET、XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR、XPS结果表明,Mn、Cu负载量对催化剂的比表面积、结晶相、表面酸性、还原性质和表面金属化学价态有着显著影响,其中18Mn-6Cu/Y催化剂(即Mn、Cu质量分数为18%,6%),甲苯降解性能最优,归因于其高度分散的MnO_x物种、适宜的酸性、氧化还原能力强、晶格氧流动性好及丰富的Mn⁴⁺粒子。常温下,协同臭氧催化氧化甲苯反应6 h, 18Mn-6Cu/Y催化剂的甲苯转化率可达98%,CO₂选择性为82.1%,而其它负载量催化剂则呈现不同程度的降低。     

聚丙烯熔喷非织造布基导电复合柔性薄膜制备与性能

以聚丙烯(PP)熔喷非织造布和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料，采用氧化石墨烯(GO)和AgNO₃对PP熔喷非织造布进行导电改性，在其表面浇铸PVDF溶液制得具有三明治结构的PVDF/PP熔喷非织造布复合柔性薄膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、数字万能表、万能试验机对熔喷非织造布及改性试样的形貌结构、表面组成、电阻率及力学性能进行分析。结果表明：PP熔喷非织造布经GO和AgNO₃改性后导电效果显著，电阻率最低可达46.5Ω·m。对复合柔性薄膜的力传感性能进行测试，发现结合S型电极片时其压力传感灵敏度最好，在传感器检测显示模组100 g量程内数值稳定仅需5 s，有望在压力检测和人体运动监测领域发挥重要作用。     

用于丙烷催化燃烧的Pd_xPt_y-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂

以ZSM-5分子筛、铝溶胶、硝酸钯、硝酸铂和水为原料制备分子筛浆料,采用真空抽提-一次涂覆法在堇青石蜂窝陶瓷载体表面制备出Pd_(x )Pt_y-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂,考察了Pd负载量、ZSM-5分子筛的硅铝比和Pd/Pt质量比对整体式催化剂的丙烷催化燃烧性能的影响,并用超声波振荡、SEM、XRD、H_2-TPR和C_3H_8-TPD等手段对整体式催化剂进行了表征。当球磨时间为60 min,分子筛浆料固含量为38%时,整体式催化剂的涂层上载量可达到178 g?L~(-1),涂层脱落率低于0.5%。Pd_2Pt_3-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂(贵金属总负载量为1.2g?L~(-1))对于丙烷的催化燃烧具有较好的催化活性(T_(50)=259℃,T_(90)=323℃)和稳定性,具有良好的工业应用前景,其中较低的ZSM-5分子筛硅铝比以及Pd和Pt之间的相互作用增加了对丙烷的吸附能力和表面活性氧物种的数量,从而提高了整体式催化剂的催化活性。     

TiO2/AC复合材料的制备及其对孔雀石绿的光催化降解

以活性炭为载体,用溶胶-凝胶法制备了不同TiO2负载量的TiO2/AC复合光催化剂,运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱仪(FT-IR)对该催化剂进行表征.探讨了TiO2的负载量、光催化剂质量浓度、溶液的初始质量浓度等因素对孔雀石绿降解效率的影响,并对催化剂进行了回收再生实验.结果表明,TiO2负载量为30％时的复合催化剂为锐钛矿相,对孔雀石绿的降解具有良好的光催化活性,且回收7次重复使用降解效果仍在95％以上.     

国内聚丙烯非织造布产业发展现状分析

综述了Spherizone工艺、Horizone工艺和ST-Ⅲ工艺3种典型聚丙烯(PP)生产工艺,以及非织造布用PP、PP非织造布生产工艺的特点;分析了PP、PP非织造布的供需和应用现状.PP非织造布主要采用纺黏法、熔喷法、熔喷和纺黏复合(SMS)法生产,具有工艺流程短、生产速率快、产品成本低等特点,广泛应用在医疗卫生...     

石油焦基活性炭/二氧化钛复合型光催化剂污水处理性能的研究

以高比表面积石油焦基活性炭为载体,利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)负载型光催化剂,并探讨其对亚甲基蓝光催化降解性能。使用XRD、SEM、BET、TEM及EDS等检测手段,对催化剂表面形态进行表征。通过考察不同负载量、煅烧温度、升温速率、煅烧时间、固液比及亚甲基蓝浓度等因素对亚甲基蓝降解性能的影响,结果表明:所制备的负载型光催化剂,Ti O_2颗粒能均匀地分散在活性炭表面,颗粒尺寸在10 nm左右,对亚甲基蓝具有较好的降解作用。在活性炭负载量6%、煅烧温度350℃、煅烧时间2 h、升温速率15℃/min、固液比0.5 g/L条件下制备的负载型催化剂,对浓度为10.44 mg/L的亚甲基蓝溶液,其降解率可达99%以上。对降解过程进行动力学模拟分析,该催化剂对亚甲基蓝催化降解过程符合准二级动力学模型,反应速率常数k为6.76 L/(g·min)。     

低温MnO_x/AC催化剂的制备及性能研究

采用浸渍法制备MnO_x/AC催化剂,考察了不同的锰前驱体、催化剂焙烧温度、锰氧化物负载量等对催化剂脱硝活性的影响,并通过H_2-TPR对催化剂进行了表征。结果表明,以KMnO_4为锰前驱体,锰氧化物负载量为20%,400℃焙烧温度制得的催化剂具有最佳吸附脱硝性能。在180℃时,最大脱硝率在99%以上,通气120 min后脱硝率仍在80%以上。     

泡沫陶瓷负载锰氧化物的制备及催化臭氧化苯酚研究

采用泡沫陶瓷为载体,利用浸渍法制备了锰氧化物固相催化剂,研究了浸渍溶液种类与浓度对固相催化剂负载量及稳定性的影响,利用SEM、EDS对固相催化剂进行表征,并结合臭氧对苯酚进行降解实验研究。研究结果表明:采用0.5 mol/L Mn(NO3)2浸渍液负载率最大,达到2.32%,且稳定性最佳;制备的载锰固相催化剂对苯酚降解率达到89.6%,对应的COD降解率达到79.2%。     

火山岩负载含锰氧化物催化臭氧化降解水中亚甲基蓝

以火山岩为载体,采用等体积浸渍法制备MnO_x/火山岩催化剂,并对其进行XRD、SEM、XRF和BET表征,通过模拟亚甲基蓝废水实验对催化剂活性进行评价。XRD结果表明,110℃焙烧的催化剂开始生成MnO_2,200℃焙烧的催化剂中有明显的MnO_2衍射峰;300℃焙烧的催化剂中生成MnO_2,400℃焙烧的催化剂中生成Mn3O4。SEM结果表明,负载的MnO_2均匀分布在火山岩表面。在焙烧温度200℃和臭氧通量1.0 mg·min-1条件下,MnO_x/火山岩催化剂上的亚甲基蓝脱色率最大,反应时间12 min,脱色率达100%,亚甲基蓝的矿化度从36.14%提高至76.04%。催化臭氧化系统主要遵循羟基自由基的反应机理。     

生物大分子接枝改性丙纶非织造布研究

采用低温氧气等离子体处理聚丙烯(PP)非织造布,利用交联剂将处理后的PP非织造布与生物大分子壳聚糖或胶原蛋白进行接枝反应,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的性能。结果表明:在环氧交联剂的架桥作用下,等离子体处理后的PP非织造布可接枝壳聚糖或胶原蛋白,适宜的接枝反应条件为0.1 g交联剂,45℃下12 g/L壳聚糖溶液中反应8 h,或35℃下15 g/L胶原蛋白溶液中反应6 h;经氧气等离子体处理后,PP非织造布表面引入了大量的羟基和羧基,并参与接枝反应,壳聚糖的接枝效果优于胶原蛋白;接枝改性后PP非织造布的亲水性、染色性、抗菌性及伤口愈合能力均得到提高。     

活性炭负载锰催化Na_2S_2O_8降解亚甲基蓝的研究

采用浸渍法制备活性炭负载锰的催化剂,探讨了锰负载量、Na_2S_2O_8浓度、催化剂用量、亚甲基蓝的初始浓度、pH值以及无机离子对降解亚甲基蓝的影响,并运用XRD和SEM对该催化剂进行表征。实验结果表明:在锰负载量为6%、Na_2S_2O_8浓度为5.5g/L、催化剂用量为0.25g、亚甲基蓝初始浓度为14mg/L、pH值为5的条件下,亚甲基蓝的降解率最高为97.1%。     

高性能丙纶非织造布专用PP的开发

对国内外知名的丙纶非织造布专用聚丙烯(PP)(牌号分别为3155E3,S2040,H39S-2,YS835,H30S,S960)的基础物性、加工稳定性、晶型结构等进行了研究。结合卫生用品用丙纶非织造布的应用特点,采用第5代新型催化剂和可控流变技术开发了高性能丙纶非织造布专用PP PPH-Y35X。通过双层纺黏和多层纺熔丙纶非织造布的生产应用,以及对各类非织造布的内在质量、形貌、疵点情况的进一步分析研究表明,PPH-Y35X的综合性能与国外同类产品3155E3接近,相对分子质量分布较窄,为3.55。