三元共聚多孔丙烯酸酯类吸油树脂的合成及性能研究

以丙烯酸酯类为单体、苯乙烯为主要共聚功能单体,二乙烯基苯为交联剂,三氯甲烷为致孔剂,采用悬浮共聚工艺合成了一系列多孔的高吸油树脂。着重研究了树脂共聚单体组成、交联剂加量、引发剂用量以及分散剂加量等因素对吸油树脂吸油性能的影响。在最优化合成条件下制备的高吸油树脂具有较佳的吸油性能,对甲苯的吸附量可达32 g/g。     

加拿大一枝黄花纤维素合成吸油材料的工艺条件与吸附性能

以加拿大一枝黄花纤维为基材,采用悬浮聚合接枝共聚法制备吸油材料。考察了引发剂过氧化苯甲酰(BPO)用量、交联剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量和甲基丙烯酸甲酯(MMA)与甲基丙烯酸正丁酯(BMA)单体质量比对该产物吸油性能的影响,并通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)考察了加拿大一枝黄花接枝前后的性质。结果表明:产物表面附有聚合物,且原材料中的C=O键断裂,产生醚键。这说明加拿大一枝黄花表面已接枝甲基丙烯酸酯。在单体甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸正丁酯的质量比为0.75,引发剂BPO质量分数为0.7%和交联剂CTAB质量分数为1.2%的条件下制备吸油材料,其吸附葵花籽废油的性能较好,吸油倍率为21.036 g/g,且重复吸油性能较好。     

粗甘油生物基聚氨酯材料的制备及吸附性能研究

以生物质基粗甘油为主要原料,采用一锅法合成粗甘油基多元醇,进一步发泡制备了聚氨酯泡沫材料。在此基础上,利用甲基三氯硅烷对泡沫材料进行疏水改性,制备出改性聚氨酯吸油材料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和热重分析对改性前后泡沫的结构形貌、热稳定性和接触角进行表征,测试了改性聚氨酯吸油材料吸油性能。结果表明：经疏水改性后在泡沫表面合成了聚硅氧烷,水接触角由130°增大至140°,提高了吸油材料疏水性能。改性聚氨酯吸油材料对乙醇、甲醇、氯仿等8种有机物的吸附量范围为16.7～45.2 g/g。经循环使用50次后,吸油材料对柴油和大豆油的吸附量分别为最高吸附量的95.8%和97.6%,表现出优异的吸油性能。     

多元共聚高吸油树脂合成及性能研究

以(甲基)丙烯酸酯类、苯乙烯为主要共聚单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、二乙烯基苯(DVB)等为交联剂,采用悬浮共聚工艺合成了一系列高吸油树脂.研究了树脂共聚单体组成、丙烯酸单体链长、交联剂种类、交联度、引发剂量以及聚合工艺等因素对吸油树脂吸油量等性能的影响.结果表明:采用EGDMA交联时以丙烯酸十四酯的效果最佳,采用DVB交联时以丙烯酸十二酯效果最佳;交联剂种类及交联度大小对树脂吸油性能及树脂形态有明显影响;树脂交联度的大小明显影响树脂共聚物的转化率与可溶性分率,也明显影响树脂产品的收率.在最佳合成条件下制备的高吸油树脂具有较佳的吸油性能,对甲苯的吸附量可达17.32 g/g树脂.     

多孔吸油树脂的合成与性能研究

以甲基丙烯酸十二酯(LMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用悬浮聚合法制备了多孔吸油树脂,分析了致孔剂含量对树脂最大吸油率的影响,并研究了多孔吸油树脂对二甲苯和航空煤油的吸油性能。结果表明,致孔剂最佳含量为单体总质量的5%;多孔吸油树脂对二甲苯和航空煤油的最大吸油率分别为9.0g/g和6.2g/g,最大吸油时间分别为20min和30min;多孔吸油树脂对二甲苯和航空煤油的吸油速率分别为0.311min-1和0.180min-1,缓释速率分别为0.020min-1和0.015min-1。     

水体突发有机物污染应急吸附材料筛选

针对水体突发有机物污染应急处置需求,开展了常见吸油材料的有机物吸附性能测试,评估其在水体突发有机污染中的应用潜力。采用重量法测试了吸油棉、聚氨酯泡沫、颗粒树脂、岩棉板和吸油毡等5大类12种吸油材料的饱和吸附时间、饱和吸附倍率和保油率,以评价材料的吸油性、保油性以及疏水性,开展了高吸油材料对甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、对二甲苯和正己烷的吸附性能和保油性能测试,并进行了循环利用实验。结果表明,白色吸油棉、聚氨酯泡沫和岩棉在5 min内可吸油饱和,饱和吸油倍率在10 g/g以上。其中吸油棉和岩棉对测试的有机物也有良好的吸附能力,饱和吸附倍率为6.014～10.62 g/g,饱和吸附时间不超过5 min,且保持率均在90%以上。进行10次循环使用后,吸油棉的吸油倍率仍可维持在5.594 g/g;岩棉在进行6次循环使用后,饱和吸油倍率将下降至3.318g/g。因此,除常用的吸油棉以外,岩棉板也可作为应急吸油材料的备选。本研究结果可为水体突发有机物污染应急处置中吸附材料的选择提供参考和依据。     

壳聚糖基超疏水超亲油海绵的制备及性能表征

海上溢油事故的频发和工业含油废水的排放导致水体油类污染问题的日益突出,研制高效的吸油材料是解决油类污染的重要途径。本研究拟选用壳聚糖材料作为海绵基质,使用双亲性物质对其进行接枝,交联后制备获得超疏水超亲油海绵。结果表明,使用质量比为1︰1的壳聚糖与琥珀辛酯磺酸钠混合后加入环氧氯丙烷作为交联剂制备得到的海绵疏水亲油效果最佳,对三氯甲烷的吸附在1 s时达到吸附平衡,吸油量可达64.72 g/g。此外,本研究采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜成像对壳聚糖基超亲油超疏水海绵进行表征,以分析考察壳聚糖及海绵的结构以及吸油机理。此类海绵材料具有良好的水/油选择性吸附性能,也适用于水-油混合物的分离。     

多孔玉米淀粉吸油材料制备及性能

利用α-耐高温淀粉酶酶解法制备多孔玉米淀粉吸油材料,以吸油率为衡量指标设计实验优化多孔玉米淀粉的制备条件。结果表明,酶解温度50℃、酶解p H值为5.0、酶添加量3%、酶解时间12h、底物浓度25%,该条件下吸油率最高可达112.04%,对油脂吸附效果良好,其吸油率、比容积、膨胀率、透光率及溶解率性能指标比玉米淀粉分别提高了82.30%、21.94%、38.29%、7.39%、69.83%。FTIR分析表明,酶解作用使得玉米淀粉只是特征吸收峰有略微变化,并没有使玉米淀粉的分子结构发生显著改变;SEM分析显示,多孔玉米淀粉颗粒完整,孔洞明显,成孔效果良好,有利于增加比表面积,提升吸油性能。     

红麻芯基多孔吸油材料的制备及性能

红麻芯(KC)预处理后通过高速剪切分散形成水分散体系,经冷冻干燥,得到了红麻芯基多孔吸油材料(A-KC),再经甲基三甲氧基硅烷(MTMS)疏水化改性制备了具有多孔结构的吸油材料(MA-KC)。用SEM、FTIR、XRD、BET对材料的微观形貌、化学结构、热稳定性及孔隙结构进行了表征。结果显示:吸油材料具有超疏水特性(水接触角152?),材料密度仅为0.019 g/cm3,可漂浮于水体表面实现对油品及有机溶剂的快速吸附。考察了红麻芯粒径、碱浓度和悬浮液固含量等对多孔材料吸油性能的影响。结果表明:当红麻芯粒径为20~40目、Na OH和KC的质量浓度分别为40和10 g/L,m(MTMS)∶m(A-KC)=1∶10时,所得材料的吸油性能最佳,对二甲基亚砜(DMSO)、四氯化碳、柴油、原油等有机溶剂和油品的吸附倍率达20~45 g/g,并在30 s内迅速达到吸附饱和状态。     

碱木质素接枝聚丙烯腈多孔材料的性能表征

在碱木质素与丙烯腈单体接枝共聚过程中分别添加无机模板剂硝酸铵、硝酸铁和氯化钠制备碱木质素接枝聚丙烯腈 (AL-g-PAN)多孔材料。利用SEM、XRD对AL-g-PAN的结构进行表征;以FT-IR对材料的官能团进行分析;以TG-DTG、DSC对AL-g-PAN的热性能进行测定。以硝酸铅为目标污染物,考察了多孔AL-g-PAN对Pb²⁺的吸附性能。结果表明:在25 ℃、Pb²⁺初始浓度为308.5 mg/L、pH值为5的条件下,以硝酸铁为模板剂制备的多孔AL-g-PAN对Pb²⁺平衡吸附量为145.83 mg/g,Pb²⁺去除率为94.5%;该多孔材料成孔均匀、平均孔径在0.913 nm、孔径主要分布在2 nm以下的微孔区域;相同条件下,无模板剂的碱木质素接枝聚丙烯腈对Pb²⁺平衡吸附量仅为28.06 mg/g,其去除率为18.2%。多孔AL-g-PAN的热稳定性较碱木质素明显增强。     

Porous bone implants

Porous conical implants made by sintering micro-spheres made from bioactive and bio-compatible glasses have been tested mechanically as well as in vivo by inserting the implant through the cortical bone into the bone marrow. The behaviour is compared to a reference implant made by sintering micro-spheres of metallic titanium. Due to capillary forces the implant pores were filled with bone marrow fluid when inserted. An extended bone ingrowth occurred in the cones of bioactive glass, in the titanium ones only in the cortical area. Further, the factors influencing the formation of a chemical bond between glass and living tissue are discussed.     

Porous alumina-based ceramic

The possibility of producing strong porous ceramics based on aluminum oxide is shown. SiC with an activating additive and ammonium bicarbonate are used as a binder and a pore agent, respectively. The effect of the amount of the additives thus introduced and firing temperature on the porosity and strength of the material is studied. Translated from Steklo i Keramika, No. 6, pp. 23–24, June, 2000.     

Porous magnesia refractories

Summary Permeable, relatively strong, highly refractory material with a porosity of 30–60% and about 98% MgO was produced from magnesia.By varying the grain sizes of the aggregate, the ratio of aggregate and bond, the amount and grading of the combustible, it is possible to regulate the properties of the porous goods over wide limits.Porous periclase refractories have a high refractoriness, gas permeability and low thermal conductivity, and can be used as heat insulation at high temperatures if not subject to heavy loads and sharp changes in temperature; they are suitable for use as filters in aggressive conditions where a basic highly refractory material is needed.     

片状SBA-15介孔分子筛的合成控制及应用

有序介孔材料因其具有均匀可控的孔径,大的比表面积和孔容、规则的孔道、易于修饰的表面等特性,使其在催化、吸附、分离、生物医药等领域具有重要应用价值。其中,片状短孔道SBA-15因作为载体应用于吸附、分离和催化领域时能有效提高传递和扩散速度而备受国内外研究人员的关注。文章综述了片状SBA-15介孔分子筛的控制合成方法及其合成机理,讨论了其在催化,吸附等领域的进展,并对其发展前景进行了展望。     

Porous silicon nanowires

In this mini-review, we summarize recent progress in the synthesis, properties and applications of a new type of one-dimensional nanostructures-single crystalline porous silicon nanowires. The growth of porous silicon nanowires starting from both p- and n-type Si wafers with a variety of dopant concentrations can be achieved through either one-step or two-step reactions. The mechanistic studies indicate the dopant concentration of Si wafers, oxidizer concentration, etching time and temperature can affect the morphology of the as-etched silicon nanowires. The porous silicon nanowires are both optically and electronically active and have been explored for potential applications in diverse areas including photocatalysis, lithium ion batteries, gas sensors and drug delivery.     

多孔塑料的制备及多孔自润滑新材料的研究进展

介绍了多孔塑料的制备方法,综述了多孔聚酰亚胺(PI)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚醚醚酮(PEEK)等几种新型自润滑塑料的研究进展并,提出了今后多孔自润滑塑料研究中值得注意的几个问题。     

Viscosity of Porous Glasses

Viscosity of porous glasses has been derived from the elastic stress analysis, using the viscous analogy. Viscosity as a function of porosity has been estimated for spherical as well as for arbitrary pore geometry. Since the pore geometry changes during sintering, a shape factor that varies with pore geometry has been considered to predict the viscosity–porosity relationship. Viscosity as a function of porosity was measured on cordierite-type glass by isothermal sinter-forging experiments and data showed good agreement with the analysis. Experimental data from literature on viscosity as a function of porosity on two other glasses also show good agreement with the analysis.     

泡沫陶瓷材料的研究进展

介绍了泡沫陶瓷的特性、制造工艺，并列举了泡沫陶瓷在几个方面的主要应用。指出了当前陶瓷材料的研究热点和今后发展需要解决的问题。