磁性超疏水聚氨酯海绵的制备及其性能研究

随着世界工业化进程的不断推进,各个产业含油污水排放量日益增加,严重破坏生态系统。近年来,由于超疏水材料特殊的表面效应,将其应用于油水混合物的分离领域已成为研究的热点。采用浸渍法对聚氨酯海绵表面进行疏水改性,通过对四种主要因素考察,优选出最佳制备工艺:将0.1 g纳米Fe_3O_4超声分散于海绵表面,再用4%(wt)的硬脂酸溶液对其进行表面改性18 h,经90℃热处理6 h后即可得到磁性超疏水海绵。该材料水接触角高达158°,且可通过磁铁进行回收和驱动,在油水混合物的连续分离中表现出优异的性能,对开发新型油水分离材料具有重要的研究意义和实用价值。     

纳米二氧化钛/氧化锌超疏水涂层的制备及其性能

将纳米TiO2和微米ZnO机械搅拌,制备了纳米TiO2/ZnO复合粒子。通过硬脂酸对其改性,于200°C下烘烤15min,在钢试片上得到纳米TiO2/ZnO复合超疏水涂层。采用扫描电镜、红外光谱和接触角分析仪对涂层表面的形貌和疏水性进行了表征。结果表明,复合粒子经硬脂酸表面改性后引入了疏水性的甲基,形成微/纳米双重粗糙结构。当硬脂酸含量为9%时,所得涂层表面与水的静态接触角为165.3°,滚动角4°。该涂层具有优异的耐溶解性、耐温性及自清洁性。     

中科院研制出超疏水性纳米纤维

近日 ,中国科学院化学所研究员江雷博士及其研究小组在超疏水性纳米界面材料方面的研究又取得了突破性的进展。他们利用一种双亲性的高分子聚乙烯醇为原料 ,制备了具有超疏水性表面的纳米纤维。据介绍 ,通常的疏水材料是用疏水性分子制备 ,而聚乙烯醇分子是亲水性的。此次制备的聚乙烯醇纳米纤维 ,由于聚乙烯醇分子在纳米结构表面发生重排 ,疏水基团向外 ,分子间氢键向内 ,使得整个体系的表面能降低 ,从而表现出超疏水性。浸润性作为固体表面的一个重要特征 ,无论在人们的日常生活还是实际的工农业生产中都发挥着重要的作用 ,因此引起了人们…     

磁驱动超疏水海绵制备及油水分离性能

采用浸渍法,以纳米Fe_3O_4和硬脂酸对聚氨酯海绵进行了表面改性,制备了磁驱动超疏水海绵,并对其进行了XRD、FTIR、TG、接触角测试。结果显示:改性后的海绵水接触角高达158?,热稳定性较原始海绵明显提高,弹性性能未遭到破坏,置于高温(热水50～90℃,热空气80～120℃)、强腐蚀溶液(pH=2～13)的苛刻条件下24 h后,水接触角仍然高于148?。将改性后的海绵用于油/水混合物的分离中,表现出了优异的分离能力,且可通过磁铁进行磁驱动和磁回收。     

超疏水硅烷化海绵的制备及其在油水分离中的应用

以四甲基四乙烯基环四硅氧烷与季戊四醇四-3-巯基丙酸酯作为光聚合体系反应物,通过简单浸涂和光固化巯基-烯点击反应制备了超疏水硅烷化海绵,并通过红外光谱、能谱和X射线光电子能谱等表征海绵表面光固化硅涂层结构。结果表明,所制备的硅烷化海绵具有良好的疏水性,表面静态水接触角可达(151.4±3.2)°;硅烷改性的海绵具有优异的吸附能力,吸附量可达自身质量的42.6~128.4倍。     

纳米ZnO/聚氨酯复合超疏水涂层共混法制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米ZnO粉末进行分散,然后加入全氟辛基三甲氧基硅烷改性纳米ZnO,再与水性聚氨酯共混一次喷涂在铝基板上喷涂成膜的方法制备出了具有优良的耐磨性、防腐蚀性的超疏水涂层。此工艺操作简单,制备的超疏水涂层与铝基板粘结紧密,涂层表面微纳结构较小,表面完整光滑。应用FTIR、XPS、SEM、超疏水性能测试设备等手段对涂层进行表征。结果表明,全氟辛基三甲氧基硅烷含量为纳米ZnO的10%wt,KH550为5%wt时,涂层接触角可达到165°,滚动角7. 5°,其超疏水性能最好,且具有的良好的稳定性和防腐蚀性能。     

沉积碳纳米微球制备超疏水表面

通过采用长链脂肪烃混合物在大气环境下的不完全燃烧,将其产生的碳纳米微球沉积在铝合金基底,制备一种具有稳定超疏水性能的表面。该方法简捷高效、所用原料廉价易得、操作简单、无需特殊设备。所制备的超疏水表面不仅对纯水具有很高的接触角,而且对于腐蚀性液滴也保持了很高的接触角。采用透射电镜和扫描电镜分别研究了所制备的超疏水表面的表面形貌以及碳纳米微球的微观结构,结果表明,碳纳米微球在微米尺度上的堆积和其50 nm的直径赋予了表面超疏水性能。     

SiO_2/环氧树脂纳米超疏水材料的制备及其性能研究

利用十六烷基三甲氧基硅烷为改性剂直接对SiO_2进行改性,使硅烷中的甲氧基和带亲水性羟基的SiO_2反应,破坏纳米SiO_2中的羟基,改变其亲水性,使其同时具备亲油性和疏水性,同时以环氧树脂作为复合材料的骨架,使其成为可以有固定形状且具有涂抹性和吸附性的超疏水材料。     

氧化锌纳米棒改性涤纶绸缎的超疏水与抑菌性能

采用温和的湿化学法在涤纶绸缎的表面生长一层取向排列的氧化锌纳米棒阵列。利用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对产物进行结构分析和表面形貌观察,通过液滴形状分析系统及纸片法抑菌实验对其湿润性和抑菌性进行表征和测量。结果表明:经氧化锌纳米棒表面改性的涤纶绸缎与水的接触角达到148°,展现出良好的超疏水性能;同时,经取向氧化锌纳米棒阵列改性后的涤纶绸缎对致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌表现出了良好的抑制作用。该产品在服装和包装等行业有着诱人的应用前景。     

三聚氰胺改性木质素的制备及银离子吸附性能

以酶解木质素、三聚氰胺和甲醛为原料,通过接枝反应制备三聚氰胺改性酶解木质素(MEHL),并研究MEHL对银离子的吸附性能。接枝反应的研究结果表明,三聚氰胺和甲醛的添加量对产率有很大影响。酶解木质素、三聚氰胺、甲醛质量比为10:6:6,于90℃下反应4 h,所制得的MEHL的产率可达83.7%。红外光谱、热重和元素分析的结果表明,三聚氰胺成功接枝到酶解木质素分子上。MEHL的含氮量由酶解木质素的0.81%提高到18.55%。银离子的吸附研究表明,MEHL对银离子表现出很好的吸附性能。在银离子初始浓度为0.16 mol·L^-1,在MEHL用量为50 mg,吸附温度为30℃时吸附36 h,MEHL对银离子的吸附容量为944.1 mg·g^-1。     

二甲苯模拟移动床分离过程建模与仿真

模拟移动床（SMB）是混合二甲苯分离的重要技术。模拟移动床区域回流比是决定产品质量的关键参数。在真实移动床（TMB）建模方法基础上,结合实际工况数据,建立了模拟移动床吸附分离过程机理模型,并通过分析区域回流比对产品质量的影响,得到不同产品质量要求以及进料品质的情况下区域回流比的操作区间。仿真结果表明,TMB建模方法能较好地描述模拟移动床实际工况。基于机理模型对操作区间的分析结果可以为模拟移动床分离过程的工艺设计和操作提供指导意见。     

高吸附量纤维素膜的制备及其对Pb2+的吸附性能

以纤维素为原料,氢氧化钠、尿素、硫脲为溶剂体系制备纤维素膜,研究凝固浴的种类、H2SO4体积分数、凝固温度和凝固时间对纤维素膜吸附Pb~(2+)的影响。采用准二级动力学模型研究吸附速率的快慢;采用SEM、比表面积和平均孔径、FTIR和XRD分析纤维素膜的结构和吸附机理;采用TG对纤维素膜的热性能进行分析。结果表明,以体积分数为7%的H2SO4为凝固浴、凝固温度为40℃、凝固时间为120min时,纤维素膜对Pb~(2+)的吸附量达到最大,为343.0mg/g。纤维素膜吸附Pb~(2+)符合准二级动力学模型。纤维素膜由表面致密变为含有孔洞的结构,吸附Pb~(2+)后孔洞被填满,纤维素膜中的C=O键和N—H键与Pb~(2+)产生螯合作用。纤维素膜中部分纤维素结晶型由Ⅰ型转变为Ⅱ型,结晶度降低;纤维素膜的热稳定性高于纤维素。     

RIC-200型二甲苯异构化催化剂再生性能

RIC-200型二甲苯异构化催化剂2010年9月在中国石油化工股份有限公司天津分公司芳烃联合装置上首次工业应用,催化剂的异构化活性为23.6%,乙苯转化率为21.5%,C8芳烃损失质量分数2.67%。连续运转45个月,需对催化剂进行再生。RIC-200型催化剂的首次工业再生采用低氧氮气分步烧焦法。结果表明,催化剂上积炭去除干净,再生催化剂的初始异构化活性为23.7%,乙苯转化率为30.4%,活性恢复良好。调整稳定后,C8芳烃损失质量分数2.2%,选择性良好,表明RIC-200型催化剂具有良好的再生性能。     

固载氨基化离子液体的制备及其对CO2的吸附性能

利用浸渍法将[NH₃P-mim][BF₄]和[MEA]L两种离子液体负载到AC、Al₂O₃和MCM-41上,考察了对CO₂的吸附性能,确定了[NH₃P-mim][BF₄]/AC对CO₂的吸附性能最优。并对[NH₃P-mim][BF₄]/AC考察了不同负载量、不同温度下对CO₂的吸附性能,确定了固载离子液体对CO₂的吸附容量随着负载量的增加而增加,且30℃是固载离子液体吸附CO₂的最佳温度,吸附容量达到0.063 mmol CO₂·(g SILP)^-1。对[NH₃P-mim][BF₄]/AC进行红外和热重两种表征,确定了负载离子液体的结构以及在50℃以下优良的热稳定性。     

Robust superhydrophobic/superoleophilic sponge for efficient removal of oils from corrosive aqueous solutions

Separation of oil/water mixtures became a significant worldwide issue because of the frequent oil leakage incidents in marine. Herein, a robust superhydrophobic/superoleophilic porous polyurethane (PU) sponge was fabricated just by simple one-step procedure of dip-coating of OTS. The modified PU sponges possessed a superhydrophobicity with water contact angles (CAs) exceeding 156°. The as-prepared sponge exhibited high oil adsorption capacity, robust recyclability for oil/water separation even under strong acid, alkali and salt conditions. Furthermore, when the as-prepared sponge was connected to a vacuum system, the sponge could efficiently remove up to 100?mL kerosene within 25?s under a vacuum of 30?kPa. The simple fabrication process and favorable durability make the sponge a promising candidate for using in a large-scale marine oil leakage clean-up.     

新型改性壳聚糖的制备及其对2,4-二氯苯酚的吸附

采用水杨醛与壳聚糖反应生成Schiff’s碱,再用NaBH4还原,环氧氯丙烷交联制备壳聚糖衍生物,用FTIR对改性壳聚糖进行表征,并用于2,4-二氯苯酚的吸附研究。测试了改性产物的溶解性能,考察了吸附时间、溶液pH值、酚的浓度以及改性剂用量等因素对氯酚吸附的影响。结果表明,水杨醛改性环氧氯丙烷交联壳聚糖不溶于水、酸和碱;在pH=7、吸附时间为2 h时,对2,4-二氯酚的吸附量为128.2 mg/g。     

减电荷聚甲基丙烯酸钠接枝介质的制备及蛋白质吸附性能

离子交换容量（IC）为320mmol/L的聚甲基丙烯酸钠（pMA）接枝型介质（FF-pMA-320）对溶菌酶和γ-球蛋白具有较高的吸附容量,但其传质速率较低。在保持聚合物链长度的前提下,通过乙醇胺与接枝链上的羧基进行电荷中和反应,降低pMA接枝型介质的电荷密度,提升介质的蛋白质传质速率。将FF-pMA-320进行部分电荷中和修饰,制备得到离子交换容量分别为230mmol/L和170mmol/L的减电荷阳离子交换介质,分别命名为pMA-320-R230和pMA-320-R170。采用吸附平衡、吸附动力学和柱穿透实验,研究了溶菌酶和γ-球蛋白在这两种新型介质上的吸附行为,并与初始介质FF-pMA-320进行了比较。结果表明：随着介质的IC值（电荷密度）从320mmol/L降低到170mmol/L,介质对两种蛋白质吸附容量随之减少,这与电荷中和修饰降低蛋白质吸附位点有关。随着接枝聚合物电荷密度的降低,相邻聚合物链之间的静电排斥作用减弱,蛋白质吸附容量降低,造成接枝链的灵活性增加以及蛋白质排阻效应减弱。因此,溶菌酶和γ-球蛋白在pMA-320-R170上的传质速率分别是FF-pMA-320的1...     

改性果胶-Fe3O4磁性微球制备及对Pb 2+吸附性能

合成了一种琥珀酸酐改性果胶-四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性微球吸附剂,分别采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对样品进行了表征,并研究了其吸附铅离子（Pb ²⁺）的性能。研究结果表明：成功制备了琥珀酸酐改性果胶-Fe₃O₄磁性微球,改性果胶包覆四氧化三铁几乎没有改变Fe₃O₄的尖晶石结构,其表面疏松多孔;改性果胶-Fe₃O₄磁性微球对铅离子的吸附符合准二级动力学方程、Langmuir等温吸附方程,吸附过程主要为化学吸附。最佳吸附条件：吸附时间为600 min,吸附温度为40 ℃,溶液pH为5,吸附剂添加量为20 mg,溶液中Pb ²⁺质量浓度为800 mg/L。改性果胶-Fe₃O₄磁性微球吸附剂用于脱除毛蚶子、扇贝酶解液中的Pb ²⁺,Pb ²⁺去除率分别为76.47%和80.34%,效果良好。