MWCNTs/MOF-5杂化材料的制备及N_2吸附性能

通过改进的室温一步法制备了MWCNTs/MOF-5杂化材料,分别用XRD、FT-IR、TEM、FESEM、比表面积和孔隙度分析仪对MOF-5,MWCNTs/MOF-5进行了表征和分析。结果表明,碳纳米管的引入对晶体结构的影响不大;复合方式为碳纳米管"穿插"MOF-5的结构;MOF-5和MWCNTs/MOF-5在77 K和100 k Pa下N2吸附量最大,分别为873,743 cm-3/g,比表面积(BET)分别为2 435,1 866 m2/g。     

改性壳聚糖/斜发沸石杂化材料的制备及性能表征

以环氧氯丙烷和三乙胺为原料,合成了环氧丙基三乙基氯化铵,与壳聚糖进行共价交联后负载到沸石上,制得了N-季铵化壳聚糖/斜发沸石杂化材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、纳米粒度仪和Zeta电位分析仪对季铵化壳聚糖的结构、杂化材料的微观形貌、粒径、Zeta电位等进行了表征,考察了杂化材料的吸附性能。结果表明:环氧丙基三乙基氯化铵与壳聚糖以共价键相结合;杂化材料为均匀稳定的分散体系,整体分散明朗清晰,粒径呈单峰分布,平均粒径为3216.7nm,Zeta电位为+38.46mV,对腐殖酸具有良好的吸附性能。     

壳聚糖/纳米TiO2杂化材料的制备及抗菌性能表征

制备了壳聚糖/纳米TiO2杂化膜,表征了其抗菌性能,分析了影响TiO2纳米粒子在壳聚糖溶液中分散性的影响因素。FT-IR、AFM分析了杂化膜的结构与形态。表明促进TiO2颗粒良好分散有四个主要因素:(1)表面电荷的重新分布;(2)空间保护作用;(3)化学键的相互作用;(4)超声分散。抗菌实验表明壳聚糖/纳米TiO2杂化膜具有很强的抗菌性能,细菌的形态学变化具有两个显著的特点:(1)细胞内物质渗漏,在细胞周围形成了环状结构;(2)细胞表面囊泡的形成。     

硫脲改性Fe3O4/壳聚糖微球对Hg2+的吸附性能

利用反相悬浮分散法制备Fe3O4/壳聚糖磁性微球,并经硫脲改性(TMCS)用于吸附水溶液中Hg2+。考察了pH值、温度的影响,以及吸附动力学和吸附等温线。结果表明,TMCS为球形,粒径80μm～250μm。TMCS对Hg2+的吸附量随pH值升高而增加,但随温度升高而下降;焓变(ΔH0=-12.93kJ/mol)为负,表明吸附放热;Gibbs自由能(ΔG0=-16.41kJ/mol～-17.22kJ/mol)为负,表明吸附能自发进行。等温吸附线可用Langmuir模型拟合,最大吸附容量2.69mmol/g;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明化学吸附为控速步骤。吸附Hg2+后的TMCS可用0.01mol/L的EDTA脱附,脱附率达91%。     

氨基化磁性纳米粒子的制备及其对Pb2+吸附性能研究

采用改进的高温分解法制备单分散Fe3O4纳米粒子,以正硅酸乙酯为硅源在其表面包覆SiO2,以N-氨乙基-γ氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂对复合粒子进行表面氨基化修饰,制备出氨基化磁性复合纳米粒子Fe3O4@SiO2—NH2。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD),振动样品磁强计(VSM)等手段对复合粒子进行了表征,并研究其作为吸附剂在不同条件下对Pb2+的吸附性能。表征结果显示,所制备的复合粒子具有核壳结构,粒径均匀大约在50nm,粒子表面拥有丰富的氨基功能基团;复合粒子饱和磁化强度为69.50A.m2/kg,具有超顺磁性。吸附实验表明所制备的氨基化磁性复合纳米粒子对Pb2+具有较大的吸附容量,是一种能够有效处理含铅废水的吸附材料。     

改性膨润土的制备及其对Pb2+的吸附性能研究

采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)对钠基膨润土进行微波改性,以改性膨润土对Pb2＋去除率为参考指标.最佳改性条件为：钠基膨润土3g,EDTA1g,pH值为8,微波功率500w,反应温度35℃,微波反应5min.最佳吸附条件为：pH值＝5.83,改性膨润土用量0.4g,吸附温度30℃,吸附时间40min.结果表明,改性膨润...     

聚氨酯/沸石杂化材料的制备及性能

首次提出聚氨酯／沸石型有机-无机杂化的新模式，并选用表面富合活泼羟基且合有微孔直径大于0．7nm的沸石分子筛，制备出聚氨酯／沸石分子筛新型杂化材料。结果表明，其性能远优于纯聚氨酯的性能，与聚氨酯／有机蒙脱土纳米复合材料的力学性能和耐热性能相近，但耐溶剂性能和回弹性能优于前者。XRD分析表明分子筛在杂化材料中保持原状，FT—IR证实TDI能够与沸石分子筛表面的硅羟基进行接枝反应。     

pH值对天然磁铁矿吸附水中Pb2+的影响及吸附机制研究

以天然磁铁矿作为吸附材料,通过静态批式实验考查了pH值对磁铁矿吸附Pb2+的影响,并研究了该吸附剂对Pb2+的等温吸附动力学特性,同时利用XRF和SEM对吸附前后的磁铁矿进行表征,探讨该吸附剂去除水中Pb2+的作用机制。研究结果表明,随着反应初始pH值的增加,磁铁矿对Pb2+的吸附作用不断增加,当pH值=6时,其最大吸附率为97.80%。磁铁矿对水中Pb2+的吸附热力学等温线符合Lang-muir方程。当吸附剂粒径为120~150μm、用量20g/L时,在温度30℃,pH值=5,160r/min振荡30min时其饱和吸附量达16.98mg/g。磁铁矿对Pb2+的吸附作用可以用准二级动力学模型Y=0.0986X+0.5435描述,其相关系数R2 为0.992,吸附速率常数 K2为0.018(g·mg-1)/min。研究结果还表明,磁铁矿所吸附的铅以氧化态形式(PbO和Pb2O3)存在,磁铁矿对Pb2+的去除机制包括表面沉积、离子交换、物理吸附和化学吸附等综合作用的结果。     

含酸性桃红2R的TiO2杂化材料的制备与性能研究

用Sol-Gel法制备含偶氮类有机染料酸性桃红2R的TiO2杂化材料,探讨了材料的最佳制备工艺条件无机前驱体TBOT在溶剂DMF中的浓度为0.10～0.20mol·L-1,选用催化剂为冰乙酸,且冰乙酸与TBOT物质的的量之比为81至51.此外,还对最佳工艺条件下制得的材料进行了红外、紫外和热重、差热测试,发现与小分子染料酸性桃红2R相比,材料的热分解温度提高了30℃,而且透光性也比纯染料提高了很多,而且通过AFM检测发现薄膜表面平整,无相分离,为热释电材料及器件的制备及实用化提供了理论依据.     

低收缩块状PMMA/SiO_2杂化材料制备及性能表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂(MPMS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出低收缩、具有良好光学性能的PMMA/SiO2杂化材料。通过透射电子显微镜、差热分析、红外吸收光谱和紫外光-可见分光光度计表征了杂化材料的微观形貌、热性能和透明性。结果表明材料的网络结构相对比较均匀,在可见光波长范围内材料均一性好;有机相和无机相之间是通过共价键相互连接的,没有出现有机相、无机相分离现象;杂化材料的透光率约90%。     

氨基功能化大尺寸SiO2大孔材料的制备及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位水解和高温烧结制备出大尺寸SiO2大孔材料。在溶剂热条件下,用3-氨丙基三乙氧基硅烷对SiO2大孔材料进行表面修饰,得到氨基功能化SiO2大孔材料(H2N-SiO2)。用SEM和FT-IR对制备的大孔材料进行了表征。以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究了H2N-SiO2的吸附性能。结果表明,室温下,在pH值为6.5时能有效吸附Cu2+和Pb2+;吸附为放热自发过程;吸附过程符合准二级动力学方程;吸附等温线用Freundlich方程拟合的结果优于Langmuir方程,H2N-SiO2对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附量分别为76.0和143mg/g;H2N-SiO2对50mg/L水溶液中Pb2+的去除率可达99.4%,重复使用3次后对Pb2+的去除率保持在87.8%。     

高孔率网状Cu+CeO_2/Cu抗菌材料的制备及其抗菌性能

以泡沫海绵为基体材料,通过电镀的方法制备了高孔率网状Cu+CeO2/Cu抗菌材料,研究了制备条件并测定了其孔隙率和比表面积,评价了其抗菌性能.结果表明,网状Cu+CeO2/Cu抗菌材料的孔隙率高达95%以上,其比表面积约为31.4m2/cm3,对于大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌3种菌种均具有良好的抗菌性能.     

一种新型SiO2/壳聚糖纳米颗粒的制备及吸附性能

以反应性SiO2和壳聚糖为原料,用环氧氯丙烷作交联剂,制得了一种新型的SiO2/壳聚糖纳米颗粒。产品结构经红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和X-射线能谱(EDS)表征;用制备的纳米颗粒对苯酚进行吸附性能测试。结果表明,壳聚糖与反应性SiO2通过环氧氯丙烷桥连为一个高分子聚合物,制得的新型SiO2/壳聚糖纳米颗粒的粒径为100～300nm,比壳聚糖具有更好的苯酚吸附性。     

TiO2载Cu2+、Zn2+无机抗菌剂的制备及性能研究

采用固相合成法制备以TiO2为载体,以Cu2 、Zn2 为主要抗菌成分的无机抗菌剂,研究了制备条件及Cu2 、Zn2 含量对抗菌性能的影响,结果表明:当热处理温度为450～600℃,保温时间为2h,Cu2 和Zn2 质量百分含量比为(0.66～1.18):(2～3)时,样品均具有较好的抗菌效果;具有最好抗菌效果的样品中,TiO2以锐钛矿相存在,同时羟基氧的生成及Cu2 和Cu 的共存,使得样品具有良好的抗菌效果.     

溶胶-凝胶法制备环氧/SiO2纳米杂化材料及其性能研究

以异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)接枝环氧树脂(EP)合成出了一种新型的环氧预聚物(IEP),由IEP通过溶胶-凝胶法制备出了EP/SiO2杂化材料。通过FT-IR、AFM、TG、DMA表征和分析了杂化材料的化学结构、SiO2纳米粒子在EP基体中的分散性和无机纳米粒子的引入对EP树脂热性能和力学性能的影响。结果表明,原位生成的纳米SiO2粒子在EP基体中的分散性良好,其平均尺度约为50nm;杂化材料的热性能和力学性能相比于纯EP有了很大程度的提高。     

Synthesis and properties of chitosan/SiO2 hybrid materials

This study primarily aims to explore the strength and thermal properties of various hybrid materials that are made of tetraethoxysilane/vinyltriethoxysilane (TEOS/VTES) and chitosan in different weight ratios. It is confirmed, from micro Fourier transform infrared (micro FT-IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) analysis, that hydrogen bonds emerge between chitosan and SiO₂ in hybrid materials. With the addition of more VTES and TEOS, the surface of the hybrid material features thick granules. In addition, the mechanical performance and thermostability of both types of hybrid are better than pure chitosan. The former is enhanced with an increasing amount of TEOS until it exceeds 2.4 g and the latter is also improved with an increasing amount of TEOS.     

SiO2 / 杉木粉复合材料的制备和表征

以人工林杉木粉为原料和正硅酸乙酯( TEOS) 为无机前驱体, 依据溶剂热法反应原理, 采用溶胶凝胶的方法制备了SiO₂ / 木材复合材料。通过红外光谱分析( FTIR) 、X射线衍射分析(XRD) 、热失重分析( TGA) 、扫描电子显微镜分析(SEM) 等方法, 研究了该复合材料的结构和性能。研究结果表明, 使用这种方法, 木材的增重率显著提高。木材中的羟基与正硅酸乙酯水解后的羟基发生了缩合反应, 体系中存在Si —O —C 交联网络, 微观上形成了纳米网络结构。木质纤维素的结晶被破坏, 结晶度从75. 37 %(纯木粉) 下降到37. 42 %(木材增重率为78 %的复合体系) 。交联网络的形成显著提高了该材料的耐热性能, 使失重10 %时的热分解温度从270 ℃(纯木粉) 提高到409 ℃。      

稀土La3+掺杂TiO2纳米线的制备及其性能研究

采用水热法制备了钛酸钠纳米线、TiO2纳米线和La3+/TiO2纳米线。利用XRD、SEM、HREM、XPS和UV-Vis等技术手段对样品微观结构、光学性能和表面元素价态进行了分析;并以甲基橙溶液为目标污染物测试其光催化性能。研究表明,实验合成了直径为50～200nm、长度为十几微米到几十微米的钛酸钠纳米线,并通过对微观结构的分析,初步确定其分子式为Na2Ti3O7,钛酸钠纳米线经过氢离子和镧离子进行离子交换并高温烧结得到了TiO2纳米线和La3+/TiO2纳米线;钛酸钠纳米线对甲基橙溶液几乎没有光催化降解作用,而TiO2纳米线具有较高的光催化活性,其中样品La3+/TiO2纳米线光催化性能最强。     

PPESK／SiO2杂化材料的制备及动态力学性能研究

以含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮（PPESK）为基体，正硅酸乙酯（TEOS）为原料，N-甲基吡咯烷酮（NMP）为共溶剂，采用溶胶-凝胶方法制备出不同二氧化硅质量百分含量的PPESK／SiO2杂化材料。利用动态热机械分析仪（DMA）对PPESK／SiO2杂化均质薄膜进行动态力学性能测试和表征。结果表明，杂化材料中SiO2组分含量及扫描频率对PPESK／SiO2杂化材料的动态力学性能及玻璃化转变过程都有一定程度影响。SiO2含量的增加，杂化材料的力学损耗峰温度移向高温区，并且峰值升高；随着扫描频率的增加，杂化材料的损耗因子峰移向高温。同时采用Arrhenius方程计算PPESK／SiO2杂化材料在α转变时分子运动活化能。另外，还考察了SiO2粒子含量对PPESK／SiO2杂化材料的力学性能的影响。