还原氧化石墨烯/四氧化三铁复合气凝胶的制备与染料吸附性能

为改进四氧化三铁（Fe₃O₄）复合材料吸附工业染料废水的性能,先制备了表面油酸修饰的Fe₃O₄,再以氧化石墨烯（GO）及表面油酸修饰的Fe₃O₄作为前驱物,通过水热法制备了还原氧化石墨烯/四氧化三铁（rGO/Fe₃O₄）复合水凝胶,最后冻干得到rGO /Fe₃O₄复合气凝胶。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形态和结构,并通过紫外-可见分光光度计对复合气凝胶对于亚甲基蓝染料（MB）的吸附性能进行研究。结果表明,rGO /Fe₃O₄复合气凝胶在微观上复合均匀,与单独的石墨烯和Fe₃O₄纳米粒子相比,rGO/Fe₃O₄复合气凝胶对MB染料的吸附性能更优,吸附能力达到108 mg·g^-1,而且rGO /Fe₃O₄复合气凝胶可以方便地从废水中移出进行重复使用。研究其吸附动力学和吸附等温发现,该复合气凝胶的吸附行为符合拟二级动力学方程和Langmuir吸附模型。     

海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶的制备与性能

为了研究氧化石墨烯（GO）对海藻酸钠（SA）凝胶性能的影响,以Ca2+与Fe3+作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯（SA/GO）复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与微观形貌,测试了不同凝胶样品的平衡溶胀性能和力学性能。研究结果表明,Fe3+交联得到的凝胶结构相比Ca2+交联得到的凝胶更加紧凑,平衡溶胀性能降低较多;随着GO的加入,复合水凝胶的力学性能提升,平衡溶胀性能降低,这表明SA/GO复合水凝胶的性能可以通过选择合适的交联剂与GO用量进行调控。关键词:海藻酸钠;氧化石墨烯;复合水凝胶     

氧化石墨烯/纤维素/氧化锌水凝胶的制备 及其吸附-光催化性能

采用水热法制备环境友好型氧化石墨烯/纤维素/氧化锌水凝胶复合材料, 研究了该复合材料对亚甲基蓝 (methylene blue, MB) 的吸附-光催化降解性能。利用扫描电子显微镜、X 射线衍射等对复合水凝胶材料进行结构表 征。结果表明, 氧化石墨烯的引入抑制了氧化锌的团聚, 同时与纤维素结合增大了表面积, 有助于固定光催化剂以 及能够与污染物更好地结合。水凝胶独特的多孔结构具有很好的吸附效果, 将其作为光催化剂, 经500 W 氙灯照射 300 min 基本可将MB 分子完全降解。经过5 次循环使用后水凝胶的形状与第1 次使用时外观形状基本相同, 同时 催化效率也没有明显降低。因此, 制备的石墨烯/纤维素/氧化锌可作为一种环保、稳定、易回收的光催化剂和吸附 剂用于去除MB, 该水凝胶在块状催化剂降解染料废水中具有广阔的应用前景。     

PAA/CS/GO水凝胶的制备及其吸附性能

为了克服壳聚糖在酸性条件下不稳定的缺点,提高氧化石墨烯的分散性能,提升壳聚糖/氧化石墨烯体系对亚甲基蓝的吸附性能,利用自由基聚合和热交联法将丙烯酸（AA）引入壳聚糖（CS）/氧化石墨烯（GO）体系,制备了聚丙烯酸（PAA）/CS/GO水凝胶,并采用电子扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对水凝胶的表面结构及化学成分进行了表征,探究了丙烯酸用量、pH值、吸附时间、染料浓度和温度对水凝胶吸附亚甲基蓝容量的影响。结果表明：PAA/CS/GO水凝胶内部成功引入了大量羧酸基团,内部充满孔洞结构并具有稳定性和极佳的吸水溶胀性能;吸附实验表明,丙烯酸剂量为12 mL时制备的PAA/CS/GO水凝胶在温度为333 K时对亚甲基蓝（MB）具有最佳吸附效果,吸附量达到了771.5 mg/g;同时该水凝胶对亚甲基蓝的吸附过程遵循拟二阶动力学模型和Freundlich等温吸附模型。吸附机理研究发现,静电作用力、氢键、共轭作用和孔隙结构是高吸附性能的主要影响作用力。     

壳聚糖/甘草次酸温敏凝胶的制备及性能研究

从仿生构思出发,将具有良好生物相容性的壳聚糖(CS)和具有肝细胞特异结合性的甘草次酸(GA)引入聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)凝胶,合成P(NIPAAm-co-AAc-CS-GA)温敏凝胶,通过红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征,并以称重法对凝胶的溶胀性能进行研究.结果表明:P(NIPAAm-co-AAc-CC-GA)共聚凝胶具有比PNIPAAm均聚凝胶更敏感的温度响应性、更快的溶胀速率和退溶胀速率.当环境温度由20℃升至40℃时,共聚凝胶体积约缩小为原来的1/7,而均聚凝胶体积仅缩小为原来的1/4;在溶胀过程中.共聚凝胶在迅速溶胀1 h后溶胀率增长缓慢,而均聚凝胶需经过2 h后才渐趋溶胀平衡;在退溶胀过程中,共聚凝胶在最初10 min之内,失水80%,而均聚凝胶退溶胀速率缓慢,在最初10 min之内,仅有约25%的水失去.     

功能化氧化石墨烯载药控释性能的研究现状

氧化石墨烯载药应用于医学的预防和治疗领域是目前研究的热点。综述了近年来氧化石墨烯及其衍生物作为药物载体在控释性能及其生物安全性方面的最新研究。证实了氧化石墨烯兼具被动靶向及大量可接入活性基团的优点,是发展靶向纳米药物传输的理想载体。     

裸燕麦麸β-葡聚糖的流变学特性及凝胶形成

以两个不同相对分子质量的燕麦β-聚糖为实验原料，配制成不同质量分数的溶液，对其流变学特性进行研究．结果表明：质量分数0．2％～39／6的燕麦β-葡聚糖溶液随着剪切速率增大而呈现剪切变稀，表现非牛顿流体行为，相对分子质量对流变性产生一定的影响．质量分数3％的β-葡聚糖溶液可以形成触变环．动态测量结果表明，燕麦β-葡聚糖具有粘弹性和弱的凝胶特性，一定条件下可以形成凝胶．DSC测定结果显示，质量分数59／6的燕麦β-葡聚糖凝胶的溶解温度为75℃．     

纳米晶锌铁氧体的高分子凝胶法制备及电磁性能的研究

以Zn（NO3）2·6H2O,Fe（NO3）3·9H2O为原料,丙烯酰胺为聚合单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,进行了尖晶石型锌铁氧体（ZnFe2O4）纳米晶的高分子凝胶法制备研究,采用XRD,TEM和波导法对干凝胶和产物进行了表征．结果表明,干凝胶表现为无定形态,在煅烧温度为400℃,煅烧时间为1h时,形成纯相的尖晶石型纳米晶ZnFe2O4;煅烧温度为400℃,600℃和800℃时,粉体的平均粒径分别约为10,35和80nm．纳米晶体ZnFe2O4在8．2～12．4GHz的测试频率范围内具有介电损耗和磁损耗,随着热处理温度的升高,介电损耗和磁损耗增大．     

纳米氧化钛的凝胶网格制备及光催化性能研究

以氨水、三氯化钛为原料,明胶为反应介质,采用凝胶网格沉淀法制备锐钛矿型二氧化钛纳米粒子,并用XRD、SEM对产品进行了表征,探讨了部分反应条件对产品粒径的影响。实验确定最佳制备条件为:明胶含量为14%、Ti3+浓度为0.6 mol/L、NH3.H2O浓度为0.8 mol/L,所得产物粒度均匀、大小可控、不易团聚。采用光催化降解实验讨论了催化剂用量、光源、脱色时间等因素对直接耐晒翠蓝染料降解率的影响。TiO2投加量为8 g/L、高压汞灯光照1 h时,直接耐晒翠蓝脱色率可达84.17%。     

氧化钒薄膜的制备方法及结构性能

氧化钒薄膜在非制冷红外成像器件中的应用已成为国际上研究的热点,各种晶体结构的氧化钒性能差异很大,为此综述了不同氧化钒晶体的结构和性能。由于制备方法及工艺条件对薄膜材料有较大影响,在此介绍了二氧化钒和五氧化二钒薄膜的几种主要制备方法及对生成膜性能的影响。     

氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶的制备与性能

为了拓展石墨烯凝胶在超级电容器方面的应用,采用氨水与水合肼作为掺杂剂和还原剂,通过与氧化石墨烯的水热反应制备了氮掺杂石墨烯凝胶,并进一步运用原位聚合的方法在氮掺杂石墨烯凝胶上负载聚苯胺,得到氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶. 利用X射线衍射、扫描电子显微镜对产物的结构和微观形貌进行表征,采用循环伏安、恒电流充放电等方法测试其电化学性能. 结果表明,氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶与纯氮掺杂石墨烯凝胶相比,电化学性能有显著的提高. 当扫描速率为10 mV/s时,复合凝胶的比电容约为500 F/g;在恒电流充放电实验中,当电流密度增加到10 A/g时,复合凝胶的比电容仍然保持在约400 F/g. 当循环伏安扫描1 000圈后,比电容的保持率达到80%. 这些表明氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶拥有突出的电化学性能,也表明了氮掺杂石墨烯/聚苯胺在超级电容器方面将会有很好的应用前景.     

HPAM/wy-316乳酸铬凝胶体系的室内研究

在室内研制了一种可供不同温度油藏调剖用的HPAM/wy-316乳酸铬凝胶体系。考察了聚合物浓度、wy-316乳酸铬交联剂浓度、温度以及pH值对成胶性能的影响。确定了HPAM/wy-316乳酸铬体系的最佳形成条件：HPAM聚合物1000～1500mg/L;wy-316乳酸铬系列交联剂（以Cr3＋计）浓度600～1200mg/L;体系pH值6～9;使用温度40℃～60℃。通过调节pH可以实现HPAM/wy-316乳酸铬凝胶体系成胶时间可控,凝胶强度可调。可以耐受较宽范围的温度和PH条件,能适应不同交联时间的要求。     

F68大单体/HEMA共聚水凝胶的制备及性能研究（Ⅱ）：pH敏感性

以Pluronic F68与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）反应制备可光聚合的F68/GMA大分子单体,再在水溶液中与pH敏感性丙烯酸（AA）单体和甲基丙烯酸β-羟乙酯（HEMA）经紫外光原位聚合制备温度敏感水凝胶。详细地研究了水凝胶在不同pH下的溶胀性能。溶胀动力学测量的结果表明：该水凝胶在具有温度响应性的同时还具有pH响应性且具有可逆性。     

深度氧化淀粉的制备及助洗性能

研究了用次氯酰内氧化玉米淀粉制备高羧基含量的氧化淀粉并探索其在洗涤剂助洗方面的有明：制备高羧基含量的氧化淀粉的最佳工艺条件为氧化剂用量２０％、反应ＰＨ为９．０、反应时间为３．０ｈ,反应温度为４５℃;氧化淀粉对模拟固全污垢ＭｎＯ２具有较理想的悬浮分散性及分散稳定性并具有一定的金属离子的封锁能力。     

磷掺杂还原氧化石墨烯/聚苯胺复合水凝胶的制备及性能研究

石墨烯/聚苯胺复合材料作为超级电容器的自支撑电极材料具有巨大的潜力。以磷酸为磷源的水热还原法制备磷掺杂还原氧化石墨烯(P-rGO)水凝胶,再以P-rGO水凝胶为基质在3种溶剂(正己烷、水和四氯化碳)中负载聚苯胺,合成磷掺杂还原氧化石墨烯/聚苯胺(P-rGO/PANI)复合水凝胶。利用X射线衍射、扫描电子显微镜表征产物的微观形貌与结构,运用电化学工作站测试该材料的电化学性能。以1 mol/L的H₂SO₄溶液为电解质,经过1 000圈循环测试后,材料的比电容保持率均为81%以上,表明其有作为超级电容器电极材料的潜质。该研究为开发出低成本、高性能的超级电容器电极材料提供了实验依据和理论指导。     

pH/温度双重敏感高分子水凝胶的合成及性能

选用具有优良pH敏感的丙烯酸(AAc)及温敏性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为基本原料,制备了pH/温度双重敏感水凝胶,系统研究了丙烯酸系水凝胶的基本物理性能(密度、平均分子量、交联密度、平衡态水含量、固定电荷密度等),表征了水凝胶在不同离子强度下的溶胀、退溶胀性能,并对其响应机理进行了探讨,同时对水凝胶的机械性能进行测试。结果表明:pH/温度双重敏感水凝胶的溶胀情况受pH值和温度2个因素控制,在同一温度下,pH值越高,溶胀率越高;在同一pH值下,温度越高,溶胀率越低。     

氧化钌/纳米石墨复合电极材料的制备及电学性能研究

以纳米石墨为基体,通过乙醇钌水解、过饱和非均相沉淀获得纳米级RuO2,并包覆沉积于石墨表面,制备新型纳米RuO2/nano-C复合电极材料。X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和能谱(EDS)分析表明:醇钌盐水解后生成的氧化钌主要是以非晶态RuO2·xH2O的形式包覆在纳米石墨上。循环伏安曲线测试表明:复合电极材料在充放电过程中包含了碳双电层的储电机理和氧化钌氧化还原反应的储电机理,乙醇钌浓度为0.12mol·L-1的比容量为314F·g-1。     

分子筛固载镍希夫碱金属配合物的催化氧化性能研究

以aX-13型分子筛为载体，固载一种新型五齿含氮、氧希夫碱Ni（Ⅱ）配合物。考察了NaX-13型分子筛固载镍希夫碱金属配合物（Nisalnpyen/NaX)在不同反应条件下，对苯乙烯氧化成苯甲醛反应的催化性能，并得到了固载镍配合物适宜的催化反应条件。     

溶胶凝胶法制备透明氧化铝薄膜及光学性能

以异丙醇铝为先驱体,采用溶胶凝胶方法制备了透明氧化铝薄膜;并采用DTA-TG,XRD, UV-vis分光光度计和PL光谱等测试手段对氧化铝薄膜进行表征.研究结果表明, 氧化铝薄膜(膜厚为100 nm) 在紫外到近红外范围内具有高的透射性,750 ℃热处理后氧化铝薄膜的光透射性最好;氧化铝薄膜在360-600 nm波长范围具有一个宽的蓝色发光带,且氧化铝膜的光致发光强度和峰位与热处理温度和激发光波长有关, 在345 nm 波长激发下,500 ℃热处理后氧化铝薄膜的发光强度最强;氧化铝薄膜的蓝色发光由氧空位缺陷(F+色心)引起.     

载银无机抗菌剂的制备及其性能研究

以磷酸氢钙为载体,银锌离子为抗菌剂,在1 050oC氧化气氛下烧结制得抗菌性能显著,耐候性好的无机抗菌剂。研究了银锌离子用量及烧结对抗菌性能和耐候性的影响。实验表明:随着银锌离子质量分数的增加,材料的抗菌能力提高;加入锌离子不仅能提高材料的抗菌能力,还能改善材料的耐候性;当Zn (NO3)2的质量分数大于AgNO3的质量分数2倍时,可生产出不变色的抗菌剂;烧结使银锌离子与载体结合更牢固,有利于改善材料的耐候性。