Fe_3O_4@SiO_2介孔微球/PVDF超滤膜的制备与性能

以十六烷基三甲基溴化铵为介孔导向剂,氨催化水解正硅酸乙酯,制得具有核壳结构的磁性Fe_3O_4@SiO_2介孔微球,通过相转化法制备出Fe_3O_4@SiO_2/PVDF杂化超滤膜。通过SEM、EDX、AFM、TGA、接触角、力学性能、过滤通量等测试,探讨了Fe_3O_4@SiO_2介孔微球掺杂的PVDF超滤膜的结构和性能。结果表明,随着Fe_3O_4@SiO_2介孔微球掺杂浓度的增加,PVDF复合改性膜的膜孔结构影响不大,而改性膜的热稳定性、亲水性和抗污性能逐渐增强,得到有效提升。当Fe_3O_4@SiO_2介孔微球质量分数为1%时,Fe_3O_4@SiO_2介孔微球在膜表层和膜体指状孔分布均匀,改性膜的机械强度达到最佳值。当Fe_3O_4@SiO_2介孔微球质量分数为2%时,由于改性膜亲水性的改善,其水通量和渗透通量达到最大值。     

pH敏感聚合物微球的制备及其性能研究

通过原位聚合的方法制备了生物相容的、具有环境响应特性核壳型羟乙基纤维素／聚甲基丙烯酸(HEC／PMAA)聚合物微球。采用动态光散射法和荧光光谱法研究了HEC／PMAA聚合物微球的形成机理;采用红外光谱(FTIR)分析了微球中分子间相互作用;利用TEM观察了HEC／PMAA微球的形貌;考察了HEC／PMAA微球的pH敏感性能。     

高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合膜的制备及其油水分离性能研究

采用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,并采用共混纺丝法和真空抽滤两种方式将还原氧化石墨烯微球(rGO)负载于其上,获得高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合油水分离膜。通过调整静电纺丝过程参数(如推注速率和电场强度等)和纺丝液配方,对PVDF纳米纤维膜结构进行优化,并采用不同的rGO微球负载量、负载方式、黏结剂含量来提高纳米纤维膜的表面粗糙度和疏水性。利用扫描电子显微镜和接触角测试对纤维膜的表面形貌和亲疏水性进行表征,并通过二氯甲烷-水体系进行油水分离实验,测试了不同配方下杂化膜的重力驱动油水分离性能。结果表明,当静电纺丝溶液中PVDF含量为14%时,以1 mL·h^-1的推注速率,在15 kV下制得的PVDF纳米纤维膜,并将1%PVDF溶液、3 mg rGO微球(与黏结剂中有效成分PVDF质量比为3∶1)和溶剂组成的铸膜液抽滤在膜表面,复合膜表面水接触角为130.9°,其油水分离过程中的有机溶剂透过通量可达5 641.3 L·h^-1·m^-2,水相的截留率为99.28%。     

PNIPAM微凝胶/PVDF温敏膜的制备及其性能研究

将自由基聚合法合成的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)微凝胶和聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备出了具有温度响应性的复合膜。采用FTIR、SEM对PNIPAM微凝胶/PVDF温敏膜的组成及结构进行分析,可以发现PNIPAM微凝胶被成功包裹在PVDF膜孔中,并使膜的孔径增大。PNIPAM微凝胶对温度具有较好的响应性,可以通过改变温度调节微凝胶的溶胀和收缩,进而调控复合膜的水通量。     

TiCl_3/PdCl_2法活化多孔陶瓷基体制备透氢Pd膜

以TiCl3取代SnCl2作为敏化剂,考察TiCl3/PdCl2活化法对Pd膜制备及性能的影响。所制备Pd膜的表面与断面形貌采用SEM与金相显微镜表征,测试膜的透氢性、选择性以及高温稳定性,比较了TiCl3/PdCl2与SnCl2/PdCl22种活化方法对Pd沉积速率的影响。结果表明:TiCl3/PdCl2活化法同样能够在多孔陶瓷基体表面形成活性催化层,并最终成功获得高性能的Pd膜。相对而言,TiCl3/PdCl2活化法更有利于Pd膜的快速形成,而且彻底避免了Sn对Pd膜的污染,有望成为SnCl2/PdCl2活化法的一种理想替代方法。     

Pd-TiO2/ITO膜的制备及催化活性研究

采用提拉 -光化学还原法制备了Pd -TiO2 /ITO催化膜 ,用XRD、SEM、紫外 -可见吸收光谱和光电流对Pd -TiO2 /ITO光电催化膜进行了表征 ,以甲酸为对象考察了Pd -TiO2 /ITO膜在不同条件下催化氧化有机污染物的活性。结果表明 ,与纯TiO2 /ITO膜相比 ,Pd -TiO2 /ITO膜不仅具有很高的光催化和光电催化活性 ,同时还表现出常温常压下对甲酸降解的非光催化活性。     

PVDF/TiO2@MoS2纤维复合膜的制备及光催化性能

含大量有机染料的废水对环境的污染日益严重,光催化分离膜的研究备受关注。本研究先通过静电纺丝法制备了PVDF/PEMA膜,后进行酸处理制备出富羧基PVDF纤维复合膜,最后通过水热反应在膜表面原位沉积TiO₂@MoS₂微纳米颗粒,制备出在太阳光下具有较高催化活性的PVDF/TiO₂@MoS₂纤维复合膜。结果表明MoS₂的加入可以有效降低纤维复合膜禁带带隙能量,从而提高纤维复合膜的光催化活性;在光照4 h后对RhB的降解率达到97.1%;连续5次吸附-降解实验,纤维复合膜对RhB的降解率仍达到95%以上,表明该纤维复合膜具有优异的可重复使用性。因此,该膜在染料降解方面具有潜在的应用前景。     

PVDF/PEK-C共混膜的研究

实验以相转化法制备了PVDF/PEK-C共混膜,考察了共混体系的相容性及PEK-C的添加量对共混膜超滤性能、抗污染性能、稳定性等的影响。研究结果表明PVDF/PEK-C属于部分相容体系;添加适量PEK-C能够改善PVDF膜的超滤性能和抗污染能力;PVDF/PEK-C共混膜和纯PVDF膜具有相似的化学稳定性,与纯PVDF膜相比,共混膜具有较好的耐酸性,纯PVDF膜的耐氧化性则要优于共混膜。     

TiO_2/g-C_3N_4/PVDF复合膜的制备及表征

为提高PVDF膜的亲水性和抗污染性,本文采用相转化法制备了不同比例的TiO_2/g-C_3N_4/PVDF复合膜,通过复合膜的红外光谱表征发现TiO_2和g-C_3N_4以物理方式成功地引入到PVDF膜中。通过对PVDF、g-C_3N_4/PVDF、TiO_2/PVDF和TiO_2/g-C_3N_4/PVDF膜分别进行SEM、TG、XRD等表征进行对比分析,发现TiO_2∶g-C_3N_4比例为3∶1制得复合膜性能最佳,该复合粒子使复合膜的表面和断面微观结构均发生变化,有效改善PVDF膜的亲水性、热学性能和力学性能。     

ZnO诱导的Pd/Al2O3@ZIF-8核壳催化剂制备及其催化性能

利用同源氧化锌有利于ZIF-8结构的成核生长原理,采用粒径为1~2 mm 的负载型Pd/Al₂O₃微球作为核、ZIF-8膜作为外壳,ZnO诱导生长制备了Pd/Al₂O₃@ZIF-8核壳催化剂,用XRD、EDX、SEM、ICP等分析手段对其结构进行了表征,并采用不同大小分子烯烃加氢反应对其壳层连续完整性进行了性能测试。结果表明,Pd/Al₂O₃微球表面预先引入的ZnO纳米粒子层对外层连续ZIF-8膜壳层的形成,起到了很好的成核生长点和连接点的作用,诱导合成了连续完整的ZIF-8膜包覆的Pd/Al₂O₃@ZIF-8核壳结构材料,ZIF-8膜层的厚度可通过ZIF-8合成的次数进行调变。该Pd/Al₂O₃@ZIF-8核壳催化剂对不同分子大小的烯烃加氢反应表现出明显的筛分选择性,并对外加苯并噻唑作为毒物分子的反应体系具有良好的抗中毒性能和防催化活性金属Pd组分流失的功能。     

碳基类型对Pd/C催化剂催化性能的影响

通过浸渍法制备不同碳基类型的Pd/C催化剂,以催化对茴香胺N-烷基化反应研究不同碳基类型的Pd/C催化剂催化性能,然后选用X射线衍射、扫描电镜、BET、ICP等技术表征了催化剂。研究发现碳纳米管为基底制备的Pd/C催化剂Pd负载量高,具有良好的比表面积,催化茴香胺N-烷基化反应转化率能够达到较理想的85.0%,且单甲基化合物含量可高达97.8%。     

全水相制备聚甲基丙烯酸纳米水凝胶及其磁性功能化研究

采用改进乳液聚合方法,实现了聚甲基丙烯酸(PMAA)纳米水凝胶的水相"绿色"制备。再以PMAA纳米水凝胶为前躯体,采用原位氧化法制备磁性PMAA纳米水凝胶。利用动态光散射,振动样品磁强计,热重分析等对PMAA纳米水凝胶及磁性PMAA微球的尺寸、磁含量等进行表征。结果表明,磁性PMAA纳米水凝胶具有超顺磁性,磁含量高达61.4%,在生物医用、废水处理等方面具有广阔的应用前景。     

CFC-115加氢脱氯制HFC-125 Pd/C催化剂制备研究

以商品化活性炭为载体、贵金属Pd为活性组分,采用浸渍法制备了一系列Pd/C催化剂.在常压固定床微型反应器中,以CFC-115加氢脱氯生产臭氧消耗物质(ODS)替代品HFC-125为目标反应,评价了催化剂的性能.详细考察了载体预处理硝酸浓度、载体粒径、Pd源前驱体及溶剂等制备条件对其催化性能的影响.在研究的范围内,采用粉末活性炭为载体,Pd(NO_3)_2为Pd源,甲醇为溶剂制备的催化剂具有最好的催化性能.     

基于硅烷偶联剂表面改性制备Al_2O_3/PVDF杂化膜

采用硅烷偶联剂(2-氰乙基)三乙氧基硅烷对纳米Al_2O_3粒子进行表面改性,利用热致相变法制备了改性Al_2O_3/PVDF有机无机杂化膜,研究了改性Al_2O_3的添加量对杂化膜性能的影响。经(2-氰乙基)三乙氧基硅烷改性后,纳米Al_2O_3粒子的团聚减少,改性后纳米Al_2O_3的平均最小粒径为52.23nm。与纯PVDF膜比较,改性纳米Al_2O_3的添加改善了PVDF膜的形貌结构,改性Al_2O_3/PVDF杂化膜形成的球晶明显增加,球晶的密度尺寸缩小,杂化膜中形成了大量连通的界面孔,膜的孔隙率升高,改善了PVDF膜的力学性能和亲水性,提高了截留率。当纳米粒子添加量达到5%时,膜的截留率提高了7.2%,膜的纯水通量达到了593.95L/(m~2·h),膜强度达到5.0MPa。     

Pd/Al2O3催化剂的制备及其在对氨基苯酚合成中的应用

用等体积浸渍法制备了Pd/Al2O3催化剂。采用ICP、XRD、HRTEM和XPS等对催化剂的组成和形貌进行表征。结果表明，Pd粒子均匀分布在Al₂O₃的表面，粒径约为5 nm。在对硝基苯酚催化加氢制备对氨基苯酚的反应中，对催化剂的催化性能进行了考察。Pd/Al₂O₃催化剂的催化活性随着Pd负载量的增大而增大；其与市售的骨架镍、纳米镍以及2%Pd/C相比，显现了优异的催化活性；Pd/Al₂O₃具有高的催化选择性；Pd/Al2O3的催化活性稳定性明显优于骨架镍；随着使用次数的增加，Pd/Al₂O₃的催化活性有所降低，这可能是因为Pd粒子的团聚。     

Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝结合溶胶法制备了一系列不同Ag/TiO₂含量的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜，并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、干湿重法、过滤测试法、微电脑抗张强度测定仪等对复合纤维膜的微观形貌、力学性能等进行表征和研究，结果表明添加适当的Ag/TiO₂时，所制备的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜纤维表面比较平滑，具有较大的平均孔径和较高的孔隙率，且抗拉强度和伸长率均有所提高，但如过量添加Ag/TiO₂，则会导致膜性能受到影响。对Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜光催化降解溶液中亚甲基蓝(MB)的性能进行研究，结果表明，相较于PVDF原膜，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜对于MB的光催化降解性能有显著提升，且其光催化降解过程符合准一级动力学模型。循环利用性能测试结果表明，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜重复利用性较好，具有实际应用前景。     

Pd/石墨烯/堇青石催化剂的甲苯催化燃烧性能及动力学研究

通过超声浸渍法在堇青石表面固载石墨烯涂层从而制备得到Pd/石墨烯/堇青石催化剂,并研究其催化甲苯燃烧的性能。研究表明,石墨烯涂层显著提高了Pd粒子的分散度以及载体表面的疏水性。与Pd/堇青石催化剂相比,Pd/石墨烯/堇青石催化剂的甲苯的起燃温度从180℃降至120℃,而且在水蒸气存在的情况下表现出更好的稳定性。动力学研究表明,Pd/石墨烯/堇青石催化剂上甲苯催化燃烧符合一级反应动力学规律,活化能为60.93 k J/mol。     

亲水型PVDF/PBS共混物纤维膜及其油/水分离性能

亲水型聚偏氟乙烯(PVDF)基分离膜及其制备新方法的开发有助于推动PVDF在分离膜领域的大规模应用。本文利用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)与PVDF共混以改善其亲水性,并采用静电纺丝法制备了PVDF/PBS共混物纤维膜,研究和分析了纤维膜的微观结构、亲水性能、油/水分离性能之间的内在联系。研究结果表明,纤维的平均直径和孔隙率都随PBS含量的增加而降低。由于较好的相容性,在共混物纤维膜中PVDF相抑制了PBS相的结晶,而PBS相也在一定程度上抑制了PVDFβ晶型的形成。PBS相的混入改善了共混物纤维膜的亲水性,使水滴易于渗过,但阻止油滴通过,从而实现油/水分离的效果。PBS质量分数为30%时共混物纤维膜的分离效果最优,这主要归因于70/30 PVDF/PBS共混物纤维膜良好的亲水性,此外,较细的纤维直径也使其孔径减小而有利于提高分离效果。     

Pd/石墨烯/堇青石催化剂的甲苯催化燃烧性能及动力学研究

通过超声浸渍法在堇青石表面固载石墨烯涂层从而制备得到Pd/石墨烯/堇青石催化剂,并研究其催化甲苯燃烧的性能。研究表明,石墨烯涂层显著提高了Pd粒子的分散度以及载体表面的疏水性。与Pd/堇青石催化剂相比,Pd/石墨烯/堇青石催化剂的甲苯的起燃温度从180℃降至120℃,而且在水蒸气存在的情况下表现出更好的稳定性。动力学研究表明,Pd/石墨烯/堇青石催化剂上甲苯催化燃烧符合一级反应动力学规律,活化能为60.93 k J/mol。     

PEG/GO/TiO2纳米复合材料改性PVDF膜的制备及其抗污性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污性能,以聚乙二醇2000接枝的GO/TiO₂(PEG/GO/TiO₂)纳米复合材料为添加剂,通过非溶剂诱导沉淀相分离法制备了一系列PEG/GO/TiO₂/PVDF复合超滤膜。采用FTIR、SEM和接触角测试仪对其结构和形貌进行了表征,采用超滤法评价其纯水通量和抗污性能。结果表明,当PEG/GO/TiO₂纳米复合材料质量分数为0.60%时,制备的PEG/GO/TiO₂/PVDF复合超滤膜(记为0.60%PEG/GO/TiO₂/PVDF)表现出最佳的亲水性和抗污性能,其接触角比PVDF膜下降8.2°,总孔隙率增加13.40%,PEG/GO/TiO₂纳米复合材料在PVDF膜中分散较均匀。在0.08 MPa的工作压力下,0.60%PEG/GO/TiO₂/PVDF的纯水通量高达282.44 L/(m²·h),对腐植酸溶液的过滤通量为131.96 L/(m^2...