粘胶基沸石咪唑骨架材料的制备及其对染料的脱色

为提高沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)对染料的脱色性能,以粘胶织物为基材,在其表面负载氧化石墨烯,再原位生长ZIF-8得到氧化石墨烯/ZIF-8粘胶基功能材料,然后还原得到还原氧化石墨烯(rGO)/ZIF-8功能材料.借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对功能材料进行表征,分析其在不同光源下对活性黑KN-...     

改性玉米芯吸附污水中重金属的研究

通过对玉米芯化学改性处理,将其用于废水中重金属离子的吸附试验,从pH值、重金属初始浓度、吸附时间、吸附剂投加量等干扰因素考察了改性玉米芯的吸附特性,试验结果表明：在pH值为7.0、重金属初始浓度47.07 mg/L、吸附时间为24.63 h,改性玉米芯吸附剂对重金属吸附量达96.4 mg/g以上。     

离子交换型纤维素纤维非织造材料的制备及其蛋白质吸附性能北大核心

通过对纤维素纤维非织造材料进行表面羧基化改性,制备得到具有离子交换功能的非织造材料基蛋白质吸附介质。研究了改性工艺参数对形貌结构、化学性质及力学性能的影响;并以溶菌酶为模板蛋白质,探究不同改性剂用量及改性温度条件下获得的非织造材料的蛋白质吸附性能。结果表明,当采用8%柠檬酸,以110℃热处理后,所得羧基化非织造材料具有良好的亲水性,对蛋白质的最高吸附量可达420 mg/g,且吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,是一种高效、环保的蛋白质吸附材料。     

造纸污泥基生物炭的制备及对甲基橙的去除

本研究通过一步法热解含铁盐的造纸厂污泥（PMS）,制备了铁掺杂生物炭材料（PBC）,并研究了其对甲基橙的吸附性能。研究结果表明,造纸污泥在800℃下热解获得的生物炭材料PBC-800,在pH值为3、吸附时间为24 h时,对甲基橙的去除性能最好。PBC-800对甲基橙的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附模型,吸附过程是化学吸附,最大吸附量为352.05 mg/g。     

氨基化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料对甲基橙和刚果红的吸附性能研究

含有合成染料的废水具有成分复杂、可生物降解性能差、COD高等特点受到了广泛研究。使用氨基化石墨烯/聚乙烯亚胺复合材料(GO-NH2/PEI)对典型的阴离子染料甲基橙和刚果红进行吸附,最佳吸附条件为：染料含量150 mg/L、吸附剂用量0.5 g/L、溶液p H值为6、吸附温度318 K和吸附时间240 min时,GO-NH2/PEI对甲基橙和刚果红的吸附量可达282.82 mg/g和240.22 mg/g,循环使用5次,仍可保持约90%的最大吸附量。并使用吸附等温线、吸附热力学、吸附动力学等对吸附过程进行拟合,结果表明：GO-NH2/PEI对阴离子染料的吸附主要为单层化学吸附,是吸热熵增的自发过程。GO-NH2/PEI作为多孔材料,合成染料分子越小,越容易扩散进复合材料内部与活性官能团缔合,吸附性能越好。     

改性酒糟对亚甲基蓝的吸附性能及动力学研究

选取废弃酒糟进行超声波辅助酸处理,以得到可吸附亚甲基蓝的生物质吸附剂。考察不同条件下改性酒糟对吸附亚甲基蓝的影响,并采用二次回归正交旋转对影响显著的因素进行优化。结果表明,亚甲基蓝初始质量浓度500 mg/L、吸附时间200 min、改性酒糟加入量0.6 g（50 mg/L）时有最大去除率98.85%。采用吸附等温式和吸附动力模型分析,表明该过程主要由化学速率控制的多位点物理化学混合吸附且饱和吸附量为126.01 mg/g。扫描电镜（SEM）、BET比表面仪和傅里叶红外光谱（FTIR）分析可知改性酒糟表面疏松多孔且孔径较大利于吸附,在吸附过程中羟基、羧基起主要作用。改性酒糟的吸附效果极显著优于其他材料（P＜0.01）,循环再生后该吸附剂仍具有较好的吸附性能。     

改性膨润土对染料废水中甲基橙的吸附性能研究

采用三氯化铁对钠基膨润土进行改性处理,以甲基橙为原料配制模拟印染废水,在恒温振荡条件下进行吸附试验。研究了染料废水的初始pH值、三氯化铁改性膨润土的用量、甲基橙的质量浓度、吸附时间、吸附温度对改性膨润土吸附效果的影响。实验结果表明:改性膨润土的用量为18 g/L,甲基橙的质量浓度为100 mg/L,吸附时间35 min,吸附温度20℃,甲基橙模拟废水的pH=7,振荡速率为200 r/min。在此条件下氯化铁改性膨润土对甲基橙模拟废水的吸附率可达85.26%,表现出较好的吸附效果。     

玉米芯吸附处理工业废水中染料的方法研究

以玉米芯为原料制备活性炭吸附剂,研究其对次甲基蓝、碱性品红、甲基橙三种染料废水的吸附性能。考察了温度、吸附剂量、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,在吸附剂量为1g,吸附时间在5h左右,温度为70℃时玉米芯吸附剂对三种染料达到最佳吸附效果。吸附率与时间的吸附动力学方程说明吸附过程有很好的线性关系。玉米芯活性炭作为染料废水吸附剂具有很好的开发应用前景。     

羧基化改性静电纺天然棕色棉纤维素膜的金属铜离子吸附性能

为探究静电纺纤维素膜对重金属离子的吸附性能,在用静电纺成功制备天然棕色棉纤维素膜的基础上,进行了Cu~(2+)吸附性能的研究。结果表明:静电纺纤维素膜材料和原棉纤维相比具有很高的Cu~(2+)吸附能力,在不同p H值条件下可分别达到原棉的3~5倍;静电纺纤维素膜经羧基化改性后,可极大提高Cu~(2+)的吸附容量,在此条件下静电纺纤维素膜吸附量可高达约250 mg/g;羧基化改性静电纺纤维素膜对Cu~(2+)的吸附具有快速性,80%以上的吸附量可在16 s左右完成;羧基化改性静电纺纤维素膜对Cu~(2+)的吸附具有饱和性和单分子层吸附特性;制备的羧基化静电纺纤维素膜的理论单层饱和吸附量为526.3 mg/g,Langmuir特征常数为7.133×10~(-6)L/mg。     

废水组分对rGO/ZIF-8/阳离子改性粘胶光催化降解染料的影响

在阳离子改性粘胶(cRF)织物上依次负载氧化石墨烯(GO)和类沸石咪唑骨架材料(ZIF-8),并将GO还原成还原氧化石墨烯(rGO),制得rGO/ZIF-8/cRF功能材料。探讨了染料浓度、染料结构、染液pH、无机盐和表面活性剂的种类及用量等对功能材料光催化降解染料性能的影响。结果表明,染液浓度越低,pH越小,rGO/ZIF-8/cRF功能材料对染料的光催化降解效果越好。对于相同吸光度下的染料溶液,该功能材料对活性黑KN-B染料的光催化降解效果最好,亚甲基蓝次之,活性艳蓝KN-R最差。染液中加入NaCl,会抑制该功能材料对染料的光催化降解,加入Na2SO4没有影响。染液中加入阳离子表面活性剂1827、阴离子表面活性剂ABS和非离子表面活性剂平平加O,都会抑制该功能材料对染料的光催化降解。     

Roughage Content and Particle Size: Their Effects on Size Reduction and Fiber Composition of Particles Passing Through the Gastrointestinal Tract of Sheep fed Corncob-Concentrate Diets

Pelleted diets varying either in content of corncobs (45.1, 35.1, 25.1, or 15.1% of the diet) or in fineness of grind of the corncob fraction (6.5, 5.4, 1.4, or .8 mm mean particle size) were fed to ruminal-, duodenal-, and ileal-cannulated sheep to evaluate changes of digesta mean particle size and fiber composition with passage of diets through the gastrointestinal tract. As diets decreased in quantity of corncobs (Experiment 1) or in mean particle size of the corncob fraction (Experiment 2), mean particle size of diet also decreased. Percentage dietary corncobs influenced fecal mean particle size (higher percentage corncobs in diets resulted in larger fecal mean particle sizes). Fecal mean particle size was not affected by mean particle size of the corncob fraction of the diet (Experiment 2). In both experiments, fiber concentration decreased as feed, digesta, and fecal particles decreased in size. The only exception was acid detergent lignin content of digesta and fecal particles where concentration decreased and then increased as particle size decreased. Fiber concentration of separated particles tended to increase as digesta moved through the gastrointestinal tract. Reduction of particle size was greater when dietary corncob amount was high. Particle size of the dietary corncob fraction altered fiber composition of particles and reduction of particle size of the diet with passage through the gastrointestinal tract of sheep.     

聚磷腈改性沸石咪唑酯骨架材料的制备及其在聚酯阻燃中的应用

为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的阻燃性能,以六水合硝酸锌和2-甲基咪唑制备沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8),之后用六氯环三磷腈和4,4-二羟基二苯砜对ZIF-8进行表面修饰合成一种ZIF-8聚环三磷睛-共磺酰基双酰/(PZS)亚微米颗粒,并与PET通过熔融共混制备PET阻燃复合材料。借助热重分析仪、极限氧指数仪、垂直燃烧仪、万能材料试验机以及扫描电镜等对复合材料的热稳定性、阻燃抗熔滴性、力学性能以及阻燃机制进行分析。结果表明：添加6%的ZIF-8/PZS亚微米颗粒使PET的极限氧指数(LOI值)提高到29.2%,并通过UL-94 V-0等级,而复合材料的力学性能没有受到严重影响;ZIF-8/PZS可以在气相和凝聚相中同时发挥效用,从而赋予PET复合材料优异的阻燃性能。     

双酶法制备玉米芯还原糖工艺条件优化

目的:实现玉米芯的再利用与资源优化。方法:以玉米芯为原料,采用纤维素酶、半纤维素酶协同降解玉米芯制备还原糖,在单因素试验基础上,利用响应面法对双酶配比、酶添加量、酶解时间、酶解温度等工艺条件进行优化。结果:玉米芯降解产还原糖的最优工艺参数为:双酶配比(m_纤维素酶∶m_{半纤维素酶})13∶2,酶添加量3.25%,酶解时间5.0 h,酶解温度50℃,该条件下制备的玉米芯酶解液中还原糖含量可达12.45 mg/mL。结论:选用纤维素酶、半纤维素酶协同降解玉米芯高效定向制备还原糖,可实现玉米芯的高值化利用。     

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO₂异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO₂复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO₂,ZIF-8/Ag/TiO₂异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO₂使得ZIF-8/Ag/TiO₂异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。     

基于ZIF-8/Au@f-CNF增敏型双酚A电化学传感器的构建及性能研究

摘 要：目的 设计制备了金属有机框架ZIF-8掺杂、负载金纳米粒子的碳纳米纤维复合材料（ZIF-8-doped gold nanoparticles-loaded carbon nanofibers, ZIF-8/Au@f-CNF），用于玻碳电极（glassy carbon electrode, GCE)表面功能化修饰，以构建食品中双酚A污染物的增敏型电化学传感，并探索对双酚A的增敏检测机制。方法 将利用室温溶剂法制备的ZIF-8与原位还原法制备的负载金纳米粒子的碳纳米纤维（gold nanoparticles-loaded carbon nanofibers, Au@f-CNF）超声混合，滴注在GCE电极表面，构建ZIF-8/Au@f-CNF电化学传感器。运用X-射线光电子能谱仪（X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS）和透射电子显微镜（transmission electron microscopy, TEM）、循环伏安法（cyclic voltammetry, CV）和电化学阻抗法（electrochemical impedance spectroscopy, EIS）对材料表面形貌和电化学性能进行表征，考察了扫速和pH值等参数对双酚A电化学传感行为的影响。结果 ZIF-8/Au@f-CNF复合材料显示较为均匀的掺杂状态，经ZIF-8/Au@f-CN修饰后的GCE电极（ZIF-8/Au@f-CNF/GCE）电活性面积明显提升，是未经修饰裸GCE面积的1.62倍，对双酚A的氧化峰电流峰值显著提升至原来的2.84倍。结论 将ZIF-8的多孔特性和Au@f-CNF的电催化性能相结合，赋予ZIF-8/Au@f-CNF/GCE对目标物良好的吸附性能和电化学反应活性，基于纳米材料的协同效应可实现对双酚A的增敏传感检测，该研究为新型复合材料的开发及增敏传感器构建提供了研究思路和方法借鉴。     

海藻酸钠/改性氧化石墨烯微孔气凝胶纤维制备与吸附性能

为提升海藻酸钠(SA)/氧化石墨烯(GO)复合纤维对阳离子染料的吸附性能及其力学性能,以轻质碳酸钙作为成孔剂,马来酸酐接枝氧化石墨烯(MAH-GO)微粒作为增强剂,SA作为基体,采用湿法纺丝与冷冻干燥法,经酸性置换制备SA/MAH-GO微孔气凝胶纤维,并对其化学结构、形貌和粒度进行分析,探讨了MAH-GO质量分数对微孔气凝胶纤维断裂强度的影响,采用吸附动力学及吸附等温线模型对吸附实验数据进行拟合分析。结果表明：MAH-GO质量分数为0.5%时,SA/MAH-GO微孔气凝胶纤维的拉伸断裂强度最优,为0.513 cN/dtex,与SA/GO气凝胶纤维断裂强度相比提高了11.51%,其吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要受到化学吸附机制控制,对亚甲基蓝最大吸附量可达2 400.66 mg/g。     

活性染料结构对彩色聚合物纳米球性能的影响

为提高彩色聚合物纳米球的染料负载量及着色性能,选取含不同数量磺酸基的活性染料和阳离子聚合物纳米球,制备了不同的彩色聚合物纳米球。通过平衡透析法,借助透射电子显微镜和纳米粒径/电位分析测试仪,探讨了含有不同数量磺酸基活性染料的浓度对彩色聚合物纳米球的染料吸附量、水合粒径及Zeta电位的影响。结果表明:相同染料浓度下,含有磺酸基越多的活性染料在阳离子纳米球上的吸附量越大;当磺酸基数量相同时,疏水性越强的活性染料在阳离子纳米球上的吸附量越大; 彩色聚合物纳米球的染料吸附量随着染料浓度增加而增加;Zeta电位的绝对值随染料浓度呈现先减小后增大的趋势,平均水合粒径呈现先增大后减小的趋势。     

功能化氧化石墨烯吸附材料的研究进展

为推进氧化石墨烯材料在水处理领域的应用,综述了近几年功能化氧化石墨烯吸附材料的研究成果。首先介绍了氧化石墨烯的制备方法与结构特征,然后将功能化氧化石墨烯吸附材料分成共价键改性材料和非共价键复合材料。针对氧化石墨烯上不同官能团的化学修饰,将共价键改性材料划分成5类:羰基功能化、羧基功能化、羟基功能化、环氧基功能化和碳碳双键功能化。根据复合材料结构形态的不同,将非共价键复合材料划分成3类:氧化石墨烯基凝胶、氧化石墨烯基分离膜、氧化石墨烯基磁性吸附剂。最后讨论了功能化氧化石墨烯吸附材料在水处理中存在的问题,指出共价键和非共价键的联合功能化处理有望成为氧化石墨烯吸附材料的发展方向。     

聚丙烯腈/改性羟基磷灰石光接枝复合材料的制备工艺

采用硅烷偶联剂KH-570对羟基磷灰石(HAp)进行改性,通过紫外光接枝法制备聚丙烯腈/改性羟基磷灰石(PAN/MHAp)-KH570接枝复合膜和复合纤维。通过正交优化分析得到具备良好吸附和拉伸性能的接枝复合膜的HAp改性工艺为:偶联剂KH-570体积分数5%、乙醇与水体积比9∶1、水解时间1 h、pH值6、偶联时间30 min、偶联温度50℃、蒸干温度50℃。采用此工艺得到的接枝复合膜的拉伸断裂强度为0.847 MPa,对Cd2+的吸附量为82.54 mg/g;复合纤维的断裂强度为3.198 cN/dtex,对Cd2+的吸附量为86.2 mg/g。通过单因素分析得到PAN/MHAp-KH570接枝复合膜的最佳接枝时间为8 min,光引发剂最佳用量为9%(对MHAp质量分数)。PAN/MHAp-KH570接枝复合纤维的拉伸断裂强度大于共混复合纤维,而吸附量略小于共混复合纤维。