1种荷正电纳滤膜的制备

以N,N′-双(3-胺丙基)甲胺为水相单体,采用界面聚合的方法与有机相中的酰氯单体反应生成脂肪族聚酰胺的纳滤膜,观察了反应的各项条件对所成纳滤膜的性能的影响,并对各种不同组成的盐的截留效果进行了测试。结果表明,该膜在0.75 MPa压力下,对氯化镁的截留率达到90%,通量达到80 L/(m2·h)。所得的荷正电的纳滤膜,可以应用与水软化、带正电染料的除盐等领域。     

新型荷正电纳滤膜的制备与表征

以聚砜超滤膜为基膜、聚乙烯亚胺和均苯三甲酰氯为单体,采用界面聚合方法制备荷正电复合纳滤膜.采用均匀设计实验优化制膜条件,用SPSS软件处理实验数据得到模型方程.模拟计算结果表明,膜对PEG400的截留率随界面聚合反应时间、热处理时间的增长而增大;聚乙烯亚胺浓度和表面活性剂浓度之间的交互作用比较明显.实验结果表明,随着操作压力的增加,膜的纯水通量以及膜对NaCl和PEG400的截留率均相应增大.在NaCl/PEG400/水混合体系中,随着NaCl 或PEG400浓度的增大,膜的渗透通量稍有减小,膜对NaCl-PEG400的分离因子有所降低.在0.4MPa、25℃, NaCl和PEG400浓度分别为0.01mol(L(1和500mg(L(1条件下, 膜对NaCl-PEG400的分离因子大于10.     

海藻酸钠-酚醛树脂复合凝胶球制备及对Au(Ⅲ)的吸附性能

以海藻酸钠(SA)为凝胶骨架,采用包埋共混法将酚醛树脂(RF)与SA复合,制备海藻酸钠-酚醛树脂复合凝胶球(SA-RF),用于从含金废液中回收金离子Au(Ⅲ)。间歇吸附实验表明,凝胶球在25℃时对Au(Ⅲ)的最大吸附量达508mg·g-1,且可在多金属离子溶液中选择性地吸附Au(Ⅲ)。吸附动力学和热力学研究表明,Au(Ⅲ)在SA-RF上的吸附行为由多分子层化学吸附主导,适合用伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型描述,吸附过程自发吸热,推测吸附机制为氧化还原、配位作用、离子交换和静电吸引的共同作用。这种合成简单、易分离、低成本的吸附剂在兼备高吸附性能的同时,能有效克服粉体材料难回收的缺点,为新型吸附剂的制备提供新思路,也使从水溶液中大规模回收金资源成为可能。     

荷正电季铵化壳聚糖/聚醚酰亚胺复合纳滤膜的制备及性能研究

以无纺布增强具有耐溶剂、耐热特性的聚醚酰亚胺(PEI)超滤(UF)膜为支撑层,具有荷正电性和良好成膜性的2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HACC)为功能层,制备了一种荷正电HACC/PEI复合纳滤(NF)膜。考察了聚合物浓度、反应时间、交联剂浓度及交联温度等对所制备的复合纳滤膜性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)观察了该复合纳滤膜的表面形貌。结果表明:最佳制备条件下得到的HACC/PEI复合纳滤膜在0.3 MPa、20℃下对MgCl2具有较好的分离效果,其通量和截留率分别为10.9 L/(m2·h)和83.1%;另外,HACC/PEI复合纳滤膜呈现典型的荷正电特征,对二价无机盐具有较高的截留率。     

一种天然聚电解质制备荷正电纳滤膜的研究

以带有阳离子的改性瓜尔胶(CGG)与季铵化壳聚糖(HACC)共混物作为铸膜液,在聚砜支撑层材料上进行表面涂覆,通过相转化法形成超薄分离层,从而制备得到一种天然聚合物交联荷正电纳滤膜。结果证明：在25℃,60%相对湿度条件下,由阳离子瓜尔胶浓度为3.4wt%与季铵化壳聚糖浓度为1.7wt%(溶质配比为2:1的共混溶液)制备而成的纳滤膜性能最佳。该复合膜在25℃,1.0 MPa操作压力下对NaCl和MgCl₂的截留率分别为25.0%和97.1%,水通量为40.8 L/(m²·h),对于二价盐和一价盐具有较高的选择脱除效果。     

壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的制备

纳滤膜在水处理过程中的应用越来越受到关注。本试验通过在不同条件下制备壳聚糖/聚砜复合纳滤膜,研究了膜厚度,膜干燥温度,凝固浴浓度、温度和凝固时间,交联剂浓度、温度和交联时间,热处理温度和时间等因素对膜性能的影响。试验表明制备工艺条件对膜性能影响很大,主要体现在温度、浓度和反应时间方面。最后通过试验,获得了壳聚糖/聚砜复合纳滤膜的最佳制备条件。     

一种新型荷电纳滤膜的制备及其在镁锂分离中的应用

以N,N-双(3-氨丙基)甲胺和均苯三甲酰氯为两相单体,通过调节水相添加剂及后处理PEI涂覆工艺制备了具有高性能的荷正电复合纳滤膜。在0.5 MPa,2 000 mg/L氯化镁进料液的条件下,该纳滤膜对氯化镁的截留率为98.6%,通量为63.5 L/(m²·h)。采用荷正电纳滤膜对模拟卤水进行测试,纳滤膜对Mg²⁺和Li⁺的截留率为93.8%和5.2%,渗透通量为52.3 L/(m²·h),分离因子S_Mg,Li为0.065,表现出极佳的选择分离性。     

新型季铵化壳聚糖/聚丙烯腈(PAN)复合纳滤膜的制备及其截留性能研究

以聚丙烯腈超滤膜为支撑底膜,2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖水溶液为表面活性层的铸膜液,以丙三醇缩水甘油醚为交联剂,制备了季铵化壳聚糖/PAN荷正电复合纳滤膜,并确定了最佳的制膜条件.该复合膜很明显由两层组成,上层是较薄且致密的壳聚糖季铵盐表层,下层是非对称的多孔聚丙烯腈支撑层.复合膜的纯水渗透系数为16.6 L/(h·m2·MPa),对不同类型的无机盐呈现不同的截留规律.该膜对钙、镁高价阳离子有很高截留率,可望用于脱钙和镁及水的软化.     

含硫脲树脂的制备及吸附Au(Ⅲ)性能的研究

以硫脲和甲醛为原料制备硫脲-甲醛螯合树脂,并用傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、热重、扫描电镜等进行了表征。采用静态吸附的方法吸附溶液中的Au(Ⅲ),考察了初始质量浓度、接触时间、温度、离子强度等因素对其吸附的影响。此外,对硫脲-甲醛螯合树脂的吸附选择性进行了研究。对吸附过程进行了准一级、准二级动力学模型拟合。     

(Ag)_核·(Au)_壳复合纳米粒子的制备

以银原子团簇作晶种,采用微波高压液相合成法制备了分散性好、规则球形的(Ag)核·(Au)壳复合纳米粒子。研究了(Ag)核·(Au)壳复合纳米粒子的紫外可见吸收光谱和共振散射光谱特性。结果表明,液相(Ag)核·(Au)壳复合纳米粒子和高压微波合成的液相金纳米粒子的最强共振散射峰均在580nm处,它们的吸收光谱图相似,最大吸收分别在518.5nm和524.8nm。     

氧化锌/氧化铝复合粉体的制备及其对Cr(Ⅲ)的吸附

采用液相沸腾回流法制备了氧化锌/氧化铝复合粉体,探讨了掺铝量、投加量、温度和吸附时间对所制材料吸附Cr(III)的影响。结果表明,掺铝量为0.5%(摩尔分数),投加量为40 mg,吸附温度为26℃,吸附时间为30 min时材料对Cr(III)的吸附效果最好,吸附量可达165.00μg/mg。     

戊二醛交联的壳聚糖硫酸酯/聚砜复合纳滤膜的制备及截留特性

采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质--壳聚糖硫酸酯(SCS).以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS / PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征, 并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响.所制得的复合NF膜在13～15℃、0.30 Mpa下,对1000 mg·L-1Na2SO4和NaCl 溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7 kg·m-2·h-1.SCS/PSF 系列复合膜对无机盐的截留顺序为: Na2SO4 ＞ NaCl ＞ MgSO4 ＞ MgCl2.实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能.     

离子交换树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的研究和应用

文章较系统地研究了201×8阴离子交换树脂、HD-8阳离子交换树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的最佳条件,探讨了洗脱液的选择,减压微型交换柱对铬的富集倍率和富集限,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的淋洗曲线,有机物存在对Cr(Ⅲ)回收的影响以及共存离子的最大允许量,最后还结合二苯碳酰二肼光度法用水样分别上阴柱和阳柱测定了西湖水和自来水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量,水样中Cr(Ⅵ)加标回收率在97%～99%。     

Co/Al_(2)O_(3)固定床费托合成催化剂水热稳定性研究

考察不同水热条件对Al_(2)O_(3)载体、Co/Al_(2)O_(3)催化剂稳定性的影响。表征结果表明,在苛刻水热条件下,即使高温焙烧的Al_(2)O_(3)载体也存在水热不稳定性现象。在接近工业固定床费托合成条件下运行,蛋壳型Co/Al_(2)O_(3)催化剂水热稳定性好。少量Co、Si改性能明显提高载体水热稳定性。     

Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附热力学和动力学特性

以黑曲霉菌作为生物吸附剂,研究其对Au(Ⅲ)离子的吸附特性,考察了pH值、吸附时间、温度和初始Au(Ⅲ)离子浓度等因素对吸附过程的影响。结果表明,Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附过程对溶液pH值具有一定的依赖性,最佳pH值为2.0～3.0。升温能明显加快吸附进程,20℃下吸附过程分为2个阶段进行,分别对应于Au(Ⅲ)离子还原前和还原后的吸附,24 h后吸附趋于平衡,而30、40、60℃下吸附过程均无明显分段现象,并分别于12、6、1 h后趋于吸附平衡。Au(Ⅲ)离子初始浓度<233.32 mg·L^-1时,吸附量几乎不随温度的变化而变化,初始浓度>367.94 mg·L^-1时,升温明显促进了吸附的进行。Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附等温线可用Langmuir方程很好地模拟,20、30、40、50℃时其饱和吸附量分别为185.19、202.02、235.85、277.78 mg·g^-1。热力学参数Gibbs自由能变(ΔG⁰)、吸附焓变(ΔH⁰)和吸附熵变(ΔS⁰)的计算结果表明,Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附过程是一个自发的吸热和熵增过程。吸附动力学可用准二级速率方程描述,吸附活化能为55.71 kJ·mol^-1。傅里叶变换红外光谱分析的结果进一步揭示了菌体表面的酰氨基、羧基和羟基是参与吸附的主要功能基团。     

氧化石墨烯-陶瓷复合纳滤膜的层层自组装制备及其性能

氧化石墨烯（GO）的片层边缘含有 COOH等含氧官能团,因而带负电荷,可以在带正电荷多孔基体上通过层层自组装实现快速沉积。以由3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）修饰的多孔氧化铝管式陶瓷膜为基膜,令GO和聚乙烯亚胺（PEI）以溶液形态在其表面交替沉积实现自组装,继以环氧氯丙烷（ECH）交联之,制备新型氧化石墨烯-陶瓷复合纳滤膜。最佳制备工艺是,PEI浓度5 g·L^-1、pH=9,NaCl浓度0.3 mol·L^-1,GO浓度0.6 mg·ml^-1、pH 4.5,层数2层,ECH用量6.25 ml·L^-1,50℃条件下处理70 min。层数为1～4层的自组装膜在0.6 MPa操作压力下对2 g·L^-1的MgCl₂的截留率分别为90.16%、93.71%、97.54%、92.93%,其中1层自组装膜的渗透通量为21.92 L·m^-2·h^-1。氧化石墨烯-陶瓷复合纳滤膜对4种无机盐的截留率大小为MgCl₂ >MgSO₄ > NaCl >Na₂SO₄,符合典型正电荷纳滤膜的特征。     

聚丙烯腈/聚砜共混膜的制备及其结构表征

采用粘度法和红外光谱法研究聚丙烯腈(PAN)/聚砜(PS)的相容性,研究聚合物组成,共混物浓度,添加剂,凝胶浴等对PAN/PS共混膜的水通量和截留率的影响.采用扫描电镜分析PAN/PS共混膜的显微结构.结果表明:PAN/PS共混膜与PAN膜具有相似的化学稳定性,但较PAN膜具有更好的分离和透过特性.     

蓖麻/葵花复合炭材料的制备及对镧(Ⅲ)离子的吸附研究

以蓖麻渣、葵花盘为原料,运用甲醛交联法进行预处理,然后高温炭化,制备复合炭材料,通过SEM、FTIR、BET、TG进行表征,并研究其对镧(Ⅲ)离子的吸附性能。结果表明,与单一原料相比,复合炭材料可以有效改变孔径大小,调整孔道结构,产生新的含氧官能团。其中炭化温度450℃、甲醛用量6 m L、m(蓖麻)∶m(葵花)=1∶2(ACBK-12-450)时吸附性能较好,在25℃时,其吸附量达25. 20 mg/g,吸附主要靠表面的含氮含氧官能团,同时也受物理吸附的影响,其吸附量随温度升高而增加,随p H的增大而增大。另外,ACBK-12-450有良好的再生性和重复使用性。     

In/Au(111)和Ir/Au(111)面上巴豆醛选择加氢的机理研究及比较

基于巴豆醛在M/Au（111）合金表面（M=In,Ir）垂直吸附的最稳定吸附结构,采用密度泛函理论对其不完全加氢的反应机理进行探究。从不同加氢机理下各基元反应的活化能、反应热计算以及构型变化分析中可知,巴豆醛在M/Au（111）面上均优先对距离合金表面较近的C＝O进行加氢,且以C为活性中心优先进行加氢为最优机理,其中第1步加氢反应的活化能较高,是该机理的控速步骤。反应物巴豆醛的O原子与合金的掺杂原子M形成较强的化学吸附,提高了M/Au（111）面对C＝O加氢的选择性。巴豆醛按最优机理加氢的基元反应中在In/Au（111）面上最高反应能垒为0.969 eV,比在Ir/Au（111）面的最高反应能垒1.332 eV低,因此认为In/Au合金对其不完全加氢有更好的催化活性。     

Au/Fe3O4纳米复合材料的制备及其催化性能

通过将金纳米粒子铆接到Fe3O4载体表面,制得了Au/Fe3O4纳米复合粒子。首先以对苯二酚为还原剂还原HAuCl4制得球形金纳米粒子;然后采用溶剂热法制备Fe3O4磁性纳米颗粒,并用巯基丙酸(MPA)对其修饰;最后通过MPA与金纳米粒子之间的相互作用,将金纳米颗粒固定到Fe3O4表面。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)对所制备材料进行形貌、晶型、磁性和催化性能的表征。结果表明,金纳米颗粒成功包覆在Fe3O4表面,所得到的Au/Fe3O4复合纳米材料具有单分散性和超顺磁性,并且对NaBH4还原对硝基苯酚(4-NP)制备对氨基苯酚(4-AP)的反应显示出优良的催化性能。