半纤维素/TiO2复合凝胶的光催化降解性能

以半纤维素和TiO₂纳米粒子为原料制得半纤维素/TiO₂复合凝胶。分别用红外光谱分析和扫描电镜对复合水凝胶进行了表征,分析表明半纤维素上成功接枝聚丙烯酸,凝胶呈现多孔结构,且随着TiO₂含量的增加凝胶孔径减小。考察了半纤维素/TiO₂复合凝胶的溶胀性能以及对亚甲基蓝的光催化降解性能,研究表明半纤维素/TiO₂复合凝胶的溶胀率随着TiO₂粒子含量的增加而减小,随着pH的增大先增大后减小;对亚甲基蓝染料的降解率随着TiO₂含量的增加先增大后减小,随着pH的增大先增大后减小,随着亚甲基蓝初始浓度的增大而增大。     

半纤维素/碳纳米管复合凝胶的溶胀性能

采用 (NH4)2S2O8-Na2SO3为引发剂体系,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂,利用自由基聚合法成功制备了半纤维素/碳纳米管复合凝胶。用SEM对凝胶的结构形态进行了研究分析;研究了单体比例、碳纳米管含量和pH值对凝胶溶胀率的影响;并应用溶胀动力学方程对试验数据进行拟合。研究结果表明：半纤维素/碳纳米管复合凝胶的溶胀率随着甲基丙烯酸/半纤维素比例的增加而减小,随着碳纳米管含量的增加而减小;pH≤11时随pH值的增加而增大,pH>11时随pH值的增加而减小。拟合结果表明整个溶胀过程符合Schott二级动力学模型。     

磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺水凝胶的制备及其性能研究

以半纤维素和丙烯酰胺为原料,利用自由基聚合法制备了多孔半纤维素接枝聚丙烯酰胺水凝胶,并且通过原位共沉淀法在凝胶上负载Fe3O4粒子,从而得到了磁性水凝胶。分别用FT-IR和SEM对水凝胶的结构和表面形态进行分析;考察了多孔半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶的溶胀性能并对溶胀动力学进行了数学拟合。研究表明多孔半纤维素接枝聚丙烯酰胺水凝胶的平衡溶胀率随着交联剂量的增大而减小,随着半纤维素/丙烯酰胺比例的增大而增大,随着pH的增大而增大,水凝胶在pH=5.6的溶胀符合Schott溶胀动力学模型。振动样品磁强计(VSM)磁性能测试表明,磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶具有超顺磁性特征,其饱和磁化强度为10 emu/g。     

磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶对亚甲基蓝的吸附研究

利用自由基聚合和原位共沉淀法制备了1种磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶,研究了该凝胶吸附亚甲基蓝的性能,特别考察了凝胶用量、pH、吸附时间、亚甲基蓝初始含量等因素对吸附的影响。结果表明,磁性凝胶用量增大,凝胶单位吸附量下降;pH增大,凝胶吸附量增加;初始亚甲基蓝的质量浓度从25 mg/L增加到250 mg/L,凝胶吸附量不断增大。凝胶吸附亚甲基蓝的动力学符合准2级动力学方程,Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等温线模型均能很好地拟合凝胶对亚甲基蓝的吸附过程。     

Cu-TiO2/白云母纳米复合材料的制备及结构、形貌和光催化性能

为提高TiO_2型光催化剂对可见光的响应及光催化效率,采用液相沉淀法制备出Cu-TiO_2/白云母纳米复合材料,研究了复合材料的结构、形貌和光催化性能。结果表明:Cu~(2+)取代部分Ti~(4+)进入TiO_2晶格中,使TiO_2发生晶格畸变并阻滞了纳米TiO_2晶粒的长大。TiO_2均匀致密地包覆在白云母表面,减少了团聚从而大大增加了TiO_2在光催化中与污染物的接触面积。Cu~(2+)掺杂有效减小了TiO_2的禁带宽度并使光学吸收边发生红移。Cu-TiO_2/白云母复合纳米材料的光催化性能随着掺Cu~(2+)量增加先增强后降低,当Cu~(2+)/Ti~(4+)摩尔比为1.5%,Cu-TiO_2/白云母复合纳米材料用量为0.10g时,对100mL的亚甲基蓝光催化1 h后,亚甲基蓝的降解率为100%。     

表面强化交联聚(N-异丙基丙烯酰胺) 水凝胶的温敏和浓缩分离性能

为了提高聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)凝胶粒子的浓缩分离效果,以过硫酸铵/N,N,N,N,-四甲基乙二胺为引发体系,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)和二乙烯苯(DVB)为复合交联剂,通过反相悬浮聚合合成了表面强化交联的PNIPA凝胶粒子.考察了凝胶颗粒形态、温敏特性及其浓缩分离聚乙二醇/水性能.发现得到的凝胶为紧密珠状粒子,低临界溶解温度为32℃;随着溶质聚乙二醇相对分子质量增大或浓度减小,凝胶对聚乙二醇/水的分离效率提高;增加合成PNIPA凝胶时的BIS用量,可提高凝胶对聚乙二醇/水的分离效率,但溶胀率显著下降;增加DVB用量,分离效率大幅提高,而凝胶溶胀率基本不变.     

介孔TiO_2光催化降解亚甲基蓝性能研究

以CTAB为模板导向剂,采用溶胶-凝胶法制备介孔TiO_2材料,以亚甲基蓝为降解底物,研究了光催化材料对亚甲基蓝的光催化活性,考察不同CTAB浓度及煅烧温度、光照时间对TiO_2光催化降解性能的影响。实验结果表明,随着CTAB的加入,所制样品的光催化活性均有所提高,紫外光照60 min后,500℃制备的,CTAB浓度为0. 14 mol/L的介孔TiO_2光催化剂对亚甲基蓝的光催化率达到92. 9%。     

生物基多孔碳负载TiO_2光降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,花生壳碳化所得多孔碳为载体,制备了多孔碳负载TiO_2的复合材料TiO_2-PC。以亚甲基蓝的紫外光催化降解为模型反应,研究了TiO_2-PC复合材料的光催化活性。分别研究了TiO_2负载量和煅烧温度对复合材料催化性能的影响。结果表明,TiO_2理论添加量55%,煅烧温度500℃时,复合材料的光催化降解性能最好,光照2 h后,亚甲基蓝的降解率达到96%,而同等条件下,纯TiO_2对亚甲基蓝的降解率为18%,充分显示了该复合材料在有机染料分子光降解中的优势。     

生物基多孔碳负载TiO_2光降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,花生壳碳化所得多孔碳为载体,制备了多孔碳负载TiO_2的复合材料TiO_2-PC。以亚甲基蓝的紫外光催化降解为模型反应,研究了TiO_2-PC复合材料的光催化活性。分别研究了TiO_2负载量和煅烧温度对复合材料催化性能的影响。结果表明,TiO_2理论添加量55%,煅烧温度500℃时,复合材料的光催化降解性能最好,光照2 h后,亚甲基蓝的降解率达到96%,而同等条件下,纯TiO_2对亚甲基蓝的降解率为18%,充分显示了该复合材料在有机染料分子光降解中的优势。     

多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂的制备及其光催化性能的研究

利用溶胶-凝胶结合溶剂置换-逐级干燥技术制备了多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂,以亚甲基蓝为模拟污染物考察了纳米TiO_2含量和煅烧温度对复合催化剂的光催化性能的影响。结果表明,当纳米TiO_2的添加量为正硅酸乙酯质量的40%,煅烧温度为400℃时,多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂光催化亚甲基蓝脱色率最高可达67%,与商用纳米TiO_2催化剂P25的71%的脱色率相差无几。而且,该复合催化剂相较P25具有更好的可重复利用性能,经十次循环催化后其脱色率仍可达58%。此外,当使用中出现有机物污染复合催化剂情况时,简单煅烧即可实现复合催化剂的再生。     

聚乙烯醇/聚丙烯酸钠/Zn0.2Fe2.8O4复合水凝胶的制备及其溶胀行为

将水溶性纳米Zn0.2Fe2.8O4(ZFO)粒子、用氢氧化钠(NaOH)中和的丙烯酸(PAAS)加入一定量的聚乙烯醇(PVA)水溶液中分散均匀,再加入引发剂过硫酸钾、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺引发聚合,制备了PVA/PAAS/ZFO水凝胶。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)对其组成和结构进行表征,并系统研究了复合水凝胶在不同溶剂中的溶胀性能。结果表明,纳米ZFO粒子均匀分散在PVA/PAAS凝胶网络中,纳米ZFO粒子的加入使水凝胶的溶胀速率和平衡溶胀度先增加后减小,在纳米ZFO含量为1%时达到最大;在不同浓度的电解质溶液和不同pH值的溶液中进行溶胀时,水凝胶表现出良好的离子浓度和p H刺激响应性。     

WO3/TiO2降解亚甲基蓝的光催化性能研究

以钨酸铵、钛酸丁酯、无水乙醇为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2粉末,采用浸渍法制备了WO_3/TiO_2催化剂。以亚甲基蓝模拟有机污染物,考察了溶液起始浓度、催化剂投加量、催化反应时间、反应温度等对光催化剂的影响。实验结果表明:经WO_3先改性后焙烧的TiO_2催化剂在适宜的条件下亚甲基蓝降解率可达到83.88%。     

p(N-MAM-co-DMAA)智能水凝胶的制备及其药物缓释作用

以N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM),N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为聚合单体,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过自由基水溶液聚合法制备了p(N-MAM-co-DMAA)智能水凝胶。研究了凝胶对温度、p H值、离子浓度敏感性能和对核黄素药物的缓释性能。实验表明,凝胶的溶胀度随温度升高和盐浓度增加而逐渐降低,随溶液p H值的增大先增大后逐渐减小,在中性、酸性和碱性环境中的核黄素累积释放量分别是68%,51%和42%。     

制备条件对TiO_2晶型结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛光催化剂,考察了煅烧温度和加水量对纳米二氧化钛晶型、粒径、结晶度及光催化活性的影响。通过XRD和SEM对纳米二氧化钛粉体的晶型结构及晶粒形貌进行了分析。结果表明:随着煅烧温度的升高,二氧化钛的晶型逐渐由锐钛矿型转变为锐钛矿和金红石混合晶型,粒径逐渐增大,晶体发育趋于完整。随着加水量的增加,在低温煅烧下,催化剂的晶型和粒径变化较小,而在高温煅烧下,催化剂的粒径、金红石相和锐钛矿相的比例呈现先增大后减小的趋势。以10 mg/L亚甲基蓝溶液为目标降解物,500 W氙灯为光源,研究了不同条件下制备的纳米二氧化钛粉体对光催化降解亚甲基蓝溶液的效果。结果表明:Ti O2-50-650具有最佳的光催化性能,在p H=6.9、Ti O2-50-650的投加量为1.0 g/L、光照60 min条件下,亚甲基蓝溶液的脱色率达98.0%。     

PW_(12)/SnO_2复合光催化剂降解亚甲基蓝废水的研究

以PW_(12)/Sn O_2为光催化剂,研究了其对亚甲基蓝染料废水的降解性能,考察了亚甲基蓝溶液的p H值、PW_(12)/Sn O_2的用量和催化剂种类等条件对亚甲基蓝光催化降解的影响。结果表明,当催化剂的用量为100 mg/L,p H值为3,亚甲基蓝溶液的质量浓度为10 mg/L时,在15W紫外灯照射下,亚甲基蓝的降解率为95.9%。     

纳米二氧化钛薄膜协同接触辉光放电技术降解亚甲基蓝

通过溶胶-凝胶法制得纳米TiO_2薄膜,研究了日光条件下亚甲基蓝在薄膜上的光催化降解以及在TiO_2协同接触辉光放电条件下的降解,结果表明:镀膜5次所得薄膜具有高的催化性能;TiO_2协同接触辉光放电可以高效地降解亚甲基蓝分子;所制得的薄膜随使用次数的增加而活性变化不大。     

复合纳米Pd-nZVI/GAC材料制备及其降解亚甲基蓝研究

采用浸渍-液相还原-还原沉淀法制备负载型的复合Pd-n ZVI/GAC材料,利用扫描电镜(SEM)、氮吸附比表面积孔径测定仪(BET)对材料进行表征,以亚甲基蓝为目标污染物,考察复合Pd-n ZVI/GAC材料的化学性能。结果表明,纳米Fe(n ZVI)和Pd负载质量分数分别为5%和0.3%时,亚甲基蓝去除效果最好。当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、材料投加量为0.5 g/L条件下,反应10 min后,亚甲基蓝的去除率高达到93.17%;降解动力学数据表明,复合Pd-n ZVI/GAC对亚甲基蓝的降解过程符合1级反应动力学规律,表观速率常数k随着亚甲基蓝的初始含量的增大而减小。     

电气石/TiO_2复合材料的光催化体系研究

采用溶胶凝胶技术制备电气石/TiO_2复合光催化材料,研究其光催化反应体系中的溶解氧含量、水分子团结构等,并结合光催化降解甲基橙实验对光催化反应机理进行了初探.研究表明,随着电气石/TiO_2复合光催化材料质量分数的增加,反应体系中溶解氧含量的增长速度明显加快,但溶解氧含量的饱和值十分接近,均在8.15 mg/L附近.同时,电气石/TiO_2复合光催化材料的质量分数为0.1%时,静置2h后的水样峰宽由93.5 Hz下降到86.2 Hz.此外甲基橙的光催化降解实验表明,电气石/TiO_2复合光催化材料的光催化活性优于粒径为50nm的纳米TiO_2,将甲基橙的光催化降解率提高了41.8%.     

温度和pH双重刺激响应型水凝胶的溶胀性能研究

以丙烯酰胺、丙烯酸和双丙酮丙烯酰胺为原料,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,2-酮戊二酸为引发剂,采用光引发聚合方法制备出系列新型温度和pH响应型水凝胶。考察了交联剂用量、水凝胶组成、温度和pH值对凝胶溶胀性能的影响。结果表明,随交联剂用量的增加,凝胶的溶胀率减小,随凝胶组成中AA含量的增加,凝胶的溶胀率增加。凝胶的溶胀率随温度的升高而减小,随pH值的增大而增加,表现出显著的温敏和pH敏感性。     

AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、p H值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0. 20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1. 0 g·L~(-1)的催化剂对10 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液脱色率达到85. 2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na_2SO_4对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66. 4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。