St-DVB交联微球的制备及其性能研究

制备了聚苯乙烯-二乙烯基苯交联微球,用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、激光粒度分析仪等对微球进行了表征,研究了溶胀剂、引发剂、苯乙烯-二乙烯基苯、加料顺序等反应条件对微球形貌的影响。结果表明,实验选用过氧化苯甲酰作为引发剂,质量分数为1.26%~6.12%;丙酮为溶胀剂,质量分数为2.65%~34.28%;制备的交联微球呈单分散性。     

酰化壳聚糖交联微球对铜离子吸附性能研究

以脱乙酰度95%的壳聚糖为原料,通过丁二酸酐酰化、氯化钙交联后对壳聚糖的改性,制备出吸附性能更好,稳定性更好的酰化壳聚糖交联微球。并研究了酰化壳聚糖交联微球对Cu~(2+)的吸附性能。实验结果表明:酰化壳聚糖交联微球对铜离子具有很好的吸附性能。吸附的最佳条件是:微球对铜离子吸附时间为60 min、pH值为6.0。在吸附过程中,ΔG~θ值在13.58～11.28 kJ·mol~(-1)之间,ΔH~θ=11.61 kJ·mol~(-1),ΔS=76.82 J·K~(-1)·mol~(-1),表明酰化壳聚糖微球吸附水中Cu~(2+)吸附是一个自发的吸热、熵过程。     

变色染料/壳聚糖微胶囊的制备研究

以探索制备变色染料/壳聚糖微胶囊为目的,选取结晶紫内酯(Crystal violet lactone,CVL)为囊芯,壳聚糖(Chitosan,CS)为囊壁,采用离子凝胶法、单凝聚法、复凝聚法进行CVL/CS微胶囊的制备.考察了制备微胶囊的主要影响因素芯壁比、壳聚糖和海藻酸钠用量比、乳化剂、乳化搅拌速度、系统浓度、固化剂及用量、交联时间,并初步确定了其合理的微胶囊制备工艺条件.结果显示出复凝聚法制备的壳聚糖微胶囊较好.当体系中溶质的质量分数在0.2%~0.3%之间,采用Tween-80为乳化剂,其用量为囊芯的6%,乳化速度1 500 r/min,固化剂戊二醛、用量为1 mL,固化交联时间为60 min,芯壁质量比3∶1,壳聚糖与海藻酸钠物质的量之比1∶1时,制备的微胶囊外观规整圆滑,平均粒径在0.5μm左右,囊芯包覆率达到了88.56%.     

泡沫传输法制备嘧菌酯/聚乳酸微球

采用一种新型的泡沫夹带传输技术制备聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)微球,考察了该制备方法中油水比、转速、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol, PVA)浓度等条件对微球收率、形貌、粒径等的影响规律;在此基础上使用该方法制备了嘧菌酯/聚乳酸微球,考察了致孔剂用量对微球载药性能的影响并研究了嘧菌酯/聚乳酸微球的缓释动力学.实验结果表明：采用泡沫夹带传输技术,可以成功制备聚乳酸微球和嘧菌酯/聚乳酸微球并能实现连续化生产.在制备聚乳酸微球时,当油水质量比≥30∶100、转速≥600 r/min、水相中PVA浓度≥1.0%时,微球收率≥89.09%.制备嘧菌酯/聚乳酸微球时,不引入致孔剂正庚烷(n-heptane, HT)时,微球的包封率≥86.54%,载药量≥17.31%.伴随着致孔剂正庚烷引入含量的增加,包封率和载药量逐渐降低.不同致孔剂含量的嘧菌酯/聚乳酸微球缓释动力学均符合Korsmeyer-Peppas模型,n<0.45,为菲克扩散.     

以离子液体为溶剂制备纤维素微球

将天然纤维素溶于离子液体中,制成纤维素/离子液体溶液,并以纤维素/离子液体溶液为原料采用悬浮聚合法制备了纤维素微球.讨论了纤维素种类和质量分数、纤维素/离子液体溶液与导热油体积比、搅拌速度和制备温度对纤维素微球粒径分布的影响.结果表明,质量分数为2％的棉纤维素/离子液体溶液,以导热油为分散相,V(纤维素/离子液体溶液)...     

交联QCS／PS阴离子交换膜的制备及表征

以壳聚糖（CS）为原料,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂,通过亲核取代反应,将季铵基团引入壳聚糖主链,制备季铵化壳聚糖（QCS）。采用阳离子季铵盐十六烷基三甲基溴化铵和引发剂过硫酸钾,通过乳液聚合法合成了聚苯乙烯（PS）微乳液。以QCS为膜的基本原料,掺杂了适量的PS微乳液,以戊二醛为交联剂,制备了一系列的OCS／PS阴离子交换膜。用傅立叶变换红外光谱（FT—IR）表征了样膜的结构,考察了PS微球和戊二醛含量对QCS／PS膜的吸水性和离子交换量等性能的影响。结果表明,交联剂的加入可有效抑制QCS膜的形变,在PS微球质量分数为35％时,随着交联度的增加使溶胀度从68．5％降低到25．8％,但同时降低了QCS／PS膜的离子交换量。而PS微球却提高了OCS／PS膜的离子交换量,溶胀度也略有降低。因此当交联度为5％、PS微球质量分数为35％时,含水率为65％,IEC为4．89mmol／g,二者都达到了稳定的趋势,能够优化Qcs／Ps膜的整体性能。     

零价铁/阳离子表面活性剂/生物炭对水体Cr(VI)的吸附研究

以常见柳条为生物炭原料,通过十六烷基三甲基氯化铵（CTMAC）进行阳离子表面活化,与零价铁、海藻酸钠混合制备了零价铁/阳离子表面活性剂/生物炭（Fe⁰?MBC）凝胶微球,探讨了其对水体Cr（VI）的吸附能力。借助XRF、FTIR、XRD以及Zeta电位等分析手段,对Fe⁰?MBC凝胶微球的结构与性能进行研究。通过分析反应时间、环境温度及pH对吸附的影响,在吸附动力学、等温线模型的基础上,初步探讨了吸附机制。通过吸附?解析循环实验,研究了Fe⁰?MBC凝胶微球的再生性能。结果表明,Fe⁰?MBC凝胶微球对Cr(VI)的吸附与准一级动力学和Langmuir等温吸附模型拟合度较高;Cr初始质量浓度100 mg/L、负载质量分数分别为5%和10%的零价铁的CTMAC活化生物炭对Cr（VI）的去除率在2 h时分别为89%、97%,最大饱和吸附量分别为33.777 9、42.562 0 mg/g;Fe⁰?MBC凝胶微球作为一种成本低、效率高的环境功能材料,对去除废水中的Cr(VI)具有良好的应用前景。     

羧甲基葡甘聚糖铝凝胶球氟离子吸附材料及性能

用Al2(SO4)3溶液与羧甲基葡甘聚糖反应制得新型吸附材料——羧甲基葡甘聚糖铝凝胶球,用扫描电镜表征了微球结构,测定了微球机械强度.研究了微球对氟离子的吸附性能,分别考察了铝离子浓度、羧甲基葡甘聚糖浓度、吸附时间、pH值、氟离子浓度和温度等因素对吸附的影响,同时用红外光谱初步表征了微球的结构.结果表明,293 K时,微球对氟离子的吸附在6h达平衡,当羧甲基葡甘聚糖质量浓度为1.2％,铝离子质量浓度为2.0％,氟离子浓度为90.50 mg/L时,吸附量为47.02mg/g.根据不同温度下铝凝胶球吸附氟离子的等温线,计算了吸附过程的热力学参数,同时用Freundlich方程对实验数据进行了拟合,发现该方程适用于所研究的吸附体系.该体系为自发放热过程,体系熵减少,降温有利于吸附.     

以离子液体为溶剂制备纤维素微球

将天然纤维素溶于离子液体中,制成纤维素/离子液体溶液,并以纤维素/离子液体溶液为原料采用悬浮聚合法制备了纤维素微球。讨论了纤维素种类和质量分数、纤维素/离子液体溶液与导热油体积比、搅拌速度和制备温度对纤维素微球粒径分布的影响。结果表明,质量分数为2%的棉纤维素/离子液体溶液,以导热油为分散相,V(纤维素/离子液体溶液)∶V(导热油)=1∶50,聚乙二醇(相对分子质量600)作为分散剂,搅拌速度为500 r/min,制备温度为80℃,可制得粒径分布在0.45～0.20 mm占55%以上的纤维素微球。     

交联淀粉微球吸附Pb~(2+)的研究

以可溶性淀粉为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用反相悬浮聚合制备了交联淀粉微球。用原子吸收分光光度计测吸附后的Pb2+质量浓度,计算得到吸附量。研究交联淀粉微球对Pb2+的吸附行为,得出吸附量与吸附时间、酸碱度、吸附剂用量、初始溶液质量浓度之间的关系。结果表明,同样条件下,交联淀粉对Pb2+的吸附性能优于未交联淀粉,交联淀粉微球对Pb2+吸附行为同时符合Langmiur和Freundlich吸附等温方程,也符合一级动力学模型和二级动力学模型。     

再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的研究

试验用RCM法研究了再生粗骨料的种类、取代率,胶凝材料用量及粉煤灰对再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,颗粒整形再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能,优于简单破碎再生粗骨料混凝土,但差于天然粗骨料混凝土;再生粗骨料混凝土的抗氯离子渗透性能,随粗骨料取代率的增加而降低,随胶凝材料用量的增加而有所提高;掺加粉煤灰可提高再生粗骨料混凝土的抗氯离子渗透性能.     

The chloride permeability of persulphated phosphogypsum-slag cement concrete

The chloride permeability and microstructure of persulphated phosphogypsum-slag cement concrete (PPSCC), the Portland slag cement concrete (PSCC) and ordinary Portland cement concrete (OPCC) were investigated comparatively. Some test methods were used to evaluate the chloride permeability and explain the relationship between the permeability and microstructure of concrete. The results show that the resistance to chloride penetration in PPSCC is significantly better than that in OPCC, the reasons are as follows: 1) the slag in PPSCC is activated by clinker (alkali activation) and phosphogypsum (sulfate activation), forming more low Ca/Si C-S-H gel and gel pores below 10 nm than OPCC, improving the resistance to chloride penetration; 2) the hydration products of PPSCC have a much stronger binding capacity for chloride ions; and 3) in the same mix proportion, PPSCC has a better workability without large crystals calcium hydroxide in the hydration products, the interfacial transition zone (ITZ) is smoother and denser, which can cut off the communicating pores between the pastes and aggregates.     

氮掺杂石墨烯/氧化亚铜复合凝胶的制备与性能

为了拓展石墨烯凝胶材料在污水处理领域的应用,以氧化石墨烯与氢氧化铜为前驱物,氨水为氮源,葡萄糖为还原剂,利用一步水热法制备了氮掺杂石墨烯/氧化亚铜（NG/Cu2O）复合凝胶材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形貌与结构,通过紫外-可见分光光度计测试NG/Cu2O复合材料在不同的光照环境下对罗丹明B（RhB）染料所表现出的吸附降解性能。实验结果表明,与NG凝胶相比,NG/Cu2O复合凝胶材料表现出更好的吸附与催化降解能力,且在紫外光的光照环境下对RhB染料的吸附降解性能最佳。     

氮掺杂石墨烯凝胶的制备与表征

为了拓展石墨烯凝胶在超级电容器方面的应用,采用氨水、水合肼作为还原剂和掺杂剂,通过与氧化石墨烯的水热反应制备了氮掺杂石墨烯凝胶,并采用X射线光电子能谱,元素分析、扫描电子显微镜对产物的结构与微观形貌进行表征,采用循环伏安法和计时电位法测试其电化学性能. 结果表明,在氧化石墨烯的水热反应体系中引入氮掺杂剂,不仅能得到具有三维多孔结构的有一定力学强度的凝胶,而且经过氮掺杂后石墨烯的电化学性能较纯石墨烯的有明显提高. 当扫描速率为10 mV/s时,氮掺杂石墨烯的比电容为196 F/g;当电流密度为1 A/g时,氮掺杂石墨烯的比电容达到217 F/g,当循环伏安扫描1 000圈后,电容保持率达到80%. 这表明氮掺杂石墨烯凝胶具有优异的电化学性能,在超级电容器方面有很好的应用前景.     

盐碱溶液对混凝土氯离子渗透性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,对水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对混凝土氯离子渗透性能的影响进行了正交试验研究.结果表明:氯离子渗透深度x与渗透时间t之间的关系可以拟合成幂函数x=atb来描述,且在显著性水平α=0.01下其相关关系显著;SA溶液中SO42-和Mg2+的存在对于Cl-的渗透具有一定的抑制作用,冻融循环在混凝土本体结构未破坏之前对于氯离子的渗透也具有一定的抑制作用;水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对浸于4.0%NaCl溶液、SA溶液、SA溶液并受冻融循环三种情况下氯离子渗透深度影响的顺序不同;随着水灰比的增大,氯离子渗透深度增大;粉煤灰能够抑制氯离子的渗透,且20%掺量的效果优于35%;含气量对于抵抗氯离子渗透存在不利影响,且未受冻融作用时,3.0%的影响更大.     

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.     

温度和有效应力对低渗储层孔渗性质的影响

探讨温度和有效应力对低渗储层渗透率和孔隙度的影响规律及内在机理,用大型岩石高温高压渗透实验仪,结合核磁共振、恒速压汞测试和相对渗透率实验进行研究.结果表明,温度不变时,岩心渗透率随有效应力的增加而递降;有效应力不变时,岩心渗透率随温度的升高而减小.核磁共振和恒速压汞测试结果表明,有效应力增加时,骨架颗粒紧密排列,岩心孔隙平均喉道和主流喉道半径减小,孔隙连通性变差,有些连通孔隙被分隔孤立,成为不可入孔隙,岩心束缚水饱和度增加.     

Enhancing the formation of starch-based hybrid hydrogel by incorporating carboxyl groups into starch chains

A novel starch-based hybrid hydrogel was formed by physical and mild steps. Firstly, aqueous solution of a mixture of starch maleic half-ester (SM) and poly(vinyl alcohol) (PVA) was subjected to freezing-thawing cycles to generate a physical functional SM/PVA hydrogel. Subsequently, the SM/PVA/HA hybrid hydrogel was obtained through the alternate soaking process. The structure and morphology of the hydrogels were examined with Fourier transform infrared spectra (FTIR), X-ray diffraction (XRD) analysis, thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the existence of carboxylic groups on SM chains not only enabled SM/PVA hydrogel to be pH-sensitive, but also enhanced the formation of hydroxyapatite in the hydrogel via chelating calcium ions onto the matrix.     

氨氮污染地下水的动态实验研究

目的研究浑河流域水文地球环境化学特征对地下水中氮表现形式的控制机理,为地下水修复与水源开发建设提供科学的理论指导.方法通过室内动态实验模拟污染河流中的氨氮渗入地下后的迁移转化过程.实验土柱中装填入浑河流域第四纪松散沉积物在110 m深的钻孔地质剖面中有代表性的岩层,通过间歇监测水样中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铁离子、锰离子、氯离子、高锰酸盐指数、pH值等指标随时间的变化,分析三氮转化的机理及周围环境因素对其的影响作用.结果研究结果表明在地下水pH<7,高含量铁、锰离子所营造的还原性环境中氨氮是污染地下水的主要氮素形态.用统计的方法分析各指标变化趋势发现:氨氮与环境中的锰、高锰酸盐指数呈正相关;与硝酸盐氮负相关.结论区域水文地球化学场与饱水岩层的岩性和结构对氮转化的方向有决定作用.     

桥梁建设中氯离子对混凝土构件的侵蚀及防治

随着社会的发展,一座座跨海大桥的不断涌现,氯离子对桥梁混凝土构件的侵蚀应引起充分重视．笔者研究了氯离子侵入混凝土的途径,分析了氯离子侵入钢筋混凝土的机理和对钢筋锈蚀的机理,得出了氯离子腐蚀钢筋的防腐措施,探讨了未来提高混凝土构件耐久性的研究方向．