煤泥水中黏土颗粒对钙离子的吸附实验研究及机理探讨

通过静态(搅拌)实验，研究了吸附时间、pH值、钙离子浓度等因素对钙离子在煤系黏土(主要为高岭土和蒙脱土)表面的吸附规律，实验结果表明：随着吸附时间的延长，钙离子在2种实验样品表面吸附量先不断增大而后趋于平衡；蒙脱土表面的钙离子吸附量随溶液pH值的升高而增加，高岭土表面钙离子的吸附量在溶液pH值介于6．5到7．0时最小，小于6．5时吸附量随pH值的增大而缓慢减小，大于7．0时吸附量随pH的增大而迅速增加；2种吸附过程都符合langmuir等温吸附规律．钙离子在样品表面3种可能的吸附形式为一羟基络合、Ca(OH)2沉淀和离子静电吸附．     

PVDF中空纤维复合膜的制备及其性能研究

研究聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜复合膜的制备与性能．扫描电镜和红外光谱等试验结果表明：聚乙烯醇(PVA)在PVDF中空纤维膜表面与戊二醛发生缩醛化反应，形成了复合膜；浸泡时间、PVA浓度、反应时间、温度等反应条件对于复合膜的性能有着较为明显的影响，随着反应温度的提高、反应时间的延长．缩醛化反应充分，膜通量下降明显，膜截留率升高．     

pH/温度双重敏感高分子水凝胶的合成及性能

选用具有优良pH敏感的丙烯酸(AAc)及温敏性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为基本原料,制备了pH/温度双重敏感水凝胶,系统研究了丙烯酸系水凝胶的基本物理性能(密度、平均分子量、交联密度、平衡态水含量、固定电荷密度等),表征了水凝胶在不同离子强度下的溶胀、退溶胀性能,并对其响应机理进行了探讨,同时对水凝胶的机械性能进行测试。结果表明:pH/温度双重敏感水凝胶的溶胀情况受pH值和温度2个因素控制,在同一温度下,pH值越高,溶胀率越高;在同一pH值下,温度越高,溶胀率越低。     

低质量分数结冷胶的流变性质

以低质量分数(0．01％～0．25％)结冷胶(gellan gum)为研究对象，研究了结冷胶溶胶(质量分数为0．01％～0．04％)的流变性质，考察了Ca2 质量分数及胶质量分数对结冷胶凝胶(0．05％～0．25％)的凝胶强度的影响以及Ca2 与K 在促进凝胶的协同作用．结果表明，质量分数为0．01％～0．04％的结冷胶溶胶的流变学类型接近Cross模型，该体系具有剪切稀化性、触变性及屈服应力。且三者均随结冷胶质量分数的增大而增大．动态测量结果表明，上述溶胶是以弹性为主的粘弹性体系。弹性所占比例随结冷胶质量分数的增大而增大．结冷胶凝胶(质量分数为0．05％～0．25％)的凝胶强度随胶质量分数的增大而增大；随Ca2 质量分数的增大呈先增大后减小的变化规律，Ca2 的最适用量为200～280mg／kg．Ca2 与K 对促进结冷胶凝胶无协同作用．     

环境响应型智能高分子凝胶

结合智能高分子凝胶的发展现状介绍笔者近几年的研究成果：由温度敏感型N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与氯化三甲基-3-丙烯酰胺丙基胺(DMAPAA-Q)构成的共聚阳离子凝胶具有LCST特性和很好的溶胀性能，而半互穿温敏凝胶PDMAPS／PAMPS显示UCST特性，且在UCST附近不发生体积变化；将侧链含偶氮苯基的丙烯酰胺基偶氮苯单体(AAAB)与丙烯酸(AA)共聚合成了一种新型功能高分子P(AA-co-AAAB)。具有pH和光双重响应性能；合成的导电聚(3-羧甲基噻吩)(F3TAA)水凝胶具有pH敏感性，且用高氯酸作掺杂剂对水凝胶的掺杂行为进行研究发现，高氯酸极易使聚噻吩凝胶掺杂，而且一旦掺杂则在掺杂状态下具有相对的稳定性。     

超滤过程中蛋白质带电性对水合作用的影响机制

为解析超滤过程蛋白质带电性能对水合作用力的影响机制,在牛血清蛋白(BSA)带正电、中性及负电条件下,分别考察PVDF-BSA及BSA-BSA之间的相互作用力随离子强度的变化特征,结合相应条件下BSA的Zeta电位变化特征,探讨超滤过程蛋白质带电性能对水合作用力的影响机制.结果证实BSA带电性能是影响水合作用力的关键因素.在BSA带正电条件下,作用力随离子强度的增大而增大,主要是因为BSA带正电时无水合作用存在,静电作用力的变化是控制膜污染的主要因素.在BSA电中性及负电条件下,BSA及PVDF膜面吸附累积大量的水合阳离子,随离子强度的增大,有效触发PVDF-BSA及BSA-BSA之间的水合排斥力,进而大幅度减缓膜污染;且在BSA等电点更容易观察到水合作用现象.     

不同离子强度下蛋白质在PVDF膜面吸附行为评价

为考察不同离子强度下牛血清蛋白(BSA)在聚偏氟乙烯(PVDF)膜面的吸附行为及吸附层结构特征,使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)结合自制的PVDF膜片,综合膜污染及膜性能恢复实验,解析离子强度对超滤膜蛋白质污染的影响机理.结果表明:离子强度由0增加到1 mmol/L时,分子间静电排斥力的减弱增强了BSA在PVDF表面的吸附量,膜面形成刚性密实的BSA吸附层,膜污染加剧;相反,离子强度增大到10及100 mmol/L时,水合排斥力逐渐增强,有效减小PVDF-BSA、BSA-BSA间的相互作用力,致使BSA在PVDF表面的吸附量减小,形成松散柔软的BSA吸附层,膜污染大幅度减缓,膜通量恢复率有效提升.     

PH值的测定和计算的研究

简要地分析了探讨了溶液的ＰＨ值无法精确计算的原因，并由实验总结出醋酸缓冲缓冲溶液的ＰＨ理论计算值大于其实验测定值，且随离子强度的增大而增大。     

聚合物锂离子电池用凝胶电解质的研究进展

综述聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯腈(PAN)等聚合物材料用作锂离子电池凝胶电解质的特性.PAN体系凝胶电解质的离子电导率一般在10-3S/cm数量级,其锂离子迁移数比PEO体系大,可达到0.5;与PAN基凝胶电解质相比,以PMMA为基的凝胶电解质与锂电极的界面稳定性和循环性能更好,但是机械强度较差;PVDF大分子链上含有很强的推电子基(-CF2),且介电常数较高(ε=8.4),有利于促进锂盐更充分的溶解,增加载流子浓度.提出添加无机纳米粒子的凝胶电解质是目前的研究热点,是凝胶电解质的发展趋势.     

超声凝胶对复合超滤膜结构与性能的影响研究

将纯纳米TiO2和改性TiO2粒子分别添加到聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜铸膜液中,在超声辅助下进行凝胶成膜,制备出了不同结构与性能的PVDF复合超滤膜.采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、接触角测定、膜渗透测定等手段考察了超声波作用下不同改性复合膜结构与性能的变化(包括膜微观结构、表面接触角、膜通量、截留率).结果表明:超声凝胶作用提高了改性复合膜表面的粗糙度,使其亲水性得以强化;加速了凝胶过程溶剂与非溶剂之间的微相分离,使膜结构由海绵结构向指状多孔结构转变;在KH570-纳米TiO2与甲基丙烯酸甲酯(MMA)-丙烯酸(AA)-纳米TiO2改性复合超滤膜中,后者改性膜亲水性强化效果较为显著,且在截留率基本保持稳定的前提下,膜通量可达到85 mL/(cm2.h).     

交联改性PAMPS质子交换膜的制备与性能

制备了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（PAMPS）质子交换膜并对其进行交联改性,研究了膜的含水率、溶胀率、拉伸强度、高温保水率、质子电导率等性能.结果表明,PAMPS均质膜的质子导电率很高（0.32 S/cm）,但溶胀率过高、机械强度差.交联改性后,膜保持高的导电率（3% MBA,0.076 S/cm）和高温保水性能,且膜的溶胀率大幅度降低,机械强度显著提高（3% MBA,23.6 MPa）.     

Analysis of Hydration Mechanism and Microstructure of Composite Cementitious Materials for Filling Mining

To obtain the compositions and microstructure of hydration products of cementitious material in different hydration ages and its growth law of filling strength, the optimal proportion of composite cementitious material was determined according to the chemical composition of cement clinker which was composed of the Portland cement 32.5R, CSA 42.5 sulphoaluminate cement and two gypsum(CS). The characterization of composite cementitious materials in different hydration ages was conducted by NMR, XRD and SEM techniques. The mechanism of hydration was explored. It is shown that the compressive strength of the test block increases gradually with the increase of hydration age. The microstructure of composite cementitious material can be changed from Al-O octahedron into Al-O tetrahedron in the hydration process. The hydrated alkali alumi niumsilicate formed with Si-O tetrahedron and Al-O tetrahedron. The degree of polymerization of Si-O tetrahedron gradually increased, and the structural strength of cementitious materials continued to increase. The diffraction peak of clinker minerals gradually decreased with the extension of hydration age. The CaSO_4 completely hydrated to produce Aft during hydration which resulted in high early strength of cementitious material. The early hydration product of composite cementitious materials was Aft with a needle bar structure. The main middle and last hydration products were CSH gel and CH gel with dense prismatic shape. The microscopic pore of composite cementitious material gradually decreased and improved the later strength of filling block. The strong support was provided for mined-out area.     

反相微乳液法制备CdTe@SiO2荧光微球及其荧光性能研究

利用巯基丙酸(MPA)为稳定剂,水相合成高质量的CdTe纳米晶,然后通过反相微乳液方法制备得到了具有明显核壳结构并单分散的CdTe@SiO2荧光复合纳米粒子;利用透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计以及紫外可见光分光光度计对制备的纳米粒子进行表征;研究了未包裹的CdTe量子点与核壳型CdTe@SiO2纳米复合粒子分别对pH及离子强度的耐受性.研究发现:由于SiO2壳层的存在使得CdTe@SiO2能够在很高的离子强度及很广泛的pH范围下仍具有较强的荧光.由于这些优点,使其在生物标记、细胞成像等生物领域具有广泛应用.     

纤维复合磺化SBS质子交换膜的制备和性能

介绍了磺化聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(S-SBS)低温质子交换膜的制备和表征，并以S-SBS为基体，与经过偶联剂处理的玻璃纤维毡复合，制备出复合S-SBS膜。并研究了复合S-SBS膜与S-SBS膜的拉伸强度、质子传导性、吸水率、溶胀率、离子交换当量(IEC)等性能的变化。结果表明，纤维复合可在对膜的传导性能影响很小的情况下，大大提高膜的拉伸强度，并且膜的溶胀率明显减小，尺寸稳定性得到明显提高。     

聚苯并咪唑/两性离子修饰氧化石墨烯复合质子交换膜的制备与表征

合成了两性离子修饰的氧化石墨烯（ZC-GO）,以聚苯并咪唑（PBI）为基体,ZC-GO为质子载体制备了PBI/ZC-GO复合质子交换膜,由于对氧化石墨烯（GO）表面进行了修饰,使得改性石墨烯形成了疏水-亲水结构.测试了复合膜的FT-IR、SEM、吸水率、离子交换容量和质子电导率等性能.结果表明：该质子交换膜具有良好的热稳定性和较高的电导率,在100％相对湿度,80℃时,复合膜（ZC-GO含量为10％）的电导率达到2.2×10-2 S/cm.与纯的PBI膜相比,PBI/ZC-GO复合膜的吸水能力显著提高;其甲醇渗透率为（3.16～7.23）×10-7 cm2/s,虽然与纯PBI膜相比稍有增加,但仍大大低于Nafion膜的甲醇渗透率,有望应用于直接甲醇燃料电池中.     

聚偏氟乙烯中空纤维膜的改性研究

采用化学接枝方法对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行亲水改性，采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等对接枝层进行测试、表征，实验结果表明，PVDF中空纤维膜与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸发生了接枝反应，接枝物可有效提高PVDF中空纤维膜的亲水性；改性后PVDF中空纤维膜含水率提高至112．3％；pH值和溶液离子浓度对改性的PVDF中空纤维膜的通量有较为明显的影响。     

碱性蛋白酶Alcalase凝固豆乳的流变学性质的研究

温度的提高和pH值的降低可以提高Alcalase凝固豆乳的硬度和凝胶强度,降低凝胶的胶粘性.通过对Alcalase、氯化镁和氯化钙凝固剂凝固豆乳主要流变学性质的比较发现,Alcalase凝固豆乳的硬度比盐类凝固剂的大,凝胶强度比盐类凝固剂的低,胶粘性比使用盐类作为凝固剂高10倍以上,凝胶较粘,乳清不易排出.     

强化蒙脱石去除水溶液中四环素的动力学研究

通过对蒙脱石的改性处理,制备了强化铁铈-纳基蒙脱石,并研究了其对水溶液中四环素的吸附行为。结果表明,溶液pH、离子强度和温度对吸附效果均有明显的影响。用Freundlich方程和二阶吸附动力学方程能较好的描述四环素的吸附过程。     

细菌吸附水溶液中镍离子的研究

通过对3种细菌去除水溶液中镍的效能进行调查,探讨了溶液pH、接触时间、离子强度等因素对镍离子去除效果的影响。结果表明,实验平衡数据较好地符合了Langmuir吸附等温式,吸附过程遵循准二级动力学模型,pH为5时吸附效果较佳,增大溶液离子强度会导致镍离子的单位吸附量降低。