二氧化硅/聚四氟乙烯疏水海绵的制备

通过溶液浸渍法,用硅烷偶联剂γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷对纳米级SiO₂溶胶表面改性,再利用其作为媒介与聚四氟乙烯（PTFE）粒子均匀结合在三聚氰胺海绵（MS）骨架上,热处理后构造微观粗糙疏水结构。用红外光谱、扫描电子显微镜、水接触角对海绵进行了表征。结果表明:SiO₂/PTFE粗糙结构能提高MS的疏水吸油效果,平均静态疏水角达到141°,对柴油、甲苯、四氯化碳等多种油都有较好的吸收效果,其中对四氯化碳的吸收量最高为136 g/g。用改性SiO₂/PTFE-MS吸取水面浮油和水下油滴,油相被改性SiO₂/PTFE-MS快速吸收,容器中水量不变。     

超疏水亲油MTCS/mSiO2/NCC气凝胶的制备与表征

为了制备一种超疏水亲油材料基于纤维素可生物降解的环保特性，采用废棉制备了超疏水亲油的甲基三氯硅烷(MTCS)/mSiO₂/纳米微晶纤维素(NCC)气凝胶。首先将废棉打碎酸解成NCC，再用KH560对SiO₂进行改性，然后以NCC和mSiO₂为原料，制备mSiO₂/NCC复合气凝胶，最后以MTCS为疏水改性剂对m SiO₂/NCC气凝胶改性，制备成超疏水亲油的MTCS/mSiO₂/NCC气凝胶，并使用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪，对超疏水亲油材料的形貌、结构及表面浸润进行表征。结果表明：制备得到了一种三维多孔、结果稳定的超疏水亲油MTCS/m SiO₂/NCC气凝胶，静态水接触角最高达150.97°，对食用油、机油和石蜡油的最大吸油倍率分别为60.00 g/g、58.15 g/g和43.27 g/g，能够快速分离油水混合物，具备良好的超疏水亲油性能。     

二氧化硅/聚四氟乙烯疏水海绵的制备

通过溶液浸渍法,用硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对纳米级SiO2溶胶表面改性,再利用其作为媒介与聚四氟乙烯(PTFE)粒子均匀结合在三聚氰胺海绵(MS)骨架上,热处理后构造微观粗糙疏水结构.用红外光谱、扫描电子显微镜、水接触角对海绵进行了表征.结果表明:SiO2/PTFE粗糙结构能提高MS的疏水吸油...     

不锈钢网超疏水改性及在油水分离中的应用研究

通过对不锈钢网进行表面修饰改性使其转变为超疏水表面,从而实现含油废水的快速、高效油水分离。首先,以不锈钢网为基底利用壳聚糖和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源制备的Si O2溶胶对不锈钢网进行表面涂层,然后用甲基三氯硅烷(MTCS)对修饰后的不锈钢网进行表面疏水改性,获得具有超疏水性能的不锈钢网。对制备的超疏水/亲油的不锈钢网材料表面形貌、静态接触角进行表征,并测试其油水分离效率。结果表明,不锈钢网材料具有很好的超疏水/亲油性能,水接触角测试均达到154.94°。利用该材料可很好地实现油水混合物的分离,对正癸烷/水混合物经过50次重复分离,分离效率仍能达到96.62%,并且对不同油品均呈现出良好的分离效果,展现出油水分离广阔的应用前景。     

吸油型聚氨酯泡沫材料的制备及其油水分离性能研究

针对现有的吸油材料大多存在制备方法复杂、成本较高、吸油效率低等缺点,首先采用层层自组装方法,将β-FeOOH纳米棒沉积于软质聚氨酯表面,再利用聚二甲基硅氧烷对泡沫进行疏水改性,使聚氨酯泡沫表面具有超疏水超亲油的特性.经过β-FeOOH和聚二甲基硅氧烷改性的聚氨酯泡沫其水接触角达到142°,能够快速吸附水面上的油层.对不同油品的吸附倍率能达到自身重量的19~31倍,且在50次重复吸油后仍能保持稳定的高吸油倍率.     

十二醇改性沉淀白炭黑工艺研究

选用十二醇作为改性剂对沉淀白炭黑进行表面处理。讨论了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对改性效果的影响,用极差分析及方差分析得出优化工艺条件为：改性剂用量30mL十二醇/10g二氧化硅,改性时间70min,改性温度70℃,在此条件下改性后产品的沉降体积为3.55mL/g,活化度为92.85%,吸油值为2.53mL/g,具有很好的疏水性。     

ZnO/Ag纳米复合材料的硬脂酸改性

以硬脂酸为表面活性剂对采用配合物沉淀法自制的ZnO/Ag纳米复合材料进行了表面改性。系统研究了硬脂酸浓度、用量和改性时间等因素对改性效果的影响,并通过亲油度、接触角、透射电镜、红外及紫外-可见光谱等测试手段,对改性前后的ZnO/Ag纳米复合材料进行了表征。结果表明,采用乙醇加热回流法,用硬脂酸改性ZnO/Ag纳米复合材料能够提高其疏水性及对可见光的吸收能力。硬脂酸改性ZnO/Ag纳米复合材料的优选工艺条件是,硬脂酸浓度为0.010mol.L-1,添加量为10%(质量分数),改性时间为60min。改性后ZnO/Ag纳米复合材料的亲油度为76.47%,接触角为107.8°,其疏水性明显优于未改性材料。     

疏水魔芋葡甘聚糖基气凝胶的制备及其油水分离性能

以魔芋葡甘聚糖、淀粉、玉米秸秆纤维为原料制备了三维多孔魔芋葡甘聚糖基气凝胶(KA),通过十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对其进行改性制备了疏水魔芋葡甘聚糖基气凝胶(HKA),并研究了改性条件对HKA疏水性的影响。采用FT-IR、SEM和EDS等对HKA进行表征,并研究了其对不同油品的吸附性能和油水分离性能。当HDTMS用量为2%、改性时间为1.5 h、改性温度为110℃时,HKA的水接触角为141°,疏水性最佳;制备的HKA对正己烷、柴油、氯仿等油品的吸附倍率为21.7倍～46.5倍,对正己烷/水乳液的油水分离效率高达90.8%,具有较高的吸附性能和优良的选择性吸附效果;HKA对乳液中甲苯的吸附行为符合准一级吸附理论模型,吸附容量达904.60 mg/g。     

石墨烯改性落棉纤维的结构及其吸附性能

为提高天然棉纤维的疏水性以扩展其在吸油领域的应用,以精梳落棉纤维为基材,采用自组装法将氧化石墨烯附着在纤维表面,然后采用热还原方法制备石墨烯改性落棉纤维;通过扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱对纤维形态和结构进行表征,并研究了改性落棉纤维的吸附性能.结果表明:改性落棉纤维表面有片层结构,纤维变得粗糙;石墨烯的加入使改性落棉纤维的饱和吸油倍率明显提高,亲油疏水性能明显改善;当氧化石墨烯质量浓度为0.5 mg/m L、热还原温度为150℃时,改性落棉纤维的饱和吸油倍率可达42.67 g/g,而原落棉纤维的饱和吸油倍率只有25.64 g/g;改性落棉纤维具有较好的重复使用性能,其吸附量变化幅度小于6.5%;石墨烯能牢固附着在纤维上,在超声波条件下,改性落棉纤维的饱和吸油倍率仅下降7%.     

新型吸油材料的研究进展

采用吸附材料来吸附水中的油是近几年来处理水面溢油事故的较好方法.对吸油材料的分类和机理进行归纳,综述气凝胶、疏水海绵、分离膜等新型吸油材料的研究进展,指出吸油材料应向高吸附量、环境友好、可持续利用的方向发展.     

152型碱式硫酸镁晶须疏水改性研究

以乙醇为溶剂,十七氟葵基三乙氧基硅烷(AC-FAS)为改性剂,对152型碱式硫酸镁晶须(152MHSH)的疏水改性进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-Ray衍射仪(XRD),傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和水接触角测试仪(CAM)等测试手段对改性前后样品的形貌、结晶状况及产品组成等进行了表征。结果表明,通过疏水性处理,改性剂被成功包覆在152碱式硫酸镁晶须表面,实现了对其疏水改性的目的。当改性处理时间为1h时获得了理想的疏水表面,其水接触角达到126°。FT-IR、XRD、SEM及EDS分析均表明AC-FAS仅成功包覆在MHSH晶须的表面,并未对晶须的晶型造成影响。     

Solar heating assisted rapid cleanup of viscous crude oil spills using reduced graphene oxide-coated sponges

The rapid cleanup of heavy crude oil spills is challenging due to the poor mobility of highly viscous oil. Traditional absorption strategies involve heating oils to a relatively high temperature to reduce their viscosity, but this method is expensive. Herein, a solar-heated reduced graphene oxide(rGO)-wrapped melamine sponge(MS) was proposed to rapidly absorb oil. The prepared rGO-MS exhibited good hydrophobicity and oleophilicity and could be used for the rapid cleanup of oil spills from water. In addition, the excellent photothermal conversion effect of rGO enabled the rGO-MS composite to achieve a solar energy absorption efficiency of 91%. Due to the localized solar energy collection and wetting properties of rGO-MS, viscous oil near the contact region was effectively heated, enabling rapid heavy oil recovery under solar light illumination. This proposed solar heating-assisted viscous oil sorbent has great promise for use in heavy oil spill cleanups in the future.     

硅烷偶联改性聚氨酯-聚丙烯酸酯表面施胶剂的制备及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料,通过有机硅单体γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行硅烷偶联改性,制备了硅烷偶联改性水性聚氨酯-聚丙烯酸酯表面施胶剂.同时,系统研究了主要单体用量的影响,并通过红外光谱、表面施胶度、接触角等测试对其结构与应用性能进行了表征.结果表明:当n(-NCO)∶n(-OH)=1.07,w(HEA)=0.9%,w(MDEA)=5.50%,w(KH550)=0.7%时,乳液性能达到最优,乳液的粒径为62.3nm;有机硅的加入明显增强了纸张表面耐水性,施胶度为146s,接触角达128°.     

微交联氟碳丙烯酸酯乳液的制备

以有机氟碳单体、丙烯酸酯等为共聚单体,引入交联剂制备微交联氟碳丙烯酸酯乳液。探讨交联剂、乳化剂、引发剂、氟单体等对乳液的影响。红外光谱分析结果表明氟碳单体已键接到聚合物主链上。在单体中加入交联剂二乙烯基苯（DVB）,使用R-A／R-D复配乳化剂,n（R-A）：n（R-D）=0.5.w（引发剂）=0.4％,w（氟单体）=20％时制备的乳液性能较好,转化率达到98.31％,凝聚物量0.42％,乳胶膜接触角达到77°,吸水率仅为8.89％。     

ZnAPO -11 分子筛的合成及催化裂解反应性能研究

采用静态水热法, 在活性胶液中各组分摩尔比为n(R)/ n(ZnO)/ n(Al2O3)/ n(P2O5)/ n(H2O)=1 ∶ x ∶y ∶1.1∶80 (0.5x +y =1)的条件下合成了具有不同锌含量的锌铝磷酸盐分子筛(ZnAPO -11), 利用XRD, SEM , N2 吸附, MAS -NMR 及ICP-AES 等方法对合成的ZnAPO -11 分子筛进行了表征。结果表明, 当0 ≤n (ZnO)/n(Al2O3) ≤0 .04 时, 可以合成出具有AEL 结构类型的ZnAPO -11 分子筛, 样品具有较高的结晶度和纯 度;晶体形貌均匀, 呈长条形;锌同晶取代了AlPO4 -11 分子筛上的骨架铝。以正己烷为模型底物, 评价了合成的 ZnAPO-11 分子筛的催化裂解反应活性, 研究结果显示ZnAPO -11 在475 ～ 550 ℃具有反应活性, 其中正己烷的转 化率随接触时间的增加而增加, 反应的表观速率常数随反应温度的升高而增加;正己烷在ZnAPO -11 分子筛上的 催化裂解反应的速率方程中的正己烷浓度项反应级数为1, 表观速率常数与反应温度间的关系可用Arr henius 公式 表示。     

改性石英砂的润湿性能研究

对经过改性处理之后的普通石英砂的润湿性能进行了研究。实验采用滴水穿透时间法（WDPT）、酒精溶液入渗法（MED）、接触角测定法三种方法。通过这三种方法来定性和定量地描述其润湿性能。实验结果表明：直接经过酸化处理的石英砂与经过硅烷化处理的石英砂的润湿性能有着明显的改变,前者较普通石英砂表现更为亲水,而后者表现出斥水性。此研究为用石英砂模拟不同润湿性能土壤提供了表面改性方法以及前期的理论准备。     

聚氨酯改性聚砜的合成及性能研究

用双酚A(Bis-A)和4,4′-二氯二苯砜(DCS)合成羟基封端的聚砜预聚体,用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)合成异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体,再将两种预聚体共聚,制备出了改性聚砜.通过改变原料配比、浓度、反应温度和反应时间,测定产物的特性黏度,确定出了共聚改性的最佳条件为:反应温度80℃、反应时间6h,聚砜预聚体和聚氨酯预聚体质量比4∶1.将改性共聚物通过相转变法制备成超滤膜,测试膜的机械性能、分离性能以及抗污染性能.经测试改性聚砜膜,相比未改性膜,其断裂伸长率提高3.9%,抗张强度减少1.75N/mm2,纯水通量提高4.36mL·cm-2·h-1,水接触角减少13.2°,蛋白吸附量减少71.9μg/cm2.     

一种快速检测液态奶中三聚氰胺的传感器制备

以邻氨基酚为功能单体,三聚氰胺为模板,铁氰化钾为印迹电极和底液间的探针,利用循环伏安法在金电极上电聚合制备了可快速检测三聚氰胺的分子印迹聚合物,构建了一种有选择性检测液态奶中三聚氰胺的新方法.聚合过程中最优反应条件分别为,单体/模板的质量比为0.275/1,pH值为5.5,温度为30℃,洗脱时间为6 min.通过示差脉冲法进行检测,线性范围为0.5~7.5mg/kg.方法的相对标准偏差为6.1%~6.4%.测定下限为0.5 mg/kg,分析时间为6 min.对实际液态奶样品进行检测,其加标回收率为87.5%~109%.该传感器对三聚氰胺具有良好的敏感度,且样品无需预处理,选择性好,灵敏度高,可用于连续、自动检测液态奶中的三聚氰胺.     

EADC/H2O/DMF引发体系对丁基橡胶的影响

以水和二氯乙基铝(EADC)为引发体系,己烷和氯甲烷为溶剂,在-90℃的条件下,通过溶液法合成丁基橡胶.考察引发剂摩尔分数、引发剂配比、第三组分(DMF)含量等对丁基橡胶分子质量、分子质量分布、单体转化率的影响.结果表明,引发剂摩尔分数在0.085％、聚合40 min,在n(EADC)/n(H2O)/n(DMF)=8.28:1:0.75时,得到数均分子质量为29.54×104 g/mol,分子质量分布为1.58的丁基橡胶.