基于聚硫菫的一次性过氧化氢生物传感器的研究

用循环伏安法将硫堇电聚合在丝网印刷碳电极上,再用壳聚糖-二氧化硅溶胶凝胶将辣根过氧化物酶固定于聚硫堇电极表面,利用聚硫堇作为电子传递介体,用壳聚糖-二氧化硅溶胶凝胶固定辣根过氧化物酶并保持酶的生物活性,制成了新型过氧化氢生物传感器。实验发现,该传感器响应快、灵敏度高、稳定性好,对H2O2表现出良好的响应特性;检测线性范围为7.5×10-6～3.12×10-3mol/L,检出限为1.22×10-6mol/L,并具有抗葡萄糖、抗坏血酸等干扰的特点,有望用于食品中过氧化氢残留的检测。     

溶胶-凝胶法制备水性聚氨酯/SiO2杂化材料

综述了溶胶-凝胶法制备水性聚氨酯/SiO2杂化材料的研究进展,并结合作者的经验提出了一些可行性的思路;扼要地介绍了有机/无机杂化材料的背景、溶胶-凝胶法的基本原理和步骤。     

氧化石墨烯/多孔SiO2微球复合材料的吸附性能研究

制革原料皮在加工过程中会产生大量的蛋白质残留物,利用吸附剂从制革废水中分离回收蛋白质可以实现制革废水污染物的循环使用。以鱼皮胶原蛋白为生物质模板,加入氧化石墨烯(GO)粉末,合成了氧化石墨烯/多孔SiO₂微球复合材料(GO/C-PSM)。以蛋白水解酶溶菌酶(LZ)为理论研究对象,结果表明GO/C-PSM对LZ的最大吸附量为45.4 mg/g,吸附过程与拟二级吸附动力学模型相符,同时GO/C-PSM对LZ的吸附等温线模型与Langmuir等温线模型相契合。GO/C-PSM在经过5次循环后,吸附率仍达到80%以上。此外,GO/C-PSM对实际制革工业废水中的蛋白质也有一定的吸附分离效果。     

纳米SiO2气凝胶改性木材的研究

纳米无机质气凝胶对木材进行改性处理复合材是一种新方法。本文介绍了气凝胶的概念及特性,分析了纳米SiO2气凝胶改性木材的工艺、复合机理及其性能评价。     

SnO2/SiO2复合材料的合成与电化学性能

采用溶胶凝胶法制备了纳米SiO2微球,并在其表面包覆了一层SnO2.用X射线衍射仪及透射电镜对其进行了晶相和形貌分析.结果显示:SnO2被成功地包覆在SiO2表面,且包覆物保持了SiO2微球原有的分散性.将样品制备成锂离子电池负极材料,充放电测试表明:该种材料具有较好的电化学循环性能.与溶胶凝胶法制备的纯SnO2相比,尽管复合材料的首次充放电容量稍低,但经过20次循环后,复合材料的充放电容量分别高出105.6%和80.7%,说明用该方法制备的复合材料具有较好的应用前景.     

Cu2+-TiO2纳米复合催化剂的制备及光催化降解印染废水的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+-TiO2纳米复合催化剂,并用XRD、SEM和DRS对样品进行了结构表征,分别在紫外光、可见光和太阳光的照射下,以罗丹明B、甲基橙、甲基蓝等印染废水的降解率评价Cu2+-TiO2纳米复合催化剂的光催化性能.结果表明:Cu2+的掺杂不仅拓宽了TiO2的光谱响应范围,还提高了其在紫外光区的催化活性.w(Cu2+)=1.3%,锻烧温度500℃时,催化剂活性最高;在紫外光、可见光、太阳光下照射3 h,罗丹明B、甲基橙、甲基蓝等印染废水的降解率均达85%以上.     

团聚状纳米AuPd修饰的H2O2生物传感器研究

采用微胶束法室温条件下制备团聚状的AuPd合金纳米粒子,使用紫外可见光谱(UV-vis),透射电镜(TEM),X-射线粉末衍射(XRD)和X-射线能量色散谱(EDS)表征团聚结构AuPd合金纳米粒子的形貌、尺寸、结构和组成。用制备的AuPd纳米粒子修饰辣根过氧化物酶玻碳电极,制备无电子媒介的过氧化氢生物传感器HRP/AuPd/GCE。使用循环伏安法和计时电流法表征了HRP/AuPd/GCE对H2O2的检测性能。实验结果表明:该传感器对H2O2具有良好的检测性能和稳定性,在H2O2浓度为1×10-7mol/L～5×10-3mol/L范围内检测电流与H2O2浓度有线性关系,线性相关系数R2=0.995 01,检出限为7.6×10-7mol/L。     

Ce-SiO2-TiO2三元复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂,用TG-DTA、FT-IR、XRD和UV-Vis等对样品的结构进行了表征,并以罗丹明B(RhB)作为探针反应,分别在紫外光和可见光照下评价了其光催化性能.与TiO2一元纳米催化剂和Ce-TiO2、SiO2-TiO2二元纳米催化剂进行对比,Ce-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)表现出更高的光催化降解性能,可见光下的降解率达到98.5%.     

Pr-TiO2纳米复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Pr-TiO2纳米复合催化剂,并用DRS、FT-IR、XRD和SEM等对样品形态和结构进行了表征,以罗丹明B(Rh B)印染废水作为探针反应,分别在紫外光和可见光照射下评价其光催化性能.与TiO2纳米催化剂的光催化活性进行对比,Pr-TiO2纳米复合催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)具有较高的光催化降解性能,可见光下的降解率达到97%.     

Zn2+-SiO2-TiO2三元复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂,并用DRS、FT-IR、XRD和SEM等对样品的形态和结构进行了表征,并以罗丹明B和刚果红染料的印染废水做探针反应,分别在紫外光和可见光照射下评价了其光催化性能.与TiO2一元纳米催化剂和Zn2+-TiO2、SiO2-TiO2二元纳米催化剂进行对比,Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)和刚果红溶液(10 mg/L)都表现出较高的光催化降解性能,可见光下的降解率分别达到90%和83%.     

PVA/SiO2/GO复合夹层结构纳滤膜的制备及其性能

为了提高氧化石墨烯(GO)纳滤膜的纳滤性能,采用静电喷涂技术制备了大面积的GO纳滤膜,进一步结合静电纺丝技术,设计并制备了PVA/GO复合夹层结构纳滤膜,极大地提高了纳滤膜的结构稳定性。此外,为了进一步提高PVA/GO纳滤膜的纳滤性能,采用亲水性二氧化硅(SiO₂)纳米粒子插层GO,增大了GO纳滤膜的层间距。最后,对所制备的PVA/SiO₂/GO复合夹层结构纳滤膜(PS@GS-NF)的纳滤性能、结构稳定性、可重复利用性能和吸附性能进行研究。结果表明:PS@GS-NF的稳态纯水渗透系数高达21.1 L/(m²·h·bar),有机染料截留率的保持率高达98%。同时夹层结构还保证了PS@GS-NF具有较高的结构稳定性。此外,PS@GS-NF还具有良好的可重复利用性能和对带正电荷的有机染料分子具有良好的吸附性能,其纯水渗透系数恢复率可达92%,对带正电荷的亚甲基蓝有机染料分子的吸附率可达96%。     

纳米SiO2/苯丙无皂复合乳液表面施胶剂的原位聚合法制备及应用研究

采用原位聚合法制备了具有核壳结构的纳米二氧化硅/苯丙无皂复合乳液表面施胶剂。对乳液聚合的工艺参数进行了实验研究,得到最佳反应条件为乳化剂用量6%,硅溶胶用量1%,反应温度75℃,反应时间3 h。通过红外光谱(IR)及粒径分析测试对复合乳液进行表征,结果表明纳米SiO2和苯丙单体之间存在化学键联。在此条件下可制得稳定、转化率达98%的硅溶胶/苯丙无皂复合乳液,用作表面施胶剂,涂布后的纸页Cobb60值为11.08,光泽度为26.3。     

过渡金属离子对过氧化氢漂白的危害及控制措施

H2O2作为无元素氯漂白(ECF)、全无氯漂白(TCF)等绿色漂白工艺的关键漂白剂,越来越受到制浆造纸科研人员的重视,而过渡金属离子却是影响过氧化氢漂白效果的重要因素之一。本文介绍了过氧化氢漂白中过渡金属离子来源、存在状态以及对漂白的危害和解决措施。     

SiO2原位掺杂聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,以PVDF和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用原位复合溶胶-凝胶法和高压静电纺丝技术制备纳米SiO2原位掺杂PVDF复合纳米纤维膜,并分析纳米纤维膜的表面微观形貌、化学结构、力学性能以及压电性能等.结果表明:复合纳米纤维膜的面密度与...     

木质素/TiO2复合纳米颗粒合成及纳米纤维素基紫外屏蔽膜制备

本研究利用碱木质素作为生物模板诱导剂,通过水热法成功合成了一种具有良好紫外屏蔽性能的木质素/TiO_2复合纳米颗粒。结果表明,木质素/TiO_2复合纳米颗粒具有锐钛矿晶型、良好的纳米粒径和热稳定性。同时,证实了木质素的含氧官能团和TiO_2表面羟基发生类酯化反应,从而使木质素与TiO_2形成包覆嵌顿式结构的复合材料。在此基础上,研究了木质素/TiO_2复合纳米颗粒与纳米纤维素水凝胶制备薄膜材料的抗紫外性能。结果表明,添加质量分数10%的木质素/TiO_2复合纳米颗粒的纳米纤维素薄膜在全紫外线波段(200～400 nm)吸收了约90%的紫外线,表明木质素/TiO_2复合纳米颗粒具有良好的紫外屏蔽能力。     

石墨烯/MnO2/纳米纤维素柔性电极材料的制备及其性能研究

本研究采用真空抽滤的方法复合纳米纤维素、石墨烯和MnO₂,制备石墨烯/MnO₂/纳米纤维素柔性电极材料,探讨了在三者不同配比、不同电化学扫描速率和不同电流密度下对柔性电极材料性能的影响。结果表明,随着扫描速率的增加,材料的比电容逐渐下降,当扫描速率为10 mV/s时,材料（m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶5∶2）的比电容达117.5 F/g,当扫描速率为90 mV/s时,比电容降至40.4 F/g;随着电流密度的增大,材料的比电容逐渐下降,当电流密度为0.5 A/g时,材料(m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶3∶4）的比电容达112.5 F/g,当电流密度为1 A/g时,比电容降为20.5 F/g;随着石墨烯的减少,材料面电阻增大,当石墨烯配比为50%时,面电阻为15.60 Ω/□,当石墨烯配比为30%时,面电阻增至47.20 Ω/□;材料(m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶3∶4）循环充放电1次后,比电容为112.5 F/g,循环充放电100次后,比电容为90.9 F/g,表现出良好的充放电及循环使用性能。纳米纤维素对柔性电极材料的力学性能有极大影响,当纳米纤维素与石墨烯质量比为5∶5时,石墨烯/纳米纤维素柔性电极材料弹性模量达2184 MPa。     

原位聚合纳米SiO2法超支化CPAM的制备及其对纸张的增强作用

选用季戊四醇(PETL)为多官能团支化剂,硝酸铈铵为引发剂,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为阳离子单体,与丙烯酰胺(AM)在水溶液中发生自由基反应合成支化结构的阳离子聚丙烯酰胺(BCPAM)后,再加入正硅酸乙酯(TEOS)水解原位产生纳米SiO_2,在BCPAM分子中产生物理交联,制备超支化阳离子聚丙烯酰胺(SiO_2-BCPAM),研究了其作为纸张增强剂对纸张的增强作用,通过红外光谱(FT-IR)和扫面电镜(SEM)对产物的结构和特性进行表征。结果表明,所合成的产物为SiO_2-BCPAM杂化材料;引发剂、TEOS用量和反应时间影响SiO_2-BCPAM相对分子质量或分子链的形态进而影响其特性黏度;SiO_2-BCPAM对纸张增强效果明显,当其用量为0.5%(对绝干浆)时,纸张的抗张指数、耐破指数和撕裂指数比空白纸样分别提高了23.6%、12.4%和25.5%。     

N掺杂TiO2纳米管阵列膜光催化剂制备及其处理造纸废水的研究

本研究通过阳极氧化技术制备了N掺杂TiO_2纳米管阵列膜光催化剂,用于光催化处理造纸废水中的有机物。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)对光催化剂表面形貌和化学组成等特征进行了表征。结果表明,当阳极氧化电压为40 V时,TiO_2纳米管阵列膜具有高度有序的形貌,其孔径和纳米管长度达到一个最佳状态;该TiO_2光催化剂的晶型为锐钛矿型,且从UV-Vis的结果来看,其吸收带边发生了明显的红移,对光有很强的吸收能力。将制备的光催化剂用于光催化造纸废水,当光催化剂用量为2.5 g/L,光照时间为60 min时,COD_(Cr)去除率达到80.1%,色度去除率达到90.2%。     

改性TiO2的制备及其在壁纸中的应用研究

以纳米TiO_2 (P25)为改性对象,通过简单的一步水热法制备了具有可见光催化活性的N掺杂改性P25光催化剂 (N-P25),借助X射线衍射仪、紫外-可见光谱仪和扫描电子显微镜对N-P25的结构进行表征;再将其涂布于壁纸上,通过对壁纸物理性能和光催化降解甲醛性能的综合对比选择最佳涂布工艺。结果表明,N-P25仍为混晶结构,但对可见光的响应得到提升。在最佳涂布工艺条件下,N-P25涂布量1. 5g/m~2的壁纸在日光灯照射6 h后,对甲醛的降解率可达87%;且对不同初始浓度甲醛的光催化降解符合LH一级反应动力学规律。