APTES改性微晶纤维素对淀粉复合薄膜性能影响

目的 探究3-氨丙基三乙氧基硅烷（3-AminopropylTriethoxysilane,APTES）改性微晶纤维素（MicrocrystallineCellulose,MCC）对淀粉基复合薄膜的影响,以期改性得到的硅烷化微晶纤维素（Silanized Microcrystalline Cellulose, MMCC）能够提高淀粉基薄膜的性能。方法 在90℃下糊化淀粉后加入MCC或MMCC,以溶液浇铸法制备淀粉基复合薄膜,采用扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA）等测试手段对复合薄膜进行表观形貌和热性能分析,借助万能材料试验机、接触角测量仪等仪器对薄膜进行力学性能、耐水性能、吸湿性能等分析。结果 以APTES改性MCC后的MMCC(MCC与APTES质量比5∶1)掺入淀粉所制备的薄膜MMCC-2/ST,复合薄膜拉伸强度较原淀粉膜（Native Starch Film, ST）提高了230%,水接触角为106.4°,相较于原淀粉膜（Starch Film, ST）提高了60.8°。结论 通过实验表明,MMCC对淀粉基薄膜的力学性能、耐水性能等有较好提升,从而拓宽了淀粉基薄膜在包装...     

印迹改性磁性交联壳聚糖的表征及吸附性能

为了提高壳聚糖（CS）对Pb²⁺的去除能力,制备了印迹改性磁性交联壳聚糖（Pb-TMCS）,采用FTIR、SEM和XRD对其结构和形态进行了表征,研究了Pb-TMCS对Pb²⁺的吸附、脱附性能及选择性。结果表明：与CS相比,Pb-TMCS的表面孔隙和褶皱增多;Pb-TMCS引入了更多的-OH和-NH₂;Pb-TMCS内部包覆磁性物质Fe₃O₄,Pb-TMCS对 CS的相对选择性系数大于2;Pb-TMCS对Pb²⁺的吸附量从CS的25.57 mg/g提高到45.26 mg/g,脱附3次后仍可重复使用。Pb-TMCS回收方便,对Pb²⁺选择吸附性能好,无污染,在重金属废水处理中具有广阔的应用前景。     

酮戊二酸改性壳聚糖微球的制备及吸附性能

采用反相悬浮法制备交联壳聚糖微球,再与α-酮戊二酸反应生成Schiff碱,NaBH4还原制得改性壳聚糖微球。用FT-IR、SEM和XRD进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度、温度、NaCl含量等因素对吸附的影响。结果表明,α-酮戊二酸改性交联壳聚糖微球对2,4-二硝基酚有较好的吸附性能,在pH为3.6时,30 min吸附量达372.2 mg/g,吸附数据符合Freundlich等温方程。     

离子印迹磁性壳聚糖微球对铀离子的吸附特性

以U(VI)为模板,利用印迹-交联技术制备具有良好吸附性能的离子印迹磁性壳聚糖微球(IMCR)。IMCR粒径为10μm~35μm,磁化强度为29.7 emu/g,对U(VI)吸附最佳pH为5.0,随温度升高,U(VI)吸附容量下降。吸附符合拟二级动力学,且为自发放热过程。吸附等温线符合Langmuir模型,为单分子层吸附。由Dubinin-Radushkevich模型计算的E>8 kJ/mol,表明为化学吸附。IMCR对U(VI)最大吸附容量为187.3 mg/g,高于非印迹树脂(NIMCR 160.8 mg/g),并且有更好的选择性。吸附后的IMCR可用0.5 mol/L EDTA溶液洗脱再生。     

壳聚糖与羧甲基壳聚糖蛋白质印迹聚合物的制备及吸附性能

首先制备了壳聚糖的衍生物——羧甲基壳聚糖,再以壳聚糖与羧甲基壳聚糖的共混物为功能单体,牛血清白蛋白(BSA)为模板蛋白质,制备了一种壳聚糖与羧甲基壳聚糖共混物的蛋白质印迹聚合物。模板蛋白质吸附测试结果表明,该蛋白质印迹聚合物对BSA的吸附量是非印迹聚合物的30.8倍;对不同蛋白质的吸附测试结果表明,相比于其它对比蛋白质,该蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附模板蛋白质BSA的效果;并且该蛋白质印迹聚合物具有良好的可重复使用性能。     

磁场对壳聚糖希夫碱吸附重金属铅离子的影响

探讨了磁场作用下壳聚糖(CS)及其改性后的苯甲醛希夫碱(SB)对铅离子的吸附特性,研究了磁场强度、磁场处理时间、铅离子溶液的酸度等因素对吸附铅离子的影响。结果发现400kA/m的磁场辅助下,壳聚糖和希夫碱的吸附率和吸附量在磁场处理前后分别最少增强了6.43%和3.34%,0.1928和0.1003mg/g。而达到吸附饱和的时间均缩短了40%。用经典的等温方程对壳聚糖和希夫碱对Pb(Ⅱ)的吸附平衡数据进行拟合,实验结果表明吸附行为与Langmuir和Frundlich两种吸附等温方程式均有较好的相关性。揭示了适当的磁场处理可强化壳聚糖及其希夫碱对金属离子的吸附。     

羧甲基纤维素/壳聚糖/膨润土凝胶的制备及吸附性能研究

以壳聚糖、膨润土和羧甲基纤维素为原料制备了羧甲基纤维素/壳聚糖/膨润土凝胶吸附剂。通过红外光谱和扫描电镜对凝胶结构进行了表征,并考察了其吸附性能。结果表明凝胶各物质之间形成了结合。凝胶吸附剂对溶液中的苯酚具有很好的吸附效果,在适当条件下对苯酚的去除率可以达到92.6%以上。再生实验表明凝胶可回收利用。     

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。     

新型烷基化壳聚糖微球的制备及其吸附性能

制备N-烷基化改性壳聚糖微球,研究了溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度,温度和氯化钠含量等因素对其吸附性能的影响.结果表明,庚醛改性壳聚糖微球具有较好的抗酸碱性能;溶液的pH值对庚醛改性壳聚糖微球吸附性能的影响较大,pH值为3.6,吸附时间为1 h时,对2,4-二硝基酚的吸附量最大(达到400 mg·g-1);2,4-二硝基酚浓度对吸附的影响符合Freundlich等温方程;改性壳聚糖微球对2,4-二硝基酚的吸附性能明显优于未改性的壳聚糖,对浓度为15 mg·L-1的2,4-二硝基酚溶液的吸附量分别为3.0 mg·g-1和1.45 mg·g-1.     

光热敏感型羧甲基壳聚糖纳米微球的制备及光热性能

羧甲基壳聚糖因其具有良好的水溶性和生物相容性,被广泛应用于生物医学领域。以天然可降解高分子羧甲基壳聚糖为载体,在引发剂过硫酸钾的作用下,通过自由基组合法将N-异丙基丙烯酰胺接枝到羧甲基壳聚糖上,然后在香草醛的交联作用下,采用乳化交联法制备一种负载光敏剂吲哚菁绿(ICG)的新型光热敏感型羧甲基壳聚糖微球,通过傅里叶红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR)及扫描电镜(SEM)对共聚物结构及微球形貌进行表征,考察了油水比、转速、香草醛、乳化时间对该纳米微球包载阿霉素载药量的影响,并研究了其光热性能。结果表明,FT-IR和1H-NMR分析证明,N-异丙基丙烯酰胺成功接枝到羧甲基壳聚糖上;SEM分析可知,纳米微球外观呈球状,分布均匀,平均粒径为143 nm。油水比为20∶1,转速为600 r/min,香草醛量为1 mL,乳化时间3 h的微球载药量最高为19.32%。同时,通过改变外界环境条件,纳米微球能缓慢靶向释放药物,具有良好的光热敏感性,该纳米微球在药物控释及药物载体等领域有广泛的应用前景。     

聚乙烯亚胺(PEI)改性UiO-66对钯(Ⅱ)吸附性能的影响

钯是电子、催化、医药、首饰等诸多领域不可或缺的重要原料,但是钯在地壳中的含量十分稀少,并且价格非常昂贵,因而分离和回收钯具有重要意义。本工作采用浸渍后处理法对溶剂热法合成获得的UiO-66进行聚乙烯亚胺(PEI)改性,当PEI含量为UiO-66的20%(质量分数,下同)时,制得的PEI@UiO-66对Pd(Ⅱ)溶液(2 000 mg/L)的吸附量可达145 mg/g,较未改性前提升126.6%;通过在浸渍后处理工艺中引入硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)能够有效改善PEI和UiO-66间的界面结合,当KH550含量为UiO-66的5%时,PEI@KH550@UiO-66对Pd(Ⅱ)溶液(2 000 mg/L)的吸附量达到178 mg/g,较PEI@UiO-66提升22.8%,较未改性UiO-66则提升178.1%。PEI@UiO-66和PEI@KH550@UiO-66对Pd(Ⅱ)吸附机理除了锆基团簇同PdCl₄^2-之间的电子偏移,还存在质子化的氨基同PdCl₄^2-之间的电子偏移。     

氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合材料对Cu2+的吸附研究

以石墨粉和壳聚糖为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯,再用四氧化三铁、二乙烯三胺和柠檬酸改性壳聚糖,合成了羧甲基氨基化改性磁性壳聚糖;通过超声分散制备氧化石墨烯水溶胶,再与改性磁性壳聚糖进行复合,成功制得氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合吸附材料。研究结果表明,在pH=6,吸附剂用量为50mg,吸附时间为90min条件下,氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合吸附材料对100mL、50mg/L铜离子(Cu~(2+))的吸附容量达到70.3mg/g,且吸附行为符合Freundlich等温吸附模型。     

硅烷偶联剂IPTS改性纳米ZnO的制备及性能研究

以纳米ZnO、乙醇酸乙酯、异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)为原料,通过脱水缩合制备了一种新型的硅烷偶联剂改性ZnO纳米粒子(I-ZnO)。采用FT-IR、XRD、TG、粒径分析、抑菌圈法等手段表征改性前后纳米ZnO的结构与性能,并探究了不同用量的硅烷偶联剂IPTS对纳米ZnO分散效果的影响。结果表明,I-ZnO(3)(IPTS用量为纳米ZnO用量的25%)样品的分散效果最好,ZnO纳米粒子团聚体的平均粒径最小,为396.9nm,粒径分布系数为0.081。I-ZnO(3)表面有IPTS最大包覆量为4.66%,同时与未改性纳米ZnO相比,I-ZnO(3)具有更优良的抗菌性能。     

疏水性KH550-TiO2@PDMS@PU海绵的简单制备及油水分离性能

在钢铁产品的生产流程中,不可避免地产生含油废水,若不加以处理,会对生态环境造成严重的破坏,进而威胁人类健康。以TiO₂纳米颗粒,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主要化学试剂,通过简单的一步浸渍法,制备了一种疏水亲油的KH550-TiO₂@PDMS@PU改性海绵。低表面能PDMS层与KH550改性的TiO₂微米颗粒形成的粗糙结构,能显著提高海绵的疏水性能,接触角为(147.25±1.44)°。改性后的海绵经过胶粘、挤压、酸碱、超声等复杂条件下仍能保持稳定的疏水性和耐久性。改性海绵的吸油能力高达自身质量的20～25倍,可通过吸附-挤压循环的方式进行吸油。优秀的油水分离性能表明,KH550-TiO₂@PDMS@PU海绵具有无毒、易制备、稳定、疏水等优点,在钢铁行业具有广阔的应用前景。     

镉离子印迹硅胶的制备与吸附性能

采用表面印迹技术和溶胶-凝胶法,以Cd(Ⅱ)离子作为印迹离子,硫氰基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备Cd(Ⅱ)离子印迹聚合物(IIP-TCPTS/SiO2),并利用平衡吸附法研究了聚合物吸附性能和选择识别能力。结果表明,最大吸附量为16.7 mg/g;20 min即可达到吸附平衡;当pH值在5.4~7.8范围内,印迹聚合物保持了较好的吸附容量;印迹聚合物对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择性识别能力;重复使用时性能稳定。     

香草醛改性壳聚糖对镉离子的吸附热力学和动力学

研究了微波辐射条件下香草醛改性壳聚糖(V-CTS)对Cd2+离子的吸附性能,测定了吸附等温线和吸附动力学曲线。结果表明,该吸附剂对Cd2+离子的吸附行为符合Freundlich吸附等温式,在298～318K温度范围内,焓变ΔH=24.22kJ/mol,表明吸附是吸热过程。吸附动力学符合Lagergren二级吸附速率方程,反应活化能为25.58kJ/moL,表明V-CTS对金属离子的吸附由化学反应控制,而非扩散控制。吸附剂解吸再生循环使用4次后,镉离子的吸附容量仅减少18.9%,该吸附剂具有较好地再生使用性。     

改性纳米氧化锆与水性聚氨酯复合涂层的防腐蚀性能

为了改进纳米氧化锆(ZrO_2)在涂料中的分散性,以丙酮为介质,用3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)对纳米ZrO_2进行了改性,并在镀锡板表面制备了改性纳米ZrO_2/水性聚氨酯(WPU)复合涂层。通过扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱、电化学测试、盐雾腐蚀、附着力测试等技术,研究了WPU与不同含量改性纳米ZrO_2复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:改性纳米ZrO_2的含量为0.2%(质量分数)时,在WPU中的团聚现象消失,分散性良好,该复合涂层具有优良的耐蚀性和较大的附着力。     

改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面,可以与重金属离子进行螯合,发生吸附作用;通过对壳聚糖进行适当的改性,可以提高壳聚糖的物理稳定性,选择吸附性.综述了采用交联、交联模板、羧甲基化、Schiff碱化、含氮、硫、磷等杂原子等方法对壳聚糖进行改性及其对重金属离子吸附的研究和应用进展.     

镉离子印迹硅胶材料的制备、表征及其吸附性能研究

采用表面接枝印迹技术,以Cd2+作为模板离子,二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,硅胶为支撑物,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备了一种新型的Cd2+离子印迹硅胶材料,并利用平衡吸附法研究了印迹材料的吸附性能和选择识别能力。结果表明,最大吸附量为30.8mg/g,20min即可达到吸附平衡;当pH值在4～8范围内,印迹材料保持了较好的吸附容量;印迹材料对Cd2+离子具有较强的选择性识别能力,重复使用性能稳定。