废水组分对rGO/ZIF-8/阳离子改性粘胶光催化降解染料的影响

在阳离子改性粘胶(cRF)织物上依次负载氧化石墨烯(GO)和类沸石咪唑骨架材料(ZIF-8),并将GO还原成还原氧化石墨烯(rGO),制得rGO/ZIF-8/cRF功能材料。探讨了染料浓度、染料结构、染液pH、无机盐和表面活性剂的种类及用量等对功能材料光催化降解染料性能的影响。结果表明,染液浓度越低,pH越小,rGO/ZIF-8/cRF功能材料对染料的光催化降解效果越好。对于相同吸光度下的染料溶液,该功能材料对活性黑KN-B染料的光催化降解效果最好,亚甲基蓝次之,活性艳蓝KN-R最差。染液中加入NaCl,会抑制该功能材料对染料的光催化降解,加入Na2SO4没有影响。染液中加入阳离子表面活性剂1827、阴离子表面活性剂ABS和非离子表面活性剂平平加O,都会抑制该功能材料对染料的光催化降解。     

还原氧化石墨烯/粘胶基钒酸铋光催化材料的制备及其性能

针对钒酸铋(BiVO₄)光催化效率低、难回收的缺点,利用硅烷偶联剂KH-560和氧化石墨烯(GO)依次对粘胶非织造布改性,再利用搅拌水热法在其表面生长BiVO₄制备还原氧化石墨烯(RGO)/粘胶基BiVO₄光催化材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见吸收光谱对材料进行了表征,并研究了RGO/粘胶基BiVO₄材料的光催化活性、重复使用性能和光催化机制。结果表明:BiVO₄成功负载在RGO/粘胶非织造布表面,得到了RGO/粘胶基BiVO₄光催化材料;在1 kW氙灯照射下,90 min内对活性黑5脱色率达到95%以上,重复5次后仍达到92%以上;自由基捕捉实验表明,光生空穴、超氧自由基和羟基自由基参与了光化学反应,其中羟基自由基的作用最大。     

还原自组装石墨烯粘胶织物的制备

以水合肼为还原剂,还原氧化石墨烯粘胶织物,制得厚度较薄、含氧量极低、导电率较好的还原自组装石墨烯/粘胶织物。当氧化石墨烯与水合肼质量配比为1:0.75时,处理后的织物具有良好的电学性能(体积比电阻为33.15Ω/cm);质量比为1:1.5时,拒水性能良好(接触角为116.2°);在任意配比下织物都具有良好的防紫外性能(UPF100)。     

ZIF-8/玉米芯吸附功能材料的制备及性能研究

采用亚氯酸钠脱木素、TEMPO氧化改性处理玉米芯原料,并在改性玉米芯表面原位负载锌系金属有机框架物(ZIF-8),制备出ZIF-8/玉米芯吸附功能材料。探讨了改性处理对不同粒径玉米芯结构与性能的影响,对比了块状和粒状改性玉米芯对ZIF-8负载及吸附功能材料性能的影响。结果表明,脱木素与氧化处理可提高玉米芯纤维素及羧基含量,促进纳米ZIF-8晶体在玉米芯上的配位结合与原位锚定。相比块状玉米芯,粒状玉米芯改性后的比表面积更大、Zeta电位更高和羧基含量更多,更有利于ZIF-8的负载与分布,因而具有更好的吸附能力(对甲基橙最大吸附能力:3.5 mg/g比1.0 mg/g)。上述两种吸附功能材料均具有较好的回用性能,循环使用6次后,两种吸附功能材料对甲基橙的去除率仍高于90%。     

氧化石墨烯整理对粘胶织物性能的影响

探讨了氧化石墨烯对粘胶织物整理前后织物性能的变化。研究表明:粘胶织物经氧化石墨烯整理后,织物表面比电阻值降低了8个数量级,极大地改善了粘胶织物的抗静电性能;导热性能与抗紫外线性能分别提高了38.9%与61倍多,同时整理后粘胶织物的断裂强力变化幅度仅为4.4%,因此氧化石墨烯整理很好的改善了粘胶织物的功能性,是一种较为理想的功能性整理工艺。综合考虑整理后粘胶织物的性能与整理工艺成本,认为当粘胶织物表面氧化石墨烯覆盖量达到250 mg/m~2为最佳覆盖量。     

不同还原剂制备的石墨烯结构表征

通过改进的Hummers法制备氧化石墨,分别以水合肼、葡萄糖和维生素C作为还原剂,通过化学还原的方法还原制备得到石墨烯材料。采用红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(RS)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)对不同还原剂所制备的石墨烯材料进行表征研究。结果表明:3种还原剂均可以还原制备得到石墨烯;维生素C还原得到的石墨烯结构缺陷少,片层薄,比表面积大,热稳定性好。     

还原氧化石墨烯/粘胶多层复合材料的制备及其界面蒸发性能

为制备便携、可重复使用和大规模生产的界面蒸发器,基于还原氧化石墨烯(RGO)和不同纺织品制备了RGO/粘胶多层复合材料.其中,RGO/粘胶织物作为太阳能吸收体,棉纱和棉织物作为供水通道,聚丙烯织物作为隔热材料.对RGO/粘胶织物的结构、亲水性能和光学性能进行分析,研究了RGO/粘胶多层复合材料的蒸发性能、循环稳定性及应...     

石墨烯防辐射织物的制备与性能

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯/聚氨酯整理剂(GO/WPU)和石墨烯/聚氨酯整理剂(rGO/WPU),分别对涤棉基、棉基织物进行浸轧整理,测试几种织物的防辐射功能与强力、透气性等性能,对比分析各指标变化趋势,得到最佳工艺参数。结果表明,先还原后整理得到的石墨烯织物的电磁辐射屏蔽效能优于先整理后还原得到的石墨烯织物;石墨烯质量浓度为10 mg/mL时制备的涤棉基石墨烯织物(先还原后整理)电磁屏蔽效能最佳,可达25.3 dB。     

基于Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料构建的电化学传感器在抗坏血酸检测中的应用

先以氧化石墨烯(GO)、六水氯化钴(Ⅱ)、2-甲基咪唑为原料,在室温磁力搅拌条件下合成ZIF-67/GO纳米复合材料。再以氯金酸(HAuCl4)为原料,L-抗坏血酸(AA)为还原剂,在常温磁力搅拌条件下将Au还原到ZIF-67/GO表面,GO同时被还原为还原氧化石墨烯(rGO),从而制备Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱仪(EDS)等技术对合成的材料进行表征。利用Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极(GCE)构建AA电化学传感器。采用循环伏安(CV)法研究了AA在Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极上的电化学行为。采用电流-时间(i-t)曲线法研究了检测电位、催化剂用量、pH对催化电流的影响,并确定检测AA的优化实验条件。在优化实验条件下,确定检测AA的线性范围为0.07634~7.14300 mmol/L,检测限(S/N=3)为0.03021 mmol/L。实验结果表明:Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料对AA的氧化具有较高的电催化活性。该传感器为医学、食品、电镀、印染等领域AA的检测方法提供依据。     

改性棉织物氧化石墨烯防紫外线整理

文中用氯乙酸钠对棉织物进行羧甲基化改性,再用氧化石墨烯通过静电作用在改性棉织物上层层组装得到氧化石墨烯棉织物,利用保险粉对其还原,并通过单因素试验研究了在不同还原条件下对织物防紫外效果的影响。结果表明:将氧化石墨烯棉织物用8 g/L保险粉于25℃还原120 min时,所得棉织物紫外线防护效果较好,紫外防护系数UPF值能达到187左右;氧化石墨烯棉织物在水洗20次后UPF值虽然有所降低,但仍具有优异的紫外防护性能。     

负载钒酸铋/石墨烯功能织物对染料的光催化降解

将氧化石墨烯和钒酸铋溶胶负载到棉织物上,通过紫外还原得到负载钒酸铋/石墨烯功能织物.以活性黑KN-B为降解对象,研究了功能织物在可见光下的催化活性,并探讨了染料结构对光催化效果的影响.结果表明:在可见光照射120 min后,功能织物对质量浓度为20 mg/L的活性黑KN-B染液的降解率超过90％,重复使用5次后的降解率...     

铁基金属–有机框架材料/活性碳纤维复合材料的制备及其对染料的脱色

为提高铁基金属–有机框架材料MOF(Fe)的重复使用性能,以均苯三甲酸、硫酸亚铁、活性碳纤维(ACF)为原料,采用室温原位生长法制备了铁基金属–有机框架材料/活性碳纤维复合材料MOF(Fe)/ACF。借助傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对复合材料的结构、形貌、元素组成等进行了表征;测试了复合材料在不同条件下对50 mg/L活性黑KN–B染液的脱色效果,并探讨了光催化降解染料的机制。结果表明:黑暗条件下,分别在不加双氧水和加入0.12 mL/L双氧水时反应60 min后,MOF(Fe)/ACF对活性黑KN–B染液的脱色率分别为64.7％和80.2％;在1 000 W氙灯光照下,加入0.12 mL/L双氧水反应60 min后,MOF(Fe)/ACF 对活性黑KN–B染液的脱色率达95.7％,比ACF高52.2％;重复使用5次,MOF(Fe)/ACF对活性黑KN–B染液的脱色率仍可达86.0％。     

提高C.I.活性黑5的乌黑度

活性黑5(活性黑KN-B)是活性染料中产量最多、用途最广的一种染料,但是最大的不足是乌黑度不高。10余年前,利用补色原理,复配了活性橙82,乌黑度有所改进,但尚有不少问题。提高活性黑5的乌黑度是当前热门的研究课题之一,主要筛选溶解度高,直接性、反应性、相容性与活性黑5匹配的橙色和红色活性染料。     

二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化降解脱色性能

为比较二氧化钛/ 还原氧化石墨烯(TiO2 / rGO)复合材料和TiO2 的光催化降解脱色性能,以钛酸丁酯为前驱体,采用水热法制备了不同晶型的TiO2 和TiO2 / rGO 复合材料,借助紫外漫反射吸收光谱仪、傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2 及其复合材料进行表征。分析混晶TiO2 和混晶TiO2 / rGO复合材料对活性红3BS 染料废水的降解脱色效果。结果表明：在150 ℃水热12 h,再经过650 ℃煅烧4 h 后,可制得锐钛矿型和金红石型同时存在的混晶TiO2 体系;在碱性条件下,于140 ℃水热72 h,不经过煅烧可制得较为纯净的板钛矿型TiO2;锐钛矿型和金红石型混晶结构TiO2 体系对染料有一定的降解脱色效果,混晶TiO2 / rGO 复合材料降解染料120 min 后,降解脱色率高达99%。     

纤维基钒酸铋的制备及其光催化性能

为提高光催化材料钒酸铋的使用性能,采用原位生长法在阳离子可染涤纶上负载钒酸铋,探讨了溶液pH值、反应温度、反应时间对钒酸铋晶体形貌的影响,借助扫描电子显微镜、X 射线衍射以及紫外可见吸收光谱等手段表征了纤维基钒酸铋的表面形貌、晶型、颗粒大小以及光学特性。选取活性黑KN-B 为降解对象,研究了纤维基钒酸铋在可见光下的催化降解活性。结果表明：原位生长法制备纤维基钒酸铋的最佳条件为溶液pH 值7、反应温度90 ℃、反应时间8 h;在可见光照射条件下,80 min内纤维基钒酸铋对质量浓度为20 mg/L 的活性黑KN-B 染料溶液的降解率可达到77.2%,重复利用3 次后的降解率保持在57.3%,织物强力保留率为74.8%。     

氧化石墨烯基材料吸附重金属离子的研究进展

废水中所含的重金属离子对自然环境和人体健康造成了极大危害。在众多处理方法中,基于氧化石墨烯(GO)基材料吸附重金属离子的方法受到研究者关注。梳理近年来的研究文献,重点论述GO、不同GO基纳米复合材料、磁性氧化石墨烯(MGO)基纳米材料及还原氧化石墨烯(rGO)基材料的合成方法、重金属离子吸附概况等,通过结构表征及吸附热力学和动力学机理分析,为进一步研究、设计氧化石墨烯材料及处理重金属离子奠定基础。     

基于无定形沸石-咪唑框架-8材料固定米根霉源脂肪酶研究

多级孔沸石-咪唑框架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)材料相较于传统的ZIF-8材料具有更大的孔径,在固定化酶领域展现了较好的应用前景。目前,利用多级孔ZIF-8材料固定米根霉源脂肪酶(Rhizopus oryzae lipase,ROL)的效果仍不清楚。通过调节ZIF-8材料前驱体的初始物质的量比例,制备得到一种无定形ZIF-8(amorphous zeolitic imidazolate framework-8,aZIF-8)材料,基于ZIF-8和aZIF-8材料, 采用原位自封装法制备得到固定化脂肪酶ROL@ZIF-8和ROL@aZIF-8。 利用红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电子显微镜等研究了ZIF-8、aZIF-8、ROL@ZIF-8及ROL@aZIF-8的形貌及结构差异,比较了在不同ROL质量浓度条件下制备的ROL@aZIF-8与相同质量浓度ROL的酶活力,考察了ROL和ROL@aZIF-8的酸碱稳定性、温度耐受性、储藏稳定性以及对邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate, DIBP)的水解能力。结果表明,aZIF-8材料呈现出包含十字花形、正方形、球形等多种形态的无定形形貌,是一种具有微孔和介孔的多级孔材料。 在ROL的质量浓度为4mg/mL的条件下制备的ROL@aZIF-8 呈现最大酶活力,为5.69U/mg。在相同的ROL质量浓度条件下,aZIF-8材料的疏水性及多级孔特性促使ROL@aZIF-8的酶活力比ROL高。ROL@aZIF-8比ROL具有更好的碱稳定性、温度耐受性、储藏稳定性以及更高的对DBP和DIBP的水解能力。     

Mechanism of the photocatalytic degradation of C.I. Reactive Black 5 at pH 12.0 using SrTiO3/CeO2 as the catalyst

The photocatalytic degradation mechanism of an azo dye, C.I. Reactive Black 5 (RB5), has been investigated in an aqueous suspension of SrTiO3/CeO2 composite under 250 W UV irradiation at pH 12.0. The process was studied by monitoring the change in RB5 concentration and the intermediate products employing UV-visible spectrophotometry, ion chromatography (IC), and gas chromatography/ mass spectrometry (GC/MS) techniques and depletion in total organic carbon (TOC) content as a function of irradiation time. The adsorption peaks at wavelengths of 600, 312, and 254 nm were identified as the chromophore structure, and the naphthalene and benzene components of RB5, respectively. Little influence of iodide ion, tert-butyl alcohol, fluoride ion, or persulfate ion as h(vb)+, *OH, or e(cb)- scavengers on the decolorization proved that the decolorization of RB5 primarily proceeded by photolysis and/or O2*- in the bulk solution. After the decolorization, the process could shift progressively from the bulk solution to the surface of the catalysts and cleavage of the naphthalene and benzene rings was mainly attributed to the h(vb)+ pathway and *OH(ads) reactions, which was further verified by the effect of scavengers.     

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO₂异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO₂复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO₂,ZIF-8/Ag/TiO₂异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO₂使得ZIF-8/Ag/TiO₂异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。