聚吡咯/凹凸棒纳米复合材料对Cr6+的吸附性能

以FeCl3为氧化剂和掺杂剂用原位聚合法制备了聚吡咯/凹凸棒纳米复合材料,用以吸附溶液中高毒性的Cr6+。研究表明,该吸附剂在10min内即可达到吸附平衡,吸附效果优异,同时考察了吸附剂用量、Cr6+的初始浓度和pH值对吸附效果的影响。吸附过程等温线数据符合Langmuir等温吸附方程式,饱和吸附量为48.45mg/g,计算得到的热力学数据ΔH、ΔG、ΔS均为负值,说明该吸附过程是一个放热的自发过程。吸附动力学符合准二级动力学方程,说明吸附过程属于化学吸附反应过程。用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对复合材料的结构进行表征,发现聚吡咯微球包覆在棒状的凹凸棒表面形成纳米复合材料,其红外谱图与聚吡咯基本一致。     

十六烷基三甲基溴化铵改性的凹凸棒黏土对Cu2+的吸附性能

为提高凹凸棒黏土(ATP)的吸附性能,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对粗提纯的ATP作超声波有机改性,通过单因素和正交试验优选条件,分析吸附模型。结果表明:最佳吸附条件为p H值5,温度20℃,改性凹凸棒黏土(O-ATP)用量0.8 g,振荡时间2.0 h,吸附率可达99.28%;O-ATP对Cu2+的吸附符合Freundlich吸附模型。     

聚丙烯/凹凸棒土纳米复合材料的制备、结构与性能

采用超声波分散方法将凹凸棒土(简称凹土AT)在水中进行分散,然后用硅烷偶联剂KH570对凹凸棒土纳米棒晶进行表面处理,采用X射线光电子能谱(XPS)对表面结构进行了表征.将经上述表面处理的凹凸棒土与PP复合制备纳米复合材料,研究了纳米复合材料的结晶行为与力学性能.     

有机改性凹凸棒土对水中As(Ⅲ)的吸附性能研究

制备了4种不同类型的有机改性凹凸棒土,并对其进行了水中As(Ⅲ)吸附性能和影响因素研究,利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对改性前后凹凸棒土的结构进行了分析。结果表明:4种改性凹凸棒土及纯凹凸棒土对水中As(Ⅲ)的吸附均符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型。4种改性凹凸棒土对As(Ⅲ)溶液的吸附性能均优于纯凹凸棒土,且具有一定的pH调节能力。傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析表明改性只发生在凹凸棒土表面。     

有机改性凹凸棒土/聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

采用插层复合法制备有机改性凹凸棒土/聚氨酯弹性体纳米复合材料。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试技术对凹凸棒土的有机改性进行表征。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的分散形态。结果表明,当改性凹凸棒土质量分数达到2%时,复合材料的拉伸强度为55.91MPa,扯断伸长率为559.45%,300%定伸应力为31.69 MPa,硬度几乎保持不变,综合力学性能达到最佳,同时其热稳定性也有所提高;改性凹凸棒土的加入量低于2%时,在聚氨酯基体中分散较为均匀,随着含量的增加出现团聚现象。     

石墨烯/聚苯胺/凹凸棒土聚氯乙烯复合材料掺杂改性

以原位聚合法制备石墨烯/聚苯胺/凹凸棒土改性剂,并用溶液混合法制备聚氯乙烯复合材料。用XRD、红外对复合材料进行了表征,通过扫描电镜(SEM)观察了掺杂剂在聚氯乙烯基体中的分散情况,并使用废油和甲基橙研究了复合材料的吸附及降解性能。     

聚乙烯醇缩甲醛/纳米凹凸棒土微生物固定化载体的制备与性能

以硅烷偶联剂KH560改性的纳米凹凸棒土作为纳米无机填料,用悬浮共聚法制备了多孔亲水性的聚乙烯醇缩甲醛/纳米凹凸棒土复合材料。考察了纳米凹凸棒土的用量与复合材料物理性能及孔结构的关系。将其做为微生物固定化载体用于污水处理,对比普通活性污泥法,考察了该材料的微生物固定化载体效果。研究表明,当纳米凹凸棒土填充量为6 g/100 g时,复合材料的表观密度为76.8 kg/m3,吸水率14.92 g/g,孔隙率为96.5%。该载体对污水的CODCr和NH3-N的平均去除率均比普通活性污泥反应器分别高出20%和11%,具有较好的微生物固定化效果。     

凹凸棒土吸附相变储能复合材料制备及其热物理性能表征

基于凹凸棒土对有机物的良好吸附性能,以凹凸棒土为吸附介质、石蜡为吸附对象,制备有机/无机复合相变材料。由于有机相变材料被吸附到微孔中,使其相变在固定的空间内进行,从而避免了材料在液相状态下的流动和渗漏问题。试验结果显示,坡缕石占80%的凹凸棒土吸附石蜡的最优质量比为2∶1。DSC的测试显示,复合相变材料的焓变值与凹凸棒土和石蜡的吸附比例相关,凹凸棒土中坡缕石的含量越高,凹凸棒土的吸附能力就越强,复合相变材料的焓变值也就越大。温度循环试验的结果显示,复合相变材料具有良好的储(放)热性能,在环境温度上升和下降的过程中,能够储存和释放热量,这不仅增加了环境温度的惰性,也使能量能够在不同的时间和空间进行迁移,从而达到一定的节能效果。     

PVDF/改性凹凸棒土复合膜及其Ni(Ⅱ)吸附性能研究

分别将凹凸棒土(ATP)酸化处理、有机化预处理以及将单宁酸用甲醛固载在凹凸棒土上,进而将改性凹凸棒土与聚偏氟乙烯(PVDF)复合,采用相转化法制备PVDF/改性凹凸棒土复合膜。利用红外、透射电镜对改性凹凸棒土的结构和形态进行了表征,采用紫外吸收的方法研究了复合膜对水溶液中Ni(Ⅱ)的吸附性能。研究结果表明,由单宁酸改性的凹凸棒土制备的PVDF复合膜能有效地去除水溶液中的Ni(Ⅱ),其吸附量较纯凹凸棒土改性的PVDF膜提高了34%。     

纳米TiO_2/凹凸棒土复合材料的制备及其光催化涂料

本研究纳米TiO2/凹凸棒土复合材料及其光催化涂料的制备,探讨涂料的制备方法、催化剂用量、光源等对甲醛降解的影响。     

ABS/改性凹凸棒石粘土复合材料的热性能研究

为提高ABS树脂的性能,采用熔融共混法在ABS中添加不同量的有机化改性凹凸棒石粘土(OAT)制备ABS/OAT树脂复合材料,对复合材料进行了表征与测试分析,讨论了OAT的添加对复合材料热性能的影响,结果表明OAT粒子在复合材料中实现了均匀稳定分散,复合材料的维卡软化温度、最快热分解温度和玻璃化转变温度都比纯ABS提高,这表明热稳定性有了很大的提高。     

酚醛-蒙脱土和KH550-埃洛石复配改性尼龙6的制备及性能

通过自制的酚醛-纳米蒙脱土(PF-MMT)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷-纳米埃洛石(KH550-HNTs)以不同质量配比复配改性PA6,研究了不同复配比例对PA6结晶性能、热稳定性、吸水性和力学性能的影响.结果表明:PF-MMT复配KH550-HNTs改性PA6提高了体系的热稳定性和抗吸水性,Tg变化不大,但结晶度下降.纳米PF-MMT复配KH550-HNTs/PA6复合材料的刚性得到提高,韧性有所下降,尤其是弯曲强度得到较大提高.     

酚醛-蒙脱土和KH550-埃洛石复配改性尼龙6的制备及性能

通过自制的酚醛-纳米蒙脱土(PF-MMT)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷-纳米埃洛石(KH550-HNTs)以不同质量配比复配改性PA6, 研究了不同复配比例对PA6结晶性能、热稳定性、吸水性和力学性能的影响。结果表明: PF-MMT复配KH550-HNTs改性PA6提高了体系的热稳定性和抗吸水性, T_g变化不大, 但结晶度下降。纳米PF-MMT复配KH550-HNTs/PA6复合材料的刚性得到提高, 韧性有所下降, 尤其是弯曲强度得到较大提高。     

改性凹凸棒土吸附剂去除水中的Cr(VI)

以凹凸棒土为载体,合成了乙二胺(EDA)改性凹凸棒土(ATP)吸附剂EDA/ATP复合材料。采用FTIR、TGA对吸附剂进行表征,同时将其应用于对水中Cr(VI)的吸附,研究了溶液初始浓度、吸附时间、溶液pH、Cl?与PO₄3?阴离子浓度对吸附的影响。FTIR和TGA结果表明乙二胺已成功接枝到凹凸棒土表面。吸附实验表明,25℃时EDA/ATP复合材料对Cr(VI)的最大吸附容量为153.78 mg·g?1,吸附在800~900 min内达到平衡,吸附符合Freundlich吸附等温模型和拟二级动力学模型;在初始溶液pH为2~10条件下,随着pH的增加,吸附量先增加再降低,pH为3时,吸附量最大;Cl?对吸附影响较小,PO₄3?对吸附的影响较大,当PO₄3?浓度达到20 mmol·L?1时,Cr(VI)最大吸附量下降了83 mg·g?1;实验表明EDA/ATP可作为一种潜在处理水中Cr(VI)的吸附剂。      

有机硅KH-570改性硅溶胶杂化涂层的制备研究

以硅溶胶、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,将低钠型碱性硅溶胶经强酸性阳离子交换树脂离子交换后,得到酸性硅溶胶,将其与KH-570按一定比例共混搅拌,通过KH-570在酸性条件下,水解缩聚,制得有机/无机杂化溶胶。以低碳钢Q235为基材,制备出硅烷偶联剂KH-570(MEMO)改性硅溶胶的杂化涂层。以FT-IR测试方法对其结构进行了表征,采用动电位极化曲线测试涂层的耐蚀性能。以光学显微镜、SEM观察涂层与碳钢裸片在腐蚀前后的表面形貌。研究结果表明:酸性硅溶胶与KH-570的水解缩聚产物通过共缩聚反应在碳钢表面形成带有有机基团的无机交联网络,基本骨架由Si-O-Si组成,经过100℃热处理,即可得致密涂层,涂层均匀、透明,无缺陷。电化学分析表明涂层形成物理屏障,为基体提供了优良的腐蚀保护。杂化涂层显现出良好的耐蚀性能。     

巯基改性SBA-15的制备及其对Cr6+的吸附

环境中存在的重金属铬对人体健康有严重的危害, 本研究采用水热共缩聚法制备了一种对Cr ⁶⁺有较高吸附能力的介孔材料SBA-15-SH。经红外光谱证实, 通过使用改性硅源3-巯丙基三甲氧基硅烷, 对SBA-15成功实现了巯基改性。经扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察, 所制备的材料呈棒状, 具有均匀的孔道结构, 孔径约为7 nm。将制备材料用于重金属Cr ⁶⁺的吸附, 研究了吸附时间、环境温度、Cr ⁶⁺溶液pH和初始浓度以及吸附剂用量对吸附剂吸附性能的影响。研究表明: 该材料吸附Cr ⁶⁺的平衡吸附时间约10 min, 吸附过程符合Langmuir方程与伪二级动力学模型。当Cr ⁶⁺溶液pH为4.0、吸附温度在25~45 ℃时, 介孔材料SBA-15-SH对Cr ⁶⁺吸附量最大, 达到6.85 mg/g。将本方法用于自来水和工业废水中Cr ⁶⁺的吸附, 回收率介于95%~105%之间。     

埃洛石改性聚醚密封胶的制备及性能研究

以端硅烷基聚醚(MS)为基础聚合物,以改性后的埃洛石(m-HNTs)为填料,并加入各种助剂,最终制备了埃洛石改性聚醚密封胶。通过对埃洛石的改性和对其掺量的精细调控,系统研究了m-HNTs在MS基体中的分散情况以及对MS基体力学性能的影响。结果表明:m-HNTs可均匀分布在MS基体中;当埃洛石掺量增加时,所需表干时间显著增加;当埃洛石掺量为8%时,埃洛石改性聚醚密封胶的力学性能达到最大。     

硫氮共掺杂石墨烯修饰电极的制备及电化学性能研究

以天然鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨(GO),以GO和硫氰酸铵为前驱体,采用一步水热法制备了硫氮共掺杂石墨烯(SNG)。X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱分析结果显示,硫和氮成功掺入石墨烯晶格中,SNG表面褶皱明显且形成了三维孔道结构。通过交流阻抗、循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)和间苯二酚(RC)在修饰玻碳电极(SNG-180/GCE)上的电化学行为。结果表明:硫氮共掺杂能有效改善石墨烯的电化学性能,修饰电极实现了对HQ、CC和RC的同时检测,线性范围在5.5~43.06μmol/L和90.91~245.28μmol/L之间,检出限为1.83μmol/L(信噪比为3)。     

硅烷偶联剂KH-550对钾离子筛的表面改性研究

采用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷对钾离子筛进行了表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间和温度对钾离子筛表面接枝率的影响,并通过扫描电镜对钾离子筛改性前后进行了结构表征。结果表明,3-氨丙基三乙氧基硅烷能够成功地对钾离子筛进行表面改性,最佳改性条件为:偶联剂用量为60%(质量分数),改性温度为110℃,改性时间为5h,在此条件下,改性钾离子筛的接枝率为3.5%。     

高温改性凹凸棒石对Cr(Ⅵ)的吸附研究

将凹凸棒石经低温煅烧改性,得到一种改性凹凸棒石材料,以提高凹凸棒石的吸附性能,通过BET(比表面积分析)和FT-IR(红外光谱仪)等实验技术及吸附含铬离子废水来袁征凹凸棒石的性能.实验结果表明高温改性可以提高凹凸棒石的比表面积及其吸附性能;当改性温度为350℃时,可以获得最大的比表面积为140.7m2/g.当凹凸棒石用量为10g/L、溶液pH为2,吸附时间为1h,去除率可以达到98％.