聚间苯二胺对硫酸根离子的吸附及其机理

通过化学氧化聚合法合成具有不同氧化态的聚间苯二胺,将其用于吸附硫酸根离子,进行一系列的吸附实验；通过FTIR、XPS、pH跟踪及能量计算,研究了聚间苯二胺吸附硫酸根离子的机理,探讨了聚间苯二胺的氧化态与吸附性能之间的关系.结果表明:聚间苯二胺的氧化态越低,其对硫酸根离子的吸附性能越好.吸附在30 min内达到平衡,吸附速率达425.5 mg/(g·min);吸附率最高达到95.1％；通过Langmuir等温线拟合计算出吸附量为108.5 mg/g;解析率在95％左右,5次循环吸附实验的累积吸附量达487.95 mg/g.     

三乙烯四胺改性微球固定床中铜离子的吸附行为（英文）

采用胺化改性的方法制备了三乙烯四胺改性微球并将其填充于固定床中,在不同操作条件下对铜离子吸附行为进行系统研究。铜离子固定床吸附穿透曲线中的穿透点受到了铜离子初始浓度、溶液离子强度以及床层高度的影响。在铜、锌同时存在的二元系统中,锌离子的穿透曲线出现了出流与入流浓度之比为1.19的超高量,证明了铜、锌离子在固定床吸附过程中的竞争关系,先前吸附的锌离子被后来流入的铜离子替换下来,随出流流出固定床。     

聚间苯二胺的逐滴法高效合成及对Cr（VI）的吸附性能

提出并研究了Na2CO3逐滴法化学氧化合成聚间苯二胺的新方法。总有机碳（TOC）的测定结果显示,采用NaOH逐滴法合成的聚间苯二胺在酸性溶液中的TOC达到120.9 mg/L,而采用Na2CO3逐滴法合成的聚间苯二胺在酸性溶液中的TOC小于8 mg/L,明显低于前者和污水综合排放标准（20 mg/L）,更适合于水处理领域的应用。增加Na2CO3的浓度可使聚间苯二胺的氧化态降低,产率提高到84%,并且对Cr（VI）的脱除性能有明显改善。聚间苯二胺对Cr（VI）的最大吸附量可达666.8 mg/g,远高于目前国内外报道的其他吸附材料。     

环氧改性聚脲超重防腐蚀涂料的研制

为进一步提高聚脲材料的防腐蚀性能,采用环氧改性方法制备了聚脲超重防腐蚀涂料。研究了不同多元醇种类、不同异氰酸酯基(NCO)含量和不同环氧树脂的种类及用量对环氧改性超重防腐蚀聚脲性能的影响。结果表明,环氧改性超重防腐蚀聚脲A组分采用聚四氢呋喃(THF)醚多元醇PTMG-1000与二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)合成,NCO含量16%,环氧树脂E-44含量10%改性合成,B组分采用端氨基聚醚D-2000、T-5000,胺扩链剂E-100、E-300,环氧树脂E-44含量15%改性合成制备的环氧改性超重防腐聚脲,具有较好的防腐蚀性能。并且对比研究了采用研制的环氧改性超重防腐蚀聚脲与普通防腐蚀聚脲的性能,结果显示,环氧改性超重防腐蚀聚脲的耐腐性能有显著提升。     

改性咪唑啉缓蚀剂抗H2S/CO2腐蚀性能研究

本文在合成1-(2-氨乙基)-2-十五烷基咪唑啉(A)的基础上,利用硫代氨基脲对其进行改性,制备了一种1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-十五烷基咪唑啉(B)新型缓蚀剂。通过失重法和电化学方法研究了A、B两种缓蚀剂在H2S、CO2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果显示,改性后的缓蚀剂B具有更优的抗H2S、CO2腐蚀的缓蚀性能,最高缓蚀效率在92%以上。两者在Q235钢表面均是单分子层吸附,属于以化学吸附为主的混合吸附。最后采用量子化学方法对两种缓蚀剂的缓蚀机理进行了分析。     

石墨烯/SnO2/Cu复合材料微观组织及性能研究

采用微波水热合成法对石墨烯进行表面改性,形成石墨烯/SnO2纳米复合物;将其用于粉末冶金法制备石墨烯/SnO2/Cu复合材料。采用多种分析测试手段对复合材料的微观组织及性能进行研究。结果表明,石墨烯表面吸附的SnO2纳米颗粒不会在复合材料制备过程中脱落,并可有效抑制石墨烯团聚,提高复合材料的致密度、硬度和热导率等性能。本文制备的石墨烯/SnO2/Cu复合材料致密度为91.0%,硬度为166HBW,热导率139W/(m℃),远高于Graphene/Cu复合材料。Graphene/SnO2/Cu复合材料中,界面结合良好,无开裂和界面反应;基体Cu中的刃型位错、形变孪晶以及石墨烯表面的SnO2纳米颗粒,是导致复合材料电导率下降的主要原因。     

水热法制备纳米TiO2的可见光波段光催化活性的溶剂效应

采用单乙醇、丙酮、吡啶、二元以及三元混合有机溶剂的有机溶剂水热法合成高分散纳米TiO2粉体,通过XRD,TEM和DTA-TG等手段研究合成的粉体物相与表面吸附特性,以及可见光光催化降解效率.结果表明在颗粒尺寸与晶型差别不大的各种溶剂制备粉体中,含丙酮单元、二元及三元溶剂制备TiO2粉体光催化效率在76%-89%;而单乙醇、乙醇-吡啶二元溶剂制备的光催化效率很低,均在15%以下.分析表明,可见光波段光催化效率与表面吸附物结构、基团与其极性等密切相关碳链结构溶剂中,含中极性羰基的丙酮溶剂吸附的粉体光催化效率,远高于含强极性羟基的单乙醇、乙醇-吡啶溶剂吸附粉体的光催化效率.)     

NMP/DMF对溶剂热法合成[Zn4O（BDC）3]8的影响及框架-溶剂相互作用机制（英文）

为探究溶剂对合成有机金属框架化合物的影响机制,采用实验和DFT理论计算相结合的方法,研究溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)对溶剂热法合成有机金属框架材料[Zn4O(BDC)3]8的影响及溶剂与框架间的微观作用机制。粉末X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明,NMP在[Zn4O(BDC)3]8孔道中的吸附力较DMF的弱,NMP分子更容易从框架中脱除;热重(TG)和热重-红外联用(TGA/FT-IR)结果表明,以DMF为溶剂合成的[Zn4O(BDC)3]8的热分解温度和热稳定性较高;氮气等温吸附实验(BET)发现,以NMP为溶剂合成的[Zn4O(BDC)3]8的气体吸附性能更强,兰缪尔比表面积高于用DMF合成的[Zn4O(BDC)3]8。调控介电常数设定溶剂分别为NMP和DMF,用COSMO溶剂化方法对溶剂分子与框架化合物基本结构单元Zn4O(BDC)3间相互作用模型进行几何优化计算,发现溶剂设定为NMP时Zn4O(BDC)3优化结构的总能量较溶剂设定为DMF时的高8.6405 k J/mol,这说明DMF分子与Zn4O(BDC)3间的结合力强于NMP分子的,溶剂化作用降低了Zn与O间的离子性;用DMol3在GGA-BLYP/DN水平计算了DMF、NMP或DEF溶剂分子在[Zn4O(BDC)3]8晶体孔道中的相互作用,与DMF相比,NMP在孔道中能量状态稳定性较差,在能量状态角度上NMP应最容易从框架材料孔道中脱除。研究结果说明NMP更有利于合成性质良好的[Zn4O(BDC)3]8,与DMF相比NMP与框架结构基元间的作用力较弱。     

氢氧化镁改性硅藻土对阴离子染料的吸附性能研究

对硅藻土进行氢氧化镁改性以提高它对印染废水中染料的吸附性能.采用原位沉淀法由MgCl2及NaOH在硅藻土上制备了氢氧化镁,并用SEM、XRD对改性材料进行了表征;用分光光度法研究了它对阴离子染料的吸附性能.结果显示:改性硅藻土的染料吸附能力比原硅藻土及氢氧化镁都高;染料的吸附等温线采用Langmuir及Freundlich模型拟合,结果表明改性硅藻土对染料的吸附更符合Freundlich模型.     

HCl介质中二苯乙酮咪唑啉季铵盐对碳钢的缓蚀行为及机制

目的 合成一种二苯乙酮咪唑啉季铵盐(PPLB)化合物,研究其在0.5 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能,探讨其吸附动力学过程及可能的缓蚀机制.方法 以有机胺、硬脂酸、苯乙酮和氯化苄等为原料,经脱水环化、曼尼希反应和季铵化制备季铵盐.通过腐蚀失重、动电位极化曲线测试、电化学阻抗和表面形貌分析等手段,研究了二...     

丙烯酸气凝胶在水处理中的应用：金属离子的回收再利用

水溶液中金属离子的回收一直以来都是研究热点,其中贵金属离子的吸附和循环利用广受关注。聚丙烯酸在金属离子吸附中具有广阔前景,但其在水中的易溶解性限制了聚丙烯酸在水溶液中的广泛应用。因此,对聚丙烯酸进行改性解决其水溶性问题,有利于实现聚丙烯酸材料在水溶液中的金属离子吸附。本文成功制备了碳纳米管/壳聚糖/丙烯酸钠(CNTs/CS/PAA-Na)复合气凝胶,以作为水溶液中金属离子的高效吸附剂,在室温下对Cu(Ⅱ)和Pd(Ⅱ)分别达到27.6 mg/g和30.4 mg/g的吸附容量。此外,Cu(Ⅱ)和Pd(Ⅱ)被吸附到CNTs/CS/PAA-Na上形成的新材料能被应用于催化对硝基苯酚的加氢反应,展现出高效的催化性能。整个过程中,贵金属离子实现了一站式回收和再利用,为贵金属离子资源化利用提供了一种新策略。     

离子液体-水混合介质中合成介孔TiO_2及光催化活性北大核心CSCD

以四氯化钛为钛源,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Bmim]PF6）／水为混合溶剂,采用液相水解-沉淀法合成纳米TiO2光催化剂。以苯酚为模型物,考察了TiO2紫外下催化活性。采用XRD、TG／DSC、TEM、FTIR、DRS、低温N2物理吸附．脱附等技术对催化剂的结构进行表征。结果表明,在离子液体／水混合溶剂中合成TiO2的光催化活性较纯水溶剂中合成TiO2的光催化活性高,且在较宽的活化温度范围内（500—700℃）都表现出较高的光催化活性。这-结果可归因于在离子液体／水混合介质中合成的TiO2颗粒小、分散性好、比表面积大（138m^2／g）、吸附性能强。另外,离子液体的存在-定程度上降低了TiO2粒子表面羟基数量及表面酸度,提高了锐钛矿相TiO2向金红石相转变的温度。     

不同络合剂改性活性炭的松香歧化用Pd/C催化剂性能

采用3种不同络合剂(马来酸、柠檬酸钠、水杨酸钠)对活性炭进行改性,并以未经改性的活性炭为对比,研究了络合剂改性活性炭对Pd/C催化剂的松香歧化性能的影响。傅里叶变换红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及透射电镜(TEM)结果表明,经过马来酸、柠檬酸钠和水杨酸钠修饰改性的活性炭表面存在与Pd具有较强络合能力的配离子,这些配离子成为Pd前驱体的吸附锚定位,有利于形成粒径较小的Pd颗粒,提高了Pd的利用率。以改性后的活性炭为载体,制备得到的Pd/C催化剂活性均明显高于未经处理的活性炭的。     

改性生物质材料对水溶液中Cu~(2+)的吸附（英文）

研究改性生物质材料——香菇培养基废料对水溶液中重金属铜离子的吸附性能。结果表明:改性可以大大提高香菇培养基废料的吸附性能,其铜离子去除率高达95%以上;与天然香菇培养基废料相比,改性后吸附材料的比表面积和电负性增大,表面官能团数目及种类增多。在吸附0.75 h后,改性香菇培养基废料对铜离子的吸附达到平衡,该吸附过程是一个放热反应。改性香菇培养基废料吸附铜离子前后的扫描电镜和能谱分析表明,吸附铜离子的材料表面可明显看到孔隙被占据,且铜含量明显增加,而钠含量减少。     

活性炭疏水/超疏水改性技术研究进展

活性炭具有丰富的孔隙结构和表面官能团,广泛用于吸附污染环境中的各种有机物。由于活性炭表面富含亲水官能团,在潮湿环境下将优先吸附水分子,从而大幅度降低了对目标有机物的吸附容量,因此如何改善活性炭的防潮防水性能是其应用过程中亟待解决的问题。大量研究表明,活性炭经疏水/超疏水改性后,可有效隔绝水汽,显著提高其防潮、防水性能,这种特殊性能使疏水/超疏水活性炭在诸多领域都有着极高的应用前景和市场价值。基于活性炭的吸附机理,从活性炭的物理结构和表面化学性质2个角度出发,概述了活性炭的来源和形貌,着重介绍了不同的疏水/超疏水改性技术,包括高温加热处理、负载金属氧化物、有机分子改性、有机硅涂层、有机无机复合超疏水涂层的改性制备方法及相应的优缺点,并在此基础上分析了不同改性技术对活性炭的防潮、防水能力及吸附目标有机物的影响。进一步讨论了疏水/超疏水活性炭在不同领域（例如废水处理、废气处理及电化学催化等）的实际应用效果,并指出了现有技术存在的局限性,最后对活性炭的发展进行了展望。     

巯基化改性麦糟对Zn(Ⅱ)的吸附特性

采用巯基化改性麦糟去除废水中的锌离子,研究溶液pH值、反应时间和温度以及Zn(Ⅱ)初始溶度对巯基化改性麦糟吸附效果的影响;借助吸附平衡等温线及吸附动力学模型拟合,结合傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析阐明吸附机制。结果表明:在较宽的pH值范围(6~9)内,巯基化改性麦糟表现出对Zn(Ⅱ)良好的吸附性能。由Langmuir吸附等温线方程计算得到该吸附剂对Zn(Ⅱ)的理论饱和吸附量为353.36 mg/g,高于改性木质纤维素类吸附剂的吸附量(17.88~156 mg/g)。巯基化改性麦糟对Zn(Ⅱ)的吸附动力学特性表明吸附反应很快在30 min内达到平衡,吸附符合拟二级动力学方程,活化能的计算结果表明吸附为活性化学吸附。FTIR分析可知:由巯基化改性麦糟吸附Zn(Ⅱ)主要是羟基和巯基中S—H基团的硫原子与Zn(Ⅱ)配合的结果。     

纳米晶Cu8SnTe6的合成及半导体性能研究

分别采用微波溶剂热法和溶剂热法合成出纳米晶Cu8SnTe6,并比较得出微波溶剂热法制备的纳米晶晶化效果好,粒径细小.通过化学分析和X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及X射线光电子能谱(XPS)等手段表征其组成,研究其结构.讨论了反应时间和有机溶剂填充度等反应条件对该纳米晶产率和粒径的影响,探讨了微波溶剂热法合成机理.紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)表明,该纳米晶禁带宽度为1.77 eV,具有优良的半导体性能.     

纳米晶Cu8SnTe6的合成及半导体性能研究

分别采用微波溶剂热法和溶剂热法合成出纳米晶Cu8SnTe6,并比较得出微波溶剂热法制备的纳米晶晶化效果好,粒径细小.通过化学分析和X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及X射线光电子能谱(XPS)等手段表征其组成,研究其结构.讨论了反应时间和有机溶剂填充度等反应条件对该纳米晶产率和粒径的影响,探讨了微波溶剂热法合成机理.紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)表明,该纳米晶禁带宽度为1.77 eV,具有优良的半导体性能.     

一种聚合咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能

以蓖麻油酸为原料,合成多羟基聚蓖麻油酸,再与有机胺合成聚合咪唑啉缓蚀剂。采用动态挂片法和电化学方法评价了合成的缓蚀剂的缓蚀性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)对N80试片表面的腐蚀形貌进行了观察。结果表明,该咪唑啉缓蚀剂在60℃,8 MPa中低温高压二氧化碳体系中对N80钢具有良好的缓蚀作用,加入量为30mg/L时,试片的腐蚀速率小于0.076mm/a。对该聚合咪唑啉缓蚀剂在钢片表面的吸附模型进行计算,发现该吸附遵循Langmuir等温吸附模型。     

Y/Gd/Eu三元稀土层状化合物的离子交换行为与光学性能

采用低温液相沉淀技术合成出硝酸盐类Y/Gd/Eu三元体系的稀土层状化合物,通过自组装获得了花瓣状超薄纳米片,并研究了该化合物的硫酸根离子交换行为和光学性能。研究表明,当硫酸根与硝酸根的摩尔比R=0.25时,硫酸根离子可以完全置换层状化合物层间的硝酸根离子。离子交换后层状化合物的发光强度减弱,Gd~(3+)离子掺杂使Eu~(3+)离子的配位环境发生改变,从而导致磁偶极子跃迁~5D_0→~7F_1的2个发射峰的相对强度发生变化。硫酸根离子交换改变了层状化合物的热分解路径,阻碍了煅烧过程中颗粒间的表面扩散,从而获得了高分散的氧化物荧光粉(平均粒度～120nm),该粉体呈现出Eu~(3+)离子的~5D_0→~7F_J的特征红光。Gd~(3+)离子掺杂有效敏化了氧化物固溶体中Eu~(3+)离子的发光,煅烧温度的提高也进一步增加了粉体的发光强度与量子效率,同时缩短了荧光寿命。