硝酸和硝酸铈铵协同氧化改性木质活性碳纤维

采用0.005~0.050 mol/L的硝酸铈铵,协同1.0~7.0 mol/L的硝酸,在23~83 ℃条件下,对木质活性碳纤维(WACF)浸渍5 h进行氧化改性.通过 XPS、RAMAN、水吸附和汞吸附表征其表面和结构性能.结果表明,改性后 WACF的氧/碳比平均值为0.160,酚基和醇基含量提高,羧酯含量与氧化强度总体成反比.样品表面石墨化程度降低,样品芯部的石墨化程度提高.协同改性后,WACF孔体积降低,水吸附的比表面积显著提升.WACF对汞的吸附能力和水吸附比表面积与氧原子浓度呈线性关系.硝酸可以增加官能团含量,对结构影响较小.硝酸铈铵在增加官能团含量的同时,对结构和孔径有一定调控作用,对不同直径的吸附对象有一定的选择性,拓展了 WACF的应用范围.     

硝酸表面氧化改性木质活性碳纤维

采用2~14mol/L的硝酸,在23~83℃下,对木质活性碳纤维(WACF)浸渍氧化改性1~8h后,通过Raman、XPS、水吸附和汞吸附等表征表面官能团的结构性能。结果表明,硝酸氧化能力强,可以增加氧原子浓度。酚基、醇基、羟基、羧基官能团随着硝酸浓度增大而增多,酚基和醇基随着浸渍时间的延长而减少,羟基随着浸渍时间的延长而显著增多。WACF表面的石墨化程度随硝酸浓度增大而提高,芯部石墨化程度整体提高但不随浓度梯度的变化而变化。硝酸改性后WACF的水吸附孔容降低,水吸附比表面积显著增加。WACF对HgCl2的吸附量随着硝酸浓度的增大、温度的升高和浸渍时间的延长而增大。以WACF的吸附能力为研究目标,通过对其形貌、晶体结构、表面官能团等进行表征,揭示影响水吸附、汞吸附性能的表面结构特性和化学特性的内在规律,研究结果对WACF功能化利用有指导意义。     

活性碳纤维的表面改性及其对Ag^＋的还原吸附

研究了改性活性碳纤维的物理性质和表面化学性质, 并研究了这些改性后的活性碳纤维的结构及其对银离子的吸附特征。水蒸汽活化所得活性碳纤维分别经Ｈ２Ｏ２、ＫＭｎＯ４、ＨＮＯ３ 或ＮＨ３·Ｈ２Ｏ等多种无机试剂后处理。改性活性碳纤维的孔结构和表面积通过７７Ｋ氮吸附等温线进行表征; 表面化学性质用ＸＰＳ和ＩＲ进行表征。研究结果表明,与原活性碳纤维相比,改性活性碳纤维的比表面积和孔体积下降１０％ － ２０％ 左右。氧化改性较为剧烈的情况下（用浓硝酸处理）, 比表面积和孔体积约降低４０％ 。改性后活性碳纤维表面含氧量及含氧基团的种类与未改性处理的原活性碳纤维也有所区别。这些活性碳纤维对酸性条件下的Ａｇ＋ 的还原吸附量都不高。然而, 改性活性碳纤维对碱性条件下的Ａｇ（ＮＨ３）２＋ 的还原吸附量却大幅度提高,可达５５０ｍ ｇ Ａｇ／ｇ Ｃ以上。推断表面改性在活性碳纤维表面创造了更多有利于碱性条件下发生氧化还原的活性点     

吸附条件对活性碳纤维氧化还原吸附钯的影响

研究了吸附条件对粘胶基活碳纤维ＶＡＣＦ氧化还原吸附Ｐｄ＾２的影响。结果表明：Ｐｄ＾２＋的初始浓度，固／液化、吸附波的ＰＨ值，     

浓硝酸氧化碳纤维制备海洋电场探测电极

通过浓硝酸氧化法制备了碳纤维海洋电场探测电极,借助SEM、FTIR和TGA研究比较了不同氧化时间对碳纤维电极的影响,对极差稳定性、线性极化性能、电化学交流阻抗性能以及自噪声性能进行了表征与评估,确定优化的工艺条件。结果表明,在110℃的条件下,氧化4 h制备的碳纤维电极的电化学性能最佳。     

电化学改性对PAN基碳纤维表面状态的影响

采用电化学氧化法对聚丙烯腈(PAN) 基碳纤维进行表面改性, 利用扫描电子显微镜(SEM) 、原子力显微镜(AFM) 、X 射线光电子能谱(XPS) 和X 射线衍射(XRD) 对改性后的碳纤维表面状态进行了研究。同时探讨了碳纤维表面状态与其抗拉强度及其复合材料力学性能的关联。研究结果表明, 碳纤维经电化学氧化后, 表面的粗糙度提高了1.1 倍; 表面碳含量降低了9.7 %, 氧含量提高了53.8 %, 氮含量增加了7.5 倍, 羟基和羰基含量也有不同程度的提高; 表面取向指数减小了1.5 %, 表面微晶尺寸减小, 表面活性碳原子数增加了78 %。电化学氧化法的刻蚀作用致使碳纤维拉伸强度降低了8.1 %, 但同时也改善了碳纤维表面的物理性质和化学性质, 提高了碳纤维与树脂间的粘结性, 使复合材料的ILSS 提高26 %。      

电化学改性PAN基碳纤维表面及其机理探析

表面处理是高性能碳纤维制备的重要环节之一. 采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等表征方法, 研究了改性聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的表面状态, 探讨了电化学氧化法对碳纤维表面的改性机理. 研究结果表明, 在电化学的化学刻蚀作用下, 碳纤维表面薄弱外层被去除, 表面原有沟槽加宽加深, 表面粗糙度增大了1倍多;在电化学的化学氧化作用下, 碳纤维表面的活性官能团增多, (O1s+N1s)/C1s提高了9.7%. 并提出了电化学氧化同时改善了碳纤维的表面物理状态和表面化学状态的 “物化双效”机理.     

碳纤维三维织物脉冲式阳极氧化均匀处理研究

采用阳极氧化法对碳纤维三维织物中的纤维进行表面改性处理,通过三维织物复合材料界面剪切强度 、浸润性能和三维织物中不同部位纤维表面的XPS分析,研究了阳极氧化处理方式对三维织物处理均匀性的影响。实验结果表明,脉冲式处理方法有利于减小处理过程中织物中存在的浓差极化,使三维织物得到均匀处理,从而使复合材料的整体性能得到提高。     

煤沥青基中孔活性炭的硝酸表面氧化改性研究

采用印刻法制得煤沥青基中孔活性炭,并以硝酸为氧化剂对其进行了表面氧化改性,考察了硝酸浓度、氧化温度和氧化时间对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。结果表明,活性炭的孔隙结构和表面含氧基团的浓度随氧化改性条件的变化而改变。在硝酸体积分数65%、氧化温度60℃、反应时间3h的最佳条件下,活性炭的平均孔径基本没有变化,比表面积和表面含氧基团的浓度大幅提高,活性炭的中孔率和收率也达到最大值。然而,过度的氧化改性导致了活性炭孔壁的严重坍塌,比表面积和表面含氧基团的浓度明显下降。     

氧化石墨烯/二氧化硅协同改性环氧树脂复合材料的制备及表征

以氧化石墨烯(GO)、硅溶胶、甲苯二异氰酸酯为原料,合成二氧化硅接枝氧化石墨烯(SiO2-g-GO)化合物,并用于改性环氧树脂制备SiO2-g-GO/环氧树脂复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、动态机械分析仪(DMA)及扫描电镜(SEM)对复合材料性能进行表征。结果表明,当SiO2-g-GO用量为5 phr,材料冲击强度提高到38.79 kJ/m2,是纯环氧树脂的2.2倍左右;同时,拉伸强度、弯曲强度及弹性模量分别提高了1.35倍、1.45倍、1.42倍。TGA及DMA研究表明,改性后复合材料的起始分解温度、最大分解温度、储能模量和玻璃化转变温度Tg分别比环氧树脂有明显的提高。冲击断面的SEM表明,SiO2-g-GO对环氧树脂固化物有明显的增韧效果。     

硝酸铵的表面改性研究

针对硝酸铵常温下极易吸湿结块问题,通过液相分离包覆技术对硝酸铵进行表面改性研究,分别选用聚醋酸乙烯酯（PVAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙二醇（PEG）作为包覆材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（Dsc）对改性的硝酸铵进行表征。试验结果表明：利用PVAC、PAM包覆后的改性效果较好,硝酸铵外表呈球状,流散性较好,改性后的硝酸铵24h的吸湿率可分别下降32．8％、24．1％,PEG在-0．085MPa,50℃改性的硝酸铵吸湿性下降了22．4％。     

粒状硝酸铵改性及其性能测试

文章对粒状硝酸铵的感度和吸湿性进行改性,用扫描电镜(SEM)、比表面积测试对改性粒状硝酸铵进行表征并测试其雷管感度和抗吸湿性能。结果表明:同粒状硝酸铵和普通多孔粒状硝酸铵相比,改性粒状硝酸铵比表面积明显提高,可达3183.26 cm2/g,从而具有更高的吸油率,高达13.9%,并且具有良好的抗吸湿性。由改性粒状硝酸铵制成的铵油炸药感度明显提高,在装药直径为40 mm的条件下仍具有雷管感度且爆轰完全。     

炭纤维阳极氧化对活性污泥固着性能的影响

通过炭纤维电化学表面改性及动态固着代替静态固着,发现好氧池中处理后的聚丙烯腈(PAN)基炭纤维固着能力更好。对改性后炭纤维的表面形貌、表面官能团的种类和含氧官能团的含氧量进行了表征,并根据动、静态固着效果,分析了影响活性污泥固着的关键因素。SEM表面形貌观察表明经过电化学刻蚀后,炭纤维表面粗糙度的增加有利于形成活性污泥的固着。XPS分析显示,电化学表面改性后,C-C键、羧基、羰基等官能团影响活性污泥的表面固着效果,其中羧基的影响最为显著,另外,表面化学吸附氧对活性污泥固着有促进作用。     

硝酸铵防吸湿性研究

应用表面活性理论和技术，用表面活性剂和添加剂对ＡＮ进行特殊的处理，测定了改性ＡＮ的吸湿性，系统地分析了降低ＡＮ吸湿性的原因，结果表明，表面活性剂和添加剂能够有效地降低ＡＮ吸湿性，同时，也得出了较理想的表面活性剂和添加剂。     

沙柳活性炭纤维改性及其对铅离子的吸附性能

采用硝酸对自制的沙柳活性炭纤维进行处理来制备改性吸附材,并与未改性活性炭纤维进行对比,借助红外光谱、扫描电镜等方法分析两者的性能及结构差异。在含铅污水的净化试验中,重点对比分析了水溶液pH值对吸附效果的影响,线性吸附等温线及吸附动力学模型拟合的差异及循环再吸附性能。结果表明:经硝酸改性后活性炭纤维的整体形貌保持不变,其表面含氧官能团及微孔数量增多。随着pH值的增大,改性吸附剂对铅离子的吸附量和吸附速率均大于未改性活性炭,用Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型可以更好地描述此吸附过程,且改性活性炭纤维具有良好的循环再吸附性能。