改性纳米SiO_2/PVA复合纤维的制备及重金属离子吸附性能

通过静电纺丝技术制备酰肟化功能改性的纳米SiO_2/聚乙烯醇(SiO_2/PVA)复合纤维膜。采用SEM、FTIR、DSC和TGA进行表征分析;考察了在水溶液中随pH值和接触时间的变化纤维膜对金属离子吸附效果的影响。研究表明,在pH=6的条件下,纳米纤维对金属离子的吸附最佳,对Cu2+、Ni 2+金属离子的最大吸附量分别为143.7mg/g和125.1mg/g,平衡吸附时间为240min。在纤维膜吸附的前50min内,SiO_2/PVA纤维膜对Cu2+和Ni 2+金属离子的吸附量为126.8mg/g和109.8mg/g,吸附率分别为90.18%和89.92%。通过吸附等温线和吸附方程考察SiO_2/PVA纤维对Cu2+和Ni 2+金属离子的吸附行为。结果显示,复合纤维对两种金属离子的吸附满足拟二级动力学方程,热力学分析表明,吸附过程符合Langmuir单层吸附。使用酸处理纤维膜进行再生吸附试验,发现循环4次试验后,吸附效率达到53%,结果说明复合纤维膜可作为可再生金属离子吸附材料。     

氨基化PAN@SiO2纳米纤维膜除铬性能研究

结合静电纺丝技术和溶胶-凝胶法制备了聚丙烯腈(PAN)@SiO_2纳米纤维膜,利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对PAN@SiO_2纳米纤维膜进行氨基改性,成功制备出APAN@SiO_2复合纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等方法对纳米纤维膜的形貌、结构进行分析,利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪对纤维膜的除Cr(Ⅵ)能力进行表征。结果表明:纳米SiO_2颗粒在PAN纳米纤维膜表面生长后,使得PAN纳米纤维膜的比表面积从8.76m~2/g增大到13.32m~2/g;APAN@SiO_2复合纳米纤维膜的机械性能优异;在Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为100mg/L、SiO_2溶胶-凝胶时间为6h、KH550体积分数为2%条件下,APAN@SiO_2复合纳米纤维膜除铬效果最好,最大吸附量达到112.6mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。循环吸附实验表明,APAN@SiO_2复合纳米纤维膜经过4次循环实验后,除铬效率依然保持在50%以上。     

纤维素/二氧化钛复合纳米纤维膜的制备及对Cu~(2+)吸附性能

采用静电纺丝技术与水解后处理的方法相结合,制备了纤维素/TiO_2复合纳米纤维膜。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、接触角及力学性能测试对复合纳米纤维膜进行了表征。结果表明,复合纳米纤维膜表面光滑,纤维呈三维杂乱排列;加入TiO_2后,纳米纤维的平均直径略有下降,纤维素的结晶度减小,断裂强度降低;但亲水性大幅提升。Cu~(2+)吸附试验结果表明,溶液pH、Cu~(2+)初始浓度和吸附时间是影响吸附效果的重要因素,Cu~(2+)的最大平衡吸附量可达66.54mg/g。Cu~(2+)在纤维素/TiO_2复合纳米纤维膜上的等温吸附规律可以用Langmuir和Freundlich吸附等温模型进行描述,从相关系数来看,纤维素/TiO_2复合纳米纤维对Cu~(2+)的吸附行为用Freundlich模型描述更为合理。     

纤维素/二氧化钛复合纳米纤维膜的制备及对Cu^(2+)吸附性能EI北大核心CSCD

采用静电纺丝技术与水解后处理的方法相结合,制备了纤维素/TiO_2复合纳米纤维膜。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、接触角及力学性能测试对复合纳米纤维膜进行了表征。结果表明,复合纳米纤维膜表面光滑,纤维呈三维杂乱排列;加入TiO_2后,纳米纤维的平均直径略有下降,纤维素的结晶度减小,断裂强度降低;但亲水性大幅提升。Cu^(2+)吸附试验结果表明,溶液pH、Cu^(2+)初始浓度和吸附时间是影响吸附效果的重要因素,Cu^(2+)的最大平衡吸附量可达66.54mg/g。Cu^(2+)在纤维素/TiO_2复合纳米纤维膜上的等温吸附规律可以用Langmuir和Freundlich吸附等温模型进行描述,从相关系数来看,纤维素/TiO_2复合纳米纤维对Cu^(2+)的吸附行为用Freundlich模型描述更为合理。     

Cu/ n2TiO 2/ PBO复合纤维的制备

以 PBO纤维为基体 , 采用浸渍涂覆法在 PBO纤维表面包覆纳米 TiO 2膜 , 采用化学镀法将 Cu沉积到纳米 TiO 2膜表面 , 制备了 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维 , 研究了影响纳米 TiO 2沉积速率和 Cu 沉积速率的主要因素。结果表明 , 纳米 TiO 2与偶联剂的浓度配比是影响纳米 TiO 2包膜形成的主要因素 , 当纳米 TiO 2与偶联剂浓度配比为 1∶1. 2时 , 制备的 n2TiO 2/ PBO复合纤维界面结合力较好 , 且纳米 TiO 2包覆层比较均匀。影响化学镀铜- 1 的主要因素有镀液成分、 反应时间和反应温度。在镀液成分的浓度配比为 CuSO 4·5H 2O 12 g ·L 、KNaC 4H 4 - 1 - 1 - 1O 68 g·L 、HCHO 6 mL ·L 和 NaOH 10 g·L , 反应温度 50℃, 镀铜时间 20 min的条件下 , 制备了负载均匀 , 界面结合力较好的 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维。     

聚酯纳米纤维改性膜的制备及对Cu(Ⅱ)的吸附

采用低温等离子体处理技术将丙烯酰胺(AM)接枝到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)静电纺丝膜上,实现了对PET纳米纤维膜的表面改性。用电子扫描显微镜(SEM)观察了纤维的形貌,红外(FT-IR)分析了纤维膜改性前后表面性质,通过铜离子吸附试验考察了纤维改性膜对Cu2+的吸附效果。结果表明:成功的将PET纳米纤维膜表面接枝上了AM,且该膜吸附水溶液中的Cu2+效果显著,适用于水中Cu2+的去除。     

SiO2纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

以溶胶-凝胶法为基础,通过静电纺丝方法制备PVP/SiO2复合纳米纤维膜,经600℃高温煅烧得到SiO2纳米纤维膜;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiO2纳米纤维膜的结构形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了SiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射(XRD)对SiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。通过对其亚甲基蓝染料的吸附,研究了SiO2纳米纤维膜的吸附性能。结果表明制备的SiO2纳米纤维形貌稳定,并对亚甲基蓝染料具有良好的吸附性能。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)@海藻酸钠复合纤维膜的制备及其对Pb2+和Cu2+的吸附性

采用三氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,制备聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P（3HB-co-4HB））纺丝溶液,并通过静电纺丝技术制备P（3HB-co-4HB）纳米纤维膜,用海藻酸钠（SA）对P（3HB-co-4HB）纳米纤维膜进行包覆,获得P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜。利用SEM、比表面积仪、原子吸收光谱分别表征了P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜的纤维形态、比表面积、溶液残留液离子浓度。结果表明:纺丝液浓度在12%时,P（3HB-co-4HB）纤维成纤性好;随着静电压增大,P（3HB-co-4HB）纤维直径先减小后增大。P（3HB-co-4HB）支架材料可以使SA的比表面积提高约3.9倍,P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜对Cu2+离子、Pb2+离子最大吸附量分别为26.25 mg/g和36.25 mg/g,折算为SA的吸附量分别为364.58 mg/g和503.47 mg/g。      

SF/PEI自组装纳米纤维膜用于Cu2+过滤的研究

采用静电层层自组装技术将丝素(SF)与聚乙烯亚胺(PEI)复合制备的SF/PEI纳米纤维,随着自组装层数的增多,纤维直径变粗,表面变得不规整,且在一定的自组装层数内,复合纳米纤维膜对Cu2+的过滤效率不断增大.杂化Fe后,纤维表面变得更加凹凸不平,但对Cu2+的过滤效果显著改善.这对于制备新型、高效、无二次污染、低治理成本的替代或改进的重金属过滤材料提供了理论意义.     

PAN-MMT复合纳米纤维膜对亚甲基蓝吸附行为的研究

通过溶液插层法和静电纺丝技术制备聚丙烯腈/蒙脱土(PAN-MMT)复合纳米纤维膜,测试了其对亚甲基蓝的吸附行为。研究了吸附过程中的吸附时间、溶液酸碱度、染液初始浓度等影响因素对吸附平衡量的影响,并对PANMMT复合纳米纤维膜的吸附行为和等温线模型进行模拟。结果表明,PAN-MMT纳米纤维膜在40℃条件下,吸附5h后达到吸附平衡;当亚甲基蓝的初始浓度为80mg/L时,吸附量最大,达到23.90mg/g;当溶液pH=11时,纳米纤维膜对亚甲基蓝染液的脱色率最大,可达到100%;PAN-MMT复合纳米纤维膜的吸附行为遵循拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。     

超疏水-超亲油纤维膜的构筑及其在油水分离中的应用

在水溶液中,氧化石墨烯(GO)/阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)复合膜通过一个独特的自组装过程制备,随后在室温下,硼氢化钠溶液快速还原中,产生基质负载的导电性纤维膜。利用电解原理在导电性纤维膜表面上镀上一薄层Cu微纳米颗粒。在光滑的纤维骨架表面通过复合Cu微纳米颗粒构筑具有一定粗糙度的微纳米结构,同时在Cu微纳米颗粒表面修饰上低表面能的硬脂酸,制备具有超疏水-超亲油界面特性的复合材料,接触角到达153°,以实现高效油水分离的目的。     

PAN纳米纤维的改性及其应用于吸附金属离子

用盐酸羟胺溶液对静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维进行化学改性,制得偕胺肟PAN(AOPAN)纳米纤维,并用作吸附金属离子的基材。用SEM、FT-IR对化学改性前后PAN纳米纤维的表面形貌及分子结构进行表征。采用原子吸收分光光度计(AAS)测试溶液中金属离子的浓度,以此研究AOPAN纳米纤维对铜和铁金属离子的吸附性能。结果表明,AOPAN纳米纤维对Fe3+、Cu2+的饱和吸附量分别为206.36mg/g和118.38mg/g,且其吸附过程非常符合Langmuir吸附等温模型。此外,在1mol/L的硝酸溶液中反应60min后,Fe3+、Cu2+的洗脱率分别达到了90.6%和86%。     

静电纺纳米纤维膜用于重金属离子吸附的研究进展

静电纺丝制备的纳米纤维膜具有较高的比表面积和孔隙率,在重金属离子吸附领域有着广阔的应用前景。在简要阐述纳米纤维膜吸附重金属离子机理的基础上,主要从有机纳米纤维膜、有机-无机复合纳米纤维膜及无机纳米纤维膜等3个方面,介绍了近年来静电纺纳米纤维膜对重金属离子的吸附性能及其相关的研究进展,并针对目前纳米纤维膜吸附重金属离子应用研究中存在的一些问题给出了建议,为纳米纤维膜吸附重金属离子的后续研究提供参考。     

P(MA-AA)纳米纤维膜的制备及其吸附铅离子的研究

采用溶液聚合法制备丙烯酸甲酯-丙烯酸的共聚物。用水及丙酮分别萃取纯化,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,配成质量分数为22%、26%、30%溶液,通过静电纺丝技术制备P(MA-AA)纳米纤维膜。借助扫描电镜(SEM)观察纳米纤维的表面形态,利用红外光谱对纳米纤维膜进行表征,并研究了P(MA-AA)纳米纤维膜对pb2+吸附性能。结果表明,当P(MA-AA)质量分数在30%时,可纺性较好,其平均直径分布在200~400nm之间;纳米纤维膜吸附pb2+是化学吸附过程,其平衡吸附量为269.35mg/g,而且有着良好的吸附再生性能。     

纳米纤维素晶须双重接枝共聚物对Cu~(2+)的吸附

将丙烯酸和丙烯酰胺接枝到纳米纤维素晶须表面,制备出双重接枝共聚物。通过红外光谱和偏光显微镜分析表征双重接枝共聚物的官能团和液晶性能,研究了其对Cu2+的吸附性能,考察了吸附时间、吸附温度、pH值和初始浓度对吸附性能的影响。实验结果表明,丙烯酸和丙烯酰胺成功接枝到纳米纤维素晶须的表面;Cu2+的加入影响了双重接枝共聚物的液晶织构;在吸附时间为8h,吸附温度为35℃,pH值为6~8时,双重接枝共聚物对Cu2+具有最佳的吸附效果,最大的吸附容量为38.96mmol/g,吸附过程符合Langmuir方程。     

复合结构纳米晶CdS：Cu/CdS的制备及光学特性

在非配位溶剂中合成了高质量的CdS纳米晶核,并利用Cu2+离子对其进行掺杂,制备了CdS:Cu纳米晶.通过进一步采用连续离子层吸附反应的方法对CdS:Cu纳米晶进行表面修饰,得到CdS:Cu/CdS复合结构纳米晶.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对其结构、形貌以及光学性质进行了表征和分析,结果表明:所制备的复合结构CdS:Cu/CdS纳米晶为立方闪锌矿结构;与CdS纳米晶核相比,掺杂Cu2+可以使其表面态发光发生红移;在CdS:Cu纳米晶中,通过改变掺杂Cu2+的浓度,可以实现表面态发光在570和620nm之间的连续调节.与未经包覆的CdS:Cu纳米晶相比,包覆层CdS增强了纳米晶CdS:Cu的稳定性.     

海藻酸纤维对水溶液中Cu2+的吸附性能研究

以海藻酸钠为原料,通过湿法纺丝制备了海藻酸纤维,研究了水溶液中Cu2+的浓度、吸附时间、pH值以及纤维用量对海藻酸纤维吸附性能的影响,并对等温吸附模型进行了分析.结果表明,海藻酸纤维对Cu2+的吸附速率比较快,在10min基本达到吸附平衡;pH在4.5～5.5时纤维吸附作用最大,Cu2+浓度越高纤维吸附容量越大,纤维加入量越大Cu2+平衡浓度越低;Freundlich吸附等温式能较好的描述海藻酸纤维对Cu2+的平衡吸附过程.     

氨基功能化大尺寸SiO2大孔材料的制备及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位水解和高温烧结制备出大尺寸SiO2大孔材料。在溶剂热条件下,用3-氨丙基三乙氧基硅烷对SiO2大孔材料进行表面修饰,得到氨基功能化SiO2大孔材料(H2N-SiO2)。用SEM和FT-IR对制备的大孔材料进行了表征。以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究了H2N-SiO2的吸附性能。结果表明,室温下,在pH值为6.5时能有效吸附Cu2+和Pb2+;吸附为放热自发过程;吸附过程符合准二级动力学方程;吸附等温线用Freundlich方程拟合的结果优于Langmuir方程,H2N-SiO2对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附量分别为76.0和143mg/g;H2N-SiO2对50mg/L水溶液中Pb2+的去除率可达99.4%,重复使用3次后对Pb2+的去除率保持在87.8%。     

柔性PMMA/TiO_2复合超细纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备出聚甲基丙烯酸甲酯/钛酸四正丁酯(PMMA/TBT)复合超细纤维膜,并通过水热法处理得到PMMA/TiO_2柔性复合纳米纤维膜。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、热失重分析法(TGA)、X射线衍射法(XRD)等手段对PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜进行表征,借助扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)对该材料的形貌结构、孔隙结构进行分析,最后探讨了所制备的纳米纤维膜的光催化降解能力,综合分析了pH值对水热法制备PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜的形貌、结构及性能的影响。结果表明,成功制备出了比表面积较大,催化活性较高的PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜;在水热反应过程中pH=8时,得到的PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜中TiO_2晶型为锐钛矿型,且比表面积较大,对拟污染物亚甲基蓝的脱色率达到95%。     

氨基化磁性纳米粒子的制备及其对Pb2+吸附性能研究

采用改进的高温分解法制备单分散Fe3O4纳米粒子,以正硅酸乙酯为硅源在其表面包覆SiO2,以N-氨乙基-γ氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂对复合粒子进行表面氨基化修饰,制备出氨基化磁性复合纳米粒子Fe3O4@SiO2—NH2。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD),振动样品磁强计(VSM)等手段对复合粒子进行了表征,并研究其作为吸附剂在不同条件下对Pb2+的吸附性能。表征结果显示,所制备的复合粒子具有核壳结构,粒径均匀大约在50nm,粒子表面拥有丰富的氨基功能基团;复合粒子饱和磁化强度为69.50A.m2/kg,具有超顺磁性。吸附实验表明所制备的氨基化磁性复合纳米粒子对Pb2+具有较大的吸附容量,是一种能够有效处理含铅废水的吸附材料。