金属有机骨架材料MOF-199的制备及其吸附性能研究

初步探讨了金属有机骨架材料MOF-199的制作过程,以均苯三甲酸、DMF、乙二胺、GO溶液为原料,通过溶剂热法合成MOF-199材料。结果表明:所制得样品MOF-199材料呈颗粒状,以制得的材料作为吸附剂吸附水溶液中的孔雀石绿,以吸附率为主要评价指标,通过分光光度法测量。结果表明:在p H=8、溶液初始浓度为10 mg/L、吸附剂添加量为20 mg、震荡时间为30 min。     

膨胀石墨/有机质复合相变材料的制备及性能

以膨胀石墨为支撑材料,石蜡、十六酸和硬脂酸为相变主材,采用熔融共混法制备复合相变材料,并对材料的热-电性能进行测试分析。结果表明,在3种有机质中分别添加7%、9%和11%的膨胀石墨,并在4MPa下压制成型,分别在65℃、70℃和75℃的烘箱中充热30min,有机质均未出现泄漏;相比3种纯有机质,复合相变材料的充热时间分别缩短32s、622s和231s,其放热时间分别缩短1040s、1327s和1311s。充热时复合材料的升温速率比固态下的纯有机质快,放热时复合材料全过程都比纯有机质降温速率快;经过60次热循环之后质量损失率均小于0.05%;成型后的复合材料充热时,温度场分布均比纯有机质均匀,放热时温度场分布基本一致,但成型对复合材料的温升有所抑制;复合材料的热导率分别比对应的有机质提高10.12～11.19倍、9.00～15.50倍和5.58～6.76倍;在2～8MPa时,复合材料的电阻率分别在0.092～0.150Ω·cm、0.058～0.146Ω·cm和0.020～0.041 Ω·cm之间,均小于1Ω·cm,说明制备的复合相变材料具有良好的热-电性能。     

金属有机骨架材料的制备及其吸附应用

金属有机骨架材料（MOFs）是利用配位键自组装金属离子和有机配体形成的一类新型骨架材料。近年来,MOFs材料研究受到科研人员的广泛关注,其应用范围也越来越广泛。论述了常见的MOFs材料的制备方法,并系统介绍了MOFs材料在有机物吸附方面,尤其是染料吸附、抗生素去除及天然产物提取分离等领域的应用。通过文献调研,论文对MO...     

磁性金属有机框架材料制备及吸附性能研究

利用简单的溶剂热法合成了MIL-101（Fe）/CoFe₂O₄和MIL-101（Fe）/NiFe₂O₄磁性金属有机框架纳米复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、振动磁强计（VSM）、热重分析仪（TGA）和紫外可见分光光度计（UV）等对复合材料的相结构、形貌、磁性能和吸附性能进行了研究。将磁性金属有机框架材料用于吸附污水中罗丹明B（RhB）,研究了罗丹明B初始质量浓度对复合材料吸附能力的影响。结果表明,制备的磁性金属有机框架复合材料的形貌均匀、结晶度高,具有高的饱和磁化强度。复合物具有金属有机框架材料和磁性材料的双重优点。MIL-101（Fe）/CoFe₂O₄对罗丹明B有较高的吸附能力（97.3 mg/g）。热力学研究发现吸附等温方程符合Langmuir模型,吸附动力学研究表明吸附机制与吸附质和吸附剂有关。磁性金属有机框架纳米复合材料作为污水处理剂将具有广阔的应用前景。     

硬脂醇/膨胀石墨复合相变材料的制备及储热性能

相变储热技术是解决热量在时空上分配不平衡问题的有效手段之一,研制高性能的复合相变材料（phase change material, PCM）成为当前研究者关注的重点。硬脂醇（stearyl alcohol, SAL）等有机PCM目前主要存在热导率偏低以及循环稳定性较差等问题而限制了实际应用。以SAL作为PCM,膨胀石墨（expanded graphite, EG）为高导热多孔基质,采用吸附定形工艺制备了16种SAL/EG复合PCMs[EG含量为7%、14%、21%、28%（质量）;样品密度为700kg/m³、800kg/m³、900kg/m³、1000kg/m³]。对复合PCMs样品的微观结构、储热能力、导热性能、循环稳定性及充放热性能进行研究与分析。结果表明：SAL完全填充于EG的多孔网络。当样品密度为900kg/m³,EG质量分数为28%的水平热导率最高,其值为28.58W/(m ? K),相比于纯SAL[0.38W/(m ? K)]提高了74倍,该值大约是相对应垂直热导率[5.99W/(m ? K)]的4.8倍。另外在构建的充放热性能试验台上研究了样品中心位置的储/放热性能,结果显示样品密度为900kg/m³,EG质量分数为28%的样品充放热速率最大,固-液潜热吸热和放热阶段所经历的时间分别为53min和20min。与此同时验证了样品的导热性能和熔化-凝固特性,说明SAL/EG复合PCMs具有稳定可靠的储/放热性能。     

金属有机骨架材料对水中重金属的吸附性能

金属有机骨架材料(MOFs)是近些年来研究较多的一种新型多孔材料,具有超高表面积、孔径可调节等优点,被广泛应用于水中污染物的去除.对MOFs材料进行官能团修饰或与其它材料进行复合后,可提高材料的吸附性能和选择性,展现出更为优异的效果.本文综述了常见的几种MOFs材料对水中重金属的吸附性能,并为今后的研究方向提出几点展望...     

RhB-金属有机骨架材料的制备及转光性能研究

转光材料可以将紫外光和部分不能起光合作用的可见光转换为作物可以利用的可见光,进而提高农作物对太阳光的利用率,有效增加农作物产量。本文选用荧光染料罗丹明B,将其嵌入到不同有机配体的金属有机骨架中。利用红外和热重对材料进行了结构表征,并对其荧光性能进行了测试。实验结果表明,当激发波长为500 nm,可得到植物光合作用所需的红橙光(600 nm左右)。     

金属有机骨架材料Fe/Cu-BTC的制备及其脱硫性能

采用Fe Cl₂对金属有机骨架材料Cu-BTC改性制备了Fe/Cu-BTC,并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)、氮气物理吸附及X射线光电子能谱(XPS)对样品进行了表征。考察了Fe/Cu-BTC对丙硫醇和乙硫醚的静态吸附性能、脱除率、动态吸附性能以及再生性能。结果表明：经FeCl₂改性后,Cu-BTC中部分Cu(Ⅱ)被还原为Cu(Ⅰ),由于过度还原导致FeCl₂改性后其结晶度降低。此外,随着Fe与Cu物质的量比(Fe/Cu比)增加,吸附剂Fe/Cu-BTC对丙硫醇和乙硫醚的吸附硫容呈先增加后减小的趋势。Fe/Cu比为0.15时的材料Fe/Cu-BTC-0.15的硫容最高,其对丙硫醇和乙硫醚的吸附硫容比Cu-BTC的吸附硫容分别提升了32.3%和46.3%,穿透硫容提升了58.0%和65.9%。Fe/Cu-BTC-0.15对高硫含量模拟油中丙硫醇和乙硫醚的吸附率达90.5%和88.5%。再生Fe/Cu-BTC-0.15对乙硫醚的硫容仍能保持新鲜材...     

双金属有机骨架材料的制备及其吸附性能研究

为了考察制备方法对双金属有机骨架材料氢气吸附性能的影响,通过直接合成法和金属离子交换法,制备CoNi-MOF-74,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)和N2物理吸附对材料的结构、形貌等进行表征,测定了77 K、100 kPa下的氢气吸附性能.结果表明,该制备方法对材料的氢...     

月桂酸-膨胀石墨复合相变材料的制备及性能

以月桂酸为相变材料, 多孔石墨为骨架基体, 利用多孔石墨的物理吸附特性, 制备月桂酸-膨胀石墨定形复合相变材料。并通过实验对定形复合相变材料的基本性能、表面形貌及耐久性进行了研究。结果表明, 月桂酸被有效地包封在膨胀石墨的孔隙内;m_月桂酸:m_膨胀石墨=95:5时定形复合相变材料的相变温度45.45℃, 相变潜热125.30 J·g^-1;经100次冷热相变循环后, 复合相变材料损失量非常少, 表明月桂酸-膨胀石墨复合相变材料在实践中有良好的稳定性。     

Preparation and thermal characterization of expanded graphite/paraffin composite phase change material

Expanded graphite (EG)/paraffin composite phase change materials (PCMs), with mass fraction of EG varying from 0 to 10 wt.%, were prepared and characterized. Polarizing optical microscope investigation showed that compact EG networks formed gradually with increase in the mass fraction of EG. These networks provided thermal conduction paths which enhanced the thermal conductivity of the composite PCMs, e.g., an addition of 10 wt.% EG resulting in a more than 10-fold increase in the thermal conductivity compared to that of pure paraffin. Thermal characterization of the composite PCMs with a differential scanning calorimeter (DSC) revealed the effect of the porous EG on the phase change behavior of paraffin. The shifts in the phase change temperatures were observed. The maximum deviation of the melting/freezing points of the composite PCMs from that of pure paraffin was 1.2 °C whereas that of the peak melting/freezing temperature was 5.6 °C. The DSC investigation also showed an anomaly in the latent heat of the paraffin in the composite PCMs in that it first increased and then decreased with increase in the EG fraction. Heat storage/retrieval tests of the composite PCMs in a latent thermal energy storage system showed that the heat storage/retrieval durations for EG(10)/paraffin(90) composite were reduced by 48.9% and 66.5%, respectively, compared to pure paraffin, which indicated a great improvement in the heat storage/retrieval rates of the system.     

膨胀石墨基相变储能材料的研究

利用膨胀石墨孔隙结构的吸附性能,制备了石蜡/膨胀石墨、聚乙二醇/膨胀石墨、十四醇/膨胀石墨相变储能复合材料,用差示扫描热量法研究了材料的热性能.结果表明,复合材料的相变潜热随着石蜡、聚乙二醇、十四醇含量的增加而增加.复合材料的导热性能随着石蜡、聚乙二醇、十四醇含量的增加而小.膨胀石墨的多孔结构对石蜡、聚乙二醇、十四醇有很好的吸附性能,石蜡、聚乙二醇、十四醇在固一液相变时,未见有液态石蜡、聚乙二醇、十四醇的渗出.     

Preparation and characterization of high‐density polyethylene/expanded graphite conducting masterbatch

High level of expanded graphite (EG) was melt‐blended with high‐density polyethylene to prepare electrical conducting masterbatch. Some factors such as processing temperature, EG contents, treating time were discussed for the effect on electrical and mechanical properties of composites. Results showed that EG tends to reunite while the content of EG is higher than 60% because of the large aspect ratio and surface area of EG nanosheets. In addition, increasing processing temperature and mixing time appropriately could enhance the dispersion of EG, leading to improvement in electrical and mechanical properties. Scanning electron microscopy (SEM) measurements were used as an assistant analysis to study the microstructure of composites. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 2007     

癸醇-棕榈酸/膨胀石墨低温复合相变材料的制备与性能

为了寻求温度段在2~3℃的低温相变材料,采用低共熔法,以理论计算为基础制备了癸醇-棕榈酸（DA-PA）二元复合相变材料。为提高其热导率,利用膨胀石墨（EG）的多孔特性,制备了最佳质量比为15∶1的DA-PA/EG复合相变材料。通过DSC、步冷曲线、红外光谱测试、SEM、Hot Disk热常数分析、高低温循环实验对复合相变材料的结构和性能进行了研究。实验结果表明,当DA-PA质量比为97.8∶2.2时的低共熔温度为2.9℃,相变潜热为203.6 J·g^-1。真空吸附后DA-PA被均匀地包裹在EG的多孔网状结构中,DA-PA/EG的相变温度为2.7℃,相变潜热为193.9 J·g^-1,热导率为1.416 W·（m·K）^-1,相比DA-PA提高了4.3倍。经过100次高低温循环后,DA-PA/EG仍保持良好的稳定性,在冷链物流中有较大的应用价值。     

石蜡/膨胀石墨定形相变材料的性能

以石蜡为相变材料,利用膨胀石墨多孔网络结构,通过物理吸附法制备出石蜡/膨胀石墨复合相变材料,并通过模压法制成定形相变材料板块。采用差示扫描量热分析仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(POM)和Hot Disk 热常数分析仪等对复合相变材料进行了结构和性能的表征与测量,建立了冷/热循环实验系统以分析材料的蓄/放热性能等。结果表明:石蜡质量分数为80%的定形相变材料相变温度为27.27℃,相变焓为156.6 kJ·kg^-1。制备的定形相变材料具有相变过程形状稳定、热导率高、储热密度大等特点,并具有良好的稳定性和较长的使用寿命。     

Preparation and characterization of polystyrene/graphite composite prepared by cationic grafting polymerization

A new graphite/polystyrene composite was produced with cationic grafting polymerization of styrene initiated by CO⁺ClO⁻₄ group on the surface of expanded graphite (EG). The structures of EG and the graphite/polystyrene composite were studied with SEM and optical micrograph. The spectra of XRD and IR were used not only for confirming whether the polymerization reaction took place, but also for determining whether the polystyrene in the composite covered the surface of EG particles or intercalated into EG particles. The electrical conductivity, thermal phase transitions and mechanical properties were also discussed.     

微波法制备膨胀石墨及其膨胀特性

以鱼鳞片石墨为原料, 浓硫酸作为插层剂, 高锰酸钾作为氧化剂, 采用化学氧化法制备石墨插层物, 再利用微波辐射石墨插层物快速制备膨胀石墨。膨胀后的石墨颗粒呈"蠕虫"状, 蓬松粗大。随着鳞片石墨尺寸的减小, 膨胀石墨颗粒变得更加纤细, 达到最大膨胀体积时高锰酸钾的用量也随之减少。最佳微波时间为30～60 s, 此时间段内石墨膨胀完全并且无烧蚀。对于3种不同尺寸的鳞片石墨, 颗粒度大于0.42 mm的鳞片石墨在混合质量比m(石墨):m(H₂SO₄):m(KMnO₄)=5:10:4时, 达到最大膨胀体积为285 ml·g^-1。     

石墨/PS复合材料的制备与表征

以鳞片石墨和聚苯乙烯为原料,采用悬浮聚合的方法制备出石墨/PS复合材料,并对此材料的结构和性能进行了表征.实验结果表明,以石墨为填料对PS进行改性,可有效地改善PS的导热性能.     

石墨/PMMA的制备与表征

以鳞片石墨和甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为原料,采用悬浮聚合的方法制备出石墨/PMMA复合材料,并对此材料的结构和性能进行表征.实验结果表明,以石墨为填料对PMMA进行改性,可有效地改善PMMA的导热性能.