超疏水亲油MTCS/mSiO2/NCC气凝胶的制备与表征

为了制备一种超疏水亲油材料基于纤维素可生物降解的环保特性，采用废棉制备了超疏水亲油的甲基三氯硅烷(MTCS)/mSiO₂/纳米微晶纤维素(NCC)气凝胶。首先将废棉打碎酸解成NCC，再用KH560对SiO₂进行改性，然后以NCC和mSiO₂为原料，制备mSiO₂/NCC复合气凝胶，最后以MTCS为疏水改性剂对m SiO₂/NCC气凝胶改性，制备成超疏水亲油的MTCS/mSiO₂/NCC气凝胶，并使用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪，对超疏水亲油材料的形貌、结构及表面浸润进行表征。结果表明：制备得到了一种三维多孔、结果稳定的超疏水亲油MTCS/m SiO₂/NCC气凝胶，静态水接触角最高达150.97°，对食用油、机油和石蜡油的最大吸油倍率分别为60.00 g/g、58.15 g/g和43.27 g/g，能够快速分离油水混合物，具备良好的超疏水亲油性能。     

含TiO2复合膜及其过滤分离和抗污染性能

采用溶胶-凝胶法制备含TiO2前驱体成分与聚砜成分混合成铸膜液,再采用浸渍或刮膜的方式,以相转化法制备复合膜.用SEM、FT-IR仪器和过滤实验、抗污染实验,表征和研究了复合膜的结构组成、通量、截流性能和抗污染性能.结果表明纳米TiO2能很好地与有机物结合,形成具有均匀密致的表层和疏松网状结构的杂化复合膜.复合膜表现出较大的水通量,分离性能可达到超滤范围;过滤二级出水和活性污泥出水达到城市杂用水质标准;对高岭土、酵母菌的平均截留率达到95%以上;制成的复合膜与空白膜相比,过滤含有牛奶、腐殖酸的污染源水样时,水通量衰减较慢,而恢复较好.     

Pt/TiO2纳米管的制备及其电化学性能研究

采用微波加热多元醇还原的方法制备了贵金属Pt负载的TiO2纳米管复合材料,并对其形貌和结构进行了表征。结果表明,试验中所制备的TiO2纳米管直径约10nm左右,长度达到几百纳米甚至微米级。微波法负载的Pt粒子粒径分布均匀,尺寸约在4.5nm左右。电化学结果表明该复合纳米材料对甲醇具有一定的催化氧化作用。     

SiO2/含硅氟苯丙乳液超疏水涂层制备与热稳定性研究

用乳液聚合方法合成了含硅氟苯丙乳液,用sol-gel法制备出不同尺寸的纳米、微米SiO₂,并用氨基硅烷偶联剂(KH550)对SiO₂粒子进行表面改性,改性后的SiO₂粒子加入含硅氟苯丙乳液中制得复合涂层。使用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、水接触角(WCA)测试,研究了含硅氟苯丙乳液合成和SiO₂表面改性的机理,考察了涂层表面的微观形貌与润湿状态的关系,结果表明涂层水接触角153°,为超疏水表面,而且能在-10～90℃的冷、热处理后保持超疏水性能。热重分析(TGA)显示,复合涂层热稳定性良好。     

NiAl2O4涂层膜的制备及其在油水分离中的应用

以聚偏氟乙烯(PVDF)有机膜为基底,单宁酸(TA)为胶结剂,将尖晶石NiAl₂O₄无机纳米颗粒均匀修饰到PVDF膜表面,制备了超亲水/水下超疏油型NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜。系统研究了NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜的结构、形貌和表面润湿性,评价了复合膜在典型的油水乳液分离中的性能。实验结果表明,NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜对稳定的油水乳液表现出优异的分离效率(分离效率均高于99%)和较高的膜通量(682～1 302 L·m^-2·h^-1)。此外,由于膜表面的粗糙结构和特殊润湿性,NiAl₂O₄/TA/PVDF复合膜具有较好的抗油污染性能,在循环8次分离水包油乳液后仍具有较高的分离效率和膜通量,表现出良好的机械性能和可再生性。本研究为构筑尖晶石基油水分离膜及其在油水分离中的应用提供了新的思路。     

TiO2光催化剂的制备及其降解甲基橙的研究

采用溶胶凝胶法在不同条下制备出了纳米二氧化钛光催化剂,通过正交实验优化出了光催化剂的最佳制备条件,并研究了不同因素对甲基橙脱色率的影响。结果表明,不同pH值下,TiO2对甲基橙的脱色率影响不大;随着甲基橙初始浓度的增加脱色率下降;试验条件下TiO2的最佳投加量为0.1g/L。     

壳聚糖/纳米TiO2复合膜的制备及其性能分析

采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖/纳米二氧化钛复合膜,用X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、傅立叶红外分析(FT-IR)进行表征,并测试了壳聚糖膜的机械性能。X-射线衍射(XRD)表明,添加TiO2改变了壳聚糖原来的排列。热重分析(TGA)表明,壳聚糖复合膜比纯壳聚糖膜具有更好的热稳定性。傅立叶红外分析(FT-IR)表明壳聚糖复合膜中存在Ti-O键。拉伸测试表明,添加纳米TiO2后能提高断裂强度。     

二氧化硅/聚四氟乙烯疏水海绵的制备

通过溶液浸渍法,用硅烷偶联剂γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷对纳米级SiO₂溶胶表面改性,再利用其作为媒介与聚四氟乙烯（PTFE）粒子均匀结合在三聚氰胺海绵（MS）骨架上,热处理后构造微观粗糙疏水结构。用红外光谱、扫描电子显微镜、水接触角对海绵进行了表征。结果表明:SiO₂/PTFE粗糙结构能提高MS的疏水吸油效果,平均静态疏水角达到141°,对柴油、甲苯、四氯化碳等多种油都有较好的吸收效果,其中对四氯化碳的吸收量最高为136 g/g。用改性SiO₂/PTFE-MS吸取水面浮油和水下油滴,油相被改性SiO₂/PTFE-MS快速吸收,容器中水量不变。     

二氧化硅/聚四氟乙烯疏水海绵的制备

通过溶液浸渍法,用硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对纳米级SiO2溶胶表面改性,再利用其作为媒介与聚四氟乙烯(PTFE)粒子均匀结合在三聚氰胺海绵(MS)骨架上,热处理后构造微观粗糙疏水结构.用红外光谱、扫描电子显微镜、水接触角对海绵进行了表征.结果表明:SiO2/PTFE粗糙结构能提高MS的疏水吸油...     

亲/疏水Janus PVDF复合膜制备及其膜蒸馏性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的膜蒸馏渗透通量,以PVDF为成膜聚合物,在亲水无纺布表面涂覆PVDF铸膜液,通过溶液相转化(NIPS)法制得亲/疏水Janus PVDF复合膜;考察PVDF铸膜液中添加剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量对复合膜结构与性能的影响;将所得亲/疏水复合膜用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程,分析...     

仿生超疏水表面的制备技术及其进展

仿生超疏水表面具有防水、自清洁等优良特性.自然界中存在许多无污染、自清洁的动植物表面,如超疏水的荷叶表面、超疏水各向异性的水稻叶表面、超疏水的暗翼表面等.影响材料表面润湿性的主要因素育材料表面能、表面粗糙度和表面微一纳结构.超疏水表面的自清洁功能源自于表面形貌与低表面能物质的共同作用,可以通过两类技术路线来制备超疏水表面:控制材料表面能和修饰微细结构表面.     

超疏水聚乙烯醇织物的制备及其性能研究

以无水乙醇为绿色溶剂,不同碳链长度的烷基三氯硅烷为改性剂,通过界面接枝/聚合反应实现PVA织物超疏水功能化。通过FT-IR、XPS、接触角测量仪、SEM对改性前后PVA织物的结构与性能进行了测试。结果表明：烷基三氯硅烷水解后与PVA表面的羟基发生接枝反应,形成低表面能粗糙结构。改性后的PVA织物呈现出良好的机械稳定性和自清洁能力。     

纳米VO2/PEDT复合膜的制备及阻温特性的研究

将纳米VO2粉体与聚3,4-乙撑二氧噻吩复合,制备出一种新型的负电阻温度系数特性的聚合物基复合材料。通过计算复合膜简化模型的等效电阻网络,结果表明串联电阻结构有利于复合膜表现出高电阻相二氧化钒的电阻温度特性。同时,由于掺杂过的VO2粉体相和聚3,4-乙撑二氧噻吩导电聚合物相的共同作用,这种复合膜的电阻随温度变化量可达到一个数量级以上。最后,给出了复合膜的扫描电子显微镜图像结构。     

TiO2纳米粉体对变压器油工频击穿性能的影响

纳米半导体晶体表面存在大量的本征表面态,当晶体与变压器油接触时可生成能够有效捕获电子的表面态.考察了不同浓度TiO2纳米粒子对变压器油的改性作用,并以具有不同表面修饰状态的纳米二氧化钛粉体为改性剂,对克拉玛依25号变压器油进行改性,研究了纳米粉体表面修饰种类对改性油绝缘性能的影响.击穿性能测试和拟合结果表明:TiO2半导体纳米粉体可以提高变压器油的击穿性能,在一定浓度范围内,TiO2纳米粒子浓度越大,改性变压器油的工频绝缘性能越好;TiO2纳米粉体的表面修饰成分会影响变压器油的击穿性能,乙酸、丙酸和丙酸+己胺的改性作用依次增大;修饰物分子非极性链的越长,对变压器油击穿性能的改善越好.     

超声波辅助制备可光催化降解TiO2微胶囊的研究

在以明胶和阿拉伯胶为壁材、以纳米TiO2为芯材制备微胶囊的过程中,采用超声波对TiO2进行分散处理,综合考虑所制备胶囊的粒径大小和粒径不匀,研究超声时间、超声功率及超声温度对微胶囊制备效果的影响.研究结果表明:超声处理明显减小了微胶囊颗粒的平均粒径,较佳的超声工艺参数为超声时间20 min,超声功率80 W,超声温度60℃.     

溶胶凝胶法制备TiO2多孔纳米薄膜

用溶胶凝胶法在普通载玻片上成功地制得TiO     

静电纺制备TiO2/PVA复合纳米纤维及其光催化性能研究

通过静电纺丝的方法制备一种以二氧化钛(TiO2)为催化剂,聚乙烯醇(PVA)为载体的TiO2/PVA复合纳米纤维光催化材料。使用FE-SEM,XRD,Tg,FTIR对制备的TiO2/PVA复合纳米纤维膜进行了表征,并考察了其紫外光照射下光催化降解罗丹明B(Rh B)的能力。结果表明:制备的TiO2/PVA复合纳米纤维具有较高的光催化活性。     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

PMo12/TiO2光催化降解工业DNBP废水的研究

采用溶胶-凝胶法和水热合成法制备H₃PMo₁₂O₄₀(PMo₁₂)/TiO₂复合光催化剂并应用于工业废水的降解。利用红外光谱仪(IR),X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)进行测定，并在紫外光照射下分析光催化剂对DNBP废水的光催化降解性能。考察了废水的初始pH值、催化剂用量及重复利用率等对DNBP废水降解的影响。结果表明，在光照时间为5 h, pH值为5.10,用量为1.00 g/L的条件下，复合光催化剂较单纯TiO₂催化剂的光催化性能有明显提高，降解率达到98.36%,COD去除率达到53.18%,且POM/TiO₂复合催化剂回收利用3次仍具有较高活性。