酸处理对碳纳米管纹理结构的影响

使用高分辨透射电镜和比表面孔径分析仪，采用Boehm’s滴定法和N₂吸附法，对不同条件酸处理得到的官能团化的碳纳米管进行了系统表征。研究发现碳纳米管是以管间堆积孔为特征孔的大中孔材料，酸化处理增加了管间堆积孔的孔容和比表面积，但对微孔和开口管腔孔有堵塞效应，该效应随着官能团的增加而明显。同时考察了总酸量对比表面积的影响，发现当总酸量在1 mmol·g^-1附近时比表面积较高。     

活化工艺对活性炭纤维性能的影响

探讨了粘胶纤维前处理和活化条件（如活化温度、活化时间、活化剂浓度）对活化收率、ＡＣＦ比表面积、苯酚吸附量的影响。结果表明，活化收率随活化温度、活化时间和活化剂水的浓度的增加而降低，ＡＣＦ比表面积和苯酚吸附量则随之而增大，经过磷酸和氯化锌前处理，可以明显提高粘胶纤维活化收率，增加ＡＣＦ比表面积和苯酚吸附量。     

椰壳活性炭对气态氯化汞吸附作用的对比研究

以氯化汞为目标污染物,研究了椰壳活性炭对气态氯化汞的吸附性能,并结合活性炭微结构表征以及动力学模型拟合研究了其吸附机理。结果表明,椰壳活性炭对气态氯化汞的最大吸附量35.9 mg/g,且活性炭比表面积和总孔容对其吸附氯化汞有显著影响,比表面积大、总孔容大有利于提高饱和吸附量。载气流量不影响活性炭对氯化汞的饱和吸附量,但是影响其吸附时间,增大载气流量能够缩短吸附时间。温度对吸附量和吸附时间均有影响,升高温度能够提高吸附量且缩短吸附时间。通过对吸附过程的动力学模拟,发现活性炭对氯化汞的吸附均符合班厄姆动力学模型,相关系数均大于0.99,活性炭的吸附速率与吸附量随比表面积与总孔容的增大而增大。     

次氯酸钠处理多孔PAN纤维的结构与吸附性能研究

以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/二甲基亚砜(PAN/PVP/DMSO)三元体系为纺丝液,以DMSO/H_2O为凝固浴,在凝固浴温度为60℃下,通过湿法纺丝制备了具有介孔结构的多孔PAN/PVP纤维;用次氯酸钠(NaClO)对多孔PAN/PVP纤维进行处理,制得了NaClO@PAN/PVP纤维,采用场发射扫描电镜、元素分析仪和氮气气体吸附仪对处理前后纤维的表面形貌、元素组成、比表面积和孔径进行了表征,研究了凝固浴浓度和温度对PAN/PVP纤维和NaClO@PAN/PVP纤维的PVP含量及比表面积和孔径的影响。结果表明:经NaClO处理后,NaClO@PAN/PVP纤维中氧含量减少,氮含量增多,PVP含量减少,纤维表面变得光滑,平均孔径减小,孔数增多,比表面积增大;随着凝固浴DMSO浓度增大或温度升高,PAN/PVP纤维,NaClO@PAN/PVP纤维中的PVP含量降低,但其比表面积随凝固浴浓度的增大而减小,随凝固浴温度的升高而先升高后减小;在凝固浴DMSO质量分数为0,温度为60℃的条件下制得的PAN纤维、PAN/PVP纤维、NaClO@PAN/PVP纤维的比表面积分别为38,96,108 m~2/g,平均孔径分别为22.7,20.4,19.0 nm;PAN/PVP纤维、NaClO@PAN/PVP纤维的最可几孔径分布在40 nm左右,属于介孔结构。     

醋酸纤维素基纳米炭纤维制备与电化学性能

本文以醋酸纤维素(CA)为碳源、以PVP为添加剂，通过静电纺丝法制备CA/PVP纳米纤维，经PVP脱除、脱乙酰化、预氧化和炭化制备了醋酸纤维素基纳米炭纤维。通过扫描电镜、红外光谱和物理吸附等手段考察了PVP添加量对纤维形貌、分子结构、比表面积与孔结构等结构的影响。结果表明，乙醇浸泡成功脱除了CA/PVP纳米纤维中PVP，形成了丰富的中/大孔，而这些孔隙有效的促进了CA的脱乙酰化，进而有效提升了纤维炭化过程中的结构稳定性。过多添加PVP会导致CA相不连续，其脱除会导致CA骨架的坍塌融合。添加PVP后所得碳纳米纤维具有完好的纤维形态，比表面积可达454m²/g。将所得纳米炭纤维用作电容器电极进行电化学测试，结果表明，当CA/PVP为1:1时，所得纳米炭纤维的电化学性能最优，其在0.2 A/g电流密度下的比电容为103 F/g。     

添加城市污泥对煤质活性焦的性质影响

在煤中添加城市污泥,研究它对煤质活性焦吸附性能的影响。实验结果表明：随着城市污泥添加量的增加,活性焦的碘值、比表面积、微孔孔容均先增加后减小。当城市污泥添加量为5％时,活性焦的碘值、比表面积、微孔孔容达到最大。     

活性炭孔结构和表面官能团对吸附甲醛性能影响

通过对不同比表面积和孔结构的活性炭进行甲醛吸附的研究，以重量法精确测量活性炭对甲醛气体的饱和吸附量，比较各种活性炭和改性活性炭的吸附效果。实验表明，活性炭对甲醛分子的吸附与其孔结构和表面官能团密切相关，微孔比表面积大吸附效果明显，中孔比表面积大达到吸附平衡的时间短。此外，通过对活性炭浸渍改性的研究表明，强氧化性的HNO，和H202处理的样品均有利于对甲醛分子的吸附，而氨基改性过的样品吸附效果减弱，主要原因是HNO3改性增加了活性炭表面的C=O、O-C=O等含氧官能团的量，从而改善了对甲醛的吸附效果。     

椰壳炭改性处理及吸附特性研究

孔隙结构和表面官能团是影响椰壳炭吸附量的重要因素。利用硝酸氧化、高温处理和微波处理三种方法对椰壳炭进行了改性和表征并研究其对酚类的吸附特性。结果表明,经硝酸氧化改性后椰壳炭表面酸性含氧基团增加240%,但孔隙结构被破坏,比表面积下降11%,孔容增加25%,对硝基苯酚吸附量下降41%;继续对其进行高温改性和微波改性,其比表面积和吸附量增加,但同时表面酸性含氧基团下降83%和38%。寻找适合的改性处理工艺条件,以最小的孔隙破坏为代价,增加表面酸性官能团,是提高椰壳炭对酚类物质吸附量的有效途径。     

多形貌聚醚砜纤维毡吸附双酚A的特性

以四氢呋喃和N,N–二甲基甲酰胺作溶剂,将一定浓度的聚醚砜(PES)通过静电纺丝获得具有串珠结构的纳米纤维毡,并且发现通过提高制备过程中空气相对湿度可进一步获得形貌均一且无串珠结构的纳米纤维。采用比表面积与孔隙度分析仪,扫描电镜与水接触角测量仪等对PES纤维毡的形貌和物理特性进行了系统表征。在相对湿度(RH)为0.20 g/mL时获得串珠状PES纳米纤维,其具有不同的珠长径比。当RH值增加到60%时,获得均匀的无珠子纳米纤维毡。此外,在此条件下,随着PES浓度的增加,纤维的平均直径,比表面积和累积孔容均逐渐增加。通过紫外分光光度计测定了不同PES纤维毡样品对双酚A(BPA)的吸附量及吸附速率,发现具有更大比表面积和更好亲水性能的PES纳米纤维毡能够吸附更多的BPA,在RH=60%时,PES浓度为0.22 g/mL的比表面积为31.33 m^2/g,水接触角为108°,对BPA的吸附量可达8.28 mg/g,且吸附过程均符合准二级动力学模型。     

丙烯腈-苯乙烯共聚物在TATB炸药上的吸附行为

用紫外光谱法测定了丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)在TATB(三氨基三硝基苯)炸药上的吸附动力学曲线和吸附等温线,考察了温度、溶剂种类、吸附剂TATB的比表面积及其浓度对吸附行为的影响。结果表明,AS在TATB炸药颗粒上达到吸附平衡约需35h,其吸附等温线呈“S”形。吸附量随温度的升高和吸附剂浓度的增加而降低。溶剂本性和吸附剂的比表面积是影响吸附量的重要因素,AS在不良溶剂中的吸附量大于好的溶剂;吸附剂的比表面积越大,吸附量越大。     

PAA/PVA复合纤维膜QCM传感器用于氨气浓度的检测

采用静电纺丝法制备聚丙烯酸(PAA)/聚乙烯醇(PVA)复合纤维,沉积在石英晶片上,装配成复合纤维膜石英晶体微天平(QCM)传感器,并用于检测氨气(NH_3)浓度。通过扫描电镜、X-射线光电子能谱及BET法研究了复合纤维膜的形态结构、官能团含量及比表面积,通过QCM的振动频率变化量来检测复合纤维膜对NH_3的吸附量。结果表明:PAA/PVA复合纤维膜中丙烯酸(AA)官能团含量增加,QCM振动频率变化量逐渐增加,复合纤维膜对NH_3的吸附量相应增加;纯PAA纤维膜在0.5μg/g NH_3氛围中引起的QCM振动频率变化量为4.7 Hz,随着NH_3浓度增加,引起的QCM振动频率变化量逐渐增加,当NH_3浓度增加到400μg/g时,QCM振动频率变化量最大。     

碳纳米管电极压片成型条件优化与脱盐性能研究

以碳纳米管（CNT）为活性材料,聚偏氟乙烯（PVDF）为黏结剂,石墨(G)为导电剂,采用压片成型法制作用于电容法脱盐（CDI）过程的电极。研究分析了黏结剂比例和成型压力等制作条件对电极电化学性能和脱盐性能的影响规律。结果表明：随着黏结剂比例的增加,电极的比表面积和电导率均呈逐渐降低趋势,而电极比电容和比吸附量则呈先增加后减小的变化规律;随着成型压力的增加,电极的比表面积逐渐减小,导电率逐渐增大,比电容与比吸附量呈先增加后减小的趋势。在PVDF的质量分数为10%、G的质量分数为5%、成型压力为10 MPa的条件下,制作得到的电极性能最好,其比电容和比吸附量分别为80.4 F/g和14.1 mg/g。     

酵母菌的致孔作用对PVA/CMC水凝胶性能的影响

利用酵母菌发泡制备了聚乙烯醇/羧甲基纤维素多孔水凝胶(D-PC),采用FTIR对其化学结构进行了表征和Zeta电位分析共同证明了酵母菌和材料之间的相互作用;利用SEM和BET分别对其三维网络结构进行了观察以及比表面积、孔径进行了测定;研究了D-PC在不同条件下对亚甲基蓝(MB)的去除,通过纤维素降解酶实验测试了D-PC的降解性。研究结果表明：酵母菌通过静电作用包覆在D-PC内;随着酵母菌量的增加,D-PC的比表面积增大、平均孔径减小;D-PC对MB的去除机制以化学吸附为主,且吸附动力学符合伪二级动力学方程;去除效率随着酵母菌的增加而增大,随着pH、温度的增加先增大后减小;一定条件下D-PC能降解水凝胶中的聚乙烯醇。     

酚醛树脂基球形活性炭对苯蒸气动态吸脱附性能的研究

采用热重法研究了酚醛树脂基球形活性炭（PHSAC）对苯蒸气的动态吸脱附性能。结果表明PHSAC对苯蒸气有良好的吸脱附性能,其动力学曲线可分为三部分随着比表面积的增大和吸附温度的降低,苯蒸气平衡吸附量增加。再生后,吸脱附性能没有明显变化。     

纳米硫酸钡的改性研究

以黑灰-芒硝法制备纳米硫酸钡,考察了不同改性剂对纳米硫酸钡的结构性质影响,利用TEM、比表面积对其进行表征,发现自制复合表面改性剂对超细硫酸钡粒径及比表面积的影响很大,有利于粒径的减小及比表面积的增大,粒径随着添加量的增加先减小再增大,当添加量达到0.1%时粒径最小,比表面积最大。     

石墨烯分散液改性活性炭对甲醛吸附的研究

采用常规搅拌混合和超声波震荡改性方法,制备了石墨烯分散液改性活性炭;通过比表面积、孔体积、孔径分布、碘吸附值等参数表征,考察了改性处理对活性炭性能的影响,研究了改性前后椰壳活性炭对甲醛的吸附特性。结果表明:通过超声波震荡改性活性炭的BET比表面积增加了25.14%,平均孔径下降,对甲醛的吸附量增加了13.60%,吸附速度有所增加。     

PVP/SDBS在高岭土上的吸附

恒定PVP起始浓度 ,PVP/SDBS/高岭土混合吸附体系中 ,SDBS吸附等温线上存在两个转折点T1和T2 。SDBS浓度小于T1时 ,其吸附等温线与单独SDBS吸附等温线能很好重合。从T1开始 ,SDBS吸附等温线与单独SDBS吸附等温线分离 ,到T2 时 ,混合体系中SDBS吸附达到饱和。T1处SDBS浓度小于相应条件下SDBS的cmc ,T2 处SDBS浓度大于cmc。从T1开始 ,混合体系SDBS吸附量小于单独SDBS吸附量。混合体系中 ,PVP的吸附量首先随SDBS浓度的增加而增加 ,当SDBS浓度达到T1时 ,PVP吸附达到最大值 ,然后随SDBS浓度的继续增加而单调下降。认为在高岭土 /水界面 ,PVP/SDBS相互作用形成了界面上的PVP/SDBS“复合物”。     

碱浸对硅藻土性能的影响

采用氢氧化钠溶液对硅藻土进行浸渍提纯处理,通过电镜扫描、EDX能谱和Brunauer-Emmett-Teller法测定比表面积等测试手段对提纯前后硅藻土进行了表征,并研究了提纯前后硅藻土对水中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,硅藻土碱浸后比表面积增加,孔径增大,随着处理用碱浓度的增加比表面积增加,10%的用碱浓度100℃条件下处理2h达到最大值,此后随着用碱浓度的增加而下降;碱浸处理后的硅藻土对染料废水中的亚甲基蓝吸附性能明显提高。     

楠竹活性炭同时对敌草隆和3,4-二氯苯胺吸附

以楠竹粉为原料,采用磷酸活化法制备楠竹活性炭,并研究其同时对水中敌草隆和3,4-二氯苯胺的吸附性能。借助傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、比表面积分析仪对样品进行形貌表征,发现其表面具有丰富的含氧官能团和发达的孔隙结构其比表面积为947.96 m²/g。当楠竹活性炭添加量为4 mg时,对敌草隆和3,4-二氯苯胺的吸附量分别为70.66 mg/g和64.90 mg/g,其吸附机理类型均符合Freundlich模型与准二级动力学模型。     

花生壳改性处理含铅废水及吸附机理研究

通过对花生壳改性处理模拟含铅废水,增强对铅离子的吸附能力,结果表明,最佳改性方法是花生壳在0.015 mol/L高锰酸钾中搅拌改性4 h。改性前后花生壳的IR图谱发现吸附位点种类没有增加,但是数量明显增加;BET比表面积测试结果表明,改性后花生壳的比表面积增加了78%。在初始条件为50 m L含Pb2+100 mg/L模拟含铅废水时,最佳的吸附条件为0.2 g改性花生壳在含铅废水中吸附2 h,Pb2+除去率为99.48%,较未改性的花生壳提高了42.63%。吸附机理研究表明,采用Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型可以准确描述吸附行为,拟合实验数据平衡吸附量为24.93 mg/g,与实验结果一致。