静电纺丝制备二氧化硅纳米纤维的形貌控制

使用溶胶-凝胶和静电纺丝相结合的方式制备二氧化硅纳米纤维,采用PVP/乙醇溶液作为实验用剂,通过调整结构导向剂P123的量来探究其对所得多孔纳米纤维形貌的影响。利用电子扫描显微镜(SEM)、电子透射显微镜(TEM)以及氮气吸附-脱附对得到的多孔纤维进行表征。结果显示,结构导向剂P123的使用量是影响二氧化硅纳米纤维的比表面积的主要因素,但是对孔径分布没有影响。

SBA-15介孔硅片胺基修饰及其CO_2吸附

以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)和N-[3-(二甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺(TPED)为表面胺基修饰剂,通过化学接枝法制备了胺基修饰的SBA-15介孔硅片(SBA-15-EHP)吸附剂。采用SEM、全自动气体吸附仪、XRD、TGA等测试手段对胺基修饰的SBA-15-EHP进行表征,研究了胺基修饰的SBA-15-EHP的表面形貌,孔隙结构,晶体结构,SBA-15-EHP表面胺基的接枝量及CO_2的吸附特性。结果表明,在常压、35℃下,TPED修饰的SBA-15-EHP的CO_2吸附能力优于APTS修饰的SBA-15-EHP,最大的CO_2吸附容量为53.0mg/g,这是由于胺基与CO_2发生酸碱反应形成盐类的可逆化学吸附过程所致。

聚偏氯乙烯制备多孔碳吸附剂及其二氧化碳吸附性能研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,以NaOH为化学活化剂,在不同活化温度下制备出多孔碳材料,用氮气吸附仪测定其BET比表面积、孔径分布及孔容,采用TEM表征多孔碳材料形貌。通过变压吸附法研究了多孔碳吸附剂对二氧化碳的吸附性能,探讨了PVDF/NaOH的质量比对多孔碳材料的孔隙结构及二氧化碳吸附量的影响。实验结果表明,PVDF/NaOH的质量比对多孔碳材料的BET比表面积、孔径分布及孔容有良好的调控作用。当PVDF/NaOH的质量比为4∶1时,其最大BET比表面积为1543m2/g,孔容达0.727cm3/g,常温常压下二氧化碳吸附量为274mg/g。

聚苯胺基多孔炭制备及CO_2捕集性能研究

以聚苯胺为原料,采用NaOH活化法,在原料与活化剂质量比为1∶4的情况下,研究了不同的活化时间(0.5 h、1 h、2 h)对多孔炭孔隙结构和CO2吸附性能的影响。通过N2吸附脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),对样品的孔隙结构和形貌进行了表征。采用变压吸附法在常温常压下测试了样品对CO2的吸附性能。结果表明:当活化时间为1 h时,比表面积达到最大值2024 m2/g,微孔孔容达到最大值0.926 cm3/g。然而,当活化时间为0.5 h时,CO2吸附量达到了最大值159 mg/g,表明了CO2吸附量与窄微孔孔径分布有直接关系。

伊利石模板法制备玉米芯基多孔碳吸附剂

以玉米棒芯为碳源,伊利石为模板剂,高温碳化活化制备不同质量比的玉米芯基多孔碳,采用全自动吸附仪对样品进行孔隙结构的表征。通过对CO_2、亚甲基蓝的吸附性能测试,研究了玉米芯基多孔碳的最佳质量比。当伊利石/玉米芯质量比为1∶0.5(YP-0.5)时,达到最大值比表面积(488 m^2/g),总孔容(0.273 cm^3/g),对亚甲基蓝吸附量达到了最大值104 mg/g(常温常压下)。当伊利石/玉米芯质量比为1∶2(YP-2)时,对CO_2吸附量达到了最大值112 mg/g(常温常压下)。

产学研合作背景下的化工类创新创业人才培养模式研究

创新创业人才培养是实现我国创新创业目标型国家的重要战略。大学教育担负着培养创新创业人才这一重任。在产学研合作背景下如何培养出高素质的创新创业人才是现阶段国家教育改革中的重要内容。在产学研合作背景下化工类创新创业人才培养模式应从培养目标设置、师资队伍建设、课程结构调整、教学模式创新、制度建设、创新文化建设方面着手进行改革,为国家培养高素质的人才做出更大贡献。

伊利石/纳米TiO2光催化剂的制备及其降解染料综合实验设计

基于伊利石/纳米TiO2光催化剂的制备、光催化降解染料性能以及产物结构的表征,设计了一个综合研究性实验。该实验考察了反应体系的温度、时间及纳米TiO2负载量对降解亚甲基蓝溶液(MB)效果的影响。运用了X-射线衍射(XRD)、X射线荧光衍射(XRF)、扫描电镜(SEM)对原料及反应产物进行了表征;利用紫外-可见分光光度计及光催化反应仪评估了其光催化降解的性能。实践证明,该综合实验对提高学生的学习兴趣,培养学生的创新思维,锻炼学生的综合实践能力有较大的积极作用。

CO2活化法制备玉米芯基活性碳及其吸附性能

以可再生生物质玉米芯为原料, CO 2为活化剂,制得玉米芯基活性碳(ACs)。通过改变活化温度,进一步研究了ACs的孔隙结构对吸附性能的影响。结果表明:当活化温度为900 ℃时, ACs可获得最大的比表面积(1 427m^2/g),总孔容(0.866cm^3/g)及发达的微孔结构,且ACs对亚甲基蓝的吸附有最大值;而当活化温度为800 ℃时,ACs具有最高的CO 2吸附值且极微孔含量丰富。ACs对CO 2的吸附能力主要取决于其极微孔含量,而与比表面积没有太大关系。

玉米芯/壳聚糖基多孔碳材料的制备及其气体吸附性能研究

采用玉米芯为碳源,壳聚糖(CS)为氮源,800℃碳化并进一步通过CO_2活化制备了多孔碳材料。研究玉米芯/CS在不同质量比时对多孔碳材料的孔径分布,表面化学性质及气体吸附性能的影响。利用全自动气体吸附仪、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱分析仪对样品进行了孔隙结构和表面化学性质的表征。实验结果表明,所制备的多孔碳材料具有丰富的孔隙结构。当玉米芯/CS质量比为1∶15时,比表面积最大值达到702m^2/g,最大孔容为0.310cm^3/g,N掺杂量为1.59%,在常温常压下CH_4的吸附量达到36mg/g,CO_2吸附量达到117mg/g。

静电纺丝法制备PVA/CS/TEOS复合纤维

采用静电纺丝法制备了聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)/硅酸四乙酯(TEOS)复合纤维。研究了纺丝液中各组分配比、电压、极距、给液率对复合纤维膜性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪观察纤维的形貌及其失重变化。实验结果表明在CS浓度为5%(wt,质量分数),PVA∶CS配合比为70∶30,PVA∶TEOS配合比为1∶1.2时复合纤维膜具有良好的形貌,纤维粗细均匀,分布规则,平均纤维直径250nm左右。

原位水热法制备高密度且均一b-轴取向MFI分子筛晶粒层

发展了一种利用原位水热法,通过采用壳聚糖/SiO_2复合涂层对载体表面修饰和改性,实现在载体表面获得密度高且均一b-轴取向MFI型分子筛晶粒层的方法。考察了复合涂层中壳聚糖/SiO2质量比、分子筛合成液配比及晶化时间对取向晶种层的影响规律。结果表明,壳聚糖与SiO_2质量比为0.15、分子筛合成液配比为1TPAOH∶0.2TEOS∶90H2O、170℃反应3h时,在玻璃载体表面得到连续、致密且高度b-轴取向的MFI型分子筛晶种层。

化学改性沸石对重金属离子去除的研究进展

随着工业的不断发展,重金属污染程度日益加深,严重危害人类的健康。近年来,化学改性沸石因具有较大的比表面积和较强的离子交换能力,在重金属离子处理领域被广泛应用。然而,在化学改性过程中,由于使用酸、碱、无机盐、有机试剂等改性剂,在能耗、成本以及可持续发展方面仍存在一定弊端。因此,开展沸石化学改性方法的研究,使其简单化、工业化、绿色化,具有重要的研究意义与经济效益。本文从沸石的结构层面介绍了沸石化学改性的方法,分析了磁性沸石和纳米沸石的优异性,总结了改性沸石在去除重金属离子方面的应用,并对其未来发展趋势进行展望。

焙烧活化后伊利石酸浸溶出铝钾动力学研究

采用酸浸水热工艺对吉林省安图县伊利石中铝和钾的溶出规律进行研究。考察了盐酸浓度、浸出时间、浸出温度及固液比因素对伊利石中铝和钾溶出率的影响。结果表明:试验实现了铝,钾的同步溶出;最佳试验条件下铝,钾溶出率分别为96.07%、93.89%。对溶出过程进行动力学研究表明,此条件下该溶出过程符合缩芯模型,低温状态下离子溶出过程受流体膜控制,高温状态下离子溶出过程受表面化学反应控制。

大晶粒ZSM-5的合成

以低纯度TPAOH为模板,在水热合成体系中控制合成大晶粒ZSM-5分子筛。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对合成的样品进行了表征。详细研究了乙醇对其合成的影响。结果表明,乙醇的用量影响ZSM-5的结晶度和形貌,反应体系中加入适量的乙醇可以制备结晶度较好的大晶粒ZSM-5分子筛。

可降解聚酯PBS/接枝有序介孔SiO_2纳米复合材料的制备及其表征

为了研究有序介孔SiO_2对可降解聚酯PBS(聚丁二酸丁二醇酯)力学性能的影响,采用经过修饰后的有序介孔SiO_2与PBS熔融共混挤出造粒制备复合材料,通过FTIR、TG、SEM和力学性能分析,有效地表征了复合材料,分析研究了修饰后有序介孔SiO_2不同添加比例对材料力学性能的影响。结果表明,有序介孔SiO_2的加入可以改善材料的韧性、刚性和强度,添加质量分别为1%时效果最好;而且,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面的相容性,使复合材料的性能得到提高。

超疏水性材料的制备及其智能调控的研究

超疏水性材料具有表面自洁、非润湿等特性,在治理污染、自洁界面、防护涂料等领域具有广阔的应用前景,是近几年新型功能材料的研究热点之一。文章介绍了浸涂法,静电纺丝法,阳极电镀法,原电池置换法,等离子表面处理法,喷涂法,化学气相沉积法等近年来超疏水性材料及其可智能调控超疏水性材料的制备方法,并对其应用领域和发展前景进行了展望。

CVD法制备多孔碳材料及其气体吸附性能研究

以乙炔为原料,沸石为模板剂,通过化学气相沉积(CVD)法制备了多孔碳材料,利用SEM图和N2吸附脱附研究了不同反应温度对实验样品孔隙结构的影响,并分析其孔隙结构对CO2的吸附性能的影响。实验结果表明:反应温度为700℃时多孔碳材料具有较大的比表面积和微孔孔容,而温度达到1000℃时,多孔碳材料具有较大的介孔孔容和平均孔径。ZC-700对于CO2吸附量呈现出最大值248 mg/g(25℃,1 bar),说明了微孔结构对CO2吸附性能起主导作用。

环糊精基石墨烯气凝胶的制备及其气体吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)为骨架,β-环糊精(β-CD)为交联剂,采用一步水热法成功制备了结构均匀的环糊精基石墨烯气凝胶(C-GAs)。采用比表面及孔径分析仪对样品的孔隙结构进行了表征,并进一步研究了其孔隙结构对二氧化碳(CO2)、氢气(H2)和甲烷(CH4)气体的吸附性能的影响。结果显示,在β-CD∶GO的质量配合比为0.5∶1条件下,C-GAs拥有较高的比表面积537m2/g和总孔容0.750m3/g,显示了其极好的结构特性,在298℃,1.0Pa条件下,C-GAs对CO2的吸附量达到44.73mg/g,对CH4的吸附量达到6.82mg/g;在77℃,1.0Pa条件下,C-GAs对H2的吸附量达到1.17mg/g,制备的C-GAs对CO2具有较强的吸附能力以及良好的吸附选择性,且制备过程简单、绿色、安全。

氯化锌活化法制备咖啡渣基多孔碳材料

以咖啡渣为原料,醋酸镁为模板,采用氯化锌(ZnCl2)活化法制备多孔碳材料,研究了不同煅烧温度对多孔碳材料的孔隙结构和表面化学性质的影响。通过氮气吸附脱附对样品进行了孔隙结构的表征。结果表征显示,材料具有微孔结构,随着煅烧温度的增加,比表面积达到最大值845 m2/g。

PEI改性氧化石墨烯的制备及其CO2的吸附

以氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,将PEI接枝到GO表面,制备了PEI改性的氧化石墨烯复合材料(GPs),讨论了GO/PEI的不同质量比对复合材料孔隙结构和CO_2吸附性能的影响。通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征,并在不同条件下研究了GPs对CO_2的吸附脱附性能。结果表明:当GO/PEI的比例为1∶6时,比表面积达到最大值37 m^2/g,总孔容为0.064 cm^3/g,平均孔直径为69.1 nm,CO_2吸附量在273 K、3 MPa下最高达到645 mg/g。