超声分散对单壁碳纳米管分离的影响

利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术,本文重点考察了超声时间对单壁碳纳米管单分散以及金属型/半导体型SWCNTs分离的影响.在一定的低超声功率下,适当增加超声时间有利于SWCNTs在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中的单分散.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、拉曼(Raman)光谱和荧光(PL)光谱表征结果表明,2h的超声条件是获得高纯度的金属型以及不同直径分布的半导体型SWCNTs的最优条件.我们认为不同超声时间对SWCNTs分离的影响主要是改变了SWCNTs的单分散性和长度,调制了不同SWCNTs与凝胶之间作用力的差异,从而导致了不同SWCNTs分离结果.

单壁碳纳米管分子光谱表征及应用的研究进展

不同结构的单壁碳纳米管(SWCNTs)具有不同的光学性质。着重介绍了单壁碳纳米管的基本光学性质,概述了SWCNTs的吸收光谱、拉曼光谱和荧光光谱3种分子光谱表征技术及其在SWCNTs分离、传感等方面应用的研究进展。系统分析和比较了3种方法的特点,同时展望了分子光谱在SWCNTs表征方面的应用前景。

多糖凝胶的孔径和化学结构对单壁碳纳米管流动性和选择性分离的影响

基于凝胶柱色谱分离技术研究了单分散的单壁碳纳米管(SWCNTs)在不同化学结构多孔多糖凝胶中的流动特性以及对金属型(m-)/半导体型(s-)SWCNTs分离的影响.通过比较SWCNTs在一系列不同孔径的葡聚糖Sephacryl凝胶中的流动行为,发现减小孔径尺寸能够增强s-SWCNTs与凝胶之间的吸附作用力,使大直径的m-SWCNTs快速地流过凝胶颗粒,而选择性地保留了小直径的s-SWCNTs.进一步发现多糖凝胶化学结构比孔径尺寸在SWCNTs的m/s分离中起着更重要的作用.当基于葡聚糖结构的Sephacryl凝胶中的氨基结构被琼脂糖结构所取代时,如Superdex 200和Sepharose 2B凝胶会增强它们与SWCNTs之间的作用力,使SWCNTs的保留时间延长,降低了s-SWCNTs的选择性和纯度.此外,即使拥有与Sephacryl S100类似的孔径范围,当Sephacryl凝胶中的氨基被疏水环氧丙烷基团取代时,葡聚糖凝胶Sephadex G100与SWCNTs的作用力很弱,导致所有SWCNTs快速流动,无法实现SWCNTs的m/s分离.因而,我们认为凝胶孔径和化学结构共同影响并调控了SWCNTs的m/s分离的选择性、纯度以及分离效率.

农林废弃生物质资源精深加工技术进展

农林废弃生物质主要由木质素、纤维素等组成,来源广泛、可再生,通过对其进行精深加工,可获得具有高附加值的产品,是一种潜在的化石资源替代品,对绿色可持续发展具有重大意义。在生物质资源化产品中,生物质炭材料可通过热解和水热两种炭化方法获得,功能性炭材料的设计与制备是近年来的研究重点。生物质合成气可通过气化、热解、水热气化等方法获得,主要含有H_(2)、CO等气体,可直接作为燃料,或者作为合成生物质油及其他化学品的原料,目前的研究主要致力于提高生物质合成气的产率和质量。生物质油则可通过热解、水热液化等方法得到,或以生物质合成气为原料经费托合成获得,生物质油主要含有烷烃、烯烃、芳香族化合物等,通过精炼可作为汽油、柴油的替代品,提高生物油的产率及选择性是近年来的研究重点。本文根据生物质深加工产物形态的不同,将生物质精深加工技术分为固相、气相、液相等三类,从生物质利用技术的原理、工艺条件、最新进展等角度,对农林废弃生物质资源的精深加工研究进展进行了梳理和系统总结,列举了部分代表性研究成果,旨在进一步理解生物质农林废弃物资源化精深加工技术发展的前沿动态、前景与潜力,为探求绿色可持续发展提供新的工程化思路与方法。