GO-a-CPAM纳米材料的合成及絮凝、脱油性能

采用混合酸法和Hummers法分别制备氧化石墨烯(GO-1和GO-2),以丙酮-乙二醇为引发剂,二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为单体,紫外激发引发单体制备阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),再通过水热法合成氧化石墨烯-阳离子聚丙烯酰胺纳米材料(GO-a-CPAM),并采用FT-IR、TGA、XPS、SEM等手段进行表征。将GO-a-CPAM用于絮凝污油泥,考察GO-a制备方法、GO-a质量对其絮凝性能的影响,同时研究了投加量、温度、pH值对GO-1-CPAM絮凝性能和对含油废水的除油效果。结果表明,GO-1的含氧官能团比GO-2多,且GO-1很好地分散在CPAM表面;GO-1质量为2.5g,CPAM质量为3g,合成的GO-1-CPAM,当其投加量为0.2g,反应温度30℃,pH=7时,絮凝效果较好,透光率达92.1%,絮凝时间达8.11min,且具有良好的循环使用性;当GO-1-CPAM投加量为1.5g,反应温度40℃,pH=6时,对含油废水的除油率达93.8%,比单纯CPAM的除油效果好。

二苯并噻吩分子印迹功能化MOF199吸附剂的制备及性能

结合分子印迹技术,MOF199为基体,以二苯并噻吩(DBT)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,制备了新型表面分子印迹聚合物材料MOF@SMIP。采用SEM、BET、FT-IR等对其结构和形貌进行表征,在模拟油样中进行吸附评测,吸附平衡时间为1.5 h。MOF@SMIP对DBT吸附量为130.73 mg/g较MOF199吸附量37.79 mg/g有很大提升,同时MOF@SMIP吸附量对比MOF@NIP吸附量(57.13 mg/g)优势明显,印记因子f_(imp)为2.29。吸附行为遵循伪一阶动力学模型说明吸附主要为物理过程。选择性吸附实验表明,MOF@SMIP对目标分子DBT表现出比对结构类似物苯并噻吩(BT)和联苯更高的亲和力,吸附DBT对干扰物BT和联苯的相对选择系数k'分别达到2.55和2.14。

化学破乳机理及其研究进展

综述了近年来对破乳机理的研究进展,介绍了常用的破乳剂类型,讨论了不同破乳剂的破乳性能,包括作用对象、有效添加量、循环利用次数及破乳率。通过各种破乳剂性能的对比及其涉及到的机理,结合目前的研究现状,讨论了哪些破乳机理对今后破乳剂的研究有意义,并对今后破乳剂的研究方向进行了展望。

导电高分子在神经界面电极中的应用

神经界面电极作为人体和外部器件间信息融合的媒介,为人们进一步探究神经系统高级功能的机制提供了有效工具.传统的神经电极多以金属和半导体材料为主,这两类材料因具有惰性材料的特性及优越的导电性能而成为早期神经电极的主要制备材料,但由于其刚性过大和光滑表面导致的机械失配及与生物组织间过高的电化学阻抗限制了神经电极的进一步发展.导电高分子作为一种有机导电材料,同时具备柔软性(杨氏模量约在0.01~10 GPa)和导电性(高掺杂度的导电高分子的电导率在金属范围,100~105 S/cm)的特征,是制备神经电极的有效材料.近年来,人们利用导电高分子材料对传统电极材料进行改性甚至替代,以提高电极比表面积、减小界面阻抗,并提高电极检测的灵敏性;同时减小电极与组织间的应变失配,减少炎症反应,并进一步在导电高分子中引入功能性生物大分子,减少生物组织对电极的排异反应,增加电极在体内长期植入的稳定性.本文讨论和总结了导电高分子材料在神经电极中的应用,分别对导电高分子作为涂层修饰神经电极、全导电高分子材料神经电极及导电高分子复合材料神经电极等展开讨论,分析了导电高分子在神经界面电极中的应用前景及存在的问题,以期对神经界面电极在脑科学和生物电子医疗等前沿领域的进一步发展提供参考.

富含CO_2天然气脱碳操作条件对能耗影响的模拟研究

用Aspen HYSYS软件模拟分析了富含CO_2天然气脱CO_2方法和工艺操作条件,如原料气处理量、吸收塔温度、吸收塔压力、吸收塔板数、再生塔温度对脱CO_2能耗的影响,并通过灵敏度分析比较了各操作条件对脱CO_2能耗的影响力大小。结果表明,富含CO_2天然气中CO_2浓度高,为满足净化要求需增大溶液循环量,由此带动公用工程消耗增加,脱CO_2能耗比常规天然气脱CO_2情况显著增加。在操作中,提高吸收塔温度、再生塔温度和原料气处理量均会引起脱CO_2能耗升高,而降低吸收塔压力、减少吸收塔板数可降低脱CO_2能耗。由于醇胺溶液再生耗能占脱CO_2总能耗绝大部分,在制定节能措施应重点考虑了再生塔温度控制,蒸汽、凝结水以及净化系统余压、余热资源的合理利用。

植入式神经微电极

神经电极是实现人体和外部机器间信息融合的关键界面器件,是脑科学、生物电子医疗等前沿领域的技术核心。早期出现的神经电极以金属材料和半导体材料为主,这两类材料具备优越的导电性能,但其硬度远高于生物组织(相差四个数量级以上),生物兼容性差,易引起生物组织的排异反应,导致电极失效,并且在植入和使用过程中也容易对生物组织造成损害。近年来,人们尝试利用导电聚合物、水凝胶以及碳纳米管等柔性材料替代早期的金属、半导体等刚性材料,实现柔性生物电极的制备,以解决电极与生物组织间模量不匹配的问题。从而开发出低阻抗的电极-组织界面,最小化电极植入过程中对生物组织的创伤,保证植入电极长期稳定性的同时提高了其导电性,这对于精准的神经电刺激以及高质量记录神经电生理信号来说都至关重要。目前研究的神经电极多以柔性植入式为主,它将新兴材料、微加工技术与神经工程相融合,显示出优于其他神经电极的特性,在疼痛抑制、脑机接口、人体假肢等方面获得多项成果,在临床应用方面占有重要地位。本文归纳了植入式神经微电极的研究进展,主要从刚性神经微电极、神经电极柔性化、可拉伸柔性神经电极几个方面进行介绍。分析了刚性植入式神经电极存在的问题,并引出基于新型材料的柔性植入式神经电极,提出优化方案的同时对其前景进行展望,以期为制备性能优异且稳定的植入式神经电极提供参考。

污油泥絮凝机理及其研究进展

根据污油泥处理过程,对常见的化学絮凝过程进行了总结,并对主要絮凝机理及优势和局限性进行了分析。得出了结论：吸附架桥、卷扫网捕、电中和、胞外聚合物架桥等机理配合使用,使絮凝剂有优异的絮凝性能,且其经改性、复合、复配等方法使自身有多种絮凝机制,这对于合成高效的污油泥絮凝剂具有重要意义。最后指出污油泥絮凝过程复杂,进一步研究其具体作用方式和机理以及影响絮凝作用的主要因素都将有助于污油泥絮凝剂的广泛应用。