饮用水氯化消毒及其副产物的控制对策

分析了饮用水中氯消毒副产物的种类及危害,介绍了目前对氯消毒副产物控制措施的研究现状,并指出了发展方向。

端氨基超支聚合物功能化磁性复合材料对Cu^(2+)和甲基橙的吸附研究

合成端氨基超支聚合物(HBPA)后与"一锅法"合成的氨基修饰磁性纳米微球通过戊二醛交联得到多氨基功能化磁性纳米吸附剂。通过傅里叶红外光谱、XRD光谱和热重分析表明端氨基修饰磁性纳米吸附剂(Fe_3O_4@HBPA)成功制备。探讨了Fe_3O_4@HBPA吸附剂对模拟废水中Cu^(2+)和甲基橙的吸附性能。Fe_3O_4@HBPA对Cu^(2+)和甲基橙的吸附时间为120min,温度30℃,吸附剂用量为10.0mg,pH=5.0时对Cu^(2+)的吸附效果最佳,pH大于5,对甲基橙吸附效果都较佳。Fe_3O_4@HBPA吸附剂对Cu^(2+)和甲基橙吸附速率较快,在10min左右就基本达到吸附平衡,温度对Cu^(2+)和甲基橙的吸附影响不大。结果表明端氨基超支聚合物修饰的磁性纳米吸附剂对Cu^(2+)和甲基橙具有较好的吸附能力。

不同滤料对含聚污水过滤过程的影响研究

相比于常规水驱采出污水,聚合物驱采出污水水质特性复杂,且随含聚质量浓度的上升,以去除悬浮固体为核心的净化处理难度不断增大。针对含聚污水提效过滤处理工艺,从过滤器填设石英砂、磁铁矿、金刚砂及陶瓷等不同性质的潜在过滤滤料出发,兼顾含聚污水水质特性及不同填设滤料时滤层的孔隙率、滤料的比表面积及滤料的球形度等特征参数差异,数值模拟研究滤料对含聚污水过滤过程吸附截污性能的影响。研究结果表明:含聚污水过滤处理效果并不仅仅决定于滤料层对悬浮粒子的吸附,滤料层在吸附悬浮粒子的同时,还会带来由于比表面积改变和棱角变化而产生的机械截留效应,在含聚污水过滤工艺优化设计中,应综合考虑滤料本身吸附性能、纳污能力及过滤水质特性;以磁铁矿为代表的小粒径、大比表面积、棱角明显、表面微孔较多的滤料,对含聚污水中悬浮粒子的截留能力强,吸附、过滤性能最优;以石英砂为代表的大粒径、小比表面积滤料,截污性能相对较弱,吸附、过滤效果相对要低,但其纳污能力较强,在一定程度上能够缓解过滤压差的增大及二次污染对过滤出水水质的影响。研究结果可为含聚污水提效过滤处理工艺优化设计中滤料的选型与填设模式构建提供依据。

几种功能性非织造布复合材料的研究进展

探讨几种功能性非织造布复合材料的研究进展。总结了近年来过滤功能非织造布复合材料、吸附功能非织造布复合材料和催化功能非织造布复合材料的研究进展。详细介绍了静电纺丝法、浸渍涂覆法、冷冻干燥法以及生物复合法等将功能性材料与非织造布基材复合的最新技术进展。通过复合或改变孔隙尺寸,可制备出具有高效过滤性能的多层次结构非织造布复合材料。认为:根据实际需求,采用不同复合技术或多种技术组合,制备具有多组分、多体系结构和多功能的复合材料是今后非织造布发展的重要方向。

脱氢枞胺分子印迹聚合物的吸附性能研究

以脱氢枞胺为模板分子,丙烯酸为功能单体,马来松香乙二醇丙烯酸酯为交联剂,合成了脱氢枞胺分子印迹聚合物,对聚合物的结构和性能进行了表征,对分离提纯脱氢枞胺的性能进行了测定。结果表明,聚合反应的最佳条件为：0.285 g脱氢枞胺（1 mmol）、0.288 g丙烯酸（4 mmol）和4.91 g马来松香乙二醇丙烯酸酯（8 mmol）;反应溶剂为氯仿（30 mL）,汽油（15 mL）,水（300 mL）混合溶剂;引发剂为偶氮二异丁腈（0.27 g）;反应时间5 h,反应温度为70-80℃,搅拌速度为300 r/m in。最佳静态吸附条件为：以体积分数为80%的乙醇为溶剂配制脱氢枞胺溶液,质量浓度为2 g/L,分子印迹聚合物为20-40目,吸附温度70℃,振荡速度150 r/m in。脱氢枞胺分子印迹聚合物对脱氢枞胺的静态平衡吸附时间为12 h,吸附量为223 mg/g,平衡解吸时间为12 h,解吸率为95.9%。经分子印迹聚合物分离纯化后的脱氢枞胺质量分数由67.4%提高到98.3%。说明该分子印迹聚合物对脱氢枞胺的特异吸附性能良好,可以达到分离纯化脱氢枞胺的目的。

PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与表征

以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为原料,聚对苯乙烯磺酸钠(PSS-Na)为分散剂和掺杂剂,通过化学氧化合成法在水体系中聚合制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)悬浮液,通过真空抽滤法制备了PEDOT:PSS自支撑柔性导电薄膜。通过FTIR、UV-Vis对聚合产物结构进行了表征与确证,通过四探针电导率测试、SEM、拉伸断裂强度测试对PEDOT:PSS薄膜的导电性、微观形貌与力学性能进行了表征。结果表明,成功制备了PEDOT:PSS目标产物,在氧化剂过硫酸铵与单体EDOT物质的量比为0.875时达到最佳电导率(19.19 S/cm)。自支撑薄膜厚度约18μm,在25℃,40%~60%相对湿度范围内拉伸强度达到45~60MPa,具有良好的导电性与机械性能。

《金属-有机框架》专辑序言──金属-有机框架:新型多功能材料

金属-有机框架是由金属离子与有机配体通过配位键形成的三维框架材料,是近几十年来配位化学领域中发展较快的新型多功能材料。自上世纪90年代以来,金属-有机框架的研究呈现空前的增长,目前已有大于20000例的金属-有机框架被报道。金属-有机框架可变的金属中心及有机配体使其结构与功能具有多样性。金属中心的选择几乎覆盖了所有金属,包括主族元素、过渡元素和镧系金属。而配体的选择,除了传统的氮杂环和羧酸类配体外,还可以引入一些官能团对其进行修饰,

仲胺桥联共价三嗪聚合物对CO_(2)的高选择性吸附

针对有机聚合物材料对CO_(2)的吸附量和吸附选择性不能兼得的问题,由三(4-氰胺基苯基)胺和四(4-氰胺基苯基)甲烷设计合成了仲胺桥联共价三嗪聚合物NB-CTP-1和NB-CTP-2,通过FTIR、TGA、XRD、SEM、TEM和全自动物理吸附分析仪对制备的样品进行了结构和形貌表征。在1.01×10^(5) Pa、273K条件下,NB-CTP-1和NB-CTP-2的CO_(2)吸附量分别为3.04和3.23 mmol/g。依据亨利定律法和IAST法分别对两种材料在1.01×10^(5) Pa、273K条件下的吸附选择性进行计算,其中,NB-CTP-1的CO_(2)/N_(2)吸附选择性高达113 (亨利定律法)和143(IAST法),而NB-CTP-2也能达到75(亨利定律法)和89(IAST法)。此外,通过Clausius-Clapeyron方程计算得出NB-CTP-1和NB-CTP-2的极限吸附热分别为35.3和37.6 kJ/mol,表明其与CO_(2)存在较强的偶极-四极相互作用,有利于提升吸附选择性。

流体界面的经典密度泛函理论发展与应用

基于统计力学理论的经典密度泛函理论(Classical density functional theory,CDFT)是研究界面现象的一种极具潜力的方法.该方法主要针对表界面体系,是预测非均匀流体的微介观结构和性质的强有力工具.在保证相同计算精度的前提下,CDFT比分子模拟具有更高的计算效率.相比于传统的解析方法,其能够更精细地描述分子结构及分子间相互作用的影响.且CDFT与流体力学、反应动力学、化工热力学等相兼容,是“三传一反”理论体系的延伸与扩充.通过数十年的研究与发展,CDFT在模型开发与构建、加速算法等方面都取得了长足的进步,也初现了相应的计算软件.本文综述了CDFT的发展及其在流体界面中的多项应用:高性能吸附分离材料,电化学储能材料,高分子刷接枝改性技术和化学增强采油技术.

辐射接枝技术在吸附材料制备中的应用

辐射接枝技术已成为高分子材料改性的重要方法之一.和传统化学接枝方法相比,辐射接枝技术具有操作简单,易于控制,不限制基材和单体等优点,近年来已被广泛应用于吸附材料的制备.采用辐射接枝技术制备的吸附材料,其功能团主要分布在基材表面,具有单体用量少,成本低,吸附脱附速度快,功能团利用率高,选择性好的特点.本文综述了近年来辐射接枝技术在制备选择性吸附材料方面的最新研究进展,包括对重金属、放射性核素、半金属、非金属、稀土元素、贵金属和染料等不同污染物吸附材料的合成及其应用,并对辐射接枝技术在制备吸附材料中的研究方向进行了展望.

石墨烯/高分子功能复合材料制备与应用研究进展

新型无机纳米材料与传统聚合物分子结合将极大地促进石墨烯的多功能性、高补强性与高分子的良好力学性、成熟工艺得以充分展现。本文简述了功能材料、纳米石墨烯、高分子的发展历程,分别对吸附材料的高分子来源(三种天然高分子、合成高分子)、催化材料在(合成、电)化学反应中的应用、分离材料的孔径特性(低渗透、纳滤、超滤、微滤)、生物医用材料的用途(组织工程、医用卫生、医用药材)进行了剖析,重点详述了多种石墨烯/高分子功能复合材料功能与效能,并对其制备方式与效能提高原因进行了简析,同时对导电材料、智能(或传导)材料及磁性材料和液晶材料等进行了概述,以期为新型石墨烯/高分子功能复合材料的研制与应用提供借鉴。最后,对石墨烯/高分子功能复合材料在普及率和工业化上存在的问题等进行了思考,并做出了展望。

磁性氨基酸功能化海藻酸铝凝胶聚合物的制备及对偶氮染料的超强吸附

以海藻酸钠为原料,采用液滴聚合法将其与Al(Ⅲ)离子交联并引入甘氨酸和Fe_(3)O_(4),制备出磁性氨基酸功能化海藻酸铝凝胶聚合物(Gly/Al/SA@Fe_(3)O_(4)),使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等手段对其表征,研究了这种凝胶聚合物对偶氮染料的吸附性能。结果表明,Gly/Al/SA@Fe_(3)O_(4)是一种表面具有花式褶皱结构的三维网状聚合物颗粒,其磁响应能力良好。Gly/Al/SA@Fe_(3)O_(4)对水体中直接黑19(DB 19)和直接棕2(DB 2)染料的吸附性能超强,吸附速率极高,吸附15 min和60 min达到动态平衡的吸附量分别为2500和3126 mg/L。吸附过程可用拟二级速率方程描述,等温吸附数据符合Langmuir模型。吸附剂与染料分子间的相互作用通过静电吸附、氢键作用、配体交换和化学吸附协同实现。Gly/Al/SA@Fe_(3)O_(4)颗粒绿色环保,对高浓度偶氮染料废水有超强的净水性能,并可用磁场进行快速固液分离。