介孔SiO_2-APP复合阻燃剂的制备及其对木材的阻燃抑烟作用

复合阻燃剂中各组分的复合协同作用是提高阻燃效率的有效途径。以介孔二氧化硅(SiO2)为载体,通过纳米浇铸法引入聚磷酸铵(APP),制备了介孔SiO2-APP复合阻燃剂,采用CONE法研究了该复合阻燃剂处理杨木粉的燃烧性能和发烟性能。结果表明:介孔SiO2-APP复合阻燃剂能有效降低杨木粉的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟生成速率(SPR)和总烟释放量(TSP),催化木材形成炭层,表现出显著的阻燃和抑烟特性。高温下聚磷酸铵催化木材转化为炭,SiO2增加炭层的热稳定性,形成Si-O-C键和Si-C键的保护炭层,介孔SiO2对烟气的高效吸附和催化转化作用,可能是介孔SiO2-APP复合阻燃剂高效阻燃抑烟的根本原因。

介孔SiO_2表面的氨基修饰及吸附性能研究

以十六胺为模板剂、正硅酸乙酯为硅源合成了多孔球形结构的介孔SiO2,用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(ATES)对介孔SiO2进行了表面修饰,得到了氨基嫁接介孔ATES-SiO2。利用XRD、BET、IR等方法分别测定了SiO2和ATES-SiO2的结构与性质,结果表明-NH2已成功接枝于介孔ATES-SiO2的孔道内表面。在常温常压下测得介孔SiO2和ATES-SiO2对CO2的吸附量分别为0.93 mmol/g和4.87 mmol/g。

氨基功能化有序介孔SiO_2薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SiO2薄膜,然后利用氯金酸(HAuCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇萃取获得的氨基功能化介孔SiO2薄膜具有高度有序的介孔结构;利用中和反应及氢气氛围煅烧还原的方法将Au纳米粒子组装在介孔SiO2薄膜的孔道中,Au纳米颗粒分散均匀且晶化良好,表现出(111)晶面的择优取向生长;随着中和反应时间的延长,Au纳米颗粒的粒径呈增长趋势,Au/SiO2纳米复合材料的吸收光谱发生红移,表明存在Au量子点的量子尺寸效应,即说明通过改变浸渍时间可以调控Au/SiO2纳米复合材料的色散性质.

介孔SiO_2固定化漆酶降解2,4DCP

以M-NH2-SiO2为载体,戊二醛为交联剂制备固定化漆酶,研究2,4-DCP(2,4-二氯苯酚)浓度、溶液酸度、温度对固定化漆酶降解2,4-DCP的影响.结果表明,固定化漆酶降解2,4-DCP最佳条件为:当2,4-DCP质量浓度为5mg.L-1,溶液pH为5.5,温度为30℃时,降解去除率为42.28%.固定化漆酶具有最大活性时的溶液pH值相比于自由酶的最佳pH向碱性偏移;与自由漆酶相比,固定化漆酶有良好的稳定性和重复使用性.

模板法合成六方介孔SiO_2

合成了低聚季铵盐表面活性剂。以此为模板剂 ,在中性条件下合成出结构高度有序的介孔SiO2 材料MCM 4 1。考察了表面活性剂与硅酸盐的比例对产物结构与表面性质的影响。XRD结果表明 ,随着表面活性剂与硅酸盐比例的增加 ,介孔材料孔道有序性增加。表面活性剂与硅酸盐摩尔比例大于 1∶35时可以得到高度有序的MCM 4 1材料 ,其中n(surf)∶n(Si) =1∶8时 ,产物的有序性最高。表面活性剂与硅酸盐的比例对晶胞参数 (a0 )没有显著影响 ,a0 值在 4 30 4 4 3nm之间。N2 吸附实验表明 ,随着表面活性剂与硅酸盐比例的增加 ,产物的BET表面积、孔体积随之增加。在n(surf)∶n(Si) =1∶35时 ,吸附等温线类型由Ⅱ型向Ⅳ型转化。表面活性剂与硅酸盐的比例对最可几孔径和孔壁厚度均没有显著影响 ,二者分别在 3 74 3 76nm和 0 5 4 0 6

掺杂Co的介孔SiO_2的制备与表征

利用溶胶-凝胶法,在碱性条件下,以正硅酸乙酯和KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)为硅源,CTAB为模板制备掺杂Co的介孔SiO2,并用BET、XRD、FT-IR、XPS对所得介孔SiO2进行表征.结果表明:所得介孔SiO2上负载了钴纳米粒子,煅烧温度在400℃的样品的比表面积最大,当温度逐渐提高时所得样品比表面积反而减小;当n(SiO2)∶n(CTAB)为1∶0.20时,所得样品比表面积(514.2 m2.g-1)相对较高,所制备的样品呈双介孔结构.

稻壳基磁性介孔SiO_2的改性及其性质表征

以稻壳为硅源,γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,制备改性磁性介孔SiO_2(NMMS),研究了搅拌时间、温度及料液比对氨基接枝率的影响;同时,对NMMS的结构进行表征,并初步测定了其对AFB1的吸附效果。结果表明,搅拌时间、温度及料液比对氨基接枝率的影响均显著,制备NMMS的最优工艺条件为:搅拌时间10 h,温度80℃,料液比1∶3,氨基接枝率最高为(13.3±0.2)%;NMMS具有良好的磁分离特性,且氨基嫁接成功;其孔道有序,孔径和比表面积分别为2.03 nm和205.88 m2/g,对AFB1的脱除率可达(83.96±2.74)%,约为未改性的磁性介孔SiO_2(MMS)的2倍。因此,氨基改性有利于NMMS对AFB1的吸附,达到有效脱除AFB1的目的。

介孔SiO_2孔道内Gemini分子有序自组装构筑正相胶束辅助传递OH^-离子

利用Gemini型阳离子表面活性剂(顺丁烯二酸二乙酯撑基双[辛烷基二甲基氯/溴化铵],G_(8-2-8))在有机反离子水杨酸根(Sal-)的诱导作用下,于介孔SiO_2孔道内有序组装,构筑表面带有季铵基团的正相蠕虫胶束.胶束外表面有序排布的季铵基团与介孔SiO_2孔道内壁布满的硅羟基共同作用形成环形保水腔室,即构筑了OH-传递的有序通道.通过对G_(8-2-8)/NaSal胶束体系的流变学性质研究,结果表明,胶束网络结构已经形成.将G_(8-2-8)/NaSal胶束网络形成过程引入聚砜(PSF)体系中,制备出有序OH^-迁移通道的高耐碱性的阴离子导电膜.相关性能测定结果表明,随着G_(8-2-8)质量分数的增加,电导率、含水率及离子交换量均呈现上升趋势,特别是在离子交换量和含水率均较低的情况下,OH^-的迁移效率得到明显提升.经过400 h的耐碱性测试,结果表明,该系列膜的电导率降幅仅为1.5%左右,且外观形貌无明显变化,表现出优异的耐碱稳定性.

Sol-gel法介孔SiO_2膜的制备工艺研究

以正硅酸乙酯为硅源,氨水为催化剂,研究了solgel法介孔SiO2膜的制备工艺,得到了制备SiO2溶胶的优化工艺条件。发现催化剂氨的浓度是影响SiO2溶胶质量的关键因素,在影响SiO2膜制备的众多因素中,溶胶pH值、溶胶浓度和成膜助剂是影响膜制备的关键因素。实验发现,在适宜的条件例如合适的pH值下,溶胶凝胶干燥过程具有自适应性,能够自动调节凝胶和干燥速度,从而使凝胶干燥过程中存在的收缩在很大程度上得到减少甚至避免。采用液液排除法对优化条件下制备的SiO2膜的孔径分布进行了表征,结果表明,在实验条件下所获得的SiO2膜的孔径分布在8.8～14.4nm。

碱性条件下介孔SiO_2的制备及扩孔和吸附性能研究

在碱性条件下,以十六烷基三甲基溴化铵做为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法,并用三甲苯(TMB)对其进行扩孔,获得了一种介孔二氧化硅材料。通过BET、FT-IR、SEM和小角XRD对其进行表征,研究其对铅离子的吸附性能。研究发现扩孔后的介孔二氧化硅对铅离子的吸附量明显高于未扩孔的介孔材料,吸附率达到99.8%。

氨基改性蠕虫型介孔SiO_2吸附CO_2性能的研究

采用D2000为模板剂,TEOS为硅源,在中性的条件下合成了具有较大孔径的蠕虫型介孔SiO2(MSU-J),并采用四乙烯五胺(TEPA)通过物理浸渍的方法制备不同质量分数的TEPA改性的MSU-J,得到具有高吸附量的CO2吸附剂。利用FT-IR,N2吸附/脱附及TG对所制备的样品进行表征。CO2的吸附试验是在不同氨基质量分数(20%,30%,50%,70%)以及不同温度下测试。吸附实验表明,浸渍TEPA后,吸附剂由单纯的物理吸附转变为以氨基为活性中心的化学吸附,且随着TEPA浸渍含量的增加吸附量先增加后降低,当TEPA负载量(质量分数)为50%时,吸附量可达到164.3 mg/g。温度对吸附剂的吸附性能也有一定的影响,最佳的吸附温度为25℃,这与吸附机理有关,随着温度的升高,反应向解吸附方向移动。循环性试验表明,所制备的吸附剂具有良好的循环性能,材料重复使用6次,对CO2吸附性能只有少量的下降,这可能是由于TEPA的挥发或者部分分解引起的。

介孔SiO_2复配水滑石协效阻燃EVA性能研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,水滑石(LDHs)为复配阻燃剂,通过添加协效剂介孔SiO_2制得介孔SiO_2/EVA/LDHs复合材料。对制得的介孔SiO_2/EVA/LDHs复合材料的阻燃和抑烟效果进行表征,并初步探讨相应的阻燃及抑烟作用机理。实验结果表明:制得的介孔SiO_2/EVA/LDHs复合材料极限氧指数(LOI)值最高达到29.5%;阻燃性等级(UL94)达到V-1级以上,热释放峰值为207.29kW/m^2,总热释放为95.7MJ/m^2,具有良好的阻燃性能;在点火和未点火情况下,复合材料均体现出良好的抑烟性能。

8-羟基喹啉动态有序介孔SiO_2涂层毛细管微萃取与ICP-MS在线联用分析天然水中铝的形态

本文采用溶胶-凝胶方法合成SiO2溶胶，制备了8-羟基喹啉改性的有序介孔SiO2涂层毛细管，建立了毛细管微萃取-电感耦合等离子体质谱（CME—ICP—MS）在线联用技术分析铝形态的新方法。选择游离态铝和Al-柠檬酸络合物为不同铝形态的代表物，详细探讨了不同实验参数对铝形态分离的影响。结果表明：8-羟基喹啉改性的有序介孔SiO2涂层毛细管在pH为5．0～8．0的范围内可以有效地分离试样中的稳定态单核铝（柠檬酸铝）和非稳定态无机单核铝（游离态铝）。方法的富集倍数为10，检出限为0．34ng·mL^-1。该法应用于湖水、池塘水和长江水中铝的组形态分析，所得结果与8-羟基喹啉负载硅胶微柱分离所得结果吻合很好。

氯化铕改性的介孔SiO_2负载1,8-萘二酸酐杂化材料的结构表征及荧光性能

采用EuCl_3对负载1,8-萘二酸酐(NA)的双模型介孔分子筛(BMMs)进行改性,以期提高此类杂化材料的荧光性能,并且利用XRD、TEM、N_2吸附-脱附、FT-IR、TG等分析手段对样品进行了结构表征,采用荧光光谱仪(PL)考察了其发光行为。结果表明,EuCl_3改性后的BMMs仍然保持了双模型介孔结构特征,而且EuCl_3对荧光性能有显著影响,造成1,8-萘二酸酐的特征发射峰蓝移,且荧光强度明显提高。

低表面活性剂浓度下有序介孔SiO_2的制备及性能

在碱性条件下 ,采用低浓度阳离子表面活性剂 ,利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用 ,在溶液中形成分子自组装体 ,从而形成有序排列的介孔SiO2 材料·水热和室温碱性条件下 ,表面活性剂与硅源的粒子数比为 0 0 6∶1 ·由HRTEM分析 ,小角度XRD分析 ,TG DTA分析及FT IR分析等研究表明 :在较低的表面活性剂浓度下 ,通过分子自组装体做模板剂 ,最终反应物经一定工艺处理 ,可形成六方结构介孔SiO2 ·水热条件下使分子的作用增强 ,提高介孔骨架中硅原子的聚集度 ,由于铝原子的引入取代部分硅原子导致晶格增大 ,并使有序介孔结构保持完好·介孔SiO2 孔道大小 3～ 4nm ,六方结构排列·介孔结构保持完整的最佳煅烧温度为 5 0 0℃·

复合模板制备介孔SiO_2及对苯酚吸附研究

In this paper,the mesoporous silica were prepared under hydrothermal conditions by employing polyethylene glycol 6000 and β-Cyclodextrins(CD) as compound templates.The effects of hydrothermal temperature and hydrothermal time of the pore structure、pore distributing and surface area of the mesoporous silica were discussed.The mesoporous silica were determined by FT-IR、N2 adsorption-desorption isotherms and transmission electron microscopy(TEM).Under the conditions of hydrothermal temperature 100℃、hydrothermal time 6h and calcining at 450℃ for 4h,the experimental results indicate that the mesoporous silica have better dispersed property、uniform pore and particle diameter and high surface area.The formed mesoporous silica have the ability of adsorbing phenol from waste water.

电解质诱导聚集初级粒子制备介孔SiO_2材料

在无模板剂的条件下,通过在Stber合成过程中引入外加电解质成功地制备了具有介孔结构的SiO2粒子.实验结果表明,通过电解质的加入可以诱导Stber过程中初级SiO2粒子的聚集,从而得到了具有介孔结构和较强表面吸附能力的SiO2粒子.

介孔SiO_2接枝聚丙烯非织造布对壬基酚的吸附

为去除水中的内分泌干扰物壬基酚(NP),制备了含有介孔二氧化硅的聚丙烯非织造布.通过紫外辐射将聚丙烯酸钠接枝到聚丙烯非织造布上,将其浸入硅酸钠水溶液中,取出后用氯化钙交联制得接枝硅酸钙的聚丙烯非织造布,再经pH=3的稀盐酸处理,得到表层含介孔二氧化硅的硅酸钙接枝聚丙烯非织造布(PP-gCaSiO_3@SiO_2),研究了PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附.结果表明:PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附速率较快,在3 h达到吸附平衡,平衡吸附量达到54.40 mg/g,明显高于PP非织造布(14.39 mg/g);等温吸附热力学研究表明,该吸附过程用Freundlich模型拟合更好;吸附动力学研究表明,NP在3种材料上的吸附过程更符合一级动力学模型;经过5次重复使用后,PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附量能达到初始值的70%.

有序介孔SiO_2在低表面活性剂下的制备及表征

论述了碱性介质条件下 ,采用低表面活性剂浓度 ,在表面活性剂与硅源的摩尔比仅为 0 0 6∶1的条件下 ,利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用 ,在溶液中形成分子自组装体 ,进而形成有序介孔SiO2 材料 .并对其进行HRTEM分析和小角度XRD分析 ,以及红外可见光谱FT -IR分析 .研究表明 :在低表面活性剂下 ,经分子自组装可形成排列有序的六方结构 .水热条件下使分子的作用增强 ,介孔骨架中硅原子的聚集度提高 .实验说明铝原子的引入取代部分硅原子导致晶格增大 。

介孔SiO_2/多乙烯多胺复合固态CO_2吸附剂吸附性能的研究

针对目前CO2液态吸附剂能耗大、易挥发的问题,开发了介孔SiO2/多乙烯多胺复合固态CO2吸附剂。通过使用磷酸作为造孔剂制备的SiO2介孔材料,能够实现孔径在2~6nm内连续调控。用介孔SiO2吸附液态CO2吸附剂（多乙烯多胺）,可以显著提高气液接触面积,从而极大提高吸附效率。实验研究了吸附效率随多乙烯多胺质量分数的变化规律,分析了温度对吸附效果及再生效果的影响,揭示了再生效果随再生时间的变化规律。结果表明,制备的固态吸附剂能够100%吸收混合气体中的CO2,且当多乙烯多胺占介孔SiO2的质量分数为20%、温度为60℃时,吸附剂对CO2的完全吸附效果达到最佳。