胺基改性壳聚糖吸附材料的制备及其对铀的吸附性能研究

研究了采用水热法制备壳聚糖微球(HTCC),再通过环氧化-胺化改性法制备胺基改性壳聚糖吸附材料(AHTCC)并用于吸附废水中的低浓度铀。利用红外光谱仪、元素分析仪、热重分析仪等对AHTCC的结构、组分和热稳定性进行表征,并考察了AHTCC对铀的吸附、解吸性能。结果表明:在pH=5~8条件下,AHTCC对溶液中铀的吸附效果较好;铀吸附平衡质量浓度为120 mg/L左右时,吸附量达最大,为151.6 mg/g;铀吸附速率在反应最初60 min较快,180 min时达到吸附平衡;以80 g/L Na_(2)CO_(3)+20 g/L NaHCO_(3)作解吸剂,铀解吸率为97.5%;对于含杂离子浓度较高的实际含铀废水,经AHTCC单次吸附,铀的去除率可达95.6%。

沥青基碳纤维的制备工艺、反应机理及调控方法

沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。以碳纤维生产流程为主线,针对原料预处理、沥青前驱体调制、熔融纺丝、预氧化及炭化与石墨化的现状、方法、机理及调控进行深入探讨分析。沥青基碳纤维的原料有煤系、石油系、生物质系、高分子系和纯化合物,原料预处理方法主要有蒸馏和萃取;沥青前驱体的调制本质是以氢转移反应和自由基反应并行的液相炭化反应,包括环化、芳构化、低聚和缩聚等复杂的反应过程。芳烃低聚物在高温下缩聚形成稠环芳烃片状大分子的基本结构单元,基本结构单元经过热运动不断聚集,形成聚集体;由于范德华力作用使基本结构单元相互堆叠,形成平行堆积体,进而通过层积、堆积等过程形成基本构筑单元聚集体。基本构筑单元聚集体在不同反应条件下可以转变为长程无序、短程有序的难石墨化结构,也可以转变为长程有序、短程有序的易石墨化结构。以煤系、石油系和生物质系物质为原料调制沥青前驱体时,因其反应活性好,通常选用设备简单、操作容易、成本低廉的热缩聚法;而当以萘、甲基萘等纯化合物为原料时,因其反应活性差,需要较高的温度才能引发自由基反应,故通常采用催化合成法。熔融纺丝宏观上起到塑型的作用,通过改变纺丝参数和喷丝板的形状分别可以调节碳纤维的直径和形状;此外,熔融纺丝对中间相沥青前驱体的重排分子作用尤为明显,使得石墨微晶更易沿轴向一维排列形成有序的石墨晶体结构。为使沥青纤维在炭化过程中不发生融化,需要将沥青纤维由热塑性转变为热固性,即通过轻微的氧化反应,让沥青中的稠环芳烃分子经历氧化、缩合、分解和脱水,从而形成特定的交联结构,最终在纤维结构中生成一定量的含氧官能团。炭化是使预氧化后的纤维经过复杂的化学反应和结构转变形成具有炭材料分子结构特征的碳纤维。炭化过程中,石墨微晶发生重排,非碳原子被移除,碳元素含量进一步升高;经过石墨化后,石墨晶体结构更加完整、取向度更高,使碳纤维向石墨纤维转变,强度性能更加优异。另外,针对沥青基碳纤维的突破方向,提出了从分子维度定向可控制备的思路;并为碳纤维生产过程中耗时耗能的预氧化步骤的优化改进提供了具体方法。

锂电池回收产出的碳酸锂制备单水氢氧化锂工艺分析与探讨

锂元素的回收是电池回收工艺中的关键步骤,目前一般采用湿法浸出技术将有价元素从锂电池黑粉中转移到溶液中,然后经过除杂净化得到精制的硫酸锂溶液,加入碳酸钠制备成工业级碳酸锂或者碳酸锂粗品,再经精制除杂得到碳酸锂产品返回电池生产过程。随着氢氧化锂市场需求的提高,如何将碳酸锂经济高效地转化为氢氧化锂也成为重要环节。针对电池回收产生的工业级碳酸锂转化为氢氧化锂的工艺过程,详细分析了不同工艺路线的原料选择、工艺过程、产品及副产品产出以及能源消耗等关键因素,通过对比不同工艺路线的优劣势,总结出不同企业状态适用的工艺路线,旨在为优化生产流程、提高回收产业链附加值提供有价值的参考。研究结果将有助于指导电池回收企业在选择氢氧化锂生产工艺时作出决策,同时也为盐湖提锂和矿石提锂产生的碳酸锂生产氢氧化锂提供借鉴。

食用醋粉的制备工艺、营养成分及保健作用研究进展

综述了食用醋粉的制备工艺、营养成分和保健作用,并对其未来发展进行了展望,以期为食用醋粉的综合利用提供参考。

液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展

石墨烯是一种具有优良物理化学性质的二维纳米材料,广泛应用于电池、催化、传感器、印刷、生物医药等领域。然而,石墨烯及其衍生产品的应用与发展面临着巨大挑战——低成本、高品质、规模化生产。本文综述了液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展,重点探讨了电化学插层法、溶剂插层法、高温膨胀法和微波膨胀法等液相剥离的前处理方法原理以及对石墨烯剥离效果的影响;分析了水基溶剂、有机溶剂和混合溶剂等剥离溶剂的优缺点与选取原则;对比了超声、高剪切和微通道等过程强化设备的剥离原理和优缺点;简述了离心分离的后处理方法以及分离效果;最后对液相剥离法宏量制备石墨烯的发展趋势进行了展望:通过结合人工智能等方法进行多目标优化,开发无残留的功能化插层剂并匹配温和快速的膨胀方法,寻找低毒、低沸点、高分散的溶剂体系,精确调控液相剥离设备作用机理,设计连续化梯级离心设备,实现液相剥离制备石墨烯的连续化、规模化、低成本快速制备。

大直径盾构管片清水混凝土制备及施工关键技术研究

以江阴靖江长江隧道工程为依托,从混凝土工作性能、力学性能及表观质量等方面开展大直径盾构管片清水混凝土配制技术研究,并在混凝土原材料、浇筑、养护等方面提出了施工关键控制技术。结果表明,研制的管片清水混凝土具有优异的表观性能与抗裂性能,辅以优化的关键施工工艺,显著改善了管片表观质量,可为同类工程的质量控制提供参考。

壳聚糖和壳寡糖的制备及应用

壳聚糖和壳寡糖因其生物相容性、降解性、无毒和多种生物活性等特性,在食品、化妆品、复合材料、废水处理和生物医药等众多领域广泛应用。本文介绍了壳聚糖和壳寡糖的研究历史、制备原料,分析了壳聚糖的制备工艺(包括脱蛋白工艺、脱盐工艺、脱色工艺、脱乙酰工艺)和应用领域以及壳寡糖的制备方法(包括化学降解法、物理降解法、酶降解法)和应用领域,以期为壳聚糖和壳寡糖及其衍生产品的研究利用提供一定的参考。

生物炭基光催化剂改性制备及其去除水中抗生素的研究进展

水体中抗生素会影响微生物群落结构和功能,导致生态失衡;同时,抗生素会通过食物链的富集和传递进一步污染水质,对生态环境和人类健康造成持续性危害.光催化技术因其高效且环保的特性成为众多抗生素去除技术中的重点研究对象.虽然半导体是光催化技术的核心材料之一,但其自身限制导致工作效率不高.生物炭(BC)作为碳家族成员之一有着众多优良特性,将生物炭与半导体复合制备的生物炭基光催化剂(BSPs)综合了两者的优越性能,有着广阔的应用前景.本文通过文献查阅,系统分析了BSPs的研究进展,涵盖BSPs的制备和改性方式,以及去除抗生素的原理和各种影响因素,并阐明其高导电性、高比表面积、强氧化性、稳定性和可回收性等特点,说明BSPs能够处理各种介质中存在的多种污染物.此外,对BSPs的局限性进行了分析,对未来研究方向提出了建议.

“纳米乳液的制备、表征及粒径调控”实验的课程思政设计

将化学竞赛成果转化为具有农业特色的实验项目“纳米乳液的制备、表征及粒径调控”,并引入到物理化学实验教学中。通过实验使学生掌握纳米乳液的制备表征方法并研究制备因素对性质的影响,推动了农科和理科的融合渗透,培养了学生的跨学科思维,提高了科学素养。引导学生深刻认识纳米乳液对于减少农药使用量、保护生态环境的重要意义,关注国家粮食安全和食品安全等战略需求,加强了学生的绿色发展意识,激发了学生服务三农的责任感。

课程思政理念下药剂学课程教学设计案例研究——以注射剂制备为例

课程思政理念下,对药剂学课程教学设计进行研究。以注射剂的制备为例,从课程思政育人目标与专业教学目标有机融合、教学内容与课程思政融入、学情分析与教学策略、教学实施、教学反思等方面进行课堂教学设计。聚焦“家国情怀、社会发展、专业精神、三观塑造”4个层面的课程思政培养目标,并将其分层次、有计划、潜移默化地融入教学全过程,做到专业知识传授和思政教育有机融合。采用多元化教学方法组织和引导学生积极参与和体验课程思政,探索立体化思政协同育人模式,真正做到课前、课中、课后全程育人、全方位育人。

石英陶瓷的制备技术及应用进展

石英陶瓷具有热膨胀系数小、热稳定好、介电常数低等优良特性,是诸多结构材料和功能材料领域的关键产品。基于石英陶瓷材料的性能优势及制备工艺,详细分析了高纯石英粉体的制备技术、石英陶瓷制备过程中的关键技术,归纳了提升石英陶瓷各项性能的关键因素及控制原理,分析了石英陶瓷在航空航天、浮法玻璃、电子、冶金、太阳能多晶硅等国家战略需求领域的应用现状,并对石英陶瓷未来的发展方向和解决方案进行了展望。

Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料制备方法研究进展

作为MAX相家族重要成员,钛硅化碳Ti_(3)SiC_(2)除了具有耐高温、抗氧化性能外,还具有与金属类似的优异导电性、导热性和可加工性,在电接触材料、热交换器构件材料、润滑材料等领域展现出较大的应用潜力,成为当前一种备受关注的新型陶瓷材料。现有的Ti_(3)SiC_(2)制备方法主要有无压烧结、热压烧结、热等静压、放电等离子烧结、前驱体转换陶瓷、反应熔体浸渗法、熔盐法、化学气相沉积、物理气相沉积等。本文首先阐述了Ti_(3)SiC_(2)材料的结构与性能,然后重点综述了国内外Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料的制备方法,最后展望了Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料的应用前景。

印染废水处理用MOFs基光催化分离膜的制备及改性

MOFs基光催化分离膜综合了膜分离和光催化技术的优点,能够高效处理染料废水,降低膜污染,在印染废水处理领域中具有独特优势。介绍了MOFs光催化材料的类型和特点,概述了MOFs基光催化分离膜的制备方法,包括相转化法、界面聚合法、真空过滤法、静电纺丝法和原位生长法等,重点分析了光催化分离膜的改性方法,包括配体修饰、贵金属沉积、助催化剂修饰、固定聚氧金属酸盐和构筑异质结等。指出了MOsF基光催化分离膜目前实际应用中面临的主要问题和未来的研究方向。

活性炭制备的研究进展

本文系统评述了近年来活性炭的主要制备方法,其中:化学活化法可短时间制备出高比表面积的活性炭,但会带来较严重的污染;与化学活化法相比,物理活化法具有工艺简单、清洁等优点,但所制备活性炭的孔结构较低,吸附性能偏弱;物理-化学活化法结合物理活化法和化学活化法两种方法的优点,可调节活性炭结构,制备出合适的活性炭;微波加热活化法不仅可以降低预处理成本,还可以提高加热速率。本文还比较了不同改性方法的优劣,并对高比表面积活性炭的发展前景进行了展望。

自润滑自修复双功能微胶囊的制备及工艺优化

采用原位聚合法制备了以聚脲甲醛(PUF)为壁材,亚麻油(LO)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)为芯材的双芯微胶囊,通过光学显微镜观察微胶囊的形成过程,研究了乳化剂种类、乳化剂含量、搅拌速度、芯壁比对微胶囊形貌和包覆率的影响,并确定了合成微胶囊的最佳工艺参数。结果表明:以聚乙烯醇为乳化剂,其用量为芯材含量的5%(质量分数),搅拌速度为600r/min,芯壁比为1∶1时制备的微胶囊外貌呈球型,表面无缺陷和孔洞,粒径分布均匀,平均粒径为20.29μm,壁厚为950nm且包覆率达到75.61%。

基于等离子体气化的医疗垃圾制备氢气/甲醇系统性能分析

为实现医疗垃圾无害化、减量化和资源化处理,提高医疗垃圾的能质利用效率,提出基于等离子体气化的医疗垃圾制备氢气/甲醇系统,其中产氢系统(方案A)将医疗垃圾转化为氢气;产氢气和甲醇双燃料系统(方案B)将医疗垃圾转化为氢气和甲醇。所有方案均采用30 t/d等离子体气化炉,并从热力学和经济学角度评估和比较综合效益。结果表明,方案A和方案B的流程效率分别达到70.07%和67.96%,但由于废气的循环利用,方案B的系统?效率比方案A高出2.19个百分点。相较于方案B,方案A的动态投资回报期更短(为4.40 a),净现值相对更高(为25556.62万元)。

石墨烯复合橡胶沥青改性制备方法及应用

沥青作为基础路面工程的重要选材,其性能的好坏直接关系到路面的使用年限以及使用性能,为解决沥青在实践应用中存在的老化以及流动性问题,研究提出了一种石墨烯复合橡胶对沥青进行改性的方式,并介绍了其制备方法。通过对石墨烯复合橡胶沥青材料性能的测定发现这一材料的微观结构更为紧密,且其流变性能测试以及老化性能测试结果都明显的高于基底沥青材料,更能够符合道路工程以及建筑防水的现实需要,具有较为广泛的应用前景。

缓控释肥硅基膜材的制备与表征

以钙镁磷肥、硅丙树脂为主要原料,加入甲基硅酸钠作粘结剂,制备了缓控释肥硅基膜材,并采用撒粉离心包衣、底喷式流化床工艺制备了密封型硅钙镁磷肥、粘结型硅钙镁磷肥、改性硅丙树脂3种包膜尿素,通过静水试验研究了此3种包膜尿素的释放特征。结果表明,3种包膜尿素的释放周期分别为60、79、96 d,在水中均能保持完整球形,耐水性较好。通过扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射法对膜材形貌特征和结构进行表征,发现钙镁磷肥和硅丙树脂为成膜材料;甲基硅酸钠作为密封剂和防水剂参与了成膜反应,有效增加了膜材的塑性和韧性,此复合材料可用作缓控释肥的胶结剂和包膜剂。

纳米SiO_(2)复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能

将Stöber法制备的胶体SiO_(2)粒子溶液与粉体SiO_(2)粒子进行物理共混得到SiO_(2)复合粒子溶液,以三乙氧基甲基硅烷(MTES)与正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备的酸性有机硅低聚物为黏结剂,使用3-氨丙基三甲氧基硅(KH540)与全氟癸基三甲基氧硅(PFDT)对其进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO_(2)复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层。考察了SiO_(2)复合粒子、酸性有机硅低聚物、KH540及PFDT对复合涂层的影响。结果表明,当SiO_(2)复合粒子溶液由粒径为110 nm的胶体SiO_(2)粒子溶液与粒径为50 nm的粉体SiO_(2)粒子(其用量为胶体SiO_(2)粒子溶液质量的1%)组成、SiO_(2)复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液质量比为4∶1、KH540与PFDT的添加量(以混合液总质量计,下同)均为1%时,制备的复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性。

含巴西人参中药复方颗粒剂制备工艺优化

目的 优化含巴西人参中药复方颗粒剂制备工艺。方法 在单因素试验基础上,以赋形剂[可溶性淀粉+环糊精(1∶3)]用量、乙醇体积分数、乙醇用量为影响因素,成型率、粒度、溶化率、休止角、吸湿率、感官评价的综合评分为评价指标,Box-Behnken响应面法优化制备工艺。结果 最优条件为赋形剂用量50 g, 89%乙醇用量16 mL,巴西人参中药复方浸膏冻干粉、可溶性淀粉、环糊精用量比例50∶12.5∶37.5,制软材,制粒,在60℃下干燥1 h,综合评分为98.83分。结论 该方法稳定可行,所得含巴西人参中药复方颗粒剂体验感较好,可为其后续规模化生产奠定基础。