复合无机离子交换材料及其在水体放射性Cs检测中的应用

离子交换法速度快、能与检测仪器联用,已逐渐成为水体中放射性Cs的主要富集方法。由于单一的离子交换材料无法兼顾抗辐照性、强选择性和高吸附速率等性能,因此研发兼顾各种性能的新型离子交换材料将成为提高水体中放射性Cs富集效率的关键。本文通过总结复合无机离子交换材料在水体放射性Cs富集分离方面的研究进展及相关应用,分析了各类复合无机离子交换材料的优缺点,并针对不同复合无机离子交换材料的制备提出了溶胶-凝胶、多孔支撑体和有机物黏接等改进方法。这为制备更高效的复合无机离子交换材料和提高放射性Cs检测的效率提供了参考,也为离子交换法在其他领域中的应用提供了新的思路。

“无机粒子-无纺布”协同改性碳纤维复合材料及其增韧机理

针对碳纤维复合材料层间性能较差、易发生分层损伤的问题,提出一种采用SiC粒子和热塑性共聚酰胺(PA)无纺布对碳纤维/环氧树脂基复合材料(CFRP)进行增韧改性的技术,在层间构筑一种“无机颗粒/热塑性纤维/树脂基体”多组分多尺度增韧相体系,对比分析改性前后复合材料的Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性和耐热性,借助扫描电子显微镜(SEM)和动态热机械分析仪揭示其增韧和耐热性机制。结果表明,与未改性的CFRP材料相比,当SiC填充量(质量分数)为1%、PA无纺布面密度为25 g/m2时,改性CFRP材料Ⅰ型层间断裂韧性(GⅠC)和Ⅱ型层间断裂韧性(GⅡC)分别提高了52.7%和222.6%。无机粒子的阻滞效应、纤维的桥连效应和基体树脂的塑性变形是其主要增韧机制。

新型钙镁硅复合无机材料对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为确定新型钙镁硅复合无机材料(IM)对盐(NaCl)胁迫下小麦幼苗生长的影响,采用液培法,通过在营养液中添加IM,制备了ρ(IM)=3.15,6.30,9.45,12.60,15.75 g·L^(-1)的5种培养液,进行了不同添加量的IM对盐胁迫下小麦幼苗生长与生理特性影响的试验。结果表明:盐胁迫显著抑制了小麦幼苗的生长,添加IM能有效缓解小麦幼苗的盐胁迫效应,其中以ρ(IM)=12.60 g·L^(-1)的处理能显著促进盐胁迫下小麦幼苗的生长,降低盐胁迫下小麦幼苗根系与叶片的丙二醛质量摩尔浓度和超氧阴离子产生速率,增加叶片和根系的可溶性蛋白质量分数和抗氧化酶活性,并显著提高游离脯氨酸质量分数。

无机-有机复合材料沸石@聚丙烯酰胺的制备及对Pb^(2+)的吸附研究

重金属污染会引起严峻的环境问题。因此,必须对重金属离子进行测定,但由于重金属离子的含量低并受基体效应影响,检测前需要先将其分离富集。利用一锅法制备沸石@聚丙烯酰胺复合材料,将其作为分离富集材料,结合火焰原子吸收光谱仪,研究对Pb^(2+)的吸附性能。为了得到最佳的吸附性能,对制备条件中的沸石用量进行了优化,并对优化后的复合材料进行了扫描电镜、热重分析和比表面积表征。利用单一变量法,对固相萃取条件中的溶液pH值和振荡时间进行了优化。研究了复合材料在吸附Pb^(2+)过程中的动力学模型、等温线模型和热力学参数。结果表明:在沸石用量为333 mg/g,溶液pH值为5和振荡时间为80 min时,复合材料的吸附效率最佳;沸石@聚丙烯酰胺复合材料吸附Pb^(2+)的过程符合二级动力学和Freundlich模型,且在298.15 K时,热力学参数ΔH=15614.18 J/mol、ΔS=65.2 J/(mol·K)、ΔG=-1878.059 J/mol,是一个吸热且熵增的自发过程;此外,复合材料经过连续三次吸附和解吸实验,对Pb^(2+)的吸附量基本不变,且解吸率保持在89.7%以上,说明沸石@聚丙烯酰胺复合材料具有较好的再生性能。

新型球形复合无机离子交换剂的制备及其对锶和铯的去除

用溶胶凝胶的方法制备了新型球形复合无机离子交换剂水合二氧化钛-水合五氧化二锑（HTO-HAP），并以此为基体，进一步制备了磷酸钛-五氧化二锑(TiP-HAP)、 磷酸钛-五氧化二锑-磷钼酸铵(TiP-HAP-AMP)球形复合无机离子交换剂.研究比较了它们对Sr2+和Cs+的离子交换性能和稳定性.结果表明：HTO-HAP在弱酸性条件下对Sr2+和Cs+有较大的交换容量，但耐酸性不好；而作为基体与磷酸反应，或进一步复合磷钼酸铵后，其耐酸性和对Cs+的交换性能均有较大增强.

一种离子交换树脂金属复合材料（IPMC）的力学参数测定

对一种新型的人工肌肉材料——离子交换树脂金属复合材料（IPMC）的力学性能参数进行了测试研究。进行了精密拉伸实验,测定了其弹性模量E和泊松比υ,确定了其本构关系,证实了其具有各向同性特性。测试研究为开展IPMC人工肌肉和其应用研究提供了参考数据。

EDS法分析离子交换膜金属复合材料的铂电极厚度

通过聚乙烯-乙烯醇(EVOH)的磺化反应得到EVOH磺化离子聚合物(EVOH-g- SO_3H),采用溶液铸膜,浸渍-还原、电极化、离子交换等工艺制备了Pt/EVOH-g-SO_3H离子聚合物金属复合材料(IPMC)．利用扫描电子显微镜(SEM)及其附件能谱分析(EDS)分别对IPMC微观形貌、电极厚度进行了分析研究．最后,利用EDS对IPMC横截面的元素分析,建立了IPMC电极厚度估算方法．结果表明:Pt在EVOH-g-SO_3H膜内部呈梯度分散,在膜表面致密沉积,并且铂金属电极分布较为均匀;通过平均值方法估算出电极的厚度为20．94μm．

离子交换膜燃料电池铂碳复合电极材料塔菲尔常数测试分析

利用极化曲线测试法分析了不同碳材料和不同方法制备的铂碳复合电极的塔菲尔常数。不同碳材料制备的铂碳复合电极塔菲尔常数值呈现出一定的差别 ,并且按碳材料的一定排列次序 ,铂碳复合电极的塔菲尔常数a值和b值都呈现出了规律性的递减 ,其中a值递减相对较大 ;另外 ,不同方法制备的铂碳复合电极塔菲尔常数也呈现出了较大的差别 ,其中离子溅射法制备的铂碳复合电极塔菲尔常数值明显低于吸附还原法和电镀法制备的铂碳复合电极。同时还测试分析了铂含量变化对复合电极塔菲尔常数的影响 ,随复合电极中铂含量增加 ,电极的抗极化能力也在增强。

离子交换与多孔粘土复合材料

离子交换与多孔粘土复合材料戴劲草肖子敬叶玲黄继泰俞平利赵煌（华桥大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０１１）关键词离子交换多孔粘土复合材料多孔粘土复合材料是基于粘土矿物层间的化学活性，通过离子交换等方式把一些化合物引入粘土的层间域，并交替形成分子级...

银纳米粒子/玻璃复合材料的离子交换和溶剂热法制备及其光学性质的研究（英文）

利用离子交换技术结合溶剂热还原法在玻璃中及其表面生长Ag纳米颗粒制备了银纳米粒子-玻璃复合材料.通过扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品的形貌和光学性质进行了表征,并研究了离子交换及还原条件对复合材料性能的影响.结果表明:随交换温度、还原时间或还原温度的增大,银纳米粒子-玻璃复合材料的吸收峰均蓝移;而随交换时间的延长,吸收峰先是红移再发生少量蓝移.在波长为400 nm的激发光下,银纳米粒子-玻璃复合材料在530 nm附近具有一个较宽的发射带,且其发光强度随交换时间、还原时间或还原温度的增大逐渐降低.

ZIF-8负载离子交换树脂复合材料对铀酰的吸附行为研究

以沸石咪唑骨架ZIF-8与717阴离子型交换树脂为原料,通过机械混合法制备了ZIF-8负载717树脂复合材料。不同条件下ZIF-8负载717树脂对铀酰离子(UO^2+2)的吸附行为研究表明,在pH=5.0时,UO^2+2在该树脂复合材料上达到最大吸附量191mg/g。吸附等温线研究表明,UO^2+2在ZIF-8/717树脂上的吸附是单分子层吸附。吸附前后的PXRD谱图分析表明,ZIF-8/717树脂在pH=3.0的酸性溶液中仍保持结构稳定。

离子交换膜金属复合材料的制备及其形貌表征

通过EVOH的磺化反应得到EVOH-g-SO3H,并采用溶液铸膜技术制备了EVOH-g-SO3H薄膜。经过浸渍-还原、离子交换等工艺将EVOH-g-SO3H薄膜制备成IPMC。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对IPMC表面形态及横截面的形貌特征进行了表征,分析表明:经过一次浸渍-还原工艺所得到的IPMC的铂金属电极结构显示出不均匀性,电极层的厚度较小,而经过二次浸渍-还原工艺所得到的铂金属粒分布较为均匀。

无机水合盐相变储能材料性能优化及应用进展

无机水合盐类相变储能材料因具有储能密度高、无毒、经济等明显优势而受到广泛关注。对无机水合盐的研究有望提高可再生能源的利用效率,缓解能源危机。然而此类材料存在固有缺陷,包括相分离严重、过冷度高、热导率低等,阻碍了其应用。文章以无机水合盐的热物理性质为出发点,详细介绍了无机水合盐类相变储能材料的相变行为、导热性、过冷现象以及相分离等特征。针对其缺陷,总结了近年来性能优化的两大常用策略为与多孔材料复合和微胶囊化,并根据其特性,讨论了无机水合盐在太阳能热能储存和光电转换、建筑节能、储冷等方面的实际应用。

新型环境材料提铯离子筛的铯离子交换性能初探

研究了提铯离子筛的颗粒性质对铯离子的交换容量和分配系数的影响 ,以及提铯离子筛在强酸介质中的稳定性和交换性能 ;探讨了在大量氢离子或钠离子存在时提铯离子筛对铯离子的选择性 .实验结果表明提铯离子筛为多孔无定形物质 ,其对铯离子的交换容量和分配系数 ,随着颗粒粒度的减小而增加 ,但是酸度和钠离子的的影响有限 .在与模拟高放废液的静态交换中 ,提铯离子筛对铯离子的交换率可高达 96 %以上 ,基本达到了从高放废液中提取13

天然橡胶无机纳米复合材料的研究现状

无机纳米填料在聚合物基体中的良好分散可以实现载荷的有效传递,使得天然橡胶(NR)的机械性能得到明显改善;此外,各类无机纳米填料的功能化改性后可更好地分散在NR基体中,产生的界面作用为NR各项性能的提高提供了重要理论依据。综述了无机纳米填料与NR复合材料的制备方法,以及无机纳米材料及其改性对NR机械性能、抗菌性、热稳定性和导电性等补强的研究现状,并对未来的发展进行了展望。

新型无机铝离子/高岭土复合材料催化剂的合成与应用研究

研究了新型无机铝离子 /高岭土复合催化剂的制备方法 ,最佳制备条件为 :c(AlCl3 ) =0 2mol/L的三氯化铝水溶液与c(NaOH) =0 1mol/L的氢氧化钠水溶液 ,按体积比 1 0∶5 0相混合 ,在 95℃保温 4 8h ,再加入高岭土 ,搅拌 3d ,滤出沉淀 ,洗净干燥后在 70 0℃焙烧 3 5h。在此条件下制得的复合催化剂用于合成邻苯二甲酸二辛酯的酯化率可达 96 %。

无机酸掺杂聚苯胺/碳纤维复合海洋电场传感器电极

碳纤维电极具有成本低、化学稳定性好、性能可调控等优点,可用于开发高性能海洋电场传感器.利用电化学原位聚合法制备盐酸、硫酸、磷酸掺杂的聚苯胺/碳纤维(PANI/CF)复合电场电极,提高其电化学性能与电场响应性能.结果表明:碳纤维表面生成致密的导电聚苯胺膜,并在循环伏安测试中出现特征氧化还原峰;电化学阻抗分析显示PANI/CF复合电极低频(0.01 Hz)阻抗值至少降低为空白电极的1/118,利于对水下微弱电场信号进行响应.在电场响应性能测试中,盐酸掺杂PANI/CF复合电极电位漂移量最低达1.77 mV/d;能够较好地响应1 mV/10 mHz的低频率低强度电场信号;误差线性度最小值为0.111%,在同类电极中具有最好响应灵敏度.该新型复合电场电极制备方法简单、成本低廉,有助开发新一代低成本、高性能海洋电场传感器.

无机复合阻燃剂表面改性及沥青燃烧性能研究

无机阻燃剂存在掺量大、制备难的问题,为提升其阻燃效率和与沥青材料的相容性,优选了几种具有代表性的无机阻燃材料,基于协同阻燃设计和硅烷偶联剂表面改性技术设计了阻燃剂配方。研究结果表明复合阻燃体系提高了协同阻燃效率(synergistic efficiency,SE),当氢氧化铝(aluminium hydroxide,AH)、氢氧化镁(magnesium hydroxide,MH)和硼酸锌(zinc borate,ZB)的复配比例为4∶1∶1时,SE最大值为1.34,极限氧指数(limiting oxygen index,LOI)达到29.3;确定了KH-550硅烷偶联剂最佳用量为1.2%,反应温度为70℃,反应时间为45 min,表面改性后的无机阻燃剂粉体分散性和相容性较好,阻燃效率得到进一步提升。通过复配技术和偶联剂表面改性,改善了无机阻燃剂的性能,为公路隧道沥青路面防火设计提供了新的解决思路。

碳纤维增强树脂基复合材料的层间颗粒增韧技术研究进展

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层合板容易在层间发生开裂。层间增韧是一种有效的增韧方式,它可以在不改变基体树脂粘度的情况下对特定区域进行增韧,提高材料的断裂韧性。本文介绍了层间断裂模式并总结了层间断裂韧性(ILFT)测试的数据处理方法,总结了聚合物颗粒与无机纳米颗粒(主要是碳纳米管)的颗粒种类、增韧机制、引入方式,并主要通过层间断裂韧性评价了各种颗粒的增韧效果。

MoO_(2)-NC/聚偏氟乙烯复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

现代电子信息技术的飞速发展给人类生活带来巨大便利的同时也产生了严重的电磁干扰问题,不仅会影响电子设备的正常使用,而且还会危害人类健康。鉴于此,亟需开发高性能电磁屏蔽材料来解决电磁辐射污染。本文结合简单的水热法、原位化学氧化聚合和高温碳化工艺成功制备出一维异质纳米填料MoO_(2)-NC,并将其填充于柔性聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,通过简单的溶液混合和热压技术制备出一系列MoO_(2)-NC不同质量分数下的MoO_(2)-NC/PVDF复合材料,研究了复合材料整体的电磁屏蔽性能。结果表明,经高温处理后,将前驱体聚吡咯(PPy)热解为碳材料,同时通过碳热还原法将MoO3还原成MoO_(2),使得纳米填料的电导率获得大幅提升,MoO_(2)-NC的电导率在20 MPa下最高能达到133.67 S/cm,比煅烧前的样品增加了28倍。当MoO_(2)-NC的质量分数为40%时,复合材料具有优异的电磁屏蔽性能,这一复合物的总屏蔽效能在X波段范围内最高能达到32.2 dB,比商用标准(20 dB)高出60%,由此表明MoO_(2)-NC具有作为高效电磁屏蔽功能填料的应用潜力。