聚多巴胺改性疏水苎麻纤维的性能研究

以苎麻材料为基底,聚多巴胺(PDA)为粘结层,将低表面能物质正十二硫醇粘合于苎麻纤维表面制得疏水苎麻纤维。通过正交实验确定制备疏水苎麻纤维的最佳制备条件为:反应温度为30℃、反应时间为12 h、p H为9. 5、多巴胺质量浓度为4 mg/m L。利用电镜、红外光谱与接触角测量仪探究材料的微观变化与疏水性能,结果表明,疏水基团成功地粘结到材料的表面,最佳制备条件下改性材料的静态水接触角达148°,多次重复使用后仍具有良好的疏水效果。改性材料对柴油、豆油、润滑油与原油的吸附倍率较原材料分别提高了1. 46、1. 89、2. 45、2. 84倍,且改性材料在保油性方面表现良好。

生物基多糖的疏水改性及其在纸基材料中的应用进展

纸基材料具有良好的应用性能,但较强的吸水性严重制约了其在很多领域的应用。采用石油基化合物进行疏水化处理会破坏纸基材料原本的可降解性。因此,目前研究人员更加关注以生物相容性好的生物基多糖作为疏水改性剂原料。本文综述了近年来生物基多糖在改善纸基材料疏水性方面的研究进展,重点介绍了纤维素、淀粉、壳聚糖、海藻酸盐等生物基多糖的疏水改性及其在纸基材料疏水化处理中的应用现状,并对未来发展趋势进行了总结与展望。

疏水改性纳米氧化镁对短氟碳链泡沫性能影响

为了解决短氟碳链泡沫稳定性差的缺点,采用硬脂酸对氧化镁纳米颗粒(MNPs)疏水改性得到不同水接触角的G-MNPs,研究疏水改性MNPs对短氟碳链泡沫性能和灭火性能的影响。采用硬脂酸对MNPs分别改性60min、90min、120min和150min,测试了G-MNPs表面形态、粒径分布、疏水性、热稳定性以及溶液分散度,研究了疏水改性对泡沫稳定性、发泡能力、泡沫粗化、灭火性能和抗烧性能等的影响。结果表明,硬脂酸疏水改性时间为120min时,改性MNPs水接触角最大,达到138.4°;G-MNPs表面形貌粗糙度增加,颗粒粒径增大,高温下热稳定性良好;疏水改性对泡沫溶液表面张力和黏度几乎没有影响;疏水角为90.0°时,G-MNPs泡沫溶液发泡性能、稳定性能、灭火性能、抗烧性能达到最佳。

用于常温氢氧复合的新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂

常温氢氧复合反应由于安全性高且能耗低,在核工业除氚、消氢等领域有重要应用,其得以实现的关键为制得性能优异的疏水催化剂。为获得稳定性优且兼具高催化活性的疏水催化剂,本研究制备了新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂。陶瓷载体通过构筑CeO2表面粗糙结构,结合涂覆低表面能十三氟辛基三甲氧基硅烷(PFOTMS)进行疏水改性,而后经浸渍-气相还原制得疏水催化剂。结果表明,与常规仅涂覆低表面能材料对陶瓷载体进行疏水改性相比,新型疏水结构的构筑不仅可使疏水催化剂获得更优的疏水性,还可进一步提升催化剂的催化活性及稳定性。制得的新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂在480 min反应时长内,氢氧复合效率可维持在99.5%。

纳米纤维素疏水改性及其功能化应用研究进展

纳米纤维素作为一种生物质材料,具有高比表面积、高强度等优良性能。其表面存在大量的羟基,具备很强的亲水性。这在一定程度上影响了纳米纤维素在生物基复合材料中的分散效果,限制了它的功能化应用。因此,纳米纤维素疏水改性已成为研究焦点之一。本文讨论了利用物理、化学和聚合物接枝的方式对纳米纤维素进行疏水改性,总结了不同纳米纤维素疏水改性机制及其优缺点,分析了疏水改性纳米纤维素对机械性能、热性能和生物相容性等性能的影响。据此,概述了纳米纤维素疏水改性研究现状及其在包装、造纸和水净化等领域的功能化应用情况,为有效利用纳米纤维素提供理论策略和实践依据。最后,展望了疏水改性纳米纤维素的优势和未来应用前景。

肉桂酸疏水改性透明质酸的聚集及其光谱性质

通过肉桂酸(CA)与透明质酸(HA)的酯化反应,制备了肉桂酸疏水改性透明质酸(CA-HA)。使用表面张力、芘荧光探针、动态光散射和Zeta电位方法研究了CA-HA在水溶液表面和溶液中的聚集性质。紫外光照射后,CA-HA在250~325 nm处的紫外吸收未出现明显蓝移,说明CA-HA能够抑制CA接枝基团的光异构化,使CA接枝基团保持反式构型。除了CA接枝基团的荧光发射峰外,CA-HA在350~500 nm处还出现了CA接枝基团二聚体的荧光发射峰。随着质量浓度增大,CA-HA能够产生明显增强的聚集诱导荧光。同时,CA-HA乳液在紫外线B(UVB)波段(275~320 nm)具有良好的防晒性能。

三聚氰胺海绵疏水改性及在油水分离领域的研究进展

海上溢油和工业油污泄漏频发,导致水体受到严重的污染破坏。随着生态文明建设的不断推进,为使受油污染的水体得到高效的清洁保护,各种油水分离材料和方法应运而生。其中,三聚氰胺海绵具有独特的三维柔性结构以及其他优异的特性,使用不同的方法对其进行疏水改性后被广泛应用于油水分离领域。本文概述了超润湿性表面油水分离的机理,讨论了三聚氰胺海绵在油水分离领域的研究进展,总结了近几年三聚氰胺海绵疏水改性的材料与方法以及改性后的一些特殊性质,如磁性、耐腐蚀性等。同时对各种材料与方法进行了分析评价,并对疏水改性三聚氰胺海绵在油水分离领域的发展方向进行了展望,为推动低成本、高性能三聚氰胺海绵疏水改性技术在含油废水处理中的应用提供了参考。

玻璃纤维滤材的疏水改性及过滤性能

闭式循环过程会产生大量放射性气溶胶,其高湿、高酸、高放射性的特点导致基于玻璃纤维滤材的高效过滤器失效快、更换频率高。为解决上述问题,提出对传统的玻璃纤维滤材进行疏水性改性,以提高玻璃纤维滤材对苛刻工况的耐受性。利用低表面能改性剂(聚二甲基硅氧烷)对滤材进行化学性疏水性改性,通过引用SiO_(2)纳米颗粒物进行微结构构造,进一步改善疏水效果。借助SEM、FTIR、接触角测量仪等手段对改性效果进行了分析,并进一步研究了改性滤材的过滤性能。研究结果表明:改性方案能够有效改善玻璃纤维滤材的疏水性,并提高其耐湿性;单纯化学改性滤材的静态接触角可达146°,引入SiO_(2)纳米颗粒物后改性滤材的接触角超过150°;当改性剂中聚二甲基硅氧烷质量分数为2.0%、SiO_(2)纳米颗粒物质量分数为0.5%时,所得GF-PS-0.5滤材展现出最优的耐酸性,主要源于化学性疏水和结构性疏水的有效协同;GF-PS-0.5在经受足量的γ照射后,疏水性保持稳定,表明其良好的耐辐照性;改性滤材仍然保持了优异的过滤性能,其过滤效率超过99.99%。改性过程在提高滤材耐受性的同时,没有影响其过滤性能,展现出良好的应用前景。

疏水改性纳米二氧化硅对无氟泡沫灭火剂性能影响

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和水接触角等对不同TMCS浓度下表面疏水改性的NPs进行表征。TGA、EDX结果证实TMCS实现了对NPs的有效表面改性。水接触角测试结果表明,TMCS的质量分数为16.67%时,NPs的接触角可达150.9°。SEM分析表明NPs的分散性得到改善,改性后的NPs粒径主要分布在60~150nm之间。改性NPs对无氟泡沫溶液的发泡性、稳泡性和灭火有效性的性能影响的研究结果表明,TMCS的质量分数为13.04%时改性的NPs对泡沫的发泡性能、稳定性能和灭火有效性能有最大的提升。

疏水改性微球的制备及其膨胀性能与应用研究

通过反相乳液聚合法制备了一种疏水改性P(AM-N)微球.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)、流变及岩心驱替实验对所合成微球的结构、形貌、性能以及封堵效果进行了表征与测试,并考察了溶胀时长、温度和不同盐溶液浓度对P(AM-N)微球性能的影响.测试结果表明,P(AM-N)微球的平均粒径为76.42 nm,溶胀5 d后P(AM-N)微球的膨胀率高达17.21倍;在70℃下,P(AM-N)微球老化2 d后溶胀率高达17.14倍,在20000 mg/L NaCl溶液和2000 mg/L CaCl_(2)溶液中分别溶胀3 d后膨胀率高达5.31倍和6.03倍,说明其具有较好的耐温性和抗盐性;在注入量为0.5%的条件下,P(AM-N)微球封堵率可达到97.98%,与P(AM)微球相比具有更好的封堵性且弹性增强.

纤维素基材料的疏水改性与应用研究进展

着重综述了多形态纤维素材料(滤纸、棉织物、高分子膜、纤维泡沫和气凝胶等)疏水改性的研究进展,特别是改性方法,如喷涂法、浸渍法、等离子体法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、原子转移自由基聚合(ATRP)、“硫醇-烯”点击反应等,进而阐述了纤维素基超疏水材料在防水防冰、阻燃和油水分离等领域的应用研究进展,最后对纤维素基材料疏水改性面临的问题进行了总结并展望了其发展前景。

黄陵烛煤显微组分组构及类脂组疏水改性实验研究

以黄陵烛煤为对象,研究了其显微组分特征及解离规律,通过浮沉实验富集出镜质组(HLV)、惰质组(HLI)和类脂组(HLL)单组分,相关组分的富集密度分别为1.30~1.32 g/cm^(3)、1.36~1.38 g/cm^(3)、<1.26 g/cm^(3)。通过接触角、孔结构分析,对比了3种显微组分的表界面性质差异,结果显示,HLL接触角为128°,孔隙最不发育,疏水性最好;HLI接触角为74°,孔隙最发育,亲水性最好;HLV疏水性介于HLL和HLI之间。通过硅烷偶联剂对黄陵烛煤HLL单组分进行改性,改性后接触角可达158°。改性后的HLL具有相对丰富的芳香结构,脂肪侧链的支化程度降低,含氧官能团减少;研究对于探索烛煤在疏水材料方面的应用具有重要意义。

二氧化碳加氢制甲醇Cu基催化剂疏水改性研究进展

综述Cu基催化剂研究现状和二氧化碳加氢制甲醇的反应机理,分析在二氧化碳反应过程中水对催化剂的影响,从催化剂组分、微观结构以及反应装置设计等方面阐述Cu基催化剂耐水热稳定性的改性技术,并指出优化制备工艺、调控反应工艺、开发疏水改性技术、开发新型反应器等是解决Cu基催化剂失活的改进方向。

秸秆基复合板表面紫外固化疏水改性及其性能研究

利用紫外光固化法,以3-(三甲氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯(MEMO)为前驱体,在聚乙烯醇(PVA)溶液中水解,添加不同光引发剂(1173/184),形成疏水膜(MEMO_(1173/184)/PVA),对秸秆基复合板表面进行疏水改性。结果表明:添加壳聚糖后的表面疏水处理(C-MEMO_(1173)/PVA)能够显著提高复合板的表面疏水性。C-MEMO_(1173)/PVA处理后的秸秆基复合板微观形貌更佳,且其力学性能符合GB/T 4897—2015潮湿状态下使用家具型刨花板的要求,可应用于如卫浴家具、卫生间隔板等公共潮湿环境。

改性海绵亲油疏水材料在含油污水处理中的应用研究

物理吸附分离技术作为油水分离的主要发展方向,具有成本低,操作简单和环境友好等优点,海绵作为具有三维网状结构的多孔材料,具有很强吸附性能,可以作为亲油疏水吸附材料的基材。综述了聚氨酯和三聚氰胺海绵疏水改性的最新成果。从疏水改性层的种类出发,介绍了硅烷表面改性、石墨烯改性和纳米材料改性3种改性海绵亲油疏水材料的制备方法,同时指出目前合成方法存在的不足之处主要体现在改性层脱落、制备工艺复杂和难处理乳化油等方面。

疏水改性燕麦淀粉制备及其Pickering乳液乳化稳定性

为设计开发新型食品级疏水改性燕麦淀粉基Pickering乳液稳定剂并丰富燕麦淀粉的利用途径,以燕麦为原料提取燕麦淀粉,以辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinic anhydride,OSA)进行改性得到OSA疏水改性燕麦淀粉,并基于OSA疏水改性燕麦淀粉制备Pickering乳液,以乳液液滴的光学显微镜分析、粒径测定、Zeta电位测定结果以及乳液乳化指数为考察指标,探究改性程度、颗粒浓度、油水体积比、pH值、离子强度对Pickering乳液乳化稳定性的影响。结果表明:疏水改性燕麦淀粉稳定性远大于裸燕麦淀粉,且随改性的程度增加乳液乳化稳定性增强,增加至3.46%后不再有明显改变;颗粒浓度增加至2.0%时乳液乳化稳定性最强,基本可维持28 d稳定,且浓度继续增加不再有明显改变;油相占比越高,乳液越难维持稳定,但基于OSA疏水改性燕麦淀粉的乳液能够在油水体积比小于5∶5时保持基本稳定,且油水体积比不高于4∶5的范围内保持28 d的较高稳定水平;除了强碱环境下,乳液能够在较宽pH值范围内(pH3~9)维持稳定,且乳液由酸性接近弱碱性的过程中,乳液乳化稳定性逐渐增强;离子强度增加乳液乳化稳定性下降,但1.0 mol/L以内仍能维持稳定。

疏水改性对粗精煤泥助滤脱水效果的影响研究

为厘清疏水改性对粗精煤泥助滤脱水的影响规律,以临涣选煤厂粗精煤泥为研究对象,基于其矿物组成、粒度组成分析,采用过滤脱水、离心脱水试验研究了十六烷基三甲基氯化铵(1631)、十二烷基三甲基氯化铵(1231)和自研药剂(UTG-1,UTG-2)等四种疏水改性剂对粗精煤泥助滤脱水效果的影响,并分析了疏水改性强化粗精煤泥脱水的作用机理。试验结果表明:粗精煤泥中杂质的主要成分为蒙脱石、高岭石和石英,且这些杂质在细粒级中含量更高,不利于脱水;过滤脱水试验中,UTG-1的效果最佳,体现为用量小(200g/t)、水分降幅大(由15.83%降低至低于8%)、过滤速度也有所提升,同时提高搅拌强度可一定程度上增强疏水改性对粗精煤泥水分的降低效果;离心脱水试验中,1631的降水效果最佳,体现为水分降低幅度较大(约3.61个百分点)且效果更加稳定。机理分析表明:与疏水改性剂作用后,煤样表面更加疏水,从而有利于降低滤饼水分并提高脱水效率。研究结果可为选煤厂降低精煤水分、提高精煤脱水效率提供一定借鉴。

SiO2表面自组装单分子层的疏水改性研究

随着纳米技术的快速发展,对多功能材料的需求促使科研人员不断探索如何在微观层面上控制材料的表面结构和功能。本文使用食人鱼溶液和RCA标准清洗液对基片表面进行彻底地清洗、氧化和羟基化,采用提拉法在SiO2表面自组装上一层十八烷基三氯硅烷(OTS)分子层,在120℃条件下加热1.5 h,对自组装膜进行热固化,得到排列紧密且取向有序的疏水单分子膜。测试结果显示,自组装前后基材表面的粗糙程度基本保持不变,表面水润湿性向疏水状态转变。自组装膜在强酸、高盐和有机溶剂等环境下能保持性能稳定持续256 h,在强碱环境下16 h就会完全损失,单分子膜在经历了1000 r的摩擦损伤后仍能保持90˚的疏水效果,测试结果体现出改性得到的自组装单分子层(SAM)具有一定的物理和化学稳定性。

超细聚磷酸铵的疏水改性

以甲基含氢硅油为改性剂、活性白土为催化剂,滑石粉、云母粉和疏水白炭黑为辅料,通过疏水保持率、含水率、吸湿性及流动性等检测方法,研究甲基含氢硅油、疏水白炭黑加入时间及加入方式、改性温度、云母粉和滑石粉对超细聚磷酸铵疏水改性影响。结果表明:当甲基含氢硅油用量为12 g时,改性超细聚磷酸铵疏水保持率达94.5%;搅拌速率应遵循先大后小、再增大的规律;待甲基含氢硅油交联聚合完成后,疏水白炭黑一次性加入;改性温度包括分散温度55~60℃,成膜温度100~105℃;与传统灭火材料磷酸二氢铵改性工艺相比,活性白土的加入不改变材料的疏水性。

海藻酸钠的疏水改性及其对药物的缓释

为了提高对疏水性药物的负载量和缓释作用,将海藻酸钠与辛胺进行不同程度的疏水改性。对改性后的聚合物结构进行FTIR、1H NMR表征;并将聚合物分散于3%的CaCl2溶液中制备成凝胶微球,对小分子疏水性药物布洛芬进行了包埋释放实验。结果表明,辛胺侧链成功接枝于海藻酸钠的羧基上,接枝率与辛胺用量成正比,由其制备的凝胶微球对布洛芬包封率提高,且具有较好的药物缓释作用。