木质磺酸钠基荧光碳量子点构筑皮革防伪层

以木质磺酸钠(SL)为碳源,邻苯二胺(OPDA)为氮源,通过水热法制备得到了氮掺杂的荧光碳量子点(N-CQDs)。它具有类球形的微观形貌和良好的水溶性,在254 nm和365 nm紫外灯下分别发射出蓝紫色和青绿色的荧光,表现出双通道荧光发射性能。将N-CQDs与阳离子型皮革涂饰剂以1∶4的体积比共混后得到荧光乳液(N-CW1-4),表现出良好的稳定性和分散性,平均水合粒径仅有42.3 nm,且同样表现出双通道荧光发射性能。N-CW1-4作为荧光防伪涂层被成功应用于皮革防伪,其构建的防伪点阵图案不论是在高温(65℃)、低温(-21℃)还是连续紫外辐射(365 nm)下均表现出优异的荧光稳定性。此外,在模拟淋雨和滚筒洗衣场景内,该防伪点阵涂层仍然具有牢靠的稳定性,并且N-CW1-4可被扩展到多种颜色皮革的防伪涂饰。研究为皮革防伪提供了新的方法和策略,对皮革市场的安全和良性发展具有积极意义。

不同相对分子质量木质素磺酸钠-石墨烯量子点的结构及性能研究

相对分子质量是影响聚合物性能的重要因素,以不同相对分子质量木质素磺酸钠和柠檬酸为原料制备了4种木质素磺酸钠-石墨烯量子点(SL/GQDs)。将相对分子质量不定、5000、10000、50000时,制备的SL/GQDs溶液分别标记为SL/GQDs1~SL/GQDs4。利用紫外可见光谱、红外光谱、透射电镜和荧光光谱对4种复合量子点进行了光学性能、结构与形貌的比较分析。研究结果表明:制备的SL/GQDs表面富含羰基、羟基等亲水基团,SL/GQDs1~SL/GQDs4的平均粒径分别为1.34、1.78、2.13和2.26 nm。相对分子质量50000的复合量子点SL/GQDs4总体性能最优,光致发光效应最强,对其进行金属离子检测,发现SL/GQDs4对不同金属离子均具有良好的选择性和灵敏性,在不同金属离子的共存体系中仍可检测Fe^(3+),可以作为检测Fe^(3+)的荧光探针。SL/GQDs4由于Fe^(3+)的加入,产生了荧光猝灭效应,当Fe^(3+)浓度在10~400μmol/L范围内,Fe^(3+)浓度与荧光强度(F/F0)存在良好负相关关系,通过数据拟合得Stern-Volmer线性回归方程F/F0=0.89366-0.00119C(Fe^(3+)),R2为0.98。

改性木质素磺酸钠沥青乳化剂的合成及应用性能

为提高木质素磺酸钠的乳化性能,以H2O2/Vc构成的氧化还原体系作为引发剂,采用接枝聚合制备了一种改性木质素磺酸钠沥青乳化剂,探讨了反应条件对其低温延度的影响,并采用傅里叶变换红外光谱对改性前后木质素磺酸钠的分子结构进行表征,测试了其乳化性能,使用激光粒度仪对乳化沥青的粒径进行测试。结果表明,当n(丙烯酸)∶n(三乙烯四胺)=1∶1、m(丙烯酰胺类单体)∶m(木质素磺酸钠)=1∶1、引发剂用量占单体总质量的1%时,制备的改性木质素磺酸钠效果最佳,由其制备的乳化沥青低温延度达72.3 cm,5 d贮存稳定性达1.2%,相较于未改性前有较大的提升。

木质素磺酸钠衍生物对钢筋的阻锈作用研究

钢筋混凝土结构往往因钢筋锈蚀而发生过早破坏,加入阻锈剂可以有效抑制钢筋腐蚀,提高钢筋混凝土结构的耐久性。木质素磺酸盐作为一种绿色高效组分,具有良好的阻锈性能,但其减水效果较差,单独使用无法满足现代混凝土大流动度和高强度技术需求。为此,对木质素磺酸钠进行羟基、羧基接枝改性,合成了木质素磺酸钠衍生物,并将其掺入模拟孔溶液和水泥砂浆中,研究其对钢筋的阻锈作用。结果表明:模拟碱性氯盐环境和砂浆加速腐蚀环境下,木质素磺酸钠衍生物均可增大电荷转移电阻以及减小腐蚀电流密度,起到显著的阻锈作用;在水灰比为0.35时,掺入木质素磺酸钠衍生物的水泥净浆流动度可达350 mm,减水效果接近聚羧酸,可满足混凝土的流动性和强度需求。

木质素磺酸钠对羊毛织物的着色现象

木质素磺酸钠来源于工业生产中的废弃物木质素,在印染行业中经常用做分散剂,但在使用过程中对纤维有沾色现象。文中研究木质素磺酸钠对羊毛的着色情况,从温度、时间、pH值以及浓度等方面对木质素磺酸钠上染羊毛的条件进行探索,并测试染后织物的色牢度、耐洗涤、强力、防紫外线等性能。结果表明,木质素磺酸钠在pH值2.0~4.0、用量大于30.0%、90℃的条件下能将羊毛织物染成深色,着色60min后织物的K/S值在6.00以上;并且着色羊毛织物强力损伤较低,试验范围内不同pH值的染浴得到的织物强力损伤都在10%以内;对紫外线也有较好的过滤效果。

木质素磺酸钠吸附材料的制备及对刚果红的吸附性能

【目的】以木质素磺酸钠(SLS)为原料,制备胺化改性的木质素磺酸钠以及共价有机框架聚合物/胺化木质素磺酸钠复合材料,考察它们作为吸附材料对刚果红的吸附性能。【方法】木质素磺酸钠与甲醛、二乙烯三胺经曼尼希反应制得胺化木质素磺酸钠(ASLS),采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对吸附剂的表面官能团和形貌进行了表征。考察刚果红起始质量浓度、ASLS用量、溶液pH、吸附时间等对材料吸附效果的影响;探究ASLS的吸附动力学和循环再生性能。制备富含醌共价有机框架聚合物(AQ-COF),对比ASLS、AQ-COF、AQ-COF/ASLS材料对刚果红的吸附效果。【结果】FTIR和SEM表征结果显示:木质素磺酸钠成功胺化,ASLS与AQ-COF复合后自组装成棒状纳米结构。ASLS吸附结果表明:刚果红起始质量浓度为200 mg·L^(-1),ASLS用量为70 mg,pH为1~5时,吸附率达95%以上,并在80 min内达到吸附平衡,吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程主要为化学吸附。30 mg ASLS中添加少量AQ-COF(2 mg),复合吸附剂吸附率可达80%以上。【结论】胺化改性木质素磺酸钠对刚果红有良好的吸附效果,且具有优秀的再生性能,可以作为刚果红的优良吸附剂;共价有机框架聚合物AQ-COF与ASLS复合制备的复合吸附剂可以提升ASLS对刚果红的吸附能力,表明共价有机框架聚合物在刚果红吸附领域有良好的应用前景。

木质素磺酸钠复合气凝胶滤嘴对卷烟气的净化性能

为探索替代传统醋酸纤维滤嘴的生物质材料和进一步净化卷烟气的有害成分,降低抽烟对人体健康的伤害,文中以木质素磺酸钠、k型卡拉胶为原料,采用溶胶-凝胶法和冷冻干燥法制备出不同配比的复合气凝胶,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)等方法分别对所制备复合气凝胶的表面形貌、官能团结构、热稳定性等进行分析。同时制作醋酸纤维+复合气凝胶滤嘴,通过转盘吸烟机测试其对卷烟气有害气体的净化性能。SEM结果表明,表面形貌显示复合气凝胶具有丰富的微孔孔隙结构和粗糙表面的层状结构;FT-IR和XRD分析表明,卡拉胶的加入并没有改变木质素磺酸钠本身的官能团,卡拉胶与木质素磺酸钠通过物理作用相结合。烟气测试和TG分析结果说明,卷烟气有害成分净化性能随着木质素磺酸钠含量增加而变优,且其热分解温度高于卷烟气进入滤嘴中部时的温度,其在吸烟过程中不会发生热分解,故其为一种理想的卷烟滤嘴潜在材料。

MMT/IFR膨胀阻燃液化木质素磺酸钠基聚氨酯泡沫的制备及性能

利用木质素磺酸钠(SLS)液化产物完全替代聚醚多元醇,同时以由壳聚糖(CS)和聚磷酸铵(APP)复配组成的膨胀阻燃剂(IFR)和蒙脱土(MMT)为添加剂,制备出MMT/IFR膨胀阻燃液化木质素磺酸钠基聚氨酯泡沫(SLS-PUF/IFR/MMT)材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TG)仪、锥形量热仪、热导率测试仪和电子万能试验机等对材料的阻燃性能、热稳定性、燃烧性能、导热性能和压缩性能进行分析。研究结果表明:当IFR添加量为20%时,制备的材料100%SLS-PUF/20%IFR的LOI值达到了最高值24.3%;当IFR添加量≥16%时,制备的材料100%SLS-PUF/IFR的垂直燃烧等级达到V-0级。在此基础上,当MMT添加量为2%时,制备的材料100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT的LOI值达到了24.8%,且其垂直燃烧等级能够达到V-0级。相较于100%SLS-PUF材料,100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的峰值热降解速率、最大热释放速率和总热释放量分别降低了0.6%/min、 145.6 kW/m~2和13.9 MJ/m~2,残炭量提高了13.1个百分点,同时其表观密度和压缩强度则分别提高至58.72 kg/m~3和296.6 kPa,其热导率也达到了0.041 W/(m·K)。

苯并噁嗪与木质素磺酸钠协同阻燃聚酯复合材料的性能分析

为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的阻燃性能,以苯并噁嗪(BOZ)和木质素磺酸钠(SLS)为改性材料,制备了以PET为基体的聚酯复合材料。采用扫描电镜观察聚酯复合材料的表面形貌,通过热失重分析、差示扫描量热分析、极限氧指数(LOI)测试和垂直燃烧实验(UL-94)表征聚酯复合材料的热性能和阻燃性能,利用能量色散X射线光谱仪分析残炭情况,并使用电子万能试验机测试力学性能。结果表明:BOZ和SLS在PET基体中没有出现明显的团聚现象;当BOZ和SLS的质量比为1∶0.5、总添加量(质量分数)为10%时,聚酯复合材料的结晶度、熔融温度和残炭量相比纯PET均有所提高;聚酯复合材料的LOI值提高到了26.4%,UL-94等级达到了V-1等级,燃烧时的熔体滴落被有效抑制;残炭分析结果表明,聚酯复合材料的阻燃遵循凝聚相阻燃机理;聚酯复合材料的拉伸强度和断裂伸长率相比纯PET有所下降,但聚酯复合材料的杨氏模量相比纯PET有所提高。该研究可为聚酯复合材料的阻燃研究提供参考。

竹子碱法制浆黑液木质素磺酸钠的制备及染料分散性研究

研究了Na_(2)SO_(3)用量、反应温度、pH和反应时间对磺化木质素磺酸基含量和溶解度的影响,并对磺化木质素的磺酸基含量和溶解度影响进行了显著性分析。结果显示,木质素磺酸钠(SL)的最大磺酸基含量为1.93mmol.g^(-1),最佳溶解度为98.48%;最佳磺化条件为:Na_(2)SO_(3)用量3mmol.g^(-1),反应温度160℃,pH值12,反应时间3h。此外,研究表明,具有较高磺酸基含量的SL2(最优磺化条件)在吸附染料后,由于较大的静电排斥力,颗粒得到有效分散,边缘分离距离为1mm。在所有样品中,SL2的粒径最小(27.34μm),且在高温下具有最佳分散性。

改性木质素磺酸钠在煤沥青水浆中的性能研究

为提高煤沥青利用率,以LS(木质素磺酸钠)为主要原料,经磺甲基化和缩合反应后合成MLS(改性木质素磺酸钠)分散剂,用于制备煤沥青水浆。采用FTIR(红外光谱)、XRD(X射线衍射)和表面张力分析了MLS的结构及性质,采用响应曲面法考察其最佳制备条件,并研究浆体的分散稳定性。结果表明MLS分散剂的最佳制备条件为:磺甲基化试剂质量分数12%,甲醛质量分数18%,尿素质量分数10%,反应温度80℃,反应时间4 h。当MLS质量分数为0.5%时,最大制浆质量分数达到54.83%,而LS的最大制浆质量分数仅为51.44%。且MLS分散剂制备的浆体,属于屈服假塑性流体,符合Herschel-Bulkley模型,屈服应力较小。静置5 d后,LS和MLS制备的浆体析水率分别为3.45%和2.30%,说明MLS的降黏增稳能力较强,利于提高煤沥青水浆的工业应用。

木质素磺酸钠加强市政污泥好氧发酵重金属钝化

为探究SLS(木质素磺酸钠)对市政污泥好氧发酵重金属(Cr、Zn、Pb、Cu)钝化的影响,分别添加物料总质量0%、5%、10%、15%的SLS(标记为CK、SLS5、SLS10、SLS15)与市政污泥进行好氧发酵,并通过Pearson系数和冗余分析对理化因素与重金属开展相关性分析。重金属分析显示,添加SLS的处理组对重金属钝化效果均优于CK组,其中SLS5组对Cr、Zn、Pb钝化效果最好,钝化率分别为81.46%、32.58%、98.61%,SLS15组对Cu钝化效果最好,钝化率为41.67%。Pearson系数和冗余分析表明,Cr、Zn、Pb、Cu重金属生物有效性均与OM(有机质)呈极显著的正相关(P<0.01),而SLS5组OM的质量分数在各实验组中是最低的。在此研究条件下,添加5%的SLS对市政污泥好氧发酵重金属钝化效果最佳。

胺化木质素磺酸钠插层水滑石/Pebax混合基质膜的制备及气体分离性能研究

将胺化木质素磺酸钠(AL)通过阴离子交换法插层锌铝水滑石(LDH),得到填料AL-LDH,以聚醚嵌段酰胺共聚物(Pebax1657)为分离膜基材,制备具有一定成本优势的高CO_(2)/N2选择性混合基质膜。通过傅里叶红外变换光谱仪、X射线衍射仪进行定性和结构表征。采用SEM观察AL-LDH和LDH的微观结构。力学性能测试结果表明,3%AL-LDH/Pebax的断裂伸长率和拉伸强度分别达到464.7%和18.7MPa,比纯Pebax膜分别提升了66.4%和12.6%。AL-LDH/Pebax的CO_(2)渗透率最高可达113.60Barrer,比纯膜提高了131%,比LDH/Pebax系列提升了15%,证明AL-LDH能进一步提升混合基质膜的CO_(2)/N_(2)分离和选择性。

木质素磺酸钠在磷矿正浮选脱镁中的应用及机理研究

磷矿是不可再生的战略性矿产资源,在国民经济中具有重要的作用。我国磷矿资源储量位居全球第二,但平均品位仅有17%,且钙镁碳酸盐杂质含量高,分选难度大。测试了一种高效的白云石抑制剂木质素磺酸钠对白云石、磷灰石单矿物和人工混合矿浮选行为的影响,并通过Zeta电位和XPS等分析测试手段研究其作用机理。试验结果表明,木质素磺酸钠可以有效地抑制白云石,而几乎不影响磷灰石的浮选;Zeta电位测试结果表明,木质素磺酸钠能够阻碍油酸钠在白云石表面吸附,而几乎不影响油酸钠在磷灰石表面吸附;XPS测试结果表明,木质素磺酸钠以化学吸附的形式作用在白云石钙、镁位点,而在磷灰石表面以O-H…F氢键形式进行吸附,因此油酸钠能够取代磷灰石表面的木质素磺酸钠而不影响木质素磺酸钠在白云石表面吸附。木质素磺酸钠作为一种易溶于水、选择性好、低毒环保的白云石抑制剂,对于实现磷矿正浮选脱镁具有重要意义。

利用木质素磺酸钠制备生物质炭/ZnO/ZnS三元复合材料及其吸附性能

以制浆造纸副产物木质素磺酸钠(Sodium lignosulfonate,SL)为碳源和硫源,与醋酸锌(Zn(Ac)_(2))反应制成有机/无机杂化材料,烧结后得到生物质炭(Biochar,BC)和ZnO/ZnS的复合材料,标记为BC/ZnO/ZnS。采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征手段对BC复合材料的结构和形貌进行了分析,并充分研究了其吸附性能。结果表明,当SL与Zn(Ac)_(2)质量投料比为1∶2时,所制备的BC/ZnO/ZnS对有机污染物亚甲基蓝和阿莫西林具有最佳的去除性能,其最大吸附量分别达到166.11和185.53 mg·g^(-1)。

木质素磺酸钠磁性复合材料吸附染料的研究

文章通过多乙烯多胺修饰木质素磺酸钠,并与磁性材料进行复合制备多乙烯多胺修饰的木质素磺酸钠磁性复合材料(PMSL)。研究了PMSL材料对废水中孔雀石绿(MG)与甲基橙(MO)2种染料的吸附性能,包括吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学等。研究表明,45℃时PMSL对MG和MO 2种染料的最大吸附量可达350.7 mg/g和358.4 mg/g,吸附平衡时间为3 h。且PMSL在碱性环境下吸附MG染料效果更加显著,在酸性环境下吸附MO染料效果更显著。通过分析可知,此吸附为吸热反应,拟合模型遵循Langmuir模型和准二级动力学模型,说明为自发进行的单层吸附。循环使用5次后,PMSL对染料的去除率仍然可以达到90%以上。实验证明,环境友好型PMSL材料具有出色的吸附效果和超顺磁性。

协效阻燃木质素磺酸钠基聚氨酯泡沫材料的制备及性能

通过在聚氨酯泡沫发泡过程中加入木质素磺酸钠,同时利用次磷酸铝(AHP)和膨胀石墨(EG)作为协效阻燃剂,通过“一步法”制备出具有阻燃性能的木质素磺酸钠基聚氨酯泡沫材料(PUF).首先借助极限氧指数(LOI)测定仪对制备出的协效阻燃型PUF材料的阻燃性能进行表征。通过利用热重分析(TGA)、锥形量热测试(CONE)两种仪器对阻燃PUF材料的热稳定性和燃烧行为进行探究分析。利用场发射扫描电子显微镜(SEM),对材料燃烧后的残炭的微观照片进行分析。分析结果表明:当SLS的加入比例为原料总质量的4%(质量分数),AHP与EG的协效比为1∶4,两种协效阻燃剂的共同加入比例为30%(质量分数)时,生物质基阻燃PUF材料的LOI值增加到31.6%,协效阻燃剂的加入改善了PUF材料的热稳定性和成炭性能,从而使得材料的阻燃性大幅度增强。

木质素磺酸钠-g-聚(ODA-co-BA)的制备及对水体有机污染物的吸附性能

可生物降解有机污染物吸附材料在处理水体有机物污染和有机危化品泄漏应急处理领域引起了广泛关注。为提高可降解有机污染物吸附材料的处置速度,采用悬浮聚合法,利用烯丙基木质素磺酸盐(SLS)部分代替甲基丙烯酸十八烷基酯(ODA),以丙烯酸丁酯(BA)、SLS和ODA为单体,二甲基丙烯酸-1,4-丁二醇酯(BDDMA)为交联剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了Poly(SLS/ODA-co-BA)快速有机污染物吸附树脂。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TG)等手段对快速有机污染物吸附树脂进行了表征,并以静态有机污染物吸附倍率、微分有机污染物吸附速率和重复利用率评价了其有机污染物吸附性能。结果表明,m(BA)∶m(ODA)∶m(SLS)=6.7∶1.9∶1.4制备的Poly(SLS/ODA-co-BA)共聚物有机污染物吸附性能最佳,对氯仿的吸附量高达18.9 g/g,其吸附平衡时间仅为1 h。SLS的添加使得有机污染物吸附树脂的平衡吸附速率快了5倍。此外,Poly(SLS/ODA-co-BA)有机污染物吸附树脂回收4次时,其对氯仿的吸附量仍大于初始吸附量的90%。

木质素磺酸钠对市政污泥好氧发酵过程磷形态转化的影响

针对传统市政污泥好氧发酵过程难溶性磷酸盐向有效磷转化效率低的问题,本研究依次添加物料总质量0%、5%、10%、15%的木质素磺酸钠(SLS,分别记为CK、S5、S10、S15),探究其对市政污泥好氧发酵过程磷形态转化的影响及作用机制。结果表明:添加SLS优化了堆体理化性质,促进胡敏素(HU)向胡敏酸(HA)和富里酸(FA)转化;同时SLS可以有效提高堆体的速效磷(Olsen-P)含量,Hedley磷分级结果显示,S5、S10、S15处理组有效磷(AP)和中等可用磷(MAP)在总磷中所占比例分别为58.48%、54.36%、49.35%,远高于CK处理组(32.15%);相关性分析表明,含水率(MC)、电导率(EC)、有机质(OM)、腐殖质(HS)、FA、碳氮比(C/N)、HA是影响Olsen-P累积的主要因素,与水溶性磷(H2O-P)呈正相关并按照相关性强弱排序依次为C/N、EC、FA。综上,在市政污泥好氧发酵中添加SLS可提高堆体的磷素有效性,磷形态转化主要是通过SLS自身官能团的螯合能力以及提高堆体腐殖化程度实现。

液化木质素磺酸钠基阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

对木质素磺酸钠(SLS)先进行液化改性,再利用SLS液化产物替代聚醚多元醇,同时添加阻燃剂聚磷酸铵(APP),采用“一步发泡法”制备出液化木质素磺酸钠基阻燃聚氨酯泡沫(SLS-PUF/APP)。对SLS液化产物的物理性质进行表征,利用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试研究了材料的阻燃性能;采用锥形量热(CONE)仪、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机探究了材料的燃烧行为、残炭微观形貌和压缩性能。测试结果表明:SLS液化产物的羟值、残渣率和黏度分别为537.3 mg/g、0.77%和332 mPa·s。当SLS液化产物替代聚醚多元醇的替代率为100%时,制备的材料100%SLS-PUF的LOI值达到了20.3%,在此基础上,当APP添加量为20%时,制备的材料100%SLS-PUF/20%APP的LOI值为23.9%。当APP添加量≥19%时,材料的垂直燃烧等级达到V-0级。相较于PUF,100%SLS-PUF/20%APP的最大热释放速率和总热释放量分别降低了693.5 kW/m^(2)和7.7 MJ/m^(2),残炭量则提高了14.5个百分点,同时其压缩强度也明显提升,由74.0 kPa(PUF)提高到283.8 kPa,这说明SLS液化产物的替代和APP的添加能够在显著提升PUF材料的压缩性能的同时改善其阻燃性能。