剧烈-温和阳极氧化结合法快速制备有序阳极氧化铝膜的研究

本研究采用剧烈–温和阳极氧化(hard anodization-mild anodization,HA-MA)结合快速制备高度有序多孔阳极氧化铝(porous anodic alumina,PAA)膜的方法,即先利用HA在铝表面快速形成有序凹坑阵列,然后再对表面留有有序凹坑的铝基进行温和阳极氧化,制备出有序PAA膜。研究了剧烈阳极氧化时氧化电压、氧化时间对所制备PAA膜有序度的影响。研究结果表明,HA-MA结合法制备PAA膜的优化HA参数为:0.3 mol/L硫酸、80 V、10 min。HA-MA结合法所制备PAA膜的有序性和机械稳定性与二步温和阳极氧化法的相近,但形成有序PAA膜所需的时间为4.5 h,约为温和阳极氧化法的1/4,极大地提高了高度有序PAA膜的制备效率。

去除竹类茎秆中木质素的方法和工艺研究

为了提高木质素去除率和降低纤维素损失率,首先通过单因素和正交试验方法对碱处理竹类木质素的主要影响因素进行分析,在正交试验条件溶液质量分数5%NaOH,温度30℃,时间48 h,固液比1∶10下酸不溶木素的去除率达到51.2%时,对应纤维素损失率为10.2%。在上述正交试验条件下,再采用温和碱/氧化法进行预处理,结果表明,酸不溶木素去除率为67.8%,同比增加了32.4%;纤维素损失率为13.7%,同比增加34.1%。

以生物质基为碳源制备碳量子点的研究

目前,以生物质碳源制备碳量子点(CQDs)存在收率和荧光量子产率普遍偏低的问题,且在制备方法中,有耗时时间长,操作繁琐等缺陷。为此,本研究对比了3种不同的制备方法:(1)分别以化学纯葡萄糖和天然作物藜麦为生物质碳源,采用传统水热方法制备CQDs。(2)以葡萄糖和藜麦在水热过程中产生的副产物氢碳为生物质碳源,采用温和氧化法(NaOH/H_(2)O_(2))制备CQDs。(3)分别以葡萄糖和藜麦为生物质碳源,经管式炉碳化后采用温和氧化法制备CQDs。通过对以上3种制备方法的比较表明,以生物质基直接经管式炉碳化后得到的氢碳为碳源,采用温和氧化法制备得到的CQDs,其收率和荧光量子产率普遍高于传统水热法以及水热温和氧化法。其中,以天然生物质藜麦为碳源时的收率可达43.17%,与化学纯生物质碳源为原料时的收率具有可比性,并且其原料成本更低,表明热分解/温和氧化法是实现大规模制备CQDs的可行方法。对热分解/温和氧化法合成的CQDs进行了表征及性能测试,结果表明,其对Pb^(2+)有一定的荧光猝灭选择性,有望用于Pb^(2+)的定量检测。