羧甲基改性沙柳木粉膜吸附Cd^(2+)的性能研究

沙柳木粉(SPP)经醚化反应制备成羧甲基沙柳木粉(CMS)。将CMS溶解到1-丙烯基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMJCI)和二甲基亚砜(DMSO)中,采用聚乙烯醇(PVA)为成膜剂,制备羧甲基沙柳木粉膜(CMSM)。探究在不同吸附条件下CMSM对Cd^(2+)的吸附性能。采用FTIR、SEM、XRD和XPS对CMSM进行表征。吸附结果表明:Cd^(2+)初始浓度为800mg·L^(-1),pH值为5,吸附时间105min,吸附温度35℃时,CMSM对Cd^(2+)的吸附效果最佳。表征结果表明:0-H、-COOH、-C-O-C-、-CH_(2)、-NH_(2),基团参与吸附Cd^(2+)的反应。CMSM表面比较疏松,有孔隙,成狭缝型。CMSM晶体内部变得蓬松,Cd^(2+)更容易被CMSM吸附。CMSM对Cd^(2+)的吸附属于多分子层吸附,同时存在化学吸附和物理吸附,且以化学吸附为主,准二级动力学模型和Freundlich等温线模型与其吸附过程相符合。

羧甲基改性纳米纤维素对颜料分散与涂料性能的影响

对纸浆纤维进行羧甲基化学改性并结合高压均质处理,制得羧甲基改性纳米纤维素(NFC),探究了羧甲基改性NFC的性能及其对颜料分散稳定性、低固含量涂料流变性的影响。结果表明,随着羧甲基取代度提高,改性NFC尺寸减小、电负性增强;其溶液具有"剪切稀化"特征,即浓度越高、黏度系数越大。颜料分散性研究结果表明,颜料分散液的黏度随羧甲基改性NFC添加量增加而增大、随羧甲基取代度提高而下降;提高NFC的羧甲基取代度及增加其添加量可提高颜料分散液的悬浮体积百分比,改善颜料分散液的稳定性。对涂料性能的研究发现,提高NFC的羧甲基取代度,涂料的假塑性逐步减弱、黏度也随之降低,在一定程度上对涂料的流变起到了调节作用。另外,当NFC的羧甲基取代度为0.4时,涂料保水值下降幅度达67.8%,保水性能得到极大改善。

响应面分析优化菊粉的羧甲基改性工艺

研究菊粉的羧甲基改性工艺条件,以碱化时间、醚化温度、醚化时间、碱用量以及氯乙酸用量为影响因素,以羧甲基的取代度为考察指标,运用Plackett-Burman设计筛选出3个对菊粉羧甲基取代度影响显著因素,即碱化时间、醚化温度和氯乙酸用量,采用响应面分析试验优化菊粉的羧甲基改性工艺。菊粉的羧甲基改性最优工艺条件为菊粉用量6.8g、碱化时间30min、醚化温度81℃、氯乙酸用量2.96g,此时菊粉的羧甲基取代度为0.66±0.000167。

打浆与羧甲基改性处理对甘蔗浆纤维形态及结晶结构的影响

甘蔗纤维通过打浆、磨浆及羧甲基化改性处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射等方法研究分析改性前后纤维形态和结晶区变化。研究结果表明:打浆及磨浆处理后的纤维,再经羧甲基改性,可以在纤维保留一定长度的前提下,在纤维微纤丝层间进行较均一低取代度羧甲基改性反应。羧甲基取代度低于0.5时,改性后的纤维基本保持原有的纤维素晶型结构。打浆及磨浆处理使得纤维结构变疏松,羧甲基改性反应在纤维微纤丝层间的进行,使纤维微纤丝层水化、层间结合力削弱,为纤维微纤丝柔性解离、制备分散性能优异的纳米纤维创造了条件。

羧甲基改性玉米芯的制备及其Cu^(2+)吸附性能研究

玉米芯用NaOH、氯乙酸钠改性,得到羧甲基改性玉米芯,扫描电镜(SEM)表征显示,改性后玉米芯表面粗糙,呈现很多孔隙和通道,对铜离子具有优异的吸附性能,对50 mg/L Cu^(2+)最大吸附率可达98%。对铜离子的吸附符合准二级动力学模型,表明这是个化学吸附过程。

基于抄纸法制备羧甲基改性高强纤维素膜及性能研究

以漂白针叶木浆为原料,氯乙酸钠为醚化剂,在碱醇体系下制备羧甲基改性纤维素。以纤维的羧基含量为评价指标,探究出较佳工艺条件为:纤维素与氢氧化钠、氯乙酸钠的质量比为1:0.30∶1.05-1.20,反应温度为70℃-75℃,反应时间为50-60 min。通过光学显微镜观察羧甲基改性前后纤维微观形态尤其是润胀情况的变化。羧甲基改性前后的纤维X-射线衍射分析,证明了改性后纤维的晶型结构没有发生变化,仍然为纤维素I型。制备出的羧甲基改性纤维素浆采用抄纸法可快速制备成高强纤维素膜。纤维素膜初始热降解温度为290.4℃,在700℃的残余物含量约为39%;可见光区的光透过率最高可达90%左右;拉伸强度和耐破指数随羧基含量的增加而增大,最高可达到148.2 Mpa、12.59 Kpa·m^(2)·g^(-1),但撕裂指数随着羧基含量的增加而下降。

十六烷基三甲基溴化铵改性CdS的制备及可见光催化性能

以硫化钠和乙酸镉为原料,通过水热合成法制备十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性CdS催化剂。利用XRD、FTIR、FESEM(EDS)和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行表征,并在可见光下对甲基橙(MO)进行降解实验。结果表明,经CTMAB改性处理后,CdS的晶体结构未发生破坏但结晶度有所提高,其形貌由原来片层状结构转变为颗粒状,表面也被有机化改性。改性CdS的禁带宽度稍有增大,但吸附和光催化性能有较大提升,0.3CdS表现出最好的光催化活性,对MO的降解速率约为CdS的14倍,光照100 min,降解率接近100%。自由基捕获和循环实验表明,h^(+)、·OH和·O^(-)_(2)均大量存在反应体系中,在经过4个循环的光催化反应后,0.3CdS的催化活性下降约43%。

甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶促进腹壁缺损修复

背景:目前用于填充腹壁缺损部位的合成高分子材料(如聚丙烯或聚酯)不仅缺乏可降解性和生物活性,还难以适应复杂形状伤口需求,因此,找到免疫原性低、组织相容性好的生物活性材料成为腹壁缺损修复研究的热点。目的:制备甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶,探讨其在腹壁缺损中的潜在应用价值。方法:(1)依次用0.25%胰蛋白酶、1%Triton X-100对猪真皮进行脱细胞处理,获得真皮细胞外基质;胃蛋白酶消化真皮细胞外基质,经甲基丙烯酸酐改性后光交联形成甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶,扫描电镜观察水凝胶的微观形貌,测试其流变学性能、溶胀性等理化性质;(2)将L929成纤维细胞接种到甲基丙烯酰化改性的真皮细胞外基质水凝胶中,检测细胞相容性;(3)将12只SD大鼠随机分为2组(n=6),创建保留腹膜的腹壁缺损模型,聚丙烯组缺损部位填充聚丙烯材料,水凝胶组缺损部位填充甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶,两组创面皮肤均用聚丙烯材料覆盖,观察创面愈合情况并进行组织学分析。结果与结论:(1)采用酶解法对猪真皮进行脱细胞后具有良好的脱细胞效果,并且原有的糖胺聚糖及胶原蛋白保留较好。扫描电镜下可见甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶为疏松多孔结构,孔径在70-120μm之间,该水凝胶的溶胀比为(16.88±3.24)%,吸水率为(94.24±1.11)%,流变学性能测试表明该水凝胶状态稳定且具有剪切变稀特点,具备可注射性;(2)CCK-8检测与Live/Dead染色结果显示,甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶具有良好的细胞相容性;(3)动物实验结果显示,实验组术后7,10,14 d的皮肤创面愈合率高于对照组(P <0.05);皮肤与肌层组织苏木精-伊红、Masson染色显示,与聚丙烯组比较,水凝胶组术后14 d的皮肤创面上皮化情况、毛囊生成、胶原纤维排列及新生血管情况更好,术后28 d的皮肤创面新生组织结构与正常组织相近,并且瘢痕增生较少,术后28 d时可见少量肌肉组织再生;(4)结果表明,甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶可促进腹壁缺损大鼠的皮肤创面愈合和肌肉组织再生。

响应面优化十六烷基二甲基苄基氯化铵改性蒙脱土脱除玉米油中玉米赤霉烯酮工艺

为提高十六烷基二甲基苄基氯化铵改性蒙脱土(1627-MMT)脱除玉米油中玉米赤霉烯酮(ZEN)的效率,在对比不同改性蒙脱土对玉米油中ZEN脱除效果的基础上,以ZEN吸附脱除率为考察指标,采用单因素实验和响应面实验优化1627-MMT脱除玉米油中ZEN的工艺条件(1627-MMT添加量、吸附时间、吸附温度),并测定脱毒前后玉米油的理化性质及总甾醇和总生育酚含量变化。结果表明:相比其他3种改性蒙脱土,1627-MMT的ZEN脱除效果最佳;1627-MMT脱除玉米油中ZEN的最优工艺条件为1627-MMT添加量5%、吸附温度105℃、吸附时间23 min,在此条件下ZEN吸附脱除率为(89.16±0.10)%,脱毒后玉米油中ZEN含量为349.64μg/kg,符合欧盟标准限量要求(≤400μg/kg);脱毒后玉米油的红值下降了72.34%,酸值下降了41.67%,过氧化值下降了42.00%,总甾醇和总生育酚的保留率分别为92.07%和85.34%,脂肪酸组成及含量无明显变化。综上,1627-MMT不仅可有效脱除玉米油中ZEN,还可降低玉米油的酸值、过氧化值及色泽,并对玉米油中的甾醇、生育酚含量及脂肪酸组成影响较小,在玉米油中ZEN的脱除中具有一定的应用潜力。

小檗碱改性羧甲基纤维素的制备及抑菌性评价

为了保护纸张并解决细菌耐药性问题,以羧甲基纤维素和小檗碱为原料,通过希夫碱反应制备了小檗碱化羧甲基纤维素(BBR-DCMC)。采用单因素实验和响应面法优化了制备工艺,采用纸片琼脂扩散法进行抑菌性测定。研究结果表明:BBR-DCMC的合成最佳工艺条件为双醛羧甲基纤维素与改性小檗碱质量比为7∶15,反应温度39.0℃,pH值为5.0,且由该响应面法所建立的模型真实可靠。此外,BBR-DCMC对细菌和霉菌有较好的抑菌防霉性,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度MIC均为0.2 mg/mL,对黑曲霉和白念珠菌的最小抑菌浓度均为0.4 mg/mL。该研究为纸质文物的保护提供了一定的理论指导。

小角x射线散射方法研究甲基改性氧化硅干凝胶的孔结构

以正硅酸乙酯 [Si(OC2 H5) 4,TEOS]为前驱体制备SiO2 悬浮液 ,分别以甲基三乙氧基硅烷 [CH3Si(OC2 H5) 3,MTES]和二甲基二乙氧基硅烷 [(CH3) 2 Si(OC2 H5) 2 ,DDS]为前驱体制备硅氧烷聚合物溶液 ,通过混合法得到两种不同的甲基改性氧化硅凝胶 .测量了凝胶的散射强度 ,计算了凝胶的孔径分布、平均孔径DSAXS、界面层厚度E等参数 ,结合氮气吸附实验 ,分析了凝胶的孔结构 .发现SiO2 一次簇团被MTES聚合物或DDS聚合物连接为二次簇团时产生微孔 ,同时甲基随聚合物连接于凝胶骨架上形成与孔隙的界面层 ,界面层的存在对孔径和气体在孔内的吸附均有影响 .辅以透射电子显微镜观测 ,证实MTES和DDS对凝胶的孔结构有很大影响 .实验证明 ,用小角x射线散射技术研究甲基 凝胶孔结构是获得凝胶微观结构的有力工具 .

羧甲基化改性纳米甘薯渣纤维素的表征

以甘薯渣为原料,利用超声辅助酸法从薯渣中提取纳米纤维素,用羧甲基化对纳米纤维素进行亲水性改性,并对其理化性质进行表征。结果表明,羧甲基纳米纤维素仍为典型的球形粒子,粒径集中分布在30~50nm,与原纳米纤维素相比,表面结构更加疏松,化学反应活性增强;改性纳米纤维素的晶型结构发生了变化,结晶度明显降低,结晶指数由原来的73.27%下降到52.83%,但其热稳定性提高;改性纳米纤维素的实测纯度>99.5%,黏度<25 mPa·s,是一种高纯度极低黏度的纳米级羧甲基纤维素,可用做食品级添加剂。

十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖复合改性膨润土对含铀废水的去除与机理研究

天然膨润土直接处理低浓度含铀废水铀去除效果有限,对其进行改性处理后吸附能力会大幅增加,但目前的改性技术较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖为改性材料,成功制备出CTAB/CTS-B吸附材料,并利用SEM、EDS、XRD、XPS、FTIR对其进行表征,重点研究了CTAB/CTS-B对铀的吸附性能及机理。结果表明:CTAB/CTS-B在pH值7.0、用量3 g/L、吸附时间2 h、振动速率180 r/min、室温的条件下对低浓度含铀废水中铀的最大去除率大于99%;吸附过程符合准二级热力学和Elovich动力学方程,吸附行为复合Langmuir方程;热力学分析表明,吸附焓变为负,低温下△G^(0)小于0,高温下△G^(0)大于0,吸附熵变△S^(0)大于0;分析吸附机理表明,离子交换、静电吸附、C—C、C—O、氨基、羟基和羰基在CTAB/CTS-B吸附铀中发挥了重要的作用,经过5次循环对铀的去除仍较好,表明CTAB/CTS-B具有较好的重复使用性。CTAB/CTS-B对低浓度铀废水中铀具有良好吸附能力,而且合成技术相对简单,更适于应用推广。

小角x射线散射法研究甲基改性氧化硅凝胶的双分形结构

以正硅酸乙酯 [Si(OC2 H5) 4,TEOS]和甲基三乙氧基硅烷 [CH3Si(OC2 H5) 3,MTES]为前驱体 ,通过共水解法和两步法制备出两种不同的甲基改性氧化硅凝胶 ,在北京同步辐射光源 (BSRF)小角x射线散射 (SAXS)站测量了凝胶的散射强度 ,计算了凝胶的平均粒径、两相间比表面积等参数 ,在此基础上分析了凝胶的分形特征 ,发现存在两个尺度上的分形结构 ,分别对应于从SiO2 原生颗粒到一次团聚体和从一次团聚体到簇团两种尺度 .辅以透射电子显微镜 (TEM)观测 ,证实由两种方法获得的凝胶具有非常不同的微观结构 .实验证明 ,利用SAXS技术研究甲基改性凝胶的分形特征是获得凝胶微观结构的有力工具 .

聚丙烯酰胺磺甲基化改性研究

主要讨论以甲醛和亚硫酸氢钠为磺甲基化试剂对聚丙烯酰胺进行磺甲基化改性,论述了改性树脂对铅离子和铜离子的最佳吸附条件。通过傅立叶红外(FTIR)对磺甲基化改性树脂进行分析,并用扫描电镜(SEM)对树脂吸附重金属离子的形貌进行表征。

多功能基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷的合成表征与膜形貌

通过聚甲基三氟丙基含氢硅氧烷与端烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸十八醇酯、烯丙基缩水甘油醚的硅氢化加成反应,制备了一种十八酯基/聚醚/环氧基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷(PSA-PFMS)。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)等仪器分别对PSA-PFMS的结构、成膜形态及性能进行表征和研究。结果表明,在棉纤维和单晶硅表面,PSA-PFMS均可成膜。在单晶硅表面,可形成粗糙度大(2μm×2μm的扫描范围内,硅膜的均方粗糙度达1.197 nm)、呈微观相分离结构的疏水膜。该膜附着在纤维表面,能使处理后织物表面水的静态接触角达到129.2°。

改性甲基铝氧烷活化的铁系催化剂聚合异戊二烯

研究了改性甲基铝氧烷(MMAO)为助催化剂的乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)/二乙基亚磷酸酯(DEP)催化剂作用下的异戊二烯(IP)聚合。考察了MMAO和DEP的用量、铝化合物和溶剂的种类对聚合的影响。结果表明,该催化剂在甲苯溶液中,50℃,相对较低的MMAO用量下([A]/[Fe]=20)及[DEP]/[Fe]=2.0时有高的催化活性。所得聚合物具有较高的3,4(含1,2)结构含量(约为60%)及较窄的分子量分布(Mw/Mn=2.0～2.5)。

Fe_3O_4@胺甲基改性植物多酚磁絮凝收集能源微藻

对落叶松植物多酚进行胺甲基化改性,将其包覆于磁性Fe_3O_4颗粒表面,制备了功能化Fe_3O_4@胺甲基改性植物多酚(Fe_3O_4@A-PP),用于能源微藻-普通小球藻的收集。采用FTIR、磁滞回线、zeta电位的方法对Fe_3O_4@A-PP磁性材料的物理化学性质进行了测定,并研究了投加方式、包覆比例对Fe_3O_4@A-PP收集微藻效能的影响。FTIR显示Fe_3O_4@A-PP具有来自A-PP的C—H、N—H和—OH等官能团。A-PP包覆对Fe_3O_4的磁性无改变。与A-PP的zeta电位相比,Fe_3O_4@A-PP的zeta电位增大了5~10mV。Fe_3O_4@A-PP中两者配比影响微藻的收集效率,当配比为20/200时,收集率达到最大值84.2%。采用Fe_3O_4@A-PP可以将磁絮凝收集时间从A-PP的30min缩短至0.5 min以内。显微图像显示,与A-PP絮凝后絮体呈片状松散团聚的状态相比,Fe_3O_4@A-PP收集的微藻细胞呈链状被Fe_3O_4包裹或团簇在其四周。吸附电中和在Fe_3O_4@A-PP磁絮凝收集微藻的机理中发挥重要作用。

沙蒿胶及其羧甲基化改性产物的性能评价

为了把固沙植物沙蒿的种籽所提取的沙蒿胶开发作为水基压裂液增稠剂,评价了该植物胶及其改性产物的基本性能。结果表明,通过羧甲基化改性可使沙蒿胶的水不溶物含量由原来的55%降至4%,其表观粘度可提高两倍以上,且改性沙蒿胶的耐温性能和抗剪切性能也较好。但改性产物仍存在不易交联等缺陷,仍需对沙蒿胶的结构与性能作进一步的研究。