聚乙烯亚胺功能化的生物炭气凝胶对铀的吸附性能研究

研究了以莲蓬粉末、壳聚糖与聚乙烯亚胺为原料,合成一种聚乙烯亚胺功能化的莲蓬生物炭气凝胶(LSBC-CTS/PEI)并用于吸附废水中的U(Ⅵ)。结果表明:LSBC-CTS/PEI呈现松散的交联网状结构,且含有非常丰富的胺基官能团,可为U(Ⅵ)的配合提供更多吸附位点;LSBC-CTS/PEI对U(Ⅵ)的选择性吸附受pH影响较大,吸附主要以单层化学吸附为主,属于自发的吸热过程,更适合用准二级动力学和Langmuir等温吸附模型描述;LSBC-CTS/PEI对铀的选择性达84.91%,最大吸附量为533.89 mg/g。该吸附材料对铀的吸附量较高、选择性较好,且固液分离方便,具有一定推广应用价值。

甲醛功能化聚乙烯亚胺-罗丹明B酰肼比率及可视化荧光测定Cr(Ⅵ)

在微波辅助条件下,合成了具有蓝色荧光特性的甲醛功能化的聚乙烯亚胺（FPEI）.在硫酸介质中,FPEI表面质子化的氨基通过静电作用吸附Cr（Ⅵ）,致使FPEI 480 nm处的荧光强度逐渐降低.同时,罗丹明B酰肼（RBH）被Cr（Ⅵ）氧化生成强荧光发射的罗丹明B,体系的吸光度在250～600 nm范围显著增强,覆盖了FPEI的激发和发射光谱,由此产生的内滤效应导致FPEI的荧光进一步降低.罗丹明B 580 nm处荧光强度和FPEI 480 nm处荧光强度的比值（F_（580）/F_（480））与Cr（VI）的浓度呈良好的线性关系,在紫外灯照射下体系的荧光由蓝色逐渐变为橙黄色,由此建立了一种新型的比率及可视化荧光测定六价铬的新方法.在最优条件下,比率荧光测定的线性范围为0.1～3.6μmol/L,检出限（3σ）为12 nmol/L,可视化荧光检测的线性范围为0.4～2.8μmol/L.该方法简单、快速,灵敏度及选择性好,用于实际样品测定的回收率为90%～109%.

甲醛功能化聚乙烯亚胺/曙红Y比率荧光法测定六偏磷酸钠

在微波辅助条件下,合成了甲醛功能化的聚乙烯亚胺(FPEI),在激发波长为340 nm时,FPEI的荧光发射波长470 nm,紫外灯下发蓝色荧光。在此激发条件下,曙红Y(Y eosin Y,EY)的荧光发射波长为540 nm,发绿色荧光。在酸性介质中,FPEI和EY通过静电作用形成FPEI/EY复合物,导致EY在540 nm的荧光显著猝灭,而FPEI本身的荧光只有微弱的降低。当加入六偏磷酸钠(SHMP)时,SHMP、EY与FPEI发生竞争结合,由于SHMP与FPEI表面质子化氨基的静电作用强于EY,EY从FPEI/EY复合物中释放导致540 nm荧光强度逐渐恢复。当SHMP与FPEI/EY混合时,EY 540 nm荧光强度与FPEI 470 nm荧光强度的比值(F 540/F 470)与SHMP浓度呈较好的线性关系,在紫外灯照射下体系的荧光由蓝色逐渐变为绿色,由此建立了FPEI/EY比率荧光快速测定SHMP的新方法。在最优条件下,线性范围为0.1~4.2μmol·L^-1,检出限(3σ)为38 nmol·L^-1。该方法选择性好、简单、快速,已成功应用于茶饮料中SHMP的分析检测。

聚乙烯亚胺改性生物炭对水中甲醛的吸附特性及影响因素研究

利用聚乙烯亚胺(PEI)通过浸渍处理玉米芯活性炭(AC)制备PEI改性AC(PEI-AC),并将PEI-AC用于吸附工业废水中的甲醛。采用单因素静态实验对影响吸附的4个主要因素(吸附剂投加量、pH值、初始浓度和吸附时间)进行分析,并结合吸附过程的动力学特征以及SEM、FT-IR和XRD等特性表征对吸附机理进行了初步探究。研究结果表明,当PEI-AC的投加量为0.3 g、pH 2、初始浓度为10 mol/L且吸附时间为2 h时,PEI-AC对甲醛的吸附量为5.92 mg/g,吸附率高达89.2%,而在相同条件下未改性AC对甲醛的吸附率仅为42.2%。因此,PEI改性可以极大地提高AC对甲醛的吸附能力。利用准一级、准二级及内扩散动力学模型对PEI-AC吸附甲醛的过程进行拟合,结果发现该吸附过程符合准二级动力学模型;进一步采用Langmuir和Freundlich模型对等温吸附过程进行描述,研究结果表明,该吸附过程符合Langmuir模型,饱和吸附量为5.79 mg/g。

多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺二次功能化表面改性超高分子量聚乙烯纤维

为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度,采用多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺(PEI)二次功能化对UHMWPE纤维进行表面改性,并通过FTIR、XPS、SEM和单丝拔出实验等方法分析改性前后UHMWPE纤维的表面特征及UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面剪切破坏情况.结果表明:经过多巴胺涂覆和PEI二次功能化后的纤维表面产生羟基和氨基等活性官能团;改性后的纤维表面粗糙度增加;改性前后纤维力学性能基本不变;改性后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度有所增加,当PEI质量浓度为5 mg/m L时,PEI二次功能化后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度为1.185 MPa,与未改性UHMWPE纤维复合材料相比,提高了65.27%.

聚乙烯亚胺功能化碳纳米管负载铂@金核壳纳米粒子的过氧化氢传感器

实验以聚乙烯亚胺（PEI）功能化的多壁碳纳米管（MWNTs）作为生长基质,电沉积金纳米粒子（AuNPs）作为晶种,采用种子介导生长法在玻碳电极（GCE）上生长铂纳米粒子（PtNPs）,以此制备了一种新型的过氧化氢（H2O2）传感器。利用电化学方法和冷场发射扫描电镜（FESEM）对此修饰电极（Pt@Au/PEIMWNTs/GCE）进行了表征。示差脉冲实验表明,该电极对H2O2有优异的电催化效果,在9.2×10^-8-2.1×10^-3mol/L范围内H2O2的浓度与电流响应呈线性关系,线性相关系数0.9994,检出限3.1×10^-8mol/L（S/N=3）。

聚乙烯亚胺功能化蛋壳膜对LAS吸附行为研究

利用聚乙烯亚胺聚合物(PEI)修饰蛋壳膜,成功合成了一种新型生物吸附材料,并将其用于吸附线性烷基苯磺酸盐(LAS),研究了吸附时间、pH值、腐殖酸(HA)以及NaCl浓度、不同种类的阴离子等因素对LAS吸附行为的影响.结果表明,PEI-蛋壳膜对于LAS的吸附属于快速吸附过程,在1h内可达到吸附平衡.不同阴离子对PEI-蛋壳膜吸附LAS的影响从大到小符合以下顺序:PO3-4,SO2-4,NO-3,Cl-,F-.

PEI功能化多孔生物炭对水中V(Ⅴ)的吸附研究

针对水体钒污染现象,以经磷酸浸渍的马缨丹为原料制备多孔生物炭后负载聚乙烯亚胺(PEI),得到PEI功能化多孔生物炭(PBC)。采用BET、扫描电镜(SEM)、EDS能谱和红外光谱(FT-IR)进行表征,并探究其对水中钒离子[V(Ⅴ)]的吸附。结果表明:PBC具有丰富的孔隙结构及表面官能团,比表面积和孔容分别为原始炭(LBC)的5.87倍和12.33倍;PBC和LBC对V(Ⅴ)的饱和吸附量分别为147.47mg/g和4.98mg/g;PBC对V(Ⅴ)的吸附行为符合Langmuir模型和拟二级动力学模型,可选择性高效吸附水中V(Ⅴ)并循环再生利用。PBC对V(Ⅴ)的吸附机理以静电作用、多孔吸附、络合及还原作用为主。

磺酸型聚乙烯亚胺单离子导体聚合物电解质的制备及其电化学性能研究

通过胺基与双键官能团的迈克尔加成反应将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸锂(AMPSLi)接枝到聚乙烯亚胺(PEI)链上,对PEI进行功能化改性制备磺酸型单离子导体PEI-AMPSLi,再与聚丙烯腈(PAN)通过静电纺丝制备纳米纤维膜。纳米纤维膜吸收电解液后得到单离子导体聚合物电解质,经热交联处理的聚合物电解质具有10.69 MPa的拉伸强度,其室温离子电导率为2.91 mS/cm,锂离子迁移数为0.89,电化学窗口为5.45(vs.Li/Li^(+))。在LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1O2)/石墨全电池中用作聚合物电解质时,0.5 C倍率电流循环时初始放电容量为171 mA·h/g,200次循环后容量保持率为77.6%。

聚乙烯亚胺涂覆短切纤维在橡胶基体中的分散研究

作为橡胶增强纤维和织物的首选涂覆技术,间苯二酚甲醛胶乳(RFL)浸渍法已经应用了数十年之久.近期许多研究表明,RFL中的甲醛具有潜在的健康和环境问题.另外,除了会对人类造成危害外,RFL的生产还需要多个加工步骤.这些加工步骤需要大量精力来准备,同时用于橡胶增强的纤维或织物进行浸涂也需要花费大量时间.

巯基功能化分离膜的制备与应用

展青霉素是一种有毒的真菌次级代谢产物,给人及动物的健康造成了潜在的威胁.本文以尼龙膜为基膜,利用聚多巴胺涂层的超强黏附特性将带有氨基的聚乙烯亚胺接枝到膜表面,通过进一步的酰胺化反应制备得到巯基功能化分离膜,并利用巯基与展青霉素的特异性结合达到去除展青霉素的目的.系统研究了制膜参数,如基膜孔径、不同的聚乙烯亚胺(PEI)相对分子质量和膜表面巯基化反应条件等对膜形态结构和性能的影响.研究结果表明,通过多巴胺的仿生改性,能成功实现尼龙膜的巯基功能化.与基膜相比,巯基化分离膜的最大孔径减小,水通量明显下降,亲水性显著提高.在动态过滤实验中,随着温度的增加,膜的吸附率明显提高,60℃时对展青霉素的吸附率可达92.9%.

舰艇用PAN-PEI纤维的制备及其吸附甲醛性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,以聚乙烯亚胺(PEI)上的胺基为功能基团,制备了PAN-PEI纤维。用酸碱滴定法、红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对纤维进行表征,模拟舰艇实际工况条件测试了纤维对甲醛的吸附性能。环境温度25℃、相对湿度50%、甲醛初始浓度为0.96 ppm:将1 g纤维放入容积为80 L的环境试验舱中,45 min后甲醛浓度下降到0.08 ppm;将100 g纤维制成滤器安装于空气净化器中,在体积为30 m3的环境实验舱内运行空气净化器50 min后甲醛浓度下降到0.08 ppm。

活性炭表面改性及其吸附室内甲醛污染物性能的研究

拟以活性炭材料为基础,针对室内甲醛污染问题,通过氨基和甲醛的反应,设计使用浸渍法在活性炭表面同时负载聚乙烯亚胺和尿素活性物质,利用活性炭表面负载的化学功能基团,提高活性炭材料对甲醛的吸附能力和吸附的稳定性。实验结果表明:5g改性的活性炭在18小时内,使密闭空间中甲醛的降低了44%,而没有改性的活性炭的净化率仅为6.9%,聚乙烯亚胺和尿素改性方法有效地提高了活性炭对于气态甲醛的吸附量。

纸张湿强剂研究进展

造纸用湿强剂具有巨大的市场潜力和发展前景。本文简要介绍6种重要的湿强树脂及其湿强机理,综述它们的制备方法和特点,以及它们的发展情况。

荧光量子效率测定的综合实验设计

根据科研成果,设计了甲醛修饰聚乙烯亚胺包覆纳米金的荧光探针合成及其荧光量子效率测试的综合实验。以聚乙烯亚胺、甲醛、四氯金酸为原料,在90℃下水浴回流1 h得到甲醛修饰聚乙烯亚胺包覆的纳米金荧光探针材料。以硫酸奎宁作为参比,通过"比较法"测试该荧光材料的相对量子产率并与"一点法"进行比较。通过本实验项目的开展,希望学生能掌握紫外可见分光光度计、荧光分光光度计及红外分光光度计几种光谱类仪器的结构及原理,掌握这些设备的基本操作技能及应用,掌握荧光量子效率的测试原理和测试方法,提高分析问题和解决实际问题的能力。