离子液体@TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能

利用—Si—O—共价键将离子液体嫁接在纳米TiO_2表面,制备离子液体@TiO_2纳米复合材料,并利用红外光谱、差热分析、元素分析等技术手段进行了分析。光催化性能研究表明,在紫外光照射60 min后,[C8tespim]Br@TiO_2([C8tespim]:N-3-(3-三乙氧基硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑)复合材料能够将甲基橙100%脱色,明显优于TiO_2P25的光催化降解性能。同时发现其光催化性能与阴离子类型有密切关系,活性顺序为[C8tespim]Br@TiO_2<[C8tespim]PF6@TiO_2<[C8tespim]Tf2N@TiO_2。

离子液体/金属有机框架复合材料捕集分离CO_(2)

由于全球气候变化加剧和极端天气的增加,CO_(2)捕集分离已经不单单具有重要的战略意义,更关乎人类的生存。近年来,用于捕集分离CO_(2)的新型材料层出不穷,其中,离子液体(ionic liquids,ILs)具有可调变的化学结构和独特的物理化学性质,例如低挥发性、高热稳定性和较好的溶解性,从而引起了广泛关注。同时,金属有机框架结构材料(metal-organic frameworks,MOFs)在CO_(2)捕集分离方面也表现出优异性能。基于此,本文总结了ILs与MOFs相结合的ILs/MOFs复合材料捕集分离CO_(2)的研究进展,主要包括ILs负载于MOFs材料和对MOFs进行改性的吸附分离、MOFs材料分散于ILs中形成多孔液体的吸收分离、膜分离等方法的研究现状,同时,深入探讨了各方法的优点和不足之处,并对ILs/MOFs复合材料在CO_(2)捕集分离中的应用前景和发展趋势进行了展望。

二维GO、MXene和MoS_(2)限域离子液体复合膜用于碳捕集

工业化的急速发展导致大气中CO_(2)的浓度急剧增加,给人类的生活带来了严重的威胁.因此,亟需发展碳捕集、利用与封存技术用于降低CO_(2)的排放量.在多种方法中,膜分离技术逐渐成为全球碳捕集技术的主要发展方向.膜材料是膜的核心,随着新型制膜材料的不断涌现,一系列高性能气体分离膜层出不穷.离子液体(ILs)作为一种新型材料,因其在CO_(2)分离过程中具有不易挥发、结构可调、对CO_(2)有优异的亲和力等特点而备受欢迎.然而,由于ILs的高黏度和高成本限制了其在工业领域的应用.将ILs与二维纳米材料相结合,得到的新型复合膜兼具ILs和二维纳米材料的优势,可突破ILs的缺陷,成为未来膜材料的研究趋势之一.本综述以ILs为核心,重点介绍了将IL限域于二维氧化石墨烯(GO)、MXene和MoS_(2)纳米材料的研究进展,讨论了ILs的性质;总结了不同ILs与二维GO、MXene和MoS_(2)材料所构建的气体分离膜在CO_(2)捕获中的应用;讨论了ILs在气体分离领域中的优势和挑战,并提出了未来的研究和发展机会.

离子液体表面活性剂模板控制Nd_(2)O_(3)纳米颗粒的合成和形貌演化研究

研制一种新型离子液体表面活性剂模板,用于合成具有不同形态的单分散钕纳米颗粒。研究表面活性剂浓度和种类对制备过程的影响,采用多种分析技术对前驱体和Nd_(2)O_(3)纳米颗粒进行测定。结果表明,添加的表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(Cocoamidopropyl Betaine,CAPB)或1-十四烷基-3-甲基咪唑氯([C14mim]Cl)离子液体对产物有很大影响。随着CAPB浓度从0到20倍临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)的增加,Nd_(2)O_(3)的形貌从短纳米棒、纳米球、不规则薄片和高度规则的叶状纳米颗粒向环球形纳米颗粒转变,上述Nd_(2)O_(3)的物相都相同。然而,从形貌来看,添加[C14mim]Cl制备的Nd_(2)O_(3)与添加CAPB制备的Nd_(2)O_(3)有很大不同。表面活性剂浓度影响沉淀过程,表面活性剂形成不同的胶束结构,作为引导沉淀反应的液体模板。该合成过程简单,离子液体表面活性剂可用于制备纳米颗粒,组装具有新结构和新功能的纳米材料。

纳米颗粒强化离子液体-醇胺水溶液捕集CO_(2)研究

开发吸收性能好、腐蚀性低等优点的新型吸收剂是燃烧后捕集CO_(2)化学吸收法的研究热点。由于良好的稳定性以及对吸收容量的提高,离子液体成为极具潜力的吸收剂之一,为了探究离子液体增强效果与机理,总结了阴离子与阳离子离子液体的研究进展;近年来,纳米流体在CO_(2)捕集领域中的应用得到广泛研究,许多研究证明了纳米流体对CO_(2)吸收性能的增强作用,综述了纳米流体的制备以及CO_(2)捕集机理。

阳离子聚氨酯/CeO_2纳米复合材料的制备

The cationic polyurethane/CeO 2 nanocomposite dispersion has been synthesiz ed by adding ceria organosol to pre-polymer of polyurethane and then adding neutralization reagent and water to give an emulsion. FTIR analysis shows blue shift of the absorpsion band of CeO 2 . TEM micrograph shows that CeO 2 nano- particles ar e uniformly dispersed in polyurethane. Polyurethane/CeO 2 nanocomposite has high absorption at the region lower 350 nm.

纳米CeO_2/阴离子聚氨酯复合材料

采用纳米微粒直接分散法合成了纳米 Ce O2 /阴离子聚氨酯复合材料 ,粘度分析表明 ,随着纳米Ce O2 含量的增加 ,复合材料的粘度降低 ;FT- IR分析表明 ,Ce O2 的吸收峰出现蓝移现象 ;TEM和光散射粒径分析表明 ,复合粒子仍以纳米量级存在 ,平均粒径为 35 nm,且呈单分散状态 ,Ce O2 纳米粒子均匀分散在聚氨酯中。

离子液体在碳纳米管功能化及复合材料中的应用研究进展

离子液体具有低毒性、不易挥发、高的离子传导率、高的化学和热稳定性等特殊的性质,近几年在碳纳米管中的应用研究引起了广泛的关注。本文作者综述了离子液体近年来在碳纳米管的共价功能化、非共价功能化和聚合物复合材料中的应用研究进展,重点论述了其优势及展望。

离子液体中制备碳纳米管复合材料的研究

与传统的溶剂相比,离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂及优良电解质,在碳纳米管复合材料制备中得到了广泛的应用。对近年来利用离子液体合成出的碳纳米管/金属复合材料、碳纳米管/纤维素复合材料、碳纳米管/聚合物复合材料,以及在高分子离子液体、离子液凝胶中制备的碳纳米管复合材料进行了综述,介绍它们的优势及特点。对今后离子液体在碳纳米管复合材料制备中的研究和发展重点做了展望。

机械活化-放电等离子法烧结FeAl／Al_2O_3纳米复合材料

利用机械活化-放电等离子(MASPS)的方法,将铁粉、铝粉和Al2O3粉的混合粉末通过高能球磨进行机械活化,并利用放电等离子快速烧结得到FeAl／Al2O3块体材料,讨论了Al2O3的活化作用及烧结工艺对复合材料组织与性能的影响。结果表明:利用MASPS法可以制备出致密且晶粒细小的FeAl／Al2O3纳米复合材料,最高致密度可以达到96．4％。

SnO2-MoO3-x/CNTs纳米复合材料在锂离子电池负极中的性能

为了改善SnO2-MoO3-x纳米复合材料在锂离子电池负极中的性能,通过水热法制得SnO2-MoO3-x/CNTs纳米复合材料,并研究CNTs的含量对纳米复合材料性能的影响;通过XRD与SEM对所得纳米复合材料进行表征,将材料组装为扣式电池,利用电化学工作站、蓝电电池测试系统等进行电化学性能测试。结果表明:CNTs的加入可以有效减小SnO2-MoO3-x纳米复合材料表面团聚现象,对纳米复合材料的电化学性能方面有明显的改善;当CNTs的加入质量分数为15%时,SnO2-MoO3-x/CNTs纳米复合材料的电化学性能最好,在100圈循环后仍然具有532.6 mA·h/g的放电比容量,库伦效率高达99.0%。

微波助离子液体中TiO_2/PEMA复合材料的制备及性能

在离子液体([Bmim]BF_4)中采用微波辐射加热法合成了TiO_2/PEMA复合材料,用XRD、SEM和IR对其进行表征。通过测试复合材料在乙酸乙酯中的吸光度及对甲基橙溶液的降解率,考察离子液体用量、微波功率、反应温度和反应时间等因素对复合材料分散性和光催化活性的影响。结果表明,制备TiO_2/PEMA复合材料的最佳条件:离子液体2.0 mL,钛酸丁酯3.4 mL,甲基丙烯酸乙酯1.0 mL,微波功率600 W,反应温度70℃,反应时间45 min。制备的复合材料亲油性大大提高,在乙酸乙酯中有较好的分散性,该复合材料不需要高温焙烧就具有较高的光催化活性,紫外光照射1.5 h,甲基橙降解率为99.4%。

SiO_2纳米管对液体硅橡胶微孔复合材料性能的影响

以SiO2纳米管作为填料加入到液体硅橡胶(LSR)中,并以粒子沥滤法制备了LSR微孔材料。研究表明,适量SiO2纳米管的加入,可以使材料的损耗因子变大,阻尼效果变好;弹性模量明显降低;对其拉伸强度和撕裂强度也有一定的补强作用,加入2%(质量分数)的SiO2纳米管可使拉伸强度达到最大值;加入1%(质量分数)的SiO2纳米管时撕裂强度最大。

微波辐射离子液体中TiO_2/PS-PEMA复合材料的制备及其性能

以钛酸丁酯为前驱物,在离子液体([Bmim]BF_4)中采用微波辐射加热法合成了TiO_2/PS-PEMA复合材料。通过测试复合材料在乙酸乙酯中的吸光度以及对甲基橙溶液的降解率,考察了离子液体用量、微波功率、反应温度和反应时间等因素对复合材料分散性和光催化活性的影响。结果表明,制备TiO_2/PS-PEMA复合材料的最佳条件为:离子液体用量2.0 mL,微波功率700 w,反应温度70℃,反应时间45 min和引发剂过硫酸钾用量0.10 g。制得的复合材料亲油性大大提高,在乙酸乙酯中有较好的分散性,对甲基橙具有较高的光催化降解活性。

还原氧化石墨烯@TiO2纳米复合材料的制备及光催化性能研究

采用液相自组装-高温还原法,以纳米TiO2和氧化石墨烯(GO)为原料,制备得到了还原氧化石墨烯@纳米TiO2(rGO@TiO2)复合材料。利用X射线衍射、红外吸收光谱、扫描电子显微镜及能谱分析和拉曼光谱对样品的晶体结构、表面形貌、元素组成进行了表征;采用接触角测试对样品的疏水性进行了评价;以染料亚甲基蓝为目标降解物,以紫外光为光源,对rGO@TiO2的光催化活性进行了评价。结果表明:该方法成功制备出rGO@TiO2复合材料,且复合材料中rGO很好地吸附在TiO2表面;rGO@TiO2表现出一定的疏水性,水接触角可达129.4°;而且rGO@TiO2对亚甲基蓝具有很好的光降解作用,10min内的降解率达到75.9%。

锂离子电池负极纳米SnO_2/C复合材料的制备与性能

采用一种简单低成本的方法,以蔗糖作为碳源,在氮气气氛下以不同温度焙烧合成纳米SnO2/C复合材料.并对所得样品进行XRD,TEM表征及电化学性能测试.XRD结果表明复合材料中碳是无定形的.透射电镜(TEM)结果显示SnO2平均粒径为10 nm左右,并被碳均匀包裹.纳米SnO2/C复合材料作为锂离子电池负极材料呈现高的库伦效率和较好的循环稳定性.

NH_(2)-UiO66/rGO纳米复合材料的制备及其在铅离子和镉离子电化学传感中的应用

制备了NH_(2)-UiO66和电化学还原氧化石墨烯(rGO)的混合材料NH_(2)-UiO66/rGO,并将其成功地用于电化学同时检测镉离子(Cd^(2+))和铅离子(Pb^(2+))。通过采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射和各种电化学技术对材料的形貌及其电化学性质进行了表征。结果表明:NH_(2)-UiO66/rGO具有较NH_(2)-UiO66明显改善的电化学性质。所构建的电化学传感平台在优化条件下可以实现对Cd^(2+)和Pb^(2+)的灵敏检测。此外,该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,在实际样品检测中也具有广阔的应用前景。

离子液体在碳纳米管/橡胶复合材料中的应用进展

离子液体作为一种绿色溶剂,具有毒性低、不挥发、不燃烧、电导率高、热稳定性和化学稳定性好等优点,近几年在碳纳米管复合材料研究中引起广泛的关注。分析了碳纳米管/橡胶复合材料性能优势和存在问题,重点论述离子液体在改性碳纳米管/橡胶复合材料中的应用,并对其应用前景进行了展望。

离子液体中制备纳米TiO_2/纤维素复合纤维及产物的光催化性能

纳米TiO2/纤维素的复合纤维可以用于纺织、材料和催化等领域。在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)离子液体中,将纳米TiO2粉末与纤维素浆粕共混,采用湿法成型技术制备不同含量的纳米TiO2/纤维素纤维复合纤维。通过力学测试、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对所得复合纤维的力学性能、形貌和结构等进行表征;以亚甲基蓝为模型物,对其光催化性能进行测试。结果表明,TiO2质量分数对复合纤维的形貌和性能影响显著,随TiO2质量分数由2%增大至16.7%,复合纤维的断裂强度降低,初始模量由0.139 cN/dtex降至0.077 cN/dtex,光催化性能先降低而后增强,其中含TiO2 16.7%的复合纤维催化性能较强。以[BMIM]Cl离子液体为介质,湿法纺丝制备有光催化活性纳米TiO2/纤维素纤维的方法是可行的;综合考虑,含TiO2 2.0%的复合纤维性能较佳。

离子液体助介孔TiO_2/CoFe_2O_4磁性复合光催化材料的制备及性能

采用离子液体辅助溶胶-凝胶法制备了可磁分离光催化材料IL-TiO2/CoFe2O4。采用VSM、XRD、BET、TEM表征样品的磁性能、结构和形貌。以亚甲基蓝为模拟污染物,在模拟太阳光下考察样品光催化性能。研究结果表明,样品IL-TiO2/CoFe2O4在350℃焙烧后具有介孔结构,比表面积达125.7m2/g,远高于相同条件下无离子液体辅助制备样品TiO2/CoFe2O4(46.1m2/g)的比表面积。在350℃焙烧温度下IL-TiO2/CoFe2O4光催化活性优于其它样品的光催化活性,是相同焙烧温度下TiO2/CoFe2O4光催化活性的6倍。IL-TiO2/CoFe2O4磁饱和强度为2.19×10-2 T,可在外磁场作用下实现催化材料的回收,循环使用3次仍能保持良好的催化活性。