纳米多孔材料在食品中多环芳烃分析样品前处理的应用研究进展

多环芳烃(PAHs)作为在食品中广泛存在的一种持久性污染物,因其具有致癌性、致畸性和毒性备受重视。因此,如何快速、高效地检测食品中的PAHs是研究的热点,在食品分析检测过程中,样品前处理是分析来自不同基质的PAHs的至关重要的一环。当前用于分析PAHs的传统前处理技术通常耗时长、灵敏度低、消耗大量有害有机溶剂且易丢失分析物,而基于纳米多孔材料的固体萃取法是一类高效、绿色、经济的前处理技术。本综述讨论了近年来纳米多孔材料对食品中多环芳烃分析前处理的研究进展,对比了不同样品前处理技术的优缺点,旨在为检测食品中的PAHs提供高效、便捷的前处理技术借鉴。

纳米多孔材料的超临界干燥新技术

论述了超临界干燥的基本原理和实现凝胶超临界干燥操作的途径。讨论凝胶的超临界干燥操作步骤及时间。分析评述了高温超临界有机溶剂干燥、低温超临界CO2 干燥、低温超临界CO2 萃取干燥、惰性气体预加压超临界干燥和高温快速超临界反应干燥等几种新型超临界干燥操作方法及其特点。

氧化硅纳米多孔材料表面的水蒸气吸附动力学研究

采用称重法对氧化硅纳米多孔材料在温湿环境中的水蒸气吸附规律进行了实验研究.在25℃分别测定了不同孔隙率的材料在水蒸气相对蒸汽压为0.3～0.9范围内的吸附动力学曲线.分别采用不同的多层吸附等温式对材料的吸附等温线进行拟合,提出了一种双指数衰减动力学吸附模型方程,并和准一/二级动力学吸附模型一起对实验结果进行了拟合.结果表明:Redlich-Peterson、Fritz-Schlünder吸附等温式和BET多层吸附模型的拟合相关系数较大;BET多层吸附模型的拟合参数可给出单层饱和吸附量和吸附层数,吸附等温线由单层到多层存在临界点,具有明显的物理意义;氧化硅纳米多孔材料对湿空气中水蒸气的动态吸附过程可由双指数衰减模型来描述,与实验数据的相关系数在0.99以上,在整个吸附过程中均与实验数据拟合良好.

新型纳米多孔材料——金属有机配位聚合物的包结作用及其应用研究进展

金属有机配位聚合物(MOCPs)具有纳米多孔的特殊结构,且结构具有可设计性,通过MOCPs活性位点与客体分子的包结作用能够选择性地包结多种客体分子,表现出特有的分子识别能力。MOCPs作为一种新型多孔材料在择形及手性催化、吸附分离、气体储存、分子识别与传感、生物模拟、微反应器等研究应用方面具有诱人的潜力。综述了MOCPs的设计、合成及主-客体相互作用方式,并展望了这种聚合物的应用前景。

多尺度特征对纳米多孔材料辐射特性的影响

基于辐射等效介质理论,建立了纳米多孔材料的光学和辐射特性参数理论模型,计算了纳米多孔材料的有效热辐射特性参数。基于非灰体各向异性的Rosseland近似,建立了纳米多孔材料辐射换热模型,计算了纳米多孔材料的辐射热导率,分析了含不同遮光剂纳米多孔材料的辐射热导率与颗粒体积份额、颗粒平均直径的关系,揭示了纳米多孔材料内部辐射换热与多尺度结构特征和材料属性间的本构关系,为纳米多孔材料结构参数优化设计提供了依据。

TiO_2-SiO_2纳米多孔材料常压干燥制备

以廉价的TiCl4和工业水玻璃为原料,通过溶胶-凝胶法制得了TiO2-SiO2复合湿凝胶,用三甲基氯硅烷(TMCS)/乙醇(EtOH)/己烷(Hexane)溶液对湿凝胶进行改性,再经常压干燥制备了TiO2-SiO2纳米多孔材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收光谱(FTIR)和N2吸附/解吸法对纳米多孔材料的形貌和性质进行了分析。结果表明,所制备的TiO2-SiO2纳米多孔材料为轻质块状固体,具有连续多孔结构,密度为0.14～0.25g/cm3,孔隙率为88.6%～93.6%,比表面积为716.8～802.7m2/g。吸附和光催化降解罗丹明B的结果表明,n(Ti)∶n(Si)=1∶3的样品吸附率最高,20h时达到86%,n(Ti)∶n(Si)=1∶2的样品光催化降解率最高,10h时可达到94%。

在电场作用下掺Ni的二氧化硅纳米多孔材料的制备

以正硅酸乙酯为硅源 ,以无水乙醇为溶剂 ,稀盐酸和稀氨水为催化剂 ,由溶胶凝胶法制备出掺Ni的二氧化硅纳米多孔块体材料 ;在此基础上 ,应用高压电场制备出沿电场方向Ni离子呈梯度分布的材料 ;并对材料的结构。

全自动纳米多孔材料薄膜折射率和厚度测定系统

由光学原理推出薄膜折射率和厚度的计算公式,利用步进电机的全自动定位来改变p光和s光下的入射角,测到纳米材料薄膜的反射率,样机测量结果显示薄膜折射率的误差<0.1,薄膜厚度的误差<3%。

一种制备纳米多孔材料的新方法-纳米晶合金的相优先溶解法

利用纳米晶基体中的各相具有不同电化学活性的性质，在１ｍｏｌ ＨＣｌ电解液中，对用非晶晶化法制备的ＦｅＭｏＳｉＢ纳米晶进行恒电流极化，在试样两边各得到厚５μｍ，孔径小于１００ｎｍ的纳米多孔结构，多孔结构的开孔分布均匀，骨架是硼化物相．

纯水体系SiO2纳米多孔材料的低成本制备与表征

以低成本工业级硅溶胶为硅源,水为溶剂,在常压条件下干燥后制备出纳米多孔Si O2块体材料。在制备过程中,采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）来降低水的表面张力,减少样品在干燥过程中开裂和收缩,避免了繁琐的溶剂替换过程。所制备的Si O2块体密度为150～260 mg/cm^3,比表面积为91～140 m^2/g,平均孔径为15～27 nm,其室温热导率可达0.048 W/（m·K）。该方法大大缩减了制备Si O2纳米多孔材料的成本,并降低了操作工艺难度和危险,将在很大程度上推动硅纳米孔材料的工业化生产与应用。

气凝胶纳米多孔材料传热计算模型研究进展

对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结，介绍了（1）纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相／固相／辐射等不同传热模式的传热特点；（2）气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计算、数值预测以及经验关联等不同计算模型的特点及建立方法；（3）气凝胶纳米多孔隔热材料以及气凝胶复合隔热材料的整体等效热导率计算模型的研究进展。

气凝胶纳米多孔材料传热计算模型研究进展

对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结，介绍了（1）纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相／固相／辐射等不同传热模式的传热特点；（2）气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计算、数值预测以及经验关联等不同计算模型的特点及建立方法；（3）气凝胶纳米多孔隔热材料以及气凝胶复合隔热材料的整体等效热导率计算模型的研究进展。

气凝胶纳米多孔材料传热计算模型研究进展

对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结，介绍了（1）纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相／固相／辐射等不同传热模式的传热特点；（2）气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计算、数值预测以及经验关联等不同计算模型的特点及建立方法；（3）气凝胶纳米多孔隔热材料以及气凝胶复合隔热材料的整体等效热导率计算模型的研究进展。

脱合金法制备Fe基纳米多孔材料及其催化性能

近年来,纳米多孔金属材料成为催化和传感器等领域的研究热点。本研究将铁基非晶合金和脱合金工艺相结合,制备具有催化性能的纳米多孔材料。采用真空感应熔炼装置和真空急冷甩带装置制备宽1mm×厚25μm的Fe_(60)Pd_(20)P_(20)非晶合金条带,并借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对非晶合金条带进行表征。将Fe60Pd_(20)P_(20)非晶合金作为电化学脱合金的前驱体材料,在25℃、1mol/L H_2SO4电解液中进行1h恒电位脱合金处理,成功制备出具有均匀三维连通孔道结构的纳米多孔金属材料。经电化学测试表明,恒电位0.72V获得的纳米多孔材料,在0.5mol/L H_2SO4+0.5mol/L HCOOH溶液的循环伏安曲线中,较原非晶合金的氧化峰电压负移约0.4V,氧化峰电流密度提高约15倍,该纳米多孔材料对甲酸的分解有明显的催化性能。

纳米多孔材料气凝胶研究现状

第5届国际气凝胶学术讨论会(The 5th International Symposium on Aerogels,简称ISA5)于1997年9月8～10日在法国南部的蒙彼利埃举行。出席会议的代表130多人,交流论文123篇,其中邀请报告9篇,报告的内容涉及材料制备、结构控制与物性测量、应用开发等3个方面。 1 气凝胶材料近年来属于介观体系的原子团簇和纳米材料已成为材料、物理与化学等学科的研究热点,这些材料极大的表体效应导致许多奇异的性质。大量的研究工作集中于金属和半导体团簇、富勒烯、纳米碳管和纳米陶瓷材料的合成与表征,而气凝胶就是一种由原子团簇交连而形成的典型纳米多孔材料。

纳米多孔材料—层柱粘土制备研究现状及趋势

层柱粘土是一种新型的纳米多孔材料 ,本文着重介绍了层柱粘土制备的基本原理、主要制备工序、各工序工艺条件及其对层柱粘土结构与性能的影响。简述了一些新的制备方法。

制备纳米多孔材料的模板自组装技术

纳米自组装技术的突出优点是:通过改变相应模板的形状和大小可以实现对不同材料形状、结构和大小的预先控制,从而拓展了它的应用范围。本文主要阐述了纳米多孔材料模板自组装技术的原理和工艺流程,介绍了这种技术的几种典型方法的最新进展,并比较了各种方法的优劣,同时展示了它的应用前景。

钯锰纳米多孔材料对乙醇的电催化氧化

采用熔体快淬结合去合金化法制备了钯锰纳米多孔材料(NP-PdMn)。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征,并研究了其在碱性条件下对乙醇氧化的电催化活性。表征显示,NP-Pd Mn为具有三维双连续纳米多孔结构的棒状材料;锰取代了晶格中部分钯的位置使得晶面间距变小;部分钯和锰在材料表面以氧化态存在。催化性能分析表明,与商业Pd/C相比,NP-PdMn/C催化剂具有优于商业Pd/C的催化活性和稳定性。

煤基固废制备纳米多孔材料研究进展

作为典型的铝硅酸盐固体废物,粉煤灰、煤矸石、气化渣等煤基固废中SiO2和Al2O3含量可达60%~90%,因此可将其作为硅源和铝源以制备具有高附加值的纳米多孔材料。主要综述了国内外利用粉煤灰、煤矸石、气化渣等煤基固废以制备纳孔材料的研究进展与反应机理,并对煤基固废制备纳孔材料进行总结与展望,以期为煤基固废高值化利用的进一步发展提供参考。指出目前煤基固废制备纳孔材料研究大多处在实验室研究阶段,尚未实现工业化生产,需解决合成过程中存在的沸石分子筛产品纯度低、成本高以及环境污染等问题,但以廉价煤基固体废物合成高值化纳孔材料的研究方向极具价值与潜力;合成纳米多孔材料的工艺种类和路线极其多样,难以找到相对普遍适用的方法,其合成机理有待进一步探究,且缺乏利用气化渣或数种煤基固废协同制备沸石分子筛等纳孔材料方面的研究。根据各煤基固废的具体矿相、物化成分等性质,有针对地设计并制备特定的纳孔材料,可发挥纳孔材料具有较大的比表面积、较窄的孔径分布、较大的孔隙体积等优良性质,使其具有良好的吸附能力。未来研究可集中于寻找更加经济、简便的活化和后续处理方法以提高纳孔材料的纯度和固体原料转化率,缩短工艺流程、减少药品消耗、降低合成成本以实现工业化生产,提高纳孔材料的性能如增大比表面积和孔隙体积等,开发多种煤基固废协同作用制备工艺及探究协同机理以求优势互补。

界面效应对纳米多孔材料宏观弹塑性力学性能的影响

当多孔材料的孔洞为纳米尺度时,基体/孔洞的界面效应会对这种材料的弹塑性力学性能产生较大影响.本文通过理论分析将描述界面效应的传统数学界面模型等效为具有一定厚度的界面相模型,并基于ABAQUS的UMAT子程序开发了界面相材料模型.以此为基础,采用有限元数值模拟的方法,研究了孔隙率、孔径尺寸及界面残余应力对纳米多孔金属材料宏观弹塑性拉伸-压缩性能的影响.结果表明,孔径尺寸和界面残余应力一定时,孔隙率增大引起有效弹性模量和屈服强度减小;若孔隙率与界面残余应力保持不变,孔径尺寸增大会引起有效屈服强度和流动应力增大;界面残余应力会导致纳米多孔金属拉伸-压缩曲线存在明显的不对称现象;由于界面相的负刚度效应,当纳米多孔金属变形到一定程度时呈现出软化现象,即宏观应力随变形增加而减小.