Influence of Nitric Acid Concentration on Characteristics of Olive Stone Based Activated Carbon

In this work we investigated the effect of nitric acid concentration on the pore structure,surface chemistry and liquid phase adsorption of olive stone based activated carbon prepared by mixing process using phosphoric acid and steam as activating agents.Chemicals and textural characterization show that the increase of HNO3concentration increases considerably the total acidic groups but decreases specific surface area and pore volume.The study of adsorption in aqueous solutions of two organics,phenol and methylene blue,on raw and oxidized activated carbon indicates that the treatment of mixed activated carbon with different concentrations of nitric acid improves the adsorbent capacity for methylene blue at HNO3concentrations less or equal to 2 mol·L 1,while it has a negative effect on phenol adsorption.

碳纳米管表面硝酸氧化改性研究

利用TEM、XPS、XRD、SEM等测试手段对硝酸处理前后的碳纳米管(CNTs)的状态、结构特性、分散特性及复合材料的端面特征进行了研究。结果表明:浓硝酸氧化处理后CNTs表面的活性官能团有明显增加,CNTs在极性溶剂中分散的均匀性、浓度和稳定性得到提高,在复合材料中的分布均匀性及与树脂的界面结合能力也得到改善,表明浓硝酸氧化是实现CNTs表面改性的一种有效方法。

活性炭硝酸表面改性对催化剂分散度的影响(英文)

无论是活性炭作为催化剂载体还是在活性炭本身的催化制备过程中,催化剂在活性炭或活性炭前体上的高度分散都是至关重要的。通过X射线能谱(EDX)和扫描电子显微镜(SEM)技术直接观察、研究了活性炭表面经硝酸氧化改性对硝酸铜在煤基活性炭中分散度的影响。此外,将经硝酸表面改性的商品活性炭采用浸渍法负载上硝酸铜催化剂,再经水蒸气二次活化制备了一种新的活性炭。结果表明,硝酸处理造成活性炭吸附性能的下降,并且硝酸处理的强度越高,活性炭吸附性能的下降程度越大。然而,对硝酸处理的活性炭经简单的水洗可恢复其吸附性能。研究结果还表明,活性炭经硝酸氧化提高了炭表面含氧官能团的数量,使催化剂在活性炭的内外表面均能均匀分布,提高了催化剂的分散度和抗烧结能力。活性炭经硝酸改性后再负载硝酸铜进行二次活化制备高性能活性炭,可使硝酸铜的催化性能得到进一步的提升。

氧化处理方法与多壁碳纳米管表面羧基含量的关系

从羧基定量化出发,采用红外光谱法、热重分析法和X-射线光电子能谱法详尽研究了氧化处理方法与多壁碳纳米管(MW CNTs)上引入羧基量的关系。结果表明,硝酸氧化法、混酸氧化法和混酸与过氧化氢共同氧化法均可以使MW CNTs表面产生羧基。热重分析法和XPS分析法可以定量分析MW CNTs表面羧基的含量,并且分析结果相近。XPS分析表明,2.5m o l/L硝酸氧化48h可以使MW CNTs表面产生摩尔分数为4.80%的—COOH,而混酸(浓HNO3与浓H2SO4体积比为1∶3)氧化4h可产生摩尔分数为5.35%的—COOH,如果进一步由质量分数20%的过氧化氢氧化2h,MW CNTs表面产生的—COOH摩尔分数提高到7.55%。

表面氧化处理对炭纤维及炭/炭复合材料力学性能的影响

采用硝酸表面氧化法，对炭纤维进行表面氧化处理，考察了不同的氧化处理时间、温度和浓度对炭纤维及其炭纤维增强复合材料力学性能的影响，提出适宜的表面氧化处理条件是低温（室温）、浓酸（５０％～６５％），短时间（１５ｍｉｎ～６０ｍｉｎ）。

碳纤维表面氧化的研究

采用浓硝酸作为氧化剂氧化碳纤维，研究碳纤维表面含氧基团（包括羧基、羟基和酸性基团）与氧化时间和氧化温度的关系，并用扫描电镜和傅立叶红外光谱对碳纤维的表面含氧基团进行表征．结果发现，随着氧化时间的延长和氧化温度的升高，碳纤维表面的含氧基团均增加．当用热空气氧化时，碳纤维表面的酸性基团随温度的升高有所增加，但温度超过３５０℃时，碳纤维表面的羧基反而减少．

含乳糖酸修饰的多壁碳纳米管复合载药体系的合成及表征

以聚乙烯亚胺(PEI)修饰的多壁碳纳米管(PEI-CNT)为模板,利用异硫氰酸荧光素(FITC)和乳糖酸(LA)对其表面进行修饰,合成乳糖酸修饰的PEI-CNT复合载体,并负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX),使其成为具有靶向功能的新型抗肿瘤药物载体。采用核磁共振(1 HNMR)、透射电镜、共聚焦显微镜及流式细胞仪等测试手段分析载体的结构和性质。载药复合体系在酸性条件下的体外药物释放速率明显高于中性条件下的,同时该复合载药体系对肝癌细胞(SMMC-7721)具有一定的靶向性。

长链醚胺修饰碳纳米管衍生物及其制备方法

通过氧化后多壁碳纳米管上所引入的羧基和十八叔胺聚氧乙烯醚之间的酸碱反应,制备了长链醚胺修饰的碳纳米管衍生物,并利用红外光谱表征了醚胺功能化前后的碳纳米管上的功能基团,验证了酸碱反应形成的羧基盐的存在。通过热失重分析得出该衍生物中醚胺的质量分数高达76.8%,为改善碳纳米管在极性聚合物中的分散性及与聚合物基质间界面相互作用提供了途径。

CeO_2/ACFP催化剂低温选择性催化还原NO

采用介质阻挡放电低温氧等离子体技术进行表面改性的活性碳纤维（ACFP）为载体，进行CeO2／ACFP催化剂低温选择性催化还原（SCR）NO的研究。实验结果表明，ACF先经过低温氧等离子体技术进行表面改性后再负载CeO2，能明显提高对NO的去除率。在NO体积分数为1×10^-3、NH3体积分数为2×10^-3、O2体积分数为5％、Ar作为平衡气、反应温度为120—240℃的条件下，较理想的CeO2负载量（质量分数）为9％；在180℃用9％CeO2／ACFP为催化剂时，NO去除率为86．01％。

碳纳米管负载铂-二氧化钌纳米颗粒催化剂的制备及表征

以多壁碳纳米管(MWNTs)为载体,采用化学还原法制备了多壁碳纳米管负载的铂-二氧化钌纳米颗粒催化剂(Pt-RuO2/MWNTs),并利用透射电镜(TEM)、电化学法等技术对该催化剂形貌和电化学性质进行了表征。结果表明,大小约为4～5nm的金属纳米颗粒均匀地分散在碳纳米管上,同时考察了该催化剂在铁氰化钾溶液中的循环伏安行为以及对该催化剂进行了电化学阻抗分析。

纳米氧化锡修饰碳纳米管的研究

利用混合酸和氨水对催化裂解法制备的碳纳米管进行纯化和表面改性,然后研究了纳米氧化锡包覆碳纳米管。光谱实验结果表明,经过混合酸纯化和氨水改性后,碳纳米管表面拥有丰富的羟基、羧基和氨基等官能团。电子显微图像显示,通过回流和煅烧处理能够将纳米氧化锡包覆在碳纳米管的表面上。

硝酸表面氧化改性木质活性碳纤维

采用2~14mol/L的硝酸,在23~83℃下,对木质活性碳纤维(WACF)浸渍氧化改性1~8h后,通过Raman、XPS、水吸附和汞吸附等表征表面官能团的结构性能。结果表明,硝酸氧化能力强,可以增加氧原子浓度。酚基、醇基、羟基、羧基官能团随着硝酸浓度增大而增多,酚基和醇基随着浸渍时间的延长而减少,羟基随着浸渍时间的延长而显著增多。WACF表面的石墨化程度随硝酸浓度增大而提高,芯部石墨化程度整体提高但不随浓度梯度的变化而变化。硝酸改性后WACF的水吸附孔容降低,水吸附比表面积显著增加。WACF对HgCl2的吸附量随着硝酸浓度的增大、温度的升高和浸渍时间的延长而增大。以WACF的吸附能力为研究目标,通过对其形貌、晶体结构、表面官能团等进行表征,揭示影响水吸附、汞吸附性能的表面结构特性和化学特性的内在规律,研究结果对WACF功能化利用有指导意义。

碳纤维的硝酸氧化及表面化学分析

采用 X光电子能谱 (XPS)及化学衍生法探讨了硝酸氧化前后的碳纤维表面化学的变化。研究表明 ,高模量碳纤维的表面化学基团含量要比低模量碳纤维的低。硝酸氧化对低模量碳纤维的表面改性远比高模量碳纤维的大。硝酸氧化减少了碳纤维表面的羟基含量 ,同时增加了碳纤维表面的羧基含量。

功能化改性多壁碳纳米管的制备方法研究

通过浓硝酸氧化法制备了功能化改性的多壁碳纳米管,同时研究了回流温度、回流时间及分离方式对多壁碳纳米管功能化效果的影响,并通过红外光谱仪、SEM和TEM方法对功能化改性后的多壁碳纳米管进行了表征。实验结果显示,用浓硝酸在80℃的温度下回流6h,过氧化氢浸泡24h后,离心分离制备得到的功能化改性后的多壁碳纳米管形貌最好。

碳纳米管的改性及对Co/CNTs催化剂费托-合成反应性能的影响

对碳纳米管(CNTs)通过化学处理等方法改性进行了研究。结果表明,改性处理可有效提高CNTs的比表面积和其表面的含氧基团数量,其中硝酸共沸回流处理的效果最好,随着硝酸浓度增加可提高处理效果。使用硝酸改性后的CNTs通过等体积浸渍法制备的Co/CNTs费-托反应催化剂,显著提高了CO转化率,CH4选择性略有增加,C5+选择性略有降低,这与催化剂表面Co分散度提高且其颗粒直径较小有关。

稀硝酸对多壁碳纳米管的表面修饰

采用稀硝酸氧化法对多壁碳纳米管(MWNTs)进行表面修饰。利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)以及X射线衍射(XRD)表征了样品的形貌与结构,采用Boehm滴定法测定了MWNTs表面的羧基含量。结果表明,经稀硝酸表面修饰后,MWNTs的晶体结构遭到一定程度的破坏,但并没有影响其石墨结构,在MWNTs的表面引入了—COOH基团。

氧化处理对热解炭表面含氧基团组成的影响

借助于傅里叶红外光谱和电位滴定分析,研究了热解炭氧化前后表面含氧基团组成的变化以及氧化温度和氧化时间对热解炭表面含氧基团组成的影响。研究结果表明,热解炭表面的各种含氧基团随着氧化温度的升高和氧化时间的延长而增加,热解炭表面残留的脂肪基团减少。在不过度降低热解炭粉强度的情况下,在80℃下氧化处理2h可达到满意的氧化效果。

HTA碳纤维表面氧化的研究

用65%的浓硝酸,对HTA型碳纤维进行液相氧化处理。通过扫描电子显微镜(SEM),傅立叶变换红外光谱(FTIR)来表征液相氧化的时间和温度与碳纤维表面结构之间的关系,同时研究了HTA型碳纤维表面羧基含量随氧化时间和温度的变化规律。结果表明,硝酸氧化使得HTA型碳纤维表面产生了含氧基团,随着氧化时间的延长和氧化温度的升高,氧化刻蚀作用增强,碳纤维表面的凹槽加深、加宽,碳纤维表面的含氧基团增加,而HTA碳纤维最佳的氧化条件应为90℃下氧化10 h。

碳纳米管的表面改性及在铜基复合材料中的应用

对碳纳米管进行表面改性,能够显著提高碳纳米管的表面活性、分散稳定性及与基材的结合性,提高其在复合材料中的增强效果。以电化学制备石墨烯量子点(GQDs)作为分散剂和交联剂,对多壁碳纳米管表面(MWCNTs)进行非共价键改性得到MWCNTs/GQDs复合材料。并将改性后的MWCNTs/GQDs复合材料与商品化超细铜粉进行复合,得到具有良好导电性和抗氧化性的铜基复合材料(MWCNTs/GQDs/Cu)。结果表明,水溶液中,GQDs通过π-π键吸附在MWCNTs表面,使MWCNTs的稳定浓度高达1.0 g/L。3.0%(质量分数)的MWCNTs/GQDs复合材料与商品化超细铜粉复合后,其电导率提高5.67%IACS,抗氧化温度提高53.0℃。

氧化改性对活性炭吸附二苯并噻吩的影响

采用硝酸作为氧化剂,对树脂基球形活性炭(RCS)表面进行氧化改性,分别考察了氧化时间、氧化温度及硝酸浓度对改性RCS及附脱除油品中二苯并噻吩(DBT)的性能影响。通过N_2吸附、Boehm滴定和热重分析等手段对改性前后的RCS进行表征。实验结果表明:较为经济有效的改性工艺条件为硝酸浓度10 mol/国,氧化温度60℃,氧化时间3 h;改性RCS的比表面积和总孔体积都有所下降;硝酸改性后,RCS的表面酸性基团含量由0.83 mmoL/g提高至3.85 mmol/g;改性前后RCS吸附DBT的等温线可较好地用Freundlich方程进行拟合。