MoS2-壳聚糖气凝胶原位还原金硫代硫酸根络合离子的基础研究

硫代硫酸盐提金技术因环境友好、可处理复杂矿石等优点,被认为是最具潜力的无氰提金技术,然而该技术尚未能实现规模化工业应用,其主要技术瓶颈是浸出液中的金硫代硫酸根络合离子(Au(S2O3)23-)无法高效富集。为此,构建了三维多孔MoS2-壳聚糖气凝胶(MoS2-CSA),深入考察了MoS2-CSA回收Au(S2O3)23-的性能。结果表明,MoS2-CSA不仅具有极好的Au(S2O3)23-富集能力(高达718.3 mg/g,于107.6 mg/L Au(S2O3)23-溶液),而且可将Au(S2O3)23-原位还原为金纳米颗粒,既解决了硫代硫酸盐提金技术中Au(S2O3)23-难以高效富集的技术瓶颈,同时极大地简化了传统提金技术中金络合离子的回收工艺。此外,MoS2-CSA克服了纳米材料无法有效固液分离的难点,实现了简易的回收。机理研究表明,MoS2-CSA具有强烈的光电响应能力,在可见光激发下可产生大量光生电子,实现了金的原位还原。研究结果为硫代硫酸盐提金技术中Au(S2O3)23-的回收提供了新的思路,有望推动硫代硫酸盐提金技术的快速发展。

重组人干扰素α-2b凝胶联合壳聚糖抗菌膜治疗CIN患者LEEP术后的疗效

目的:探究重组人干扰素α-2b凝胶联合壳聚糖抗菌膜治疗子宫颈鳞状上皮内病变(CIN)患者宫颈环形电极切除术(LEEP)术后的疗效。方法:以随机对照法将2020年3月—2022年3月我院行LEEP术的CIN患者96例分为研究组(48例)、对照组(48例)。对照组术后采用壳聚糖抗菌膜治疗,观察组术后采用重组人干扰素α-2b凝胶联合壳聚糖抗菌膜。比较两组临床疗效、阴道微环境恢复情况以及治疗前后免疫功能指标(CD3^(+)、CD4^(+)、CD8^(+)、CD4^(+)/CD8^(+))、CXC亚家族趋化因子13(CXCL13)、C反应蛋白(CRP)、生长分化因子15(GDF-15)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平和并发症发生率。结果:观察组总有效率高于对照组(P<0.05);治疗后观察组阴道微环境恢复率高于对照组,阴道分泌物pH值、Nugnet评分低于对照组(P<0.05);治疗后观察组CD4^(+)/CD8^(+)、CD3^(+)、CD4^(+)高于对照组,CD8^(+)低于对照组(P<0.05);治疗后观察组血清TNF-α、CRP、CXCL13、GDF-15水平均低于对照组(P<0.05);治疗后观察组并发症总发生率低于对照组(P<0.05)。结论:重组人干扰素α-2b凝胶联合壳聚糖抗菌膜可提高患者CIN术后治疗效果,缓解患者临床症状,改善免疫调节功能,调节阴道微环境。

用于激光照明的荧光粉@SiO_(2)气凝胶复合发光材料的制备与发光性能研究

通过溶胶-凝胶法成功制备了Tb_(3)Al_(5)O_(12)(TAG)荧光粉。热分析数据证实,增加H_(3)BO_(3)摩尔比会导致最终相的转变温度降低。同时,通过扫描电镜观察到,H_(3)BO_(3)摩尔比的提高会导致荧光粉颗粒尺寸增大。在激发波长为275 nm的条件下,发射光谱在480~650 nm范围内出现了由Tb^(3+)的5d→4f跃迁产生的多个发射峰。然后通过物理掺杂和超临界干燥工艺成功制备了荧光粉@SiO_(2)气凝胶复合发光材料。与荧光粉相比,荧光粉@SiO_(2)气凝胶复合发光材料的内量子产率显著增加,可达63.64%。采用波长为355 nm的激光源激发荧光粉@SiO_(2)气凝胶复合发光材料,可实现长距离无导线方式发光,并具有良好均匀性。以上结果证明了荧光粉@SiO_(2)气凝胶复合发光材料在激光应急照明领域具有潜在的应用前景。

不同改性剂对SiO_(2)气凝胶性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS-28)为硅源,以5种不同的改性剂(甲基三乙氧基硅烷MTES、二甲基二乙氧基硅烷DMDES、三甲基乙氧基硅烷ETMS、三甲基氯硅烷TMCS、六甲基二硅氮烷HMDZ),使用溶胶-凝胶法,通过超临界干燥工艺制备疏水SiO_(2)气凝胶。通过比表面积分析仪、扫描电镜、热重分析仪等多种表征方法,全面揭示了SiO_(2)气凝胶的孔结构、微观形貌和热稳定性等性能。结果表明:改性后的SiO_(2)气凝胶比表面积900~1024m^(2)/g,密度0.092~0.128g/cm^(3),平均孔直径14.67~18.3nm,均显著优于未改性;SEM结果显示孔结构更加均匀,孔隙率更大;疏水性TMCS>HMDZ>ETMS>DMDES>MTES;改性后的SiO_(2)气凝胶的热稳定性更好,其中TMCS和HMDZ改性的热稳定性最好。

不同硅源SiO_(2)气凝胶的多孔结构和吸附性能

分别以硅酸钠、正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)/二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)为硅源,通过溶胶-凝胶法和超临界干燥工艺制备了SiO_(2)气凝胶。利用SEM和BET等方法分析不同硅源制备的SiO_(2)气凝胶的微观形貌和孔结构特性;分析不同硅源SiO_(2)气凝胶对二氯甲烷、甲苯等有机溶剂的吸附特性。结果表明,以硅酸钠为硅源所制备的SiO_(2)气凝胶具有最佳的有机物吸附特性,并具有较高的透明度;以MTES或DMDES为硅源制备的SiO_(2)气凝胶具有微米级大孔,且表现出较好的柔性特点。利用不同吸附模型对吸附数据进行了拟合分析。结果表明,SiO_(2)气凝胶对二氯甲烷、甲苯等不同有机溶剂的吸附量变化曲线更符合准一级吸附动力学模型。

聚丙烯腈基预氧丝复合SiO_(2)气凝胶毡制备及性能研究

以正硅酸乙酯为硅源、乙醇为溶剂、氨水为催化剂,采用溶胶—凝胶法和CO_(2)超临界干燥工艺制备SiO_(2)气凝胶。以聚丙烯腈基预氧丝作为复合基材改善SiO_(2)气凝胶的力学性能,制备聚丙烯腈基预氧丝复合SiO_(2)气凝胶毡,探究其制备工艺及热学、力学性能。结果表明:硅源越纯,制备出的聚丙烯腈基预氧丝复合SiO_(2)气凝胶毡导热系数越低;采用真空负压工艺制备预氧丝复合气凝胶毡浸胶最均匀,表面褶皱少,无气泡、无浮胶且性能稳定;凝胶时间在1.5 h左右制备出的预氧丝复合气凝胶毡表面浸胶情况最佳;预氧丝复合气凝胶毡厚度越厚隔热性能越好;SiO_(2)气凝胶与聚丙烯腈基预氧丝复合后绝热毡的力学性能良好。

液-液溶剂置换法制备超疏水SiO_(2)气凝胶

在保温领域中,SiO_(2)气凝胶以其突出的性能而备受关注,但有机硅源的制备成本高,限制了其推广和应用。为了降低生产成本,研究人员将目光投向了无机硅源,但无机硅源制备SiO_(2)气凝胶时需要进行繁琐的溶剂置换。为解决溶剂置换的弊端,本文以煤矸石为原料,采用新型的液-液溶剂置换法并联合低温活化法来制备超疏水SiO_(2)气凝胶。研究表明,当活化温度为200℃、矸酸比为1.0∶1.0(固体质量和液体体积之比)、滤渣与NaOH溶液比值为1.0∶1.0(固体质量和液体体积之比)时活化条件最佳,制备的SiO_(2)气凝胶具有独特的三维网络结构、高比表面积(687.7 m^(2)/g)、超疏水性(161.9°)和低密度(0.034 g/cm^(3))。此方法为无机硅源制备SiO_(2)气凝胶提供了新思路,并显著降低了制备SiO_(2)气凝胶的成本。

SiO_(2)气凝胶对超细水泥基材料性能影响的试验研究

SiO_(2)气凝胶水泥基材料具有优异的隔热、防火、轻质等性能,但较低的力学强度限制了其应用潜力。而超细水泥活性高、水化速度快的特点可促进其抗压、抗折强度的生长,因此为获得兼具强度和隔热特性的气凝胶水泥基材料,试验选用超细水泥胶凝材料,以SiO_(2)气凝胶颗粒等体积替换砂的方法来制备试件。基于室内试验研究了SiO_(2)气凝胶和砂的总体积分数固定为60%的情况下,SiO_(2)气凝胶掺量对超细水泥基材料的流动度、干密度、吸水率、导热系数、力学性能和微观结构的影响。结果表明:随气凝胶掺量从0%增至60%,材料的流动度下降了7.3%~22.3%,干密度逐渐降低而吸水率增加,导热系数急剧减小,饱水状态下的导热系数从2.58 W/(m·K)下降到0.49 W/(m·K),干燥状态下的导热系数从2.55 W/(m·K)下降到0.24 W/(m·K),保温隔热性能显著提升;抗压强度从66.3 MPa降至14.1 MPa,下降了76.0%,抗折强度从12.9 MPa降至3.1 MPa,下降了78.7%。SEM电镜扫描与EDS元素能谱分析表明,气凝胶颗粒与水泥基质之间存在界面间隙,其Ca/Si物质的量比为0.64~1.13,SiO_(2)气凝胶颗粒与超细水泥孔隙溶液发生碱-硅反应生成低钙硅比的C-S-H(水化硅酸钙)凝胶,从而提高了界面过渡区的密实度。

SiO_2-TiO_2两元气凝胶的制备及其结构表征

ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）、钛酸丁酯为原料，以乙醇为溶剂，分别以ＨＮＯ３、醋酸为催化剂用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶。研究了不同催化剂以及ＳｉＯ２：ＴｉＯ２不同配比等制备因素对溶胶－凝胶过程的影响。用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等测试方法对其结构进行了研究， 结果表明：所制备的ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶具有大比表面积（６００ｍ２ｇ１），纳米多孔结构（骨架颗粒约为３０～５０ｎｍ，孔洞尺寸为几十ｎｍｎ）； 经乙醇超临界干燥所得的 ＴｉＯ２为锐钛矿型；所制备的ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶比纯ＴｉＯ２气凝胶骨架结构强度得到明显增强。

聚乙烯亚胺改性壳聚糖气凝胶对Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附及机理

以壳聚糖(CS)为基材,戊二醛(GA)为交联剂,聚乙烯亚胺(PEI)为接枝材料,通过冷冻-干燥法制备了一种聚乙烯亚胺改性壳聚糖气凝胶吸附剂(CS/PEI)。对制备的气凝胶进行结构表征,并研究其对水体Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能、模型和机理。CS/PEI-1吸附Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的最佳pH分别为3、6。吸附动力学和吸附等温线更符合拟二级模型和Langmuir模型,对Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的最大吸附容量分别为88.69、93.51 mg/g。吸附热力学结果表明,CS/PEI-1吸附Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)是一个自发、吸热、熵增的过程。吸附机理表明,CS/PEI-1吸附Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的作用主要包括静电吸引、螯合、络合、氧化-还原、孔扩散、孔填充等。

在NiO-SiO_2气凝胶催化剂上顺酐液相加氢合成γ-丁内酯

以硝酸镍和正硅酸乙酯为原料 ,采用溶胶 -凝胶超临界流体干燥技术 (Sol-Gel-SCFD)制备了w(Ni) =30 %的NiO -SiO2 气凝胶催化剂。通过TPR、TEM等手段对该催化剂进行了表征并通过正交实验对顺酐液相加氢工艺条件进行了优化选择 ,结果表明 :在气凝胶催化剂中活性组分NiO与载体SiO2 之间存在较强相互作用 ,且二者均为高度分散的纳米粒子。在 180℃ ,6 0MPa压力下反应 8h ,顺酐转化率接近 10 0 %,γ 丁内酯的选择性达 80 16 %。在一定温度范围内升高温度有利于γ 丁内酯的生成。

溶胶-凝胶法制备壳聚糖/SiO_2杂化材料

以正丁酐 ( Butyric anhydride)、壳聚糖 ( Chitosan)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 ( MPTMS)、正硅酸乙酯 ( TEOS)为原料 ,采用迈克尔加成反应合成了丁酰壳聚糖 -MPTMS,配合酸催化 sol-gel过程 ,制备了透明的壳聚糖 /Si O2 杂化材料 .FTIR表征了杂化材料的结构 .TGA,SEM以及力学性能测试结果表明 ,杂化材料的成型工艺对材料的表面形貌。

溶胶-凝胶法制备疏水型SiO_2气凝胶

以正硅酸乙酯 (TEOS)为硅源 ,用三甲基氯硅烷 (TMCS)为疏水试剂 ,通过溶胶 凝胶法在室温下制备出疏水型SiO2 气凝胶。用傅立叶变温红外 (FT IR)、扫描电镜 (SEM)、透射电镜 (TEM)

无机铝盐法制备SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶隔热材料

采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥工艺,以无机铝盐为原料,制备完整块状的SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶。通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X线衍射仪(XRD)研究气凝胶在热处理过程中物相结构的变化;采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对气凝胶的表面形貌和组织结构进行观察;采用N2吸附-脱附测试来研究热处理过程中气凝胶孔结构的变化。结果表明:SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶中SiO_2相主要以无定形形式存在,而Al_2O_3相主要以针叶状或长条状的勃姆石多晶形式存在,当温度达到1 100℃时,复合气凝胶中开始产生莫来石相。随着热处理温度的升高,SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶的比表面积逐渐减小,直到1 000℃时,比表面积仍高达416.23 m^2/g,同时高温热处理改善了气凝胶内部网络结构,使孔径分布更加均匀。

木材-纳米SiO_2气凝胶复合材料结构的FTIR表征

在催化剂存在下,使正硅酸乙酯与乙醇-水溶液混合制备硅醇溶胶,迅速将其分别注入到西南桤木和紫椴木材中,令其在室温下反应100min左右得到木材-凝胶,然后采用超临界干燥技术制备木材-SiO2气凝胶。应用FTIR方法对上述溶胶-凝胶法木材-SiO2气凝胶复合材料的结构进行了表征,结果表明,复合材料的FTIR特征基本上是由木材与SiO2气凝胶谱图加合而产生的,没有得到木材与SiO2气凝胶产生化学结合的明确证据,但是观察到气凝胶中Si—OH结构信息(844cm-1);部分木材-SiO2气凝胶复合材料试样中1735cm-1吸收峰强度明显降低,说明不当的制备工艺条件有可能造成木材中半纤维素发生降解。

SiO_2气凝胶/壳聚糖复合药物载体材料的制备和表征

采用常压干燥法制备了SiO2气凝胶,所得气凝胶为介孔结构,比表面积618.8m2/g,孔径分布5～20nm。以SiO2气凝胶为原料,通过静电吸附法制备了SiO2气凝胶/壳聚糖复合药物载体材料,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)等对复合材料的结构形貌进行了分析,研究了复合材料对硫酸庆大霉素药物的担载和释放性能。结果表明,所得SiO2气凝胶/壳聚糖复合材料为多孔网络结构,其中,由450℃处理的SiO2气凝胶制得的气凝胶/壳聚糖复合材料对硫酸庆大霉素具有较好的药物担载和缓释性能。

超临界干燥制备木材-SiO_2气凝胶复合材料及其纳米结构

采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备了木材-SiO2气凝胶,应用XRD、SEM、TEM等方法对气凝胶样品和木材-SiO2气凝胶复合材料的结构和物理性能进行了表征.结果表明:所制备SiO2气凝胶是连续网络的非晶态纳米多孔固体,其基本粒子的平均直径17～96 nm,SiO2气凝胶与木材有良好的结合并保持木材的空隙结构.

Al_2O_3-SiO_2气凝胶的制备及性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和仲丁醇铝(ASB)为硅源和铝源,采用溶胶-凝胶和超临界干燥工艺制备出了高比表面积的Al_2O_3-SiO_2块状气凝胶,研究了不同溶胶配比及热处理温度对气凝胶结构的影响,利用红外光谱、氮气吸附、X射线衍射和扫描电子显微镜等手段对气凝胶的性能和结构进行了分析。结果表明,随Al/Si摩尔比增大,Al_2O_3-SiO_2气凝胶凝胶时间逐渐缩短,比表面积(1000℃)先增后减,当Al/Si摩尔比为4:1时,比表面积最高,为444.5 m^2/g;1200℃,Al/Si为8:1时比表面积最高,为115m^2/g,具有较好的高温热稳定性。红外分析表明Al_2O_3SiO_2气凝胶存在Al-O-Si键;在1000℃热处理后,Al_2O_3-SiO_2气凝胶中Si含量减少到一定程度才会出现γ-Al_2O_3。通过SEM观察表明Al_2O_3-SiO_2气凝胶粒子较Al_2O_3气凝胶小。

NiO/SiO_2气凝胶催化剂性能研究 Ⅱ.顺酐合成丁二酸酐和γ-丁内酯的工艺条件

研究了溶胶 凝胶法制备的NiO SiO2 催化剂上温度 ,压力 ,反应时间 ,催化剂用量等工艺条件对顺酐液相选择加氢性能的影响。结果表明 :镍含量为 30 %的NiO/SiO2 气凝胶催化剂在适当的反应条件下顺酐液相加氢可高选择性地获得丁二酸酐和γ 丁内酯。当反应温度 45 3K ,氢压 5 0MPa ,反应时间 8h ,顺酐转化率 10 0 % ,γ 丁内酯的选择性 78 5 7% ;生成丁二酸酐的条件因有或无溶剂而异 ,有溶剂存在时 ,反应温度 398K ,氢压 2 0MPa ;无溶剂在 42 3K ,氢压 1 0MPa ,顺酐转化率和丁二酸酐的选择性达 99 5

采用溶胶-凝胶法在刀具表面制备MoS_2软涂层的研究

在成功地采用柠檬酸溶胶-凝胶法在硬质合金试样表面制备出MoS2软涂层的基础上,采用扫描电镜形貌观察和摩擦系数测定等实验方法研究了MoS2加入量对涂层表面微观形貌及其摩擦性能的影响规律。结果表明,采用溶胶-凝胶法在1.6mol/L柠檬酸水溶液中分别添加13、20和27g/L MoS2粉末条件下,应用刷涂法均可以在硬质合金试样表面得到与基体结合牢固、表面质量较高的MoS2软涂层。所获得的MoS2软涂层的表面形貌呈片状。MoS2软涂层的存在明显地降低了硬质合金试样的摩擦系数,由硬质合金试样的0.58～0.86降低到软涂层的0.18～0.23。而具有不同MoS2加入量的软涂层间的摩擦系数相差不大。软涂层试样的摩擦系数明显低于硬质合金试样的原因与涂层中存在有摩擦系数低、承载力大等优良性能的MoS2以及软涂层的存在改变了原摩擦副材料间的性质等因素有关。