PAA/SiO_2材料对含铜废水吸附性能研究

以γ-氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,将聚烯丙基胺(PAA)接枝到硅胶表面,合成了聚烯丙基胺硅胶材料(PAA/SiO2),研究了其对Cu2+的吸附热力学、动力学和选择特性。结果表明,合成的PAA/SiO2材料的胺基含量为1.81mmol g 1;溶液pH值对PAA/SiO2的铜吸附量影响显著,当溶液pH值为4时,材料的铜吸附量达到0.397 mmol g 1;测定的Cu2+吸附平衡数据符合Langmuir模型,计算了吸附过程的热力学参数,结果表明吸附过程为吸热过程,升温有利吸附的进行;吸附动力学数据可用拟二级吸附动力学方程描述,得到的吸附速率常数与溶液初始浓度有关;铜锌竞争吸附结果表明PAA/SiO2材料对Cu2+有更强的吸附能力,对铜的选择性系数在2~4之间;另外,PAA/SiO2材料容易洗脱再生,5次吸附再生循环后,其铜吸附量维持在91.1%以上。

CaO-SiO_2/PAA复合膜的制备及其体外生物活性

以四水合硝酸钙为钙源、正硅酸乙酯为硅源(按CaO/SiO2摩尔比1∶1),采用溶胶-凝胶法制备出CaO-SiO2生物玻璃溶胶.采用压力诱导的方法将CaO-SiO2溶胶注入多孔阳极氧化铝(PAA)的纳米孔道中,经550℃热处理,得到CaO-SiO2/PAA复合膜.所得样品在模拟体液(SBF)中分别浸泡1和7d,观察其表面诱导形成类骨磷灰石的能力.通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外衍射仪(FTIR)对浸泡前后样品的微观形貌和成分进行表征.试验结果表明:钙硅基生物活性材料能够装载在PAA的纳米孔道中,并且装载有钙硅基材料的PAA在SBF中浸泡后能诱导类骨磷灰石的生成.

以PAA5000为模板的纳米SiO2空心球减反膜的制备与研究

以PAA5000为模板,采用离心水洗的方法制备出大小均匀、性能优良的纳米SiO2空心球,通过与酸催化溶胶混合的方式提高了其减反膜的抗划伤性能。通过透射电子显微镜(TEM)观察到纳米SiO2空心球呈单分散状态且具有明显的核壳结构,通过扫描电子显微镜(SEM)观察到纳米SiO2空心球减反膜表面平整且具有高的孔隙率,这使得纳米SiO2空心球减反膜同时具备高透过率和优良的抗划伤性能,在用于户外使用的太阳能光伏/光热领域具有广阔的应用前景。

聚丙烯酸/SiO_2杂化纤维的制备与表征

采用溶胶凝胶-原位聚合法以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)为偶联剂制备了活性SiO2溶胶,经水解、缩合,再于引发剂AIBN作用下与丙烯酸进行原位聚合杂化,制得聚丙烯酸/SiO2杂化溶胶,陈化后用拉丝法制得聚丙烯酸/SiO2杂化纤维。研究了溶胶的杂化机理、成纤性能;采用红外光谱、扫描电子显微镜分析了杂化纤维的结构和微观形态;进行了杂化纤维的TGA和耐水性能测试。结果表明,该聚丙烯酸/SiO2杂化溶胶拉丝性能好,可拉丝时间达1h,杂化溶胶在粘度为1400～3000mPa.s时成纤性能好,可通过拉丝法制得形态良好的杂化纤维;聚丙烯酸与SiO2之间通过化学键作用,在纤维内部有机无机两相间形成均一的连续相;聚丙烯酸/SiO2杂化纤维的耐热和耐水性能均优于纯PAA。

聚丙烯酸钠对纳米SiO_2分散稳定性能的影响

选择了聚丙烯酸钠(PAAS)作为分散剂,并通过激光粒度分析仪对纳米颗粒的分散稳定性进行评价,通过红外光谱仪对分散剂在颗粒表面的吸附状态进行识别.发现聚丙烯酸钠能够显著提高纳米SiO2颗粒的分散稳定性,但是,当聚丙烯酸钠的添加量过大而达到过饱和时,反而会造成体系中纳米颗粒分散稳定性的降低;对于相同质量分数的聚丙烯酸钠,低pH值增加了纳米SiO2颗粒与聚丙烯酸钠形成氢键的几率,促进了聚丙烯酸钠在纳米SiO2颗粒表面上的吸附,纳米颗粒的分散稳定性提高.

PAA/SiO_2核壳粒子调控及其超疏水性能

通过在正硅酸乙酯(TEOS)水解过程中添加聚丙烯酸(PAA),制备了PAA/SiO_2核壳粒子,利用IR、TG、TEM、XRD等表征手段对PAA/SiO_2核壳粒子进行了分析,采用KH570对粒子进行表面改性并在载玻片表面提拉成膜。结果表明,制备所得的PAA/SiO_2核壳粒子相比普通SiO_2粒子分散性优异,核壳结构明显,可通过改变TEOS与PAA的用量调控核、壳的大小及厚度,且能替代普通SiO_2粒子成膜;改性后粒子成膜水接触角能达到156°,表现出超疏水性能。

硅铝纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及性能分析

以聚酰胺酸(PAA)为基体,通过正硅酸乙酯(TEOS)和异丙醇铝的水解缩合反应制得硅氧铝溶胶;然后采用加热聚合法将硅氧铝溶胶和PAA聚合,制备出纳米杂化PI(聚酰亚胺)薄膜。着重探讨了无机纳米粒子中n(Al)∶n(Si)比例对不同纳米杂化PI薄膜的结构、微观形貌、热稳定性、电击穿性能和耐电晕性能等影响。研究结果表明:当w(总纳米粒子)=12%(相对于PI质量而言)、n(Al)∶n(Si)=1∶4时,纳米杂化PI薄膜的综合性能相对较好,此时其热稳定性和电绝缘性能优异。