功能化UiO-66(Ce)基材料吸附废水中有机染料的机理研究

为了系统研究UiO-66(Ce)中氨基的引入对有机染料的吸附性能影响,本文采用溶剂热法合成了UiO-66(Ce)和UiO-66(Ce)-NH_(2)材料,选用阳离子型有机染料亚甲基蓝、孔雀石绿、罗丹明B和阴离子型有机染料甲基橙、刚果红为吸附质,测试了UiO-66(Ce)和UiO-66(Ce)-NH_(2)材料对5种有机染料的吸附量和吸附动力学,并用准一级、准二级动力学和内扩散模型进行拟合。结果表明:氨基的引入反而降低了UiO-66(Ce)对有机染料的吸附量,特别是显著降低了其对阳离子型有机染料的吸附量,可能是因为氨基的引入降低了该材料的比表面积和孔径,而且具有正电荷的氨基的引入会降低UiO-66(Ce)-NH_(2)晶体与阳离子有机染料的相互作用力;动力学模型拟合结果表明:UiO-66(Ce)和UiO-66(Ce)-NH_(2)对上述5种有机染料的吸附过程均符合准二级动力学模型,说明它们与有机染料分子之间存在着静电相互作用、π-π相互作用和氢键作用等,即该过程既有物理吸附又有化学吸附。

回收聚丙烯纳米复合材料的性能

采用硅烷偶联剂和硬脂酸对纳米二氧化硅(nano-SiO2)进行了复合改性,再通过双螺杆挤出机熔融共混制备了回收聚丙烯(RPP)纳米复合材料。研究表明,改性nano-SiO2有良好的疏水亲油性能和良好的分散效果。随着改性nano-SiO2质量分数的增加,RPP纳米复合材料的熔体质量流动速率先增大后减小,当改性nano-SiO2的质量分数为1%时,复合材料的熔体质量流动速率达到最大值。当改性nano-SiO2的质量分数仅为0.5%时,RPP复合材料的缺口冲击强度达到最大值22.23 kJ/m^(2),比0.5%未改性nano-SiO2/RPP的缺口冲击强度提高了134.99%。随着改性nano-SiO2质量分数的不断增加,复合材料的拉伸强度呈先增大后下降的趋势,3%改性nano-SiO2/RPP的拉伸强度达到最大值20.6 MPa。当红磷(RP)的质量分数为20%,改性nanoSiO2的质量分数为2%和3%时,RPP复合材料的阻燃级别达到UL94 V-0级。通过研究改性nano-SiO2对RPP的结构和性能的影响,为回收聚烯烃材料的高质化再生利用提供了价值参考。

回收聚丙烯基复合材料的耐候性与阻燃性能

以回收聚丙烯(RPP)为基体,添加茶粉、纳米二氧化钛(Nano-TiO_(2))及聚磷酸铵(APP)制备了茶塑复合材料,并考察了茶粉、Nano-TiO_(2)用量对茶塑复合材料性能的影响。结果表明,适量茶粉可提高RPP的抗拉强度,茶粉质量分数10%时,抗拉强度增加了26.1%;Nano-TiO_(2)既能增加茶塑复合材料的抗拉强度,也可抑制热老化过程中抗拉强度的下降,从而增加了材料的耐候性。考察了Nano-TiO_(2)与APP对茶塑复合材料阻燃性能的协同作用,发现Nano-TiO_(2)与APP共同作用能进一步降低茶塑复合材料的水平燃烧速度。在Nano-TiO_(2)质量分数为4%时,水平燃烧速度最低,仅有23.3 mm/min,比不含Nano-TiO_(2)时降低了40.6%。当固定Nano-TiO_(2)质量分数为4%,改变APP用量时,在APP质量分数为15%时,水平燃烧速度仅为20.2 mm/min。

糠醛交联黑茶茶色素树脂的制备及其吸水性能研究

高吸水树脂在农业、医疗等方面有着广泛的应用。本文以丙烯酸和茶色素为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,糠醛为交联剂,水溶液聚合法合成高吸水树脂,并通过单因素实验和正交实验确定树脂的最佳制备条件,以此来研究温度、p H值、吸水时间等外界因素对树脂吸水性能的影响。实验结果表明:当丙烯酸质量为2 g,中和度为90%,茶色素用量为0.0030 g,引发剂用量0.0050 g,糠醛用量0.0008 m L时,制备的糠醛交联黑茶茶色素树脂吸水倍率最高,可达到1187.9 g·g^(-1),且其在中性环境中吸水16 h能达到最高吸水倍率。

AlPW_(12)O_(40)-SiO_(2)固体酸在生物柴油合成中的催化活性研究

首先,以AlPW_(12)O_(40)为活性组分,通过浸渍法将其负载在SiO_(2)上制得AlPW_(12)O_(40)-SiO_(2)固体酸催化剂;然后,通过调整活性组份与载体的比例,制备不同活性组分负载量的催化剂,并研究其在生物柴油(甲醇和油酸酯化反应为模型反应)合成中的催化活性;最后,利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱及氮气吸附脱附对催化剂的结构进行表征,并采用间接滴定法测量催化剂的总酸量。结果表明:AlPW_(12)O_(40)-SiO_(2)催化剂具有介孔结构,且AlPW_(12)O_(40)高度均匀分散在SiO_(2)表面;随着活性组分负载量从5%增大到25%,催化剂的总酸量从0.134 mmol/g增至0.588 mmol/g,催化剂的活性也提高了,且当活性组分负载量为25%时,油酸的转化率最高,为83.46%,而当负载量增加至30%时,催化剂酸量降低为0.541 mmol/g,且催化活性下降。通过单一变量控制法得到最优负载量催化剂作反应条件,即:活性组分负载量为25%、反应催化剂用量为20 wt.%、醇油摩尔比为15꞉1、化学反应温度为75℃、反应时间为4 h,此时油酸转化率为97.26%。