亚铁掺杂型MIL-53(Fe)光-芬顿催化材料的制备及其在印染废水中的应用

为有效提高金属有机框架MIL-53(Fe)的光-氧化催化活性,采用亚铁离子掺杂,通过一步溶剂热法制备亚铁掺杂MIL-53(Fe)复合型材料[Fe^(2+)-MIL-53(Fe)]用于印染废水高级氧化处理。以亚甲基蓝(MB)为目标处理底物,研究亚铁离子掺杂量、光催化、芬顿、光-芬顿联合反应体系类型对处理效果的影响,测试Fe^(2+)-MIL-53(Fe)对亚甲基蓝的降解性能,评价处理效果。结果表明,当亚铁离子掺杂量为10%时,Fe^(2+)-MIL-53(Fe)具有良好的催化性能;相对光催化和芬顿催化体系,光-芬顿联合体系为优化体系;当10%Fe^(2+)-MIL-53(Fe)用量为0.4 g/L、过氧化氢用量为4 mmol/L、反应2 h时,10 mg/LMB降解率达99.7%;采用适量亚铁离子对MIL-53(Fe)进行掺杂,可有效提高其光催化氧化反应活性。

特种纤维素酶催化水解壳聚糖及壳寡糖的制备研究

用凝胶渗透色谱法研究了特种纤维素酶催化水解过程中的分子量及其分布,制备了不同低分子量的壳聚糖和壳寡糖,详细研究了水解温度、pH值、时间和酶的用量等因素对酶催化水解产物的分子量及其分布的影响,制备壳寡糖的反应条件为壳聚糖质量分数w=0.01,水解温度58℃,pH=5.3,特种纤维素酶w=0.10,反应时间3h。

四羧基金属酞菁负载纤维素纤维的制备及其消臭性能研究

合成了四羧基铁酞菁(Fe-CPc)和四羧基钴酞菁(Co-CPc),并对其进行了元素分析和红外光谱表征.在酸性条件下,将四羧基金属酞菁负载到改性纤维素纤维上,制备得到消臭纤维.实验结果表明,在室温条件下,四羧基铁酞菁消臭纤维(FePcF)、四羧基钴酞菁消臭纤维(CoPcF)和混合金属酞菁消臭纤维(CoFePcF)3种功能性纤维都能有效去除甲硫醇、硫化氢、氨气和三甲胺,甲硫醇和硫化氢按催化氧化机理除去,而氨气和三甲胺按酸碱中和机理除去;3种消臭纤维对甲硫醇和硫化氢的消臭效果为CoFePcF>CoPcF>FePcF.

介孔载银无机抗菌剂的制备和抗菌性能

以介孔材料SBA-15为载体,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为修饰剂,在SBA-15孔道表面接枝氨基,采用络合-化学还原法合成了介孔载银无机抗菌剂。优选分散剂和黏合剂,采用浸轧工艺对棉织物进行抗菌整理。透射电镜(TEM)和能量散射谱(EDS)分析表明,介孔材料SBA-15表面成功接枝氨基,孔道内成功负载抗菌组分银;抗菌测试表明,抗菌棉织物经20次洗涤后,杀菌率可达98%以上;白度测试表明,防变色整理可有效改善载银棉织物的白度。

疏水改性纳米SiO2制备及用于染色蚕丝织物增深整理的研究

为了解决蚕丝织物经现有增深剂整理后,其吸湿性降低、色光变化大等问题,以3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对纳米SiO2进行疏水改性,制备新型增深剂MPS-SiO2,用于染色蚕丝织物的增深整理。对MPS-SiO2的碳元素含量测定结果表明,随MPS用量增大,SiO2疏水改性程度提高,但粒径变化不大。采用浸渍工艺,以MPS-SiO2整理染色蚕丝织物,考察整理液pH值、SiO2疏水改性程度和MPS-SiO2用量对增深效果的影响,结果表明:整理液pH=3、SiO2改性程度为3.2%时,MPS-SiO2的增深效率最高;提高MPS-SiO2用量,织物增深度随之增大,增深度与织物上的MPS-SiO2附着率呈现正相关。增深整理蚕丝织物的服用性能测试结果显示:织物的干摩擦牢度降低,当MPS-SiO2用量>10%(o.w.f.)时,甚至降至3级以下,但织物的湿摩擦牢度始终保持在4级;织物的耐水洗牢度不高,但毛细管效应与原织物持平,其吸湿性明显优于用氟硅树脂整理的织物;织物的明度降低,但Δa和Δb值变化较小,即色光变化不大。

用GPC研究壳聚糖氧化降解过程中的分子量及其分布

用凝胶渗透色谱法跟踪研究了过氧化氢对壳聚糖氧化降解过程中壳聚糖的分子量及其分布的影 响。结果表明,反应温度、时间和过氧化氢用量对壳聚糖的降解程度及降解产品质量均有影响。

蚕丝丝素中色氨酸含量及其在丝素纤维中的径向分布研究

通过双波长分光光度法和对二甲氨基苯甲醛显色法研究桑蚕春茧内、中、外各茧层丝素中的色氨酸含量和色氨酸在丝素纤维中的径向分布状况 ,并探讨了光、热处理后蚕丝丝素中色氨酸含量的变化 .结果表明 ,外、中、内各茧层丝素的色氨酸含量不一致 ,由外至内各茧层丝素中色氨酸含量依次降低 ;色氨酸在丝素纤维的径向分布不均一 ,呈现色氨酸在易溶落的最外表面层含量最多 ,次表层相对较少 ,中间层较多 ,而内层最少的分布状态 ;光或热处理均会破坏丝素中色氨酸 ,使色氨酸含量明显下降 .

微波辅助法制备形貌可控CeO_2纳米材料

通过微波辅助法合成粒径均一的CeO2纳米颗粒、纳米立方体和纳米棒。结果表明,通过简单改变微波反应时间可以控制氧化铈形貌的变化。紫外可见光分光光谱测试表明不同形貌的纳米CeO2的紫外吸收能力是不同的,同时CeO2纳米材料的禁带宽度随着形貌由纳米粒子转变到纳米棒而减小。根据对不同微波反应时间的CeO2纳米晶的尺寸、形貌的观察,以及XRD图谱的计算,提出了一种符合实验结果的CeO2纳米材料的生长机制。

桑枝皮羧甲基纤维素钠作为纸机湿部添加剂的应用

羧甲基纤维素钠(CMC)是一种能改善纸张强度的重要纸机湿部添加剂。以桑枝皮纤维为原料制备2种取代度(DS)的CMC,并将其与聚丙烯酰胺(CPAM)一起添加到针叶木浆中,研究不同取代度桑枝皮CMC及其用量对纸张强度的影响,探讨桑枝皮CMC和CPAM 2种助剂在纸机湿部的协同效应。结果显示桑枝皮CMC能改善纸张的强度,但其效果因桑枝皮CMC取代度及用量不同而有所差异。添加DS为0.97的桑枝皮CMC时,当用量占绝干浆质量0.4%～0.8%的范围内均可使纸页的抗张强度显著提高,其中用量为绝干浆质量的0.8%时达最大;当桑枝皮CMC的添加量低于绝干浆质量的0.4%时,对纸张耐破度、撕裂度和耐折度等强度指标影响不大,纸张强度改善主要是CPAM添加的作用。在纸机湿部添加DS为0.52的桑枝皮CMC时,对纸张的强度改善效果不明显。研究结果提示,应用阴离子桑枝皮CMC和阳离子CPAM作为纸机湿部添加剂改善纸张强度,须将桑枝皮CMC的取代度和用量控制在合适范围内才能发挥2种添加剂的协同作用。

聚丙烯包装薄膜表面沉积羟基磷灰石改性研究

羟基磷灰石具有稳定的结构,常用作人工骨质材料,在包装塑料薄膜表面沉积羟基磷灰石是一种新的尝试。采用交替沉积法在聚丙烯薄膜表面沉积羟基磷灰石。扫描电镜照片显示羟基磷灰石均匀地分布在薄膜表面;接触角测试结果显示,薄膜表面接触角从99.8°降低到60.3°;透氧性能测试显示,氧气渗透系数为原薄膜的一半。这些结果表明,聚丙烯包装薄膜表面沉积羟基磷灰石能有效地提高其亲水性能和阻隔性能。

硅钼蓝分光光度法测定微量有机硅

在传统硅钼蓝分光光度法的基础上,分别在波长的选择、显色液的稳定性和pH值等方面进行改进,建立了精确的工作曲线,其相关系数达0.999以上,分析精度达10μg/L,比传统方法提高了一个数量级。该法分析样品的相对标准偏差小于2%,微量标准物质加入回收试验的回收率为97%-102%,具有稳定和重现性好的特点,适合低含量硅的测定。

织物组织对双层结构提花窗帘织物遮光性的影响

为研究组织结构对织物遮光性的影响,选用涤纶丝为经、纬纱原料,试制了3大系列25种双层结构织物,并进行遮光性能测试,探讨了织物组织类型、组织循环数、接结点分布、背衬组织对装饰织物遮光性的影响规律。结果表明:纱线排列密度及线密度相同时,织物平均遮光率与组织循环数呈正相关,组织循环数大于8后,织物遮光性趋于一致。组织循环数相同的不同组织织物,其遮光性大小排序为缎纹类>斜纹类>平纹类。认为提花窗帘织物的接结点应均匀分布,保证表里双层布面平整,背衬组织宜选用缎纹组织。

皮芯负氧离子涤纶长丝的研制

将负氧离子粉体添加到聚酯载体中制备功能母粒,与常规聚酯(PET)复合纺丝制成皮芯负氧离子长丝。通过差示扫描量热仪(DSC)、流变仪、熔融指数仪对负氧离子功能母粒的结晶温度、熔融温度、流变性、表观黏度等可纺性能进行了表征,对负氧离子纤维的纺丝工艺进行了研究,并对复合功能纤维的负氧离子释放浓度、回潮率、比电阻进行了测试。结果表明:负氧离子母粒的结晶温度降低,熔融温度变化不大;在相同剪切速率下,负氧离子母粒的剪切黏度比PET大;当温度达到280℃时,负氧离子母粒和PET 2种熔体才能进行复合纺丝;负氧离子母粒的熔融温度及纺丝温度要比PET高;功能纤维释放负氧离子浓度达到郊外田野的水平,回潮率比PET提高了1倍,并具有一定的抗静电性能。

结构生色SiO_2多层膜的静电自组装法构造

以聚乙烯亚胺(PEI)溶液和SiO2溶胶为前驱体,采用静电自组装法构造结构生色多层膜。研究了基板材质、提拉速率和PEI前驱液浓度对组装多层膜的影响。结果表明,表面负电性高、亲水性大、粗糙度小的基板上SiO2粒子分布较为均匀,形成的多层膜颜色均匀性较好;提拉速率为1.27 cm/s,PEI质量分数为0.5%时,SiO2粒子能相对均匀地分布在基板上。以此为条件,在PET基板上构造SiO2多层膜,不同周期数的多层膜呈现不同的颜色,且同一多层膜的颜色随观察角度的变化而变化。

真空镀二氧化钛聚乙烯塑料包装薄膜

塑料包装薄膜上进行无机氧化物镀层在材料科学领域和包装应用领域都有重要的意义。采用蒸镀、多孤镀和硅油轰击蒸镀3种真空镀膜方法,在聚乙烯塑料包装薄膜上实现了的二氧化钛镀膜。采用扫描电镜、X-射线衍射、气体渗透、透湿性、紫外分光等进行了表征和性能研究。结果表明在聚乙烯塑料包装薄膜上成功实现了二氧化钛镀膜;真空镀二氧化钛聚乙烯薄膜的气体阻隔性能大大提高,其气体透过量约为原聚乙烯薄膜的0.1%～1%;水汽阻隔性也有所提高;并表现出较好的紫外线屏蔽性能。

新型促进剂对涤纶织物低温染色的促染作用

用于涤纶低温染色的促进剂具芳香族酯类结构,利于聚酯纤维增塑和膨化;其芳环结构及其所具有的羟基和羧基,通过氢键又利于吸附和携载染料。将具有该结构的环保型促进剂BLB用作涤纶低温染色的促染剂。结果表明,在105℃保温60 min及pH值7的工艺条件下,染浴中添加2%(owf)BLB,可使上染率达到95%以上,促染效果明显,并具有良好的色牢度;在低温条件下,BLB能显著提高偶氮、蒽醌和杂环分散染料的提升性。

紫外光引发N,N-二甲基丙烯酰胺接枝蚕丝织物的研究

为了实现工业化生产中对蚕丝织物连续化接枝整理,研究紫外光引发对N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)接枝蚕丝织物的共聚合反应的促进作用和对织物性能的影响,以及紫外光引发接枝工艺条件因素对织物接枝增重率的影响。结果表明,紫外光引发DMAAm接枝蚕丝织物3 min时,织物的接枝增重率即达到最大值;接枝增重率随光引发剂浓度的增大而提高;单体浓度增大时,增重率提高,但单体接枝效率降低;工作液pH值对增重率的影响不明显。接枝蚕丝织物的性能表征显示,紫外光照射时间较长会影响织物的白度和断裂强力,但断裂强力可通过接枝DMAAm而得到恢复;接枝增重后的蚕丝织物用活性染料染色的K/S值略有降低,但染色均匀性变化不大。研究结果提示,紫外光引发可加快DMAAm接枝蚕丝织物的共聚合反应速率,但须适当控制紫外光照射时间,以减轻织物白度的下降。

有机颜料酞菁蓝微胶囊的原位微悬浮法制备及其表征

通过简单的超声分散及强力剪切将滤饼中的有机颜料颗粒以初级粒子形式均匀稳定地分散到单体分散液和微悬浮液中的单体小液滴内,经有机颜料单体分散液的预聚处理和原位微悬浮聚合制备得到一系列具有高颜料包裹率和窄粒径分布特点的微米级聚合物胶粒.实验观察和粒径分析DLS证明,预聚处理可明显提高微悬浮体系中单体液滴相的黏度,因而可有效改善微悬浮体系的聚合稳定性,并降低聚合物胶粒的粒径及其分布;通过协同调节体系分散剂磷酸三钙(TCP)用量和搅拌速率可在保持聚合胶粒较窄分布的同时,在较大范围内实现对胶粒大小的有效调控.光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)观察证明,大量铜酞菁小颗粒已完全被均匀稳定地包裹在具有规整球状特征的聚合物胶粒内,聚合胶粒均具有典型的"石榴状"微胶囊结构.

温敏性金属酞菁聚合物的制备及光活性

对氨基锌酞菁进行改性,并将其以共价键接枝到聚N-异丙基丙烯酰胺分子链上,制得一种新型的既有温敏性又有光活性的锌酞菁聚合物.与小分子氨基锌酞菁相比,所合成的锌酞菁聚合物能溶解于大多数有机溶剂和水,而且,在水溶液中表现出良好的温敏性,其低临界溶解温度为34.1℃.通过锌酞菁聚合物对单线态氧捕捉剂1,3-二苯基苯并呋喃的光催化降解测试,结果表明在可见光照射下,锌酞菁聚合物无论在溶解状态还是沉淀状态都具有较高的光活性.基于这些特殊性能,这种锌酞菁温敏聚合物作为一种新型光敏剂,有望在光动力学治疗领域得到广泛的应用.

pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物光敏剂的制备及光活性

将氨基锌酞菁(ZnTAPc)与甲基丙烯酰氯反应制备出含有不饱和双键的取代锌酞菁衍生物(MeZnAPc),采用ATRP法将聚乙二醇单甲醚大分子引发剂(mPEG110-Br)与甲基丙烯酸(2-异丙胺基)乙酯(DPA)和MeZnAPc共聚,制得一种新型pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物光敏剂(PEG110-b-P(DPAn-co-MeZnAPcm)).用1HNMR,FTIR对MeZnAPc和聚合物光敏剂进行表征.UV-vis测试表明该聚合物光敏剂在pH6.0～6.5具有较好的pH响应性.以1,3-二苯基苯并呋喃(DPBF)为底物研究了该聚合物光敏剂的光催化氧化效率,结果表明其具有较高光活性.利用该聚合物光敏剂在不同pH的水溶液中对L-色氨酸进行光催化氧化实验,结果发现在pH5.5不存在胶束时,锌酞菁可以较好地分散在溶液中,并能维持较高光活性,而在pH7.4形成胶束时可以将锌酞菁很好地包裹在其内部,使其光活性大大降低.因此,这种pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物作为一种新型光敏剂,在光动力学治疗领域有较好的应用前景.