层状可调铁掺杂氮化碳及其光芬顿催化性能研究

光芬顿反应是一种用于去除环境中有机污染物的高级氧化技术.通过两步法制备了一系列热剥离型铁掺杂g-C_(3)N_(4)(Fe-CN),考察了铁掺杂量和热剥离时间对Fe-CN结构、形貌的影响及其在中性多相芬顿体系中的催化降解性能.结果表明,铁离子被成功引入氮化碳的结构中,使氮化碳从致密的块状堆积结构转变为独特的木耳状片层介孔结构.Fe-CN在多相芬顿体系中表现出良好的光催化性能.其中,铁掺杂量为0.5%,热剥离时间为3 h时的样品0.5%Fe-3h的光催化效果最优,其在光催化体系、暗芬顿体系和光芬顿体系中,60 min时光催化降解亚甲基蓝(MB)溶液的降解率分别为72%、83%和99.8%,为纯CN的1.67、1.93和2.32倍.

二醛纤维素基复合材料研究进展

近年来,可持续、环境友好的复合材料开发受到瞩目。本文综述了二醛纤维素与壳聚糖及其衍生物、聚乙烯醇、蛋白类化合物、胺类化合物以及其他含氨基化合物共价交联制备复合材料的研究及应用进展,并对该领域的未来研究发展方向作出展望。

明胶改性脲醛树脂

脲醛树脂是目前工业生产中最主要且无可替代的人造板胶黏剂,改善其胶合强度和甲醛释放量一直是研究热点。本研究以传统的“碱-酸-碱”工艺合成脲醛树脂,在合成过程的酸性阶段和冷却出料阶段分别加入明胶,对脲醛树脂进行改性。通过红外光谱、核磁共振碳谱、差式扫描量热仪等对树脂的结构和固化性能进行分析,并对胶黏剂改性前后的胶合性能、黏度、固化时间等进行测试。结果表明,不同阶段改性后的UF树脂固化温度降低、固化时间缩短,黏度和胶合强度均增加,甲醛释放量降至1.39 mg·L^(-1),达到GB/T 18580-2001中要求的E1级。

桉木刨花板VOCs的顶空固相微萃取条件优化

采用单因素试验法研究顶空固相微萃取的萃取温度、平衡时间、萃取时间和解析时间对桉木刨花板挥发性成分萃取的影响,通过响应面法分析优化其萃取条件,并对桉木刨花板挥发性成分进行气相色谱-质谱联用分析。结果表明:萃取时间和萃取温度对桉木刨花板挥发性成分的萃取具有显著影响,最佳萃取条件为温度91℃、平衡时间34 min、萃取时间24 min和解析时间2.5 min。在此条件下,验证试验结果与理论预测值的相对误差为0.62%,并从桉木刨花板中共检测出54种挥发性成分,包括烯烃类23种、醇类11种、烷烃类8种、芳香烃类5种、醛类5种、酯类和酸类各1种,为桉木刨花板挥发性成分的进一步研究提供了参考。

工艺参数对脲基超支化聚合物改性效果的影响

以一种新型脲基超支化聚合物为改性剂,对低摩尔比三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂进行改性,并对热压工艺参数进行优化,探讨脲基超支化聚合物改性剂添加量、热压温度、热压因子、板材密度、施胶量等因素对中密度纤维板性能的影响。结果表明:当改性剂添加量为2%,热压温度为185℃,热压因子为20 s/mm,施胶量为14%,板材密度为850 kg/mm^(3)时,纤维板的性能较佳。该工艺条件下中密度纤维板的结合强度及耐水性能改善效果显著,与对照组相比,内结合强度提升109%,表面结合强度提升93%,24 h吸水厚度膨胀率下降30%。

纸浆基木材胶黏剂的合成及其性能

以桉木纸浆为原料制备木材胶黏剂,研究了合成路线、化学结构、胶合性能和胶合界面行为,为纤维素基木材胶黏剂研发和纸浆多元化应用提供理论依据和技术路线。纸浆经高碘酸钠选择性氧化处理,形成高反应活性双醛化纸浆纤维(DAP),利用醛基与支化多胺的氨基之间的反应构建交联网络,获得可固化的纸浆基木材胶黏剂(PWA)。使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)分析PWA化学结构,利用热重分析仪(TGA)分析其热性能,通过压制胶合板评估胶合性能。实验结果初步证明,双醛化纸浆纤维上的醛基能与支化多胺的末端氨基发生希夫碱反应并形成新的化学键;胶合性能分析结果表明,使用纸浆纤维基木材胶黏剂(PWA)制备杨木胶合板,干状胶合强度1.54 MPa,沸水浸泡3 h胶合强度0.85 MPa,杨木表面经界面活化处理后干强度提升到1.99 MPa,沸水3 h胶合强度提升至1.80 MPa,且与多胺末端氨基数量密切相关。纸浆纤维双醛化后再与支化多胺反应可制备性能优异的木材胶黏剂,界面活化处理可显著提高PWA的胶合性能和耐水性能以及热稳定性,末端氨基数量越多,性能提高越显著。

聚乙烯亚胺与尿素合成高支化聚脲及其胶接性能

以支化聚乙烯亚胺(PEI)和尿素(U)经过脱氨缩聚反应,一步法合成高度支化的脲基聚合物;将其配制成50%的水溶液作为木材胶黏剂,制备胶合板;对所制备胶合板进行胶合强度以及耐水性能试验,并研究了PEI的分子质量以及U/PEI的摩尔比对胶合强度的影响。试验结果表明:PEI相对分子质量为1 800,U/PEI摩尔比为3∶1时,胶合板的综合性能最佳,其干强度达到了2.38 MPa, 63℃热水和沸水浸渍3 h后的湿强度分别为2.22和1.41 MPa。利用^(13)C NMR、FT-IR对所制备的脲基聚合物结构进行了表征,结果表明U与PEI发生脱氨缩聚反应,成功合成出U-PEI支化脲基聚合物;进而利用DSC和TGA研究了聚合物胶黏剂的固化性能及热稳定性能,分析结果显示聚脲胶黏剂具有较好的热稳定性。为了证明该脲基聚合物可以应用到更多领域,本研究采用综合性能最佳的脲基聚合物测试了其在不同基材表面的胶接性能。测试结果显示,其在不锈钢、铝和钢化玻璃表面的黏接强度超过了4 MPa,脲基的引入增强了内聚力,同时增强了表面黏附力。

露天环境对脲基聚合物胶合性能的影响

采用分子质量分别为600,1 800,10 000的支化聚乙烯亚胺(HPEI)与尿素通过脱氨缩聚反应制备了三种超支化脲基聚合物胶粘剂,并将其用于杨木三层胶合板粘接,将胶合板置于露天环境下,测定其不同老化时间后的胶合强度。结果表明,采用三种胶粘剂的胶合板试件的干强度均可达到1.5 MPa,温水、沸水浸泡后强度可分别达到1.2 MPa和1.0 MPa,均高于GB/T 17657—2013中II类胶合板的标准。分子质量1800的HPEI合成的脲基胶粘剂干强度及湿强度均比其他两种胶粘剂高,且露天老化三个月后仍然保持较高的胶合强度,具有良好的稳定性。