碳基电催化剂缺陷工程用于CO_(2)还原反应

电催化二氧化碳(CO_(2))还原是通过电能将温室气体CO_(2)转化为高附加值化学品。碳基材料因其成本低、活性高的特点,被广泛应用于包括电催化CO_(2)还原在内的多种电化学反应中。近年来,通过缺陷工程在碳基材料中构建不对称中心优化材料的物理化学性质,提高电催化活性这一策略引起了研究人员的广泛关注。本文综述了缺陷碳基材料的类型、构建方法和缺陷表征方法,并进一步梳理了缺陷工程的优势、各种缺陷构建方法和表征方法的优缺点。最后,对缺陷碳基材料在电催化CO_(2)还原中面临的挑战和机遇进行了展望。相信本文能为缺陷碳基材料在CO_(2)还原中的发展提供针对性的建议。

纤维素-钙纤维的制备及阻燃性能表征

将纤维素纤维接枝马来酸酐后,与Ca CO3反应得的到含钙离子的纤维素-钙纤维,利用傅里叶变换红外光谱、极限氧指数、锥形量热对其燃烧性能及热稳定性进行了表征。傅里叶红外光谱在2597 cm-1的羧基O-H伸缩振动和1214cm-1的CO-OH的伸缩振动及纤维样品在在2500~2800 cm-1区间内吸收峰的变化证明了接枝方法的可行性和纤维素-钙纤维成功制备。极限氧指数测试结果发现含有钙离子的纤维素纤维的阻燃性明显提高。通过锥形量热测试表明,钙离子促使纤维素纤维生成更多的残炭,降低了纤维燃烧过程中的热释放量。扫描电子显微镜对热解残渣分析表明,钙离子在纤维素纤维中的含量越高,残渣表面越致密,纤维阻燃性越好。最后提出钙离子对纤维素纤维的阻燃机理。

新型海藻酸纤维用染料的研究

海藻酸纤维作为一类重要的生物质纤维,其在实际应用过程中却存在难于染色的难题,阻碍了其成为一类重要的服用纺织纤维。文章提出了以四乙烯五胺为母体结构的多胺型染料作为其染色的专用染料。研究了该类型染料的染色条件对其在海藻酸纤维上的上染百分率、染色牢度和强力性能的影响,并对其染色机制进行了探讨。该染料染色过程不需要加入无机盐,有效地保护了纤维的微观形貌结构和强力性能,且染料的上染百分率可以达到70%,染色牢度优良,为海藻酸纤维专用染料的研究提供了理论和实践基础。

乌贼墨黑色素着色海藻纤维的制备与表征

为拓展天然颜料在海藻纤维原液着色领域的应用,以乌贼墨黑色素(ME)为着色剂,采用海藻酸钠(SA)稀溶液作为研磨助剂和分散剂,制备了乌贼墨海藻酸钠(ME-SA)纺丝液,并制得有色海藻纤维。借助红外光谱仪、流变仪和透射电子显微镜对纺丝液的性能进行表征,利用扫描电子显微镜观察制得纤维的形貌,并测试了纤维的紫外线屏蔽性能。结果表明:ME与海藻酸钠具有良好的相容性,研磨和稀海藻酸钠的助研避免了ME纳米颗粒的团聚现象,实现了ME的稳定分散;海藻纤维的形貌未受ME的影响,ME添加量为3%的着色海藻纤维对紫外光的平均屏蔽效果达75%以上,对高能量的短波紫外线的屏蔽效果可以达到85%。

绿色水处理剂聚天冬氨酸及其衍生物的研究进展

聚天冬氨酸是一种可以生物降解的绿色环保高分子水处理剂,具有良好的缓蚀阻垢性能。介绍了近年来聚天冬氨酸的合成方法,着重阐述了聚天冬氨酸的改性技术以及不同复配物研究在国内外的应用现状,并对聚天冬氨酸的发展方向进行了探讨和展望。

阻燃改性纤维素浆粕和阻燃纸的制备及表征

将降纤维素浆粕在不同温度下进行碱化、醚化,得到不同Na+含量的阻燃改性纤维素浆粕。利用红外光谱、极限氧指数、锥形量热和扫描电镜等测试方法,对改性纤维素浆粕的燃烧和阻燃性能进行了研究。结果表明,改性纤维素浆粕的最大氧指数达到34.0,远远高于纤维素的氧指数19.0,并且改性纤维素浆粕的总热释放量最小值为6.74 MJ/m2,远远低于纤维素的总热释放量20.44 MJ/m2。同时通过造纸工艺制备了海藻酸钙纤维-改性纤维素浆粕复合阻燃纸张,并利用极限氧指数、锥形量热和扫描电镜等测试方法,对复合纸的燃烧和阻燃性能进行了研究。

非水溶性天然色素原液着色海藻纤维的制备及其性能

为解决天然染料原液着色海藻纤维纺丝时着色剂易溶出的问题,以叶绿素铜(Chl-Cu)为着色剂,采用海藻酸钠稀溶液作为研磨助剂和分散剂,制备了原液着色的纺丝液,并制得有色海藻纤维。利用红外光谱仪、流变仪和透射电子显微镜对纺丝液的性能进行表征,利用扫描电子显微镜对制得纤维的形貌进行观察,测试着色剂的耐水迁移性和纤维的阻燃性能。结果表明:当Chl-Cu的添加量低于6%时,纺丝液最稳定,Chl-Cu以直径小于20 nm的颗粒形式均匀分布;研磨时海藻酸钠分子与Chl-Cu形成的铜交联结构避免了Chl-Cu纳米颗粒的团聚现象,实现了Chl-Cu的快速研磨与稳定分散;纤维中Chl-Cu具有良好的耐水迁移的能力,海藻纤维的形貌未受Chl-Cu的影响,纤维阻燃性能优异,极限氧指数值高于39%。

近场静电纺丝制备纳米纤维及应用的研究进展

静电纺丝技术是一种简易、高效制备微纳米纤维的技术,其制备的纤维直径在几个纳米到几个微米之间,具有独特的物理化学性质。因此探索和开发静电纺丝技术及纤维的应用成为各国的研究热点。由于电纺中高压静电存在安全、能耗问题,以及近年来对可控沉积纳米纤维的迫切需求,出现了低压近场电纺技术。具有纺丝电压低,纤维精确可控沉积的特点,在微纳加工技术及生物医学等领域具有巨大的应用潜力。综述了近场静电纺丝技术的机理、发展、最新进展及应用前景。

多胺型染料用于海藻酸钙纤维染色研究

海藻酸钙纤维作为一类重要的生物质纤维,其在实际应用过程中却存在难于染色的难题,阻碍了其成为一类重要的服用纺织纤维。本研究研发了用以聚乙烯胺为母体结构的多胺型染料染色海藻酸钙纤维。研究了该类型染料的染色条件对其在海藻酸钙纤维上的上染率、染色牢度和强力性能的影响,并对其染色机理进行了探讨。该染料染色过程不需要加入无机盐,有效地保护了纤维的微观形貌结构和强力性能,且染料的上染率可以达到75%,染色牢度优良。

海藻酸钠/魔芋葡甘露聚糖复合海绵材料的制备及性能

采用冷冻干燥法,利用海藻酸钠(SA)和魔芋葡甘露聚糖(KGM)共混溶液,制备了一种多糖类复合海绵材料,测定了不同配比中复合海绵材料的孔隙率、吸湿保湿性及力学性能,讨论了甘油的添加量对复合海绵材料柔软性及透气性的影响,并用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)对复合海绵材料的结构进行了表征。研究结果表明,制备的复合海绵材料孔径为100~200μm,气孔为圆形或扁长形,具有良好的连通性和均匀性;SA和KGM通过物理共混的方式共存,并没有发生化学反应。SA和KGM的最佳质量分数比为2.0∶0.9,甘油的最佳添加量为4%,此时制备的复合海绵材料具有良好的透气性、吸湿保湿性和较好的力学性能,同时保持了天然多糖优良的生物相容性能,在生物医用材料领域具有潜在的应用价值。

功能性环氧树脂复合材料研究进展

简述了近年来环氧树脂在功能性复合材料领域中的研究和应用,介绍了环氧树脂在灌浆材料、功能涂料、封装材料和胶黏剂等方面的研究现状;在此基础上,分析了当前功能性环氧树脂复合材料研究中存在的问题,并就分析结果展望了环氧树脂复合材料的发展趋势。

碱氧一浴脱胶法功能性大麻纤维的研究

文章对比了碱氧一浴脱胶法对大麻原麻进行脱胶过程中,采用水浴处理和石墨烯溶液浴处理得到的大麻纤维的性能。实验结果表明,与水浴相比,石墨烯溶液处理可以提高脱胶大麻纤维的强力,降低残胶率,提高导热性。

有机磷系阻燃剂的全球污染现状

作为目前普遍使用的阻燃剂主要种类之一,有机磷系阻燃剂被大量应用于各领域,从而导致了其在环境中的持续释放和分布,由此引发的环境问题逐步引起了人们的广泛关注。本文对全球范围内有机磷系阻燃剂在水体、大气、土壤、沉积物以及生物体内等环境介质中的残留现状进行了分析,并对其生态危害和生态风险进行了总结,同时对目前该领域仍有待探讨的问题及研究趋势进行了讨论。

循环水用阻垢剂的研究进展

对常用阻垢剂进行了综述,重点介绍了绿色环保型阻垢剂,包括天然阻垢剂、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚谷氨酸型阻垢剂的研究现状及进展。并指出高效、多功能、无磷、可生物降解的绿色阻垢剂是今后水处理剂研究的热点和方向。

涤纶织物的氧化石墨烯功能整理及其防熔滴性能

为制备高附加值的涤纶织物,采用氧化石墨烯(GO)和硅烷偶联剂(KH560)作为功能整理剂,通过传统的轧-烘-焙工艺对涤纶织物进行整理,研究了涤纶织物的结构变化和防熔滴性能。采用扫描电子显微镜观察和热失重分析分别探讨了涤纶织物表观形貌和热性能。采用垂直燃烧法测试涤纶织物的防熔滴性能;用X射线光电子能谱分析燃烧后残留物的化学成分。结果表明,经氧化石墨烯整理后的涤纶织物具有良好的防熔滴性能,燃烧过程中可很好成碳,没有熔滴滴落。氧化石墨烯在织物表面形成了均匀的膜状物,燃烧后织物依然保持着原有的组织结构,在燃烧过程中织物并未发生熔融变形,直接分解形成了炭层。整理前后涤纶织物的热性能变化幅度较小。偶联剂和氧化石墨烯的加入并未提高燃烧残留物中C元素和C—C键含量,氧化石墨烯的加入主要是起到了促进成碳的物理作用。

水体除氟方法的最新研究进展

氟是人体必需的微量元素之一,中国是典型的大面积高氟地区,因此对水体中氟离子的去除研究十分必要。目前,水体除氟方法主要有离子交换法、吸附法、化学沉淀法等,其中吸附法是应用最广的除氟方法。本文主要综述了当前水体中常用的除氟方法及水体除氟方法最新的研究进展,重点分析各种方法所存在的各种优势和缺陷,并探究在实际除氟应用中的可行性,指出了今后水体除氟的主要研究方向。

环保型水处理剂聚环氧琥珀酸的研究进展

近年来由于环境问题的日益突出,绿色环保型阻垢剂开始出现。聚环氧琥珀酸因其有较好的阻垢效果、良好的生物降解性能、无毒无害的特点成为了国内外研究的热点,文章主要对聚环氧琥珀酸(PESA)这一类新型阻垢剂的国内外研究现状进行了全面分析,并指出了阻垢剂的应用前景和发展方向。

氧化石墨烯/海藻酸钙复合膜的制备与性能

以海洋生物多糖海藻酸钠为基质,氧化石墨烯（GO）为改性添加剂,乙二醇双（2-氨基乙醚）四乙酸钙（EGTA-Ca）为交联剂,制备了网络结构均匀的氧化石墨烯/海藻酸钙复合膜。分别利用红外光谱、扫描电子显微镜、电子拉力机考察了复合膜的结构、表面形貌、力学性能和溶胀性能。结果表明,GO均匀分散在海藻酸盐基体中,GO的加入对于海藻酸钙膜的力学性能具有显著影响,当GO添加量为海藻钠原料质量的1%时,复合膜的断裂强度和断裂伸长率均达到最大,比未添加氧化石墨烯膜分别增加了~82%和~265%,适量乙二醇的加入对于复合膜具有很好的增塑作用。GO的加入对复合膜的溶胀性能影响不大。

纳米氧化镁对木材的阻燃特性

将纳米氧化镁作为阻燃剂利用物理机械混合的方法加入到木粉中,经极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CONE)测试结果表明,纳米氧化镁能显著提高木制品的氧指数,燃烧过程中的热释放速率、热释放量、烟产生速率、总生烟量和CO产率明显降低,具有很好的阻燃效果。经计算纳米氧化镁的加入能够提高样品的残炭率,残炭率提高10%左右。其阻燃机理一方面是由于纳米氧化镁可以作为物理屏障层,起到耐高温绝热和隔绝氧气的作用;另一方面,纳米氧化镁会参与木材的燃烧,改变木材的裂解途径,残留有更多的不可燃物质。

有机磷酸酯类阻燃剂在环境中的最新残留现状研究

随着卤系阻燃剂的逐步被禁用,有机磷酸酯类(OPEs)阻燃剂的使用量剧增,在环境中的残留量也随之增加。而环境残留的大部分OPEs对生态系统和人类健康表现出一定的毒理学作用,因此,调查OPEs类阻燃剂在环境中的最新残留是很有必要的。文章主要从大气环境、水环境、土壤环境和生物介质几个方面对有机磷酸酯的环境残留进行了详细的调查,并提出了研究的方向和建议。