聚乙烯醇缩丁醛的制备及应用技术进展

聚乙烯醇缩丁醛(PVB)是重要的高分子材料,由聚醋酸乙烯酯或者聚乙烯醇与正丁醛缩合反应而成。PVB具有很好的透明度、黏合力、成膜相容性,适用于耐光、耐热、耐寒、耐水、耐冲击等环境,主要应用于安全玻璃、光伏领域。PVB的制备工艺复杂,一般方法难以获得高纯产品,核心技术为国外所垄断。低温下,PVB的物理性能较差,常采用优势互补法,对其进行接枝改性、复合和共混,来提高材料的综合性能。近些年来,有关PVB的应用研发已成热点。简介了近年来聚乙烯醇缩丁醛的制备工艺,重点阐述了研发与应用PVB对其他功能材料进行改性、复合及共混的技术进展。

非醇盐法制备铝基气凝胶及其对阴离子染料的吸附性能研究

采用非醇盐法和常压干燥工艺,以硝酸铝为前驱体,制备了铝基气凝胶材料。考察了无水乙醇用量,甲酰胺用量,环氧丙烷用量对凝胶化时间的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(SEM)和氮气吸附-脱附仪对铝碳基气凝胶的表观基团、形貌和结构等进行表征。此外,考察了铝基气凝胶对橙黄Ⅱ染料废水的吸附性能。结果表明,该类气凝胶具有低成本、易操作、吸附性能佳等优势,在工业污染废水处理等领域具有潜在的应用价值。

壳聚糖基氮化硼吸附剂的制备及其吸附脱硫性能研究

以硼酸为硼源、尿素和壳聚糖为双氮源,采用高温煅烧法制备了一系列壳聚糖基氮化硼吸附剂(BN-CS_(x),x=0,20,40)。通过SEM、XRD、FT-IR等对其结构进行表征。以二苯并噻吩(DBT)为硫化物模型,对比考察了BN-CS_(x)对DBT的吸附性能。结果表明,BN-CS_(20)对DBT的吸附效果最佳,吸附容量可达25.22 mg S/g。动力学、等温线和热力学研究结果证实BN-CS_(20)对DBT的吸附更符合准二级动力学和Freundlich等温线模型,且室温有利于吸附。

La掺杂对CuO/CeO_(2)纳米棒催化剂的甲醇水蒸气重整制氢性能影响

为验证稀土元素掺杂对铜基催化剂在甲醇水蒸气重整反应中的性能影响,采用水热法和静电吸附法制备了1%CuO/CeO_(2)和1%CuO/Ce_(0.9)La_(0.1)O_(2)纳米棒催化剂。通过XRD、H_(2)-TPR、TEM等方法表征,证实了CuO与CeO_(2)之间的协同作用可以降低CuO的还原温度,掺杂的La元素可以均匀嵌入到CeO_(2)晶格中,降低了表相CuO的占比,从而减弱了CeO_(2)对CuO的还原温度降低程度。对其甲醇水蒸气重整反应的性能测试表明,在反应温度为400℃,两种催化剂的甲醇转化率均达到了100%,1%CuO/CeO_(2)的H_(2)产率更高,可达125.11mL·gcat^(-1)·min^(-1)。虽然La掺杂降低了大部分反应温度区间的甲醇转化率和氢气产率,但是在低温区间,1%CuO/CeO_(2)和1%CuO/Ce_(0.9)La_(0.1)O_(2)催化剂的甲醇转化率比较接近,后者的氢气产率明显高于前者,展示了La掺杂在低温区间的催化优势。

钴酞菁/多孔碳气凝胶复合结构用于高效电催化CO_(2)还原

利用可再生能源将CO_(2)转化成高附加值的燃料或化学品,是一项实现“碳中和,碳达峰”的新资源化技术,但目前高性能电催化CO_(2)转化的催化剂研发,仍然是一项热点问题。设计具有“类珊瑚状”结构的多级孔氮掺杂碳气凝胶(N-CA)作为优化气体传质的碳载体,利用非共价固定技术,将酞菁钴(CoPc)稳定于气凝胶骨架的表面,以实现活性位点和导电碳骨架稳定结合。CoPc@N-CA展现出优异的电催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)活性,在较宽的电势窗口-0.5~-1.0 V vs.RHE下,对CO的选择性>80%,最高为99.05%;在-0.85 V vs.RHE电位下,CoPc@N-CA对CO的部分电流密度达到14.40 mA·cm^(-2),约是以商业碳黑(CB)为基底设计的CoPc@CB(3.66·mA cm^(-2))催化剂的4倍。内在活性分析发现,CoPc@N-CA优异的活性可归因于N-CA独特的多孔结构,这不仅促进了CO_(2)分子的传质,有利于CO_(2)RR反应动力学,而且有利于暴露Co活性位点,从而促进CO_(2)RR。

果皮衍生炭基气凝胶的制备及其对碘离子的吸附性能研究

以西瓜皮和柚子皮为前驱体,通过水热法和冷冻干燥制备果皮衍生炭基气凝胶,并将其应用于含碘离子模拟废水中。利用红外光谱、拉曼光谱和扫描电子显微镜等仪器对果皮衍生炭基气凝胶进行结构性能表征。研究不同酸碱值、吸附穿透时长和循环利用对碘离子的去除率影响。实验结果表明,高温煅烧后的果皮衍生气凝胶具有更大的表面积,能有效去除碘离子并有可循环利用的性能。

轻质三维分级多孔碳的大规模制备以及电化学、导电性能的研究

以弱酸性阳离子交换树脂为原料,采用化学活化法大规模合成了轻质三维分级多孔碳(3D-HPC)。3D-HPC的最大比表面积和孔体积分别为650.85 m^(2)/g和0.423 cm^(3)/g,堆积密度仅为0.06 g/cm^(3)。材料展现了较为优良的电化学性能,在0.5 A/g电流密度下,3D-HPC展现出126.89 F/g的比电容,在1 A/g下充放电5000次后,电容的保持率仍达到87.7%。当制备成水性浆料时,浆料的电导率达到了3.25MS/cm,具备了优良的导电性。同时,水性涂料具备良好的稳定性以及分散性。因此,3D-HPC具有良好的电化学和导电性能,可以作为超级电容器或者水性涂料的潜在商业级原料。