聚丙烯/改性二氧化钛纳米复合纤维的制备及其在煤化工废水处理中的应用

以二氧化钛为原料制备了改性二氧化钛(m@TiO_(2)),然后以其为助剂通过熔喷非织造技术制备了聚丙烯/m@TiO_(2)纳米复合纤维膜。通过正交实验确定了其最优制备工艺条件为,热风温度为295℃、热风压力为400 kPa、料筒压力为400 kPa。对聚丙烯/m@TiO_(2)纳米复合纤维膜的结构和热性能进行了表征,并研究了其在煤化工废水中的应用。结果表明,PP5纳米复合纤维膜的结晶度为37.6%,孔隙率为96.3%,纤维平均直径为3.8μm,且具有较高的热稳定性。在pH=3、温度为45℃、吸附时间50 min时,测试了PP1与PP5对煤化工废水吸附处理降低化学需氧量(COD)值。结果表明,PP5对COD的去除率达到了20.1%,远高于PP1(COD的去除率11.1%)。25℃下经过光催化降解后,PP5对COD的去除率达到82.5%,表明PP5具有优异的光催化降解煤化工废水中有机物的性能,并且PP5对煤化工废水中有机物的光降解反应符合一级动力学模型。聚丙烯/m@TiO_(2)纳米复合纤维膜对降低煤化工废水中的COD表现出良好的应用前景。

基于多孔碳材料对重金属离子吸附性能的研究进展

重金属污染给生态环境及人类健康带来极大危害,是最重要的世界环境问题之一。多孔碳材料对重金属离子具有较好的吸附能力,可用于重金属污水的处理。本文综述了废弃生物质制备碳吸附剂以及掺杂型和聚合物基多孔碳作为新型炭材料,在重金属废水处理中的研究进展,并阐述了其吸附机理以及发展潜力。掺杂型和聚合物基多孔碳材料作为吸附剂的后起之秀,在废水处理中具有较好的发展潜力,因此,开发环境友好、低成本、高效的新型碳材料吸附剂对治理重金属污染具有重要意义。

基于响应面法的六碳型聚羧酸减水剂的工艺优化及其应用研究

以乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚(EPEG)、丙烯酸为主要原材料,在过氧化氢-硫酸亚铁/抗坏血酸引发体系下通过水溶液自由基聚合法合成一种高性能六碳型聚羧酸减水剂。分别以初始、1 h水泥净浆流动度为响应值,基于Box-Behnken设计的响应面法优化工艺配方为:酸醚比4.90,过氧化氢、硫酸亚铁/抗坏血酸、巯基丙酸、氢氧化钠的用量分别为EPEG质量的0.89%、0.18%、0.44%、1.05%。性能测试结果表明,六碳型聚羧酸减水剂较市售的四碳、五碳型减水剂的分散性和分散保持性更好,同时与新疆地产水泥、砂、石集料的配伍性更好,具有一定的工程应用价值。

高通量葡萄糖酸改性不锈钢网的制备及其油水分离性能研究

采用一步法将不锈钢网进行酸刻蚀并吸附葡萄糖酸(GA),成功制备了超亲水-水下超疏油的葡萄糖酸改性不锈钢网(GAG-网)。采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪对GAG-不锈钢网表面形貌和化学组分进行表征,结果表明GA成功地吸附在了不锈钢网上和网表面成功构造微纳米粗糙结构。采用接触角测量仪对其表面进行了润湿性测试,在空气中,水滴在其表面接触角为0°;在水下,油滴在其表面接触角大于150°。GAG-网能够有效地分离多种油水混合物,分离效率均达到98%以上,分离通量达140 L·(m^2·s)^(-1);分离正己烷/水的混合物40次后仍具有99.5%以上的分离效率;在腐蚀性环境中也具有优异的分离能力。该方法简单绿色,制备过程无需任何电器和机械设备。制备的GAG-网油水分离性能优异,在处理油水混合物方面具有潜在的应用前景。

Cu-Cu_2O/C纳米复合物的制备及其光催化性能研究

本文以硫酸钠为熔融盐介质,油酸铜为前驱体,采用熔融盐焙烧法合成了Cu-Cu2O/C纳米复合材料.通过调整Cu Cl2·2H2O和KOH的比例以及焙烧温度,获得了不同物相和粒度的产物.XRD结果表明,所有产物均为Cu-Cu2O纳米复合物.TEM结果显示,产物为不同尺寸球形纳米粒子负载于碳膜上.对Cu-Cu2O-C复合材料的系列产物对甲基橙进行了光催化降解研究.结果表明,当焙烧温度为400℃,铜盐与碱摩尔比为1:2.5时,所得产物光催化性能为最佳,产物在光照180 min之后降解率达97.3%.

聚合物/空心碳球/铂催化剂的制备及其性能研究

以含氮、硫杂环三联体(3,4-乙撑二氧噻吩封端,含氮六元杂环(哒嗪或吡啶)为中间单元)为单体,通过原位氧化聚合法制备了含杂原子共轭聚合物(Poly(EPE)或Poly(BPE))与不同含量双层空心碳纳米球(DLHCs)的二元复合物载体(Poly(EPE)/DLHCs和Poly(BPE)/DLHCs).通过UV-vis和CV分别对所有二元复合物进行结构表征和电化学性能测试,确定了Poly(EPE)/30 wt%DLHCs和Poly(BPE)/50 wt%DLHCs是聚合物与无机相比例最佳的复合物.将Pt NPs负载到此复合物基体中,得到了Poly(EPE)/DLHCs/Pt和Poly(BPE)/DLHCs/Pt复合材料.进一步研究了含氮、硫共轭聚合物修饰的复合材料对甲醇催化氧化性能的影响.其中,Poly(EPE)/DLHCs/Pt显示较好的电催化性能,即其电化学活性面积和质量活性电流密度分别为69.27和961.63 mA mg^(−1).

聚苯硫醚/有机化氮化硼纳米复合材料的制备及性能

通过球磨、超声对六方氮化硼(h-BN)进行剥离预处理得到Y-BN,在水热条件下接枝十八胺(ODA),制备改性氮化硼纳米片(BNNSs-ODA)。以BNNSs-ODA为助剂,以聚苯硫醚(PPS)为基体,通过熔融共混制备PPS/BNNSs-ODA纳米复合材料,对其结构与性能进行研究。结果表明:当BNNSs-ODA添加量为0.3%,PPS2的拉伸强度和冲击强度较纯PPS分别提高33.48%和300.41%,PPS2冲击断面表现明显的韧性断裂特征。PPS2在质量损失率为50%时对应的温度比PPS0提高18.01℃,PPS2的热稳定性明显提高。相较PPS0,PPS2的最大放热温度从526.7℃提高至530.3℃。PPS2的热导率和热扩散率均大于PPS0,导热性能提高。PPS2结晶温度提高,过冷度大幅降低。在剪切场的作用下,BN的异相成核作用得到强化,显著提高PPS的结晶速率。

星型支化改性聚乳酸的超临界CO_(2)发泡行为研究

采用NDZ-201钛酸酯偶联剂改性的纳米氧化锌(g-ZnO)为促进剂,使聚乳酸(PLA)与多官能团酯类单体(PET4A)发生酯交换反应,制备星型支化PLA。通过超临界CO_(2)发泡工艺,研究g-ZnO添加量对星型支化PLA发泡行为的影响,并对其结构与性能进行表征。结果表明:当g-ZnO质量分数为0.5%时,星型支化PLA的泡孔密度为1.44×10^(9)个/cm^(3),比线型纯PLA的泡孔密度高,发泡倍率也提高至10倍,远高于线型纯PLA。星型支化改性后PLA的热稳定性和结晶度显著提高,最大热分解温度由362.05℃提高至368.16℃,结晶度由6.380%提升至26.580%。交联网状结构的存在使得星型支化PLA的储能模量(G')和损耗模量(G")增大,复数黏度的平台区向低频区迁移,剪切变稀现象更明显,损耗因子更接近于1,故而星型支化体系更有利于PLA发泡。