ZrO2纳米粒子原位杂化PVDF膜的制备及其抗污染性能

针对传统聚合物膜抗污染性差的问题,本文从杂化膜结构设计出发,提出将ZrO2纳米粒子的原位制备和聚偏氟乙烯(PVDF)相转化成膜过程有机结合的制膜新方法.该方法将阴离子交换树脂引入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,以氧氯化锆为原料,利用阴离子交换树脂提供的―OH与无机盐的阴离子进行交换,得到ZrO2纳米粒子均匀分散的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系.随后将PVDF聚合物溶解到所得的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系中,获得均一、透明的铸膜液.利用X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对杂化膜中锆的存在状态和分散性能进行了表征.结果表明,ZrO2纳米粒子均匀分散在PVDF基体中,并且形成的纳米粒子的粒径约为10-20 nm.通过粘度、分相速度和膜形态的测定,研究了成膜机理.结果表明,ZrO2纳米粒子的引入加速了铸膜液成膜过程的分相速度.杂化膜的亲水性能通过接触角测定仪进行了评价.并选择以牛血清蛋白为代表模拟污染物,考察了杂化超滤膜的抗污染性能.结果表明,原位形成的ZrO2纳米粒子显著提高了膜的亲水性,减少了膜对蛋白质的吸附.这种将ZrO2纳米粒子的原位制备和PVDF相转化成膜过程有机结合的制膜新方法在有机-无机杂化膜的制备领域具有显著意义.     

一种制备勃姆石溶胶的新方法

以氯化铝为起始原料经离子交换过程制备勃姆石溶胶.该方法将阴离子交换树脂加入三氯化铝溶液中,提供OH-离子的同时可同步去除等量Cl-离子.应用TEM对溶胶胶粒结构进行了研究,采用XRD、FTIR对不同条件下制备的凝胶结构进行了分析,对制备勃姆石溶胶过程中的影响因素进行了探讨.结果表明,老化时间和溶液中Cl-离子浓度对产物的结构和性能有显着影响,Cl一离子完全去除后经老化可以获得稳定的勃姆石溶胶.等温氮气吸附结果显示,r氧化铝的比表面积随着老化时间的延长而下降.老化4h和16h后得到γ-氧化铝的比表面积分别为223.12m2/g和176.86m2/g.     

铅与硝酸反应及影响因素

铅与硝酸的反应比较复杂,在无机化学教材和相关资料中对铅与硝酸反应的阐述不一致,这将不利于学生在无机化学学习中对铅的基本性质的掌握。针对无机化学教材中存在的问题,本文通过大量实验探究了铅与硝酸反应的条件以及硝酸浓度、反应温度、反应时间等对铅与硝酸反应的影响,并考查了硝酸铅在不同浓度硝酸中溶解度的变化,利用红外光谱(IR)和X射线粉末衍射(XRD)对铅与浓硝酸的反应产物进行了表征,明确了铅易溶于稀硝酸而在浓硝酸中溶解度小的实质。     

过滤成膜制备氧化铝中空纤维超滤膜

 介绍了在α－Al2O3中空纤维微滤膜上采用过滤成膜技术制备γ－Al2O3超滤膜的方法．应用热重分析、差热分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等测试手段对膜的热稳定性、结构及形貌进行了表征．扫描电子显微镜结果表明，采用过滤成膜方式制备的担载中空纤维超滤膜表面无针孔，无裂纹．气体渗透实验进一步表明，所得中空纤维超滤膜完整、无缺陷，具有一定的气体选择性．经700℃焙烧后的膜在0．3和0．4MPa条件下对氮／氩的分离因子分别为1．133和1．139，说明气体通过膜的扩散以Knudsen扩散传质为主．用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布，其比表面积为228．9m2／g，最可几孔径约为4．5nm．     

变浓度无有机模板剂合成ZSM-5沸石分子筛膜

报道了无有机模板剂制备出15 nm的ZSM-5分子筛，并以其为晶种浸涂在多孔α-Al₂O₃陶瓷管外表面，再用先浓后稀的无有机模板剂的晶化液水热合成出ZSM-5分子筛膜的新方法。晶种和晶化液的物质的量组成为12Na₂O∶100SiO₂∶2Al₂O₃∶(2 500～5 000)H₂O。XRD分析表明α-Al₂O₃陶     

介孔氧化硅膜在多孔陶瓷载体上的组装

采用过滤成膜方式结合溶剂挥发诱导自组装方法在多孔氧化铝中空纤维上制备了介孔氧化硅膜。XRD、TEM和N₂吸附脱附实验结果显示非担载膜具有有序的六方介孔结构。通过对中空纤维担载膜的XRD分析进一步确认介孔氧化硅膜的形成。SEM和EDS线扫描结果显示制备的担载膜表面完整、无缺陷,膜层和载体界面之间结合紧密。在此基础上对介孔膜在多孔陶瓷载体上的形成机理进行了探讨。     

一种合成六方板状Zr-Ce-SBA-15介孔材料的新方法

以P123为模板剂, 正硅酸乙酯为硅源, 氯化氧锆和硝酸亚铈为无机前驱盐, 在不外加无机酸的条件下, 利用无机前驱盐自身水解产生的弱酸性环境, 通过水热合成路线一步合成了具有大的径轴比、短孔道、六方板状形貌的Zr-Ce-SBA-15介孔材料. 利用粉末X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和氮气吸附等手段对所合成的样品进行了表征. 结果表明, 合成的材料具有类似于SBA-15的二维六方介孔结构, 孔径、孔容和比表面积分别为5.6 nm, 0.96 cm3/g和776 m2/g. 与常规SBA-15相比, 这种短孔道、大径轴比的六方板状介孔材料在吸附、分离及催化等领域中能更有效地促进分子的扩散传递.     

TiO2纳米管阵列覆盖Si薄膜光催化还原CO2性能的研究

本工作采用CVD法在阳极氧化TiO2纳米管阵列膜表面沉积一层非晶Si膜,通过退火后得到晶化了的Si膜/TiO2纳米管阵列的复合结构,并初步就其光催化还原CO2制备碳氢化合物的活性进行研究。拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电子显微镜(TEM)等微结构表征结果表明所制备的TiO2纳米管阵列的厚度为270 nm左右,管直径约为70 nm,管壁厚度约为16 nm。覆盖的Si膜已晶化,其厚度约为300 nm。通过高效液相色谱(HPLC)及总有机碳(TOC)来检测光催化还原液相产物中的甲酸及总有机碳含量,发现负载Si膜后的TiO2纳米管阵列光催化性能有所提高,在装有400cut滤光片氙灯照射2 h下TOC含量从21.2 mg.L-1增长到29.5 mg.L-1,表明Si与TiO2的复合可有效的提高光催化还原CO2的活性,这可能与该异质结结构可增加对光的吸收并且可降低光生空穴-电子对复合有关。光催化循环实验表明所制得的催化剂在循环5次后仍可保持91.6%的催化活性。     

短孔道Cu-Mn/Zr-Ce-SBA-15催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

采用水热法制备了Zr-Ce-SBA-15(ZCS)介孔材料,并以它为载体,通过浸渍法制备了不同Cu/Mn比和Cu-Mn含量的Cu-Mn/ZCS催化剂.采用N2吸附-脱附、透射电镜、扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器上评价了催化剂催化甲苯燃烧性能.结果表明,Cu...     

有序介孔碳负载Fe、Co、Ni纳米晶的软模板合成及其表征

报道了在有序介孔碳基体中一步合成负载Fe、Co、Ni纳米晶的方法. 以间二苯酚和甲醛为碳源, F127为模板剂, Fe、Co、Ni的硝酸盐为前驱体, 通过软模板组装路线在酸性条件下合成了负载型有序介孔碳复合材料. 采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和氮气吸附等手段对所合成材料进行了表征. 结果表明: 合成的材料具有类似于SBA-15的有序介孔结构, 有序介孔碳负载Fe、Co、Ni纳米晶复合材料的比表面积分别为586、626和698 m²·g^-1. XRD和TEM表征结果证实了金属物种以高分散纳米晶的形式分布在介孔碳基体中.