牛磺酸改性埃洛石纳米管的制备及其对四环素的吸附性能

四环素在环境中难于降解,容易残留在环境中,影响生态系统和人体健康。埃洛石纳米管是一种天然硅酸盐矿物,具有均匀的纳米中空管状结构。本文通过化学键合以牛磺酸对埃洛石纳米管表面进行修饰得到改性的埃洛石纳米管(HNTs-Tau),显著提高其对四环素的吸附能力。系统研究pH、吸附时间、吸附温度及离子强度对吸附性能的影响。结果表明,HNTs-Tau在pH=6的弱酸性溶液下吸附效果最佳。振荡时间为2 min时,去除率可达到90%以上。在25℃下采用10 mg HNTs-Tau对800μg/mL的四环素溶液的吸附容量可以达到512.5 mg/g。采用4种动力学模型拟合,HNTs-Tau对四环素的吸附行为更加符合准二级动力学模型。采用2种热力学模型拟合,HNTs-Tau对四环素的吸附行为更加符合Freundlich模型,对四环素的最大吸附容量可以达到714.3 mg/g。     

静电纺丝法制备PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜及其性能研究

以辛酸亚锡为催化剂,利用HNTs表面的羟基引发L-LA开环聚合,合成了表面接枝聚(L-乳酸)(PLLA)链段的埃洛石纳米管(g-HNTs),通过红外、热失重和透射电镜对改性前后HNTs的组成与形貌进行了观察;然后采用静电纺丝技术制备了PLLA纳米纤维膜以及不同组成的PLLA/HNTs和PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜,探讨了纺丝条件对纳米纤维膜形貌的影响,并对复合膜的组成、形貌、力学性能和细胞相容性进行了研究.结果表明,当HNTs与L-LA的摩尔投料比为1∶10时,g-HNTs表面PLLA链段的接枝率为14.22％,HNTs纳米管的形态在接枝后变化不大,易于在无水乙醇中分散.电压强度和进样速率对纤维膜的形貌有一定影响,当电压强度为15 kV、进样速率为1 mL/h时,电纺纤维的直径较为均匀.复合纤维膜中g-HNTs在基体PLLA中的分散性以及与基体的界面相容性要优于相应的HNTs,当g-HNTs含量高达40％时,复合纳米纤维膜中的纤维形态仍然保持较好,可以得到连续、粗细较均匀的纤维;随着HNTs和g-HNTs含量增加,复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量先增大后下降,当HNTs和g-HNTs的含量为5％时,两种复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量均达到最大值,但PLLA/g-HNTs组复合纳米纤维膜的拉伸强度始终大于相应的PLLA/HNTs组.体外3T3细胞培养结果显示,PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜具有良好的细胞相容性,且优于相应的PLLA和PLLA/HNTs纳米纤维膜.     

聚环氧乙烷/埃洛石纳米管复合材料的热稳定性和燃烧性质

采用熔融共混法制备了聚环氧乙烷(PEO)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,重点研究了HNTs含量对PEO/HNTs复合材料的微观结构、热稳定性及燃烧性质的影响。结果表明,在熔融共混条件下,不同含量的表面未经任何处理的HNTs以纳米尺度均匀分散于PEO基体中;随着HNTs含量的增加,复合材料的热稳定性显著增加。氧指数和水平燃烧测试结果均表明随着HNTs含量的增加,复合材料的阻燃能力有较大提高。     

基于埃洛石的载药凝胶小球的制备及性能研究

采用离子凝胶法制备了一种新的壳聚糖-g-聚丙烯酸/埃洛石/海藻酸钠(CTS-g-PAA/HT/SA)凝胶小球。研究了HT含量对载药凝胶小球的溶胀性、包封效率和释放性能等的影响;同时也讨论了凝胶小球的pH敏感性和双氯芬酸钠(DS)的释放行为。结果表明:HT含量对载药凝胶小球的溶胀率、包封效率和累积释放率有明显的影响,在HT含量为30%时,溶胀率、包封效率和12h累积释放率分别达到32.84%、91.07%和100%;另外,载药凝胶小球具有较好的pH敏感性;在pH=2.1的释放介质中DS几乎不释放,而在pH=6.8的释放介质中缓慢释放;DS释药机理为溶胀控释。     

改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。     

埃洛石基离子印迹材料的制备及其镉离子传感性能

用表面印迹聚合法制备了埃洛石纳米管(HNTs)基超支化镉离子印迹传感材料HNTs@IIPs。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、XRD、SEM、核磁及热重等方法表征材料的结构;利用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)、差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)及交流阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)等考察了HNTs@IIPs的电化学性能及其对镉离子的特异性传感性能。结果表明成功合成了HNTs@IIPs,且在cCd~(2+)≤0.125μmol·L~(-1)时,感应峰电流与镉离子浓度有良好的定量关系,检出限为0.026μmol·L~(-1),印迹因子α为5.97,选择因子β为4.97,表明HNTs@IIPs对Cd~(2+)具有专一性和强选择性。对阻抗谱分析结果拟合得到了传感器的电学等效电路模型,并分析阐明了传感机理。     

纳米埃洛石管对HPAM性能的影响

采用油酸改性纳米埃洛石管(HNTs)将部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与改性HNTs(O-HNTs)共混制备一种稳定的分散体系HPAM/O-HNTs。采用红外和接触角对O-HNTs的化学结构进行表征,并系统考察HPAM/O-HNTs的增黏性、耐温耐盐性、抗剪切性和驱油效果。结果表明：O-HNTs分子链中含有长烷基链、双键等疏水基团,具有疏水作用。加入O-HNTs后,HPAM/O-HNTs黏度明显提高,表现为优异的增黏性。HPAM/O-HNTs在30～90℃的NaCl(0～12000 mg·L^-1)和CaCl₂(0～12000 mg·L^-1)溶液中的黏度均比HPAM高,表现出优异的耐温抗盐性能。90℃条件下,随着剪切速率增大,HPAM/O-HNTs黏度逐渐减小。500 r·s^-1条件下溶液黏度大于17.2 mPa䦆Wingdings 2VB@s,表现出优异的抗剪切性能。在相同条件下,HPAM/O-HNTs的驱油采收率比HPAM高12.3%,驱油效果显著。     

埃洛石表面修饰并负载salen钼高效催化烯烃环氧化反应

采用温和的化学表面改性和自组装方法成功制备了埃洛石纳米管负载salen钼(HNTs-SL-Mo)催化剂,运用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、诱导偶合等离子体谱和X射线光电子能谱表征了催化剂的形态、大小和分散性等性质。结果证明了salen结构的存在和埃洛石配位钼催化剂的成功制备。制备的催化剂在各种烯烃的环氧化反应中均有很好的活性,且活性高于均相催化剂。对比实验表明,在固定MoO(O2)2(DMF)2时, salen结构发挥了重要作用,不能用N原子作为单一配体来代替。本文还推测了钼和salen配体可能的连接方式和该催化剂催化烯烃环氧化反应的机理。该催化剂在重复使用8次后其活性未见明显下降,表现出优异的重复使用性能。由于埃洛石是一种廉价易得的材料,因此它可为设计效果独特的催化剂提供一个选择。     

水热纳米浇筑HNTs模板法制备碳纳米棒

以埃洛石纳米管（HNTs）为模板和聚乙烯醇（PVA）为碳源,采用水热纳米浇筑法成功制备出碳纳米棒。方法涉及3步,即在HNTs中浇筑PVA,碳化和模板移除。采用一系列表征手段如XRD、FT-IR、SEM、TEM、Raman、XPS、SAED和N₂吸附-脱附等表征碳纳米棒的形成和结构。具有一维棒状结构的碳纳米棒具有高的比表面积（409 m²·g^-1）和典型的介孔特征。