聚苯胺-木质素纳米复合物的制备及对银离子的吸附还原性能

以酶解木质素为分散剂、苯胺为单体,采用原位聚合法制备聚苯胺-酶解木质素(PANI-Lignin)纳米复合物.采用红外光谱、紫外-可见光谱、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析和宽角X射线衍射研究了PANI-Lignin纳米复合物的结构和性能.同时,采用静态吸附法研究了PANI-Lignin纳米复合物对银离子的吸附性能.研究结果表明,酶解木质素的添加量对PANI-Lignin纳米复合物的结构和性能有很大影响.酶解木质素添加量为10 wt%时,PANI-Lignin复合物为粒径约为70 nm的纳米粒子.随着酶解木质素添加量由0增加到30 wt%,PANI-Lignin纳米复合物对银离子的吸附容量和吸附率是先增加后减少.当酶解木质素添加量为10 wt%时,PANI-Lignin纳米复合物的银离子吸附容量达到最大值,为565.4 mg/g.对吸附后产物的分析可知,吸附后有长达1 cm,宽为0.220～4.38μm,厚为219～311 nm的纳米带状单质银生成,说明该PANI-Lignin复合物具有较强的反应性银离子吸附能力.     

生物质木质素磺酸催化合成N-取代吡咯

木质素磺酸是非均相、环境友好的生物质催化剂。本文以造纸废料木质素磺酸钠为原料,通过离子交换的方法制备了木质素磺酸。通过红外、元素分析、滴定等方法表征了木质素磺酸的结构。以木质素磺酸为催化剂,2,5-己二酮与伯胺发生Paal-Knorr反应以较优的产率合成了N-取代吡咯。伯胺的亲核能力越强,反应越容易进行,是典型的亲核反应。     

四磺基铁(II)酞菁生物模拟合成导电聚苯胺

利用四磺基铁(II)酞菁（FeTSPc）在木质素磺酸钠模板体系中模拟过氧化物酶催化合成导电聚苯胺/木质素磺酸复合物(PANI/LGS)。讨论了溶液pH 值、苯胺浓度、LGS浓度、H2O2浓度及反应时间对FeTSPc催化聚合反应产物的影响。结果表明该反应具有明显的pH值依赖性,pH（1.0～4.0）是合成导电聚苯胺所必须需的,其最适pH值为1.5。用元素分析法、紫外-可见分光光度法、FTIR、循环伏安法、电导率测试、热重分析法等对PANI/LGS复合物表征, 结果表明该复合物具有较好的热稳定性和可逆的电化学活性。     

四磺基铁(II)酞菁生物模拟合成导电聚苯胺

利用四磺基铁(II)酞菁（FeTSPc）在木质素磺酸钠模板体系中模拟过氧化物酶催化合成导电聚苯胺/木质素磺酸复合物(PANI/LGS)。讨论了溶液pH 值、苯胺浓度、LGS浓度、H2O2浓度及反应时间对FeTSPc催化聚合反应产物的影响。结果表明该反应具有明显的pH值依赖性,pH（1.0～4.0）是合成导电聚苯胺所必须需的,其最适pH值为1.5。用元素分析法、紫外-可见分光光度法、FTIR、循环伏安法、电导率测试、热重分析法等对PANI/LGS复合物表征, 结果表明该复合物具有较好的热稳定性和可逆的电化学活性。     

木质素磺酸镁接枝丙烯酰胺的影响因素

天然高分子化合物木质素是木材水解工业和造纸工业的副产物。早期人们在研究纤维素同甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈的接枝反应中时发现了木质素的接枝反应活性[1],Meisterh和Patil[2]则实现了将—CONH2接枝于木质素的设想,雷中方[3]等研究了木质素同具有较好吸附能力的—CONH2的接枝改性,并讨论了改性产物的水处理性能,他们所用的木质素是采用酸析法从碱法草浆黑液中提取的。本文以酸法制浆的红液 木素磺酸镁为原料,合成了木质素 丙烯酸胺接枝共聚物,并对接枝聚合过程中的引发体系、引发剂浓度、反应温度、木素与单体用量比、固液比等影…     

零价铁/无定形磷酸钙复合物的合成及其对CdTe量子点吸附性能（英文）

在氮气保护下利用共沉淀方法成功地合成了零价铁无定形磷酸钙复合物(Fe~0/ACP复合物),并采用XRD、EDAX和FTIR对产物进行了表征。同时通过SEM和TEM分析可知所合成材料的粒径为300 nm左右。磁滞回线表明在磁场中可以将该复合物从非磁性材料中分离出来。氮气吸附脱附曲线表明所合成材料具有吸附性能。此外所合成Fe~0/ACP复合物被用来吸附Cd Te量子点,并采用二级动力学方程对吸附过程进行了分析。吸附产物采用XRD、FTIR、荧光和磁滞回线进行了表征,结果表明该吸附产物不仅具有磁性,而且具有很好的荧光性质。     

零价铁/无定形磷酸钙复合物的合成及其对CdTe量子点吸附性能

在氮气保护下利用共沉淀方法成功地合成了零价铁无定形磷酸钙复合物（Fe⁰/ACP复合物）,并采用XRD、EDAX和FTIR对产物进行了表征。同时通过SEM和TEM分析可知所合成材料的粒径为300 nm左右。磁滞回线表明在磁场中可以将该复合物从非磁性材料中分离出来。氮气吸附脱附曲线表明所合成材料具有吸附性能。此外所合成Fe⁰/ACP复合物被用来吸附CdTe量子点,并采用二级动力学方程对吸附过程进行了分析。吸附产物采用XRD、FTIR、荧光和磁滞回线进行了表征,结果表明该吸附产物不仅具有磁性,而且具有很好的荧光性质。     

零价铁/无定形磷酸钙复合物的合成及其对CdTe量子点吸附性能

在氮气保护下利用共沉淀方法成功地合成了零价铁无定形磷酸钙复合物（Fe⁰/ACP复合物）,并采用XRD、EDAX和FTIR对产物进行了表征。同时通过SEM和TEM分析可知所合成材料的粒径为300 nm左右。磁滞回线表明在磁场中可以将该复合物从非磁性材料中分离出来。氮气吸附脱附曲线表明所合成材料具有吸附性能。此外所合成Fe⁰/ACP复合物被用来吸附CdTe量子点,并采用二级动力学方程对吸附过程进行了分析。吸附产物采用XRD、FTIR、荧光和磁滞回线进行了表征,结果表明该吸附产物不仅具有磁性,而且具有很好的荧光性质。     

CoNi LDHs/RGO纳米复合物合成及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

通过简单的回流及室温老化两步法合成了CoNiLDHs/RGO纳米复合物,采用XRD、EDS和SEM等技术手段对其微观结构进行了表征。将其作为吸附剂应用于废水处理,研究了对亚甲基蓝染料的吸附性能。实验结果表明,在优化条件下,CoNiLDHs/RGO纳米复合物能较快吸附废水中的亚甲基蓝分子,在150 min吸附已经达到平衡,同时具有较大的吸附量,最大吸附量可达149.48 mg·g-1,该研究为其实际应用提供了理论基础。     

水葫芦木质素的提取及其苯胺吸附性能

采用碱提法从生态入侵植物水葫芦中提取木质素,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段对所获得的木质素进行表征,研究了水葫芦木质素对水中苯胺的吸附性能,考察了溶液p H值、吸附时间、初始浓度等因素对水葫芦木质素吸附苯胺的影响。当Na OH溶液浓度0.1 mol/L,提取时间4 h,温度100℃,料液比1∶20时,水葫芦木质素的收率最大为6.81%。红外图谱显示,在1 456~1 656 cm-1处存在木质素的芳香环骨架振动吸收峰;扫描电镜显示,木质素呈大量细小的颗粒,木质素颗粒表面存在许多微小的孔状结构,有利于吸附作用的发生。在室温下,溶液p H 6.0,苯胺初始浓度为150 mg/L,吸附剂用量为5 mg,吸附时间120 min时,水葫芦木质素对苯胺的最大吸附容量为12.2 mg/g。苯胺吸附实验数据拟合符合准二级动力学模型以及Langmuir吸附等温模型。水葫芦木质素对苯胺的吸附以单分子层化学吸附为主,属于优惠吸附。相同吸附条件下,水葫芦木质素对湖泊水样中苯胺的吸附与实验模拟水样的吸附效果相近。水葫芦木质素可作为富集分离材料用于分析样品制备以及水中污染物的吸附。     

新型电控荧光聚合物的合成与性能研究——推荐一个综合化学实验

介绍一个研究探索型大学化学综合性实验——新型电控荧光聚合物的合成与性能研究。内容包括电控荧光聚合物的合成及电控荧光性能的相关测试。通过本实验的实践,使学生在掌握基础理论和基本实验技能的同时,提高独立实验能力和创新意识。本实验的开展还可以使学生接触到学科的前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。     

以“偏光显微镜观察高聚物的球晶”为例的高分子物理实验项目改革

本文对高分子物理实验教学改革进行了思考,提出实验项目的建设应当成为实验教学改革的核心,而实验项目的改革不应当局限在将最新的科研成果引入到实验教学中。以"偏光显微镜观察聚合物的球晶"这一传统实验为例,更为有效的办法可以是通过系统化的设计扩展实验项目内容,注重实验项目实施过程中多知识点的串联以及实验结果获取过程的思维过程培养,从而将传统的验证性实验项目转化为综合性实验项目,有力提升实验教学的效果。     

静电纺丝法制备多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维的综合实验设计

设计了静电纺丝法制备多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维综合实验。该实验对纺丝浓度、纺丝电压、接收距离、接收面积、多壁碳纳米管的改性及其添加量对复合纤维形貌的影响进行研究,对纤维进行了红外光谱、扫描电镜测试分析,得到优化的静电纺丝制备多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维的电纺工艺。该实验易于分组操作,涉及高分子材料的改性、制备、形貌表征和结果分析等多方面内容,有利于学生巩固理论知识,提高实践能力和综合应用能力。     

Positron annihilation lifetime (PAL) in poly[1-(trimethyl-silyl)propine] (PTMSP): Free volume determination and time dependence of permeability

PTMSP membranes were prepared and characterized. The mean molecular weight of the polymer was found to be 450,000 Da. Time dependence of the density, mechanical properties, IR spectra, DSC, PAL, and permeability data of the polymer and membranes are presented. A detailed analysis of PAL results for PTMSP samples under vacuum, in air, oxygen, and nitrogen atmosphere is presented with the aim to investigate the influence of the external atmosphere on the experimental PAL measurements and to determine correctly the size and the number of the free volume holes. From all the experimental data a model of a channel network is proposed for PTMSP with large holes (mean radium r = 0.75 nm) connected by channel-like holes (mean radium 0.45 nm). The number of large holes decreases by ageing, but not their size, whereas the number of small holes does not change but their size decreases. According to our model the decrease in the permeability of PTMSP with time could be caused by the decrease of the size of the channel-like holes. © 1996 John Wiley & Sons, Inc.     

聚乙烯吡咯烷酮聚合物复合膜的制备及其性能研究——推荐一个研究型综合实验

A research-based comprehensive experiment was introduced: preparation and investigation of polyvinylpyrrolidone (PVP) blend membranes in which PVP was employed as the membrane matrix. Three kinds of engineering thermoplastics were chosen to enhance the dimensional and mechanical stabilities of PVP based membranes. The physicochemical properties were investigated. This experiment relates to physical chemistry, polymer chemistry, organic chemistry, electrochemistry and instrumental analysis. It covers polymer blending, membrane fabrication by solution casting, characterization and performance test. Through this experiment, students can get knowledge of fabrication and characterization methods for polymer electrolyte membrane, which arouses students' interest in scientific research, cultivates students' innovative ability, fosters students' practical skills and promotes their integrative skills of applying knowledge.     

镉配位聚合物的合成及其染料吸附性能研究综合实验*

介绍了一个研究型综合实验,涉及镉配位聚合物的合成及其染料吸附性能研究。该实验使用常见有机配体丁二酸、1,4-二(1-咪唑)苯与硝酸镉四水合物,在溶剂热条件下进行反应得到一例镉配位聚合物。利用X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、热重分析、红外光谱对配位聚合物进行结构表征,并对其染料吸附性能进行研究。该实验将科学研究热点融入基础实验教学,既巩固了学生的基础理论知识,提高了实验技能,又拓展了学生的科学视野,加强了他们独立分析问题、解决问题的能力,有利于培养学生的创新精神和实践能力。     

纳米木质素/二氧化硅基微胶囊的制备及在自愈合涂层中的应用

利用磷酸化改性木质素/二氧化硅复合纳米颗粒(PAL/SiO₂)作为壁材包埋活性组分异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备微胶囊(PAL/SiO₂-IPDI). 通过加入少量反应活性更高的聚合多甲基多二异氰酸酯(PMDI), 与水反应形成聚脲, 以增加微胶囊的壁厚. 采用光学显微镜、 扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪(DLS)研究了PAL/SiO₂复合纳米粒子掺杂量, 水油比和剪切速率对微胶囊表面形貌、 粒径和壁厚的影响. 结果表明, 所制备的微胶囊呈现规整球形, 壁厚为2.36~3.50 μm, 平均粒径为40.3~201.5 μm. IPDI作为芯材包埋在微胶囊中, 芯材含量约为82.8%. 将制备的PAL/SiO₂-IPDI微胶囊添加到环氧树脂中得到自愈合环氧树脂涂层. 其在高盐浓度溶液中的抗侵蚀测试结果显示, 添加质量分数4%的PAL/SiO₂-IPDI微胶囊的环氧树脂涂层在划破后能够快速愈合, 显著降低基底的腐蚀电流和腐蚀速率. 纳米压痕实验表明, 环氧涂层的硬度为249.99 MPa, 而添加PAL/SiO₂-IPDI微胶囊后硬度增加到302.98 MPa, 弹性模量也有提高.     

含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究——推荐一个高分子化学综合实验

推荐了一个高分子化学综合实验——含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究。实验内容包括利用Sonogashira偶联反应合成共轭高分子,采用核磁共振和红外光谱等检测手段对其结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光和热重分析对其性能进行研究。本实验结合了高分子化学和聚合物仪器分析与表征的知识点,建议纳入高分子专业高年级综合实验课程。     

Mass transfer in composite polymer-zeolite catalytic membranes

The incorporation of zeolite-encaged iron-phthalocyanine partial oxidation catalysts into a dense hydrophobic polymer membrane results in a substantial improvement in catalyst performance. The diffusion through these zeolite-filled membranes is described using a two-dimensional model, and it is demonstrated that for a permeability ratio (polymer over catalyst) higher than 10⁴, the diffusion through composite polymer-zeolite membranes can be described by a one-dimensional model. Such a one-dimensional mathematical model was developed and validated with the experimental data, obtained from the time lag measurements on zeolite-filled poly(dimethylsiloxane) polymer membranes. Consequently diffusion through composite catalytic membranes can be predicted using the mass transfer coefficients of pure catalyst and polymer material, and a single tortuosity factor, only dependent on the catalyst loading.     

Optimization of short Indian Areca fruit husk fiber (Areca catechu L.)–reinforced polymer composites for maximizing mechanical properties

Natural fibers are being used as reinforcing materials for polymer composites due to their eco-friendly properties. Areca fruit husk fiber (AFHF) is one such fiber; it is currently discarded waste from the tobacco industry, but has huge potential. It is light in weight with a perforated surface that enables good bonding with a polymer matrix. In this study, comprehensive characterization of physical, chemical, thermal, mechanical, and microstructural properties was carried out on the fiber and the composite made with that fiber to optimize the fiber content. The optimum fiber content is found to be 40 wt.%, whereas beyond that, fiber pull-out and debonding reduces the load-bearing capacity of the composite. The specific properties of AFHF polymer composite are even higher than that of the popular E-glass fiber composite, which positions AFHF composite as an alternative structural material.