疏水矿化棉纤维的制备及其油水分离性能

通过交替浸渍法(ASP)在天然棉纤维表面进行仿生矿化均匀地制备了碳酸钙涂层,并使用硬脂酸钠进一步对棉纤维/碳酸钙复合物进行表面疏水改性,得到了具有良好疏水性能的棉纤维材料.FTIR结果显示,碳酸钙与棉纤维之间以氢键结合.改性后的疏水棉纤维具有优异的吸附选择性,能够实现油水分离.改性棉纤维对多种油类均具有良好的吸附能力,对二甲基硅油和氯仿循环吸附30次后,吸附保持率仍可达到80%以上,表现出良好的重复使用性能.该疏水矿化棉纤维具有环境友好,成本低廉,制备方法简单等优势,在油水污染物处理方面具有潜在应用价值.     

低温等离子体改性聚合物膜的原理

本文对等离子体的产生和性质进行了介绍,并分类按CASING(Crosslinked Actived by Species of Inert Gases)技术,反应型等离子体和聚合型等离子体对等离子体改性聚合物的自由基反应机理进行了较为详细的论述,同时还讨论了等离子体作用导致的表面物理变化。     

贵金属纳米材料的液相合成及其表面等离子体共振性质应用

金属中的表面等离子体共振是描述其导带电子在电磁场作用下集体振荡的一个物理概念。金属纳米颗粒由于其表面等离子体共振性质表现出独特的光学应用。本文在相关研究的基础上,综述了具备表面等离子体共振性质的不同形貌及多种复合结构的贵金属纳米材料的制备和应用,并对其发展及应用前景进行了展望。     

贵金属纳米材料的液相合成及其表面等离子体共振性质应用

金属中的表面等离子体共振是描述其导带电子在电磁场作用下集体振荡的一个物理概念。金属纳米颗粒由于其表面等离子体共振性质表现出独特的光学应用。本文在相关研究的基础上,综述了具备表面等离子体共振性质的不同形貌及多种复合结构的贵金属纳米材料的制备和应用,并对其发展及应用前景进行了展望。     

氩等离子体后辉光区对聚四氟乙烯膜表面的优化改性

在理想管式反应器中, 采用Langmuir双电子探针和电子自旋共振(ESR)诊断技术分别定量测定了氩等离子体场中各活性物种的轴向分布, 并利用氩等离子体放电区及后辉光区对聚四氟乙烯(PTFE)进行了表面改性. 通过接触角测量、扫描电子显微镜和X 射线光电子能谱分析比较了改性前后常规及后辉光氩等离子体对PTFE表面结构及性能的影响. 结果表明, 氩等离子体中电子及离子浓度随轴向距离的增大迅速降低, 30 cm后接近于0, 而自由基浓度则降低缓慢, 40 cm处仍为初始浓度的96%. 氩等离子体放电功率、处理时间和气体流量强烈影响着PTFE表面润湿性的改善效果. 后辉光区因抑制电子和离子的刻蚀作用, 强化自由基反应, 使改性效果远优于常规氩等离子体. 经氩等离子体后辉光区短时间(30 s)处理后, PTFE表面化学成分发生了变化, F/C原子比从3.27降至2.30, O/C原子比从0.02增至0.09. 脱氟作用和含氧基团(如CO)的引入是有效改善PTFE表面润湿性的关键因素.     

氢终止金刚石表面的形成机理

为考察金刚石形成氢终止表面的反应机制,采用微波氢等离子体处理以及电阻丝氢气气氛加热处理进行对比研究.利用光发射谱(OES)和漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)分别表征了微波氢等离子体中的活性基团和金刚石表面氢终止浓度.结果表明,微波氢等离子体环境下,随着衬底温度、等离子体密度和能量的增加,温度至700 ℃ (800 W/3 kPa)时,等离子体中出现了明显的CH基团;相应地,金刚石表面氢终止浓度随温度、等离子体密度和能量的增加而增加.采用氢气气氛下电阻丝加热的方法同样形成了氢终止金刚石表面,表明微波等离子体处理金刚石表面形成氢终止主要源于由温度控制的表面化学反应,而非等离子体的物理刻蚀作用.氧终止金刚石表面形成氢终止的机制是表面C=O键在高于500 ℃时分解为CO,相应的悬挂键由氢原子或氢分子占据.     

贵金属纳米材料的液相合成及其表面等离子体共振性质应用

金属中的表面等离子体共振是描述其导带电子在电磁场作用下集体振荡的一个物理概念.金属纳米颗粒由于其表面等离子体共振性质表现出独特的光学应用.本文在相关研究的基础上,综述了具备表面等离子体共振性质的不同形貌及多种复合结构的贵金属纳米材料的制备和应用,并对其发展及应用前景进行了展望.     

聚对苯二甲酸乙二酯的等离子体表面改性研究

阐述了等离子体原理,综述了等离子体对聚对苯二甲酸乙二酯表面改性的研究工作,大量的实验数据表明了这种方法可以成功改善各种性能。等离子体处理后PET材料表面粗糙度增加,并产生化学基团,因此可改善以下各种性能:润湿性、粘接性、染色性、抗静电性,对人体的生物相容性,添加TiO2的杀菌性,PET表面化学镀金属的性能。PET表面的刻蚀作用,导致其重量的减轻,可替代部分碱减量处理。     

自偏压作用下纳米碳管的定向生长

以玻璃为基板材料, 在550 ℃的低温条件下利用微波等离子体化学气相沉积法合成了定向纳米碳管.结果表明, 在利用微波等离子体化学气相沉积法合成纳米碳管时, 因等离子体作用存在于基板表面的自偏压对纳米碳管的定向生长起着非常重要的作用.自偏压的作用总是使纳米碳管的生长垂直于基板表面.     

聚二甲基硅氧烷表面亲水性的研究

为了使聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有较稳定的亲水性表面,利用氧等离子体技术对PDMS表面进行处理。研究了氧等离子体处理PDMS表面的时间、功率、氧气流量等参数对表面亲水性的影响,通过接触角测量和X-射线光电子能谱(XPS)对处理效果进行了评价。实验表明:PDMS经氧等离子体处理后放置700 h的表面接触角为72°,达到了持久改性的目的;XPS分析表明,表面亲水性的改善主要是由于表面极性成分的增加,最后讨论了氧等离子体处理PDMS表面的改性机理。     

碳氟等离子体改性PET表面的反应机制的研究

利用CF₄与cH₄/CF₄等离子体来处理涤沦膜(PET),讨论了不同摩尔比的碳氟等离子体改性PET表面的作用机制.利用变角x光电子能谱(XPS)和接触角测试技术研究了改性后PET表面的结构和性质.结果表明,碳氟等离子体的处理可以显著地改善PET表面的憎水性.不同摩尔比的碳氟混合气体的作用机制不同,其中碳氟混合气体等离子体以聚合为主,在PET表面形成均匀的改性层;而纯CF₄气体则以刻蚀为主,含氟基团主要分布在PET表面.     

PVA-SiO_2复合物改性棉纤维及其吸油性能

首先以棉纤维为主要原材料,通过一步浸渍将聚乙烯醇-二氧化硅粒子(PVA-SiO_2)复合物涂覆在棉纤维表面;然后对其进行疏水改性,制得一种超疏水吸油材料。通过扫描电子显微镜(SEM)和水接触角(WCA)测试对改性纤维的表面结构及润湿性进行了分析表征。研究了PVA和SiO_2纳米粒子的质量分数对纤维吸油性能的影响,并评价了改性纤维的疏水性、润湿耐受性、吸油速率和重复使用性能。结果表明:棉纤维经过PVA-SiO_2复合物涂覆后具有稳定的超疏水性,吸油量比改性前显著提高,对正己烷、甲苯和氯仿的吸油量分别提高了47%、18.6%和26.2%。     

介质阻挡放电和CuZSM-5结合体系中等离子体对C2H4的作用

采用吸附、程序升温脱附及氧化和发射光谱等技术研究了介质阻挡放电对气相和催化剂表面吸附乙烯的作用. 实验表明, 介质阻挡放电等离子体能脱附催化剂表面吸附物种(如CO2和H2O等), 并引发表面化学反应生成新物种(如在等离子体作用下C2H4和O2生成CO2和H2O); 改变催化剂表面积碳化合物结构, 并降低其起燃点; 引发气相中乙烯发生反应生成中间物种或碎片(如CN和CH等). 在富氧体系NO/O2/N2中加入C2H4, 能使介质阻挡放电等离子体和CuZSM-5“一段法”结合体系产生协同效应, 提高NOx转化率. 该协同效应的产生与等离子体在气相及催化剂表面引发化学反应, 产生参与NOx还原反应的新稳态物种和短寿命高能活性物种有关.     

MnOχ/γ-A1_2O_3对等离子体甲烷脱氢偶联反应的催化作用(英文)

在常温常压下，研究了脉冲电晕等离子体作用下的甲烷脱氢偶联反应。结果表明，脉冲电晕等离子体与y-Mn2O_3／y-A12O_3催化剂的共同作用显著提高了C_2选择性；C_2产物分布主要决定于等离子体功率和催化剂性能。另外，在较高功率下，气流方向对C_2收率影响较大。初步揭示了在等离子体作用下CH_4在气相形成CH_x自由基，而后CH_x自由基在催化剂表面进行定向复合形成C_2产物。     

丙烯醇等离子体处理聚四氟乙烯的表面结构与润湿性

聚四氟乙烯经丙烯醇等离子体处理后,在其表面形成了一层亲水性的聚合物薄膜。水在表面的接触角为40—60°不等,由等离子体处理时间决定。对表面的全反射红外光谱、ESCA分析和SEM观测发现,等离子体处理后在原表面上形成的聚合物膜包含—CH_3、—CH_2、C=O和C—OH等基团,并且表面光滑、平整。     

树莓状超疏水多孔复合棉纤维的制备及油水分离性能

基于聚多巴胺（PDA）的化学性质和树莓状纳米粒子的粗糙结构,以聚多巴胺包覆的棉纤维为基底,制备了具有多重粗糙度的树莓状超疏水多孔复合棉纤维材料.通过扫描电子显微镜观察树莓状超疏水多孔复合棉纤维表面的微观形貌,PDA-SiO₂纳米粒子稳定地固定在聚多巴胺涂覆的棉纤维表面.经过氟化改性的树莓状超疏水多孔复合棉纤维具有超疏水性,水接触角为158.2°,油接触角为0°.油/水分离实验结果表明,树莓状超疏水多孔复合棉纤维对己烷/水混合物的分离效率可达99.4%以上,使用20次后仍维持较高的分离效率.同时,其具有较高的溶剂吸附能力（13~34 g/g）、重复使用性及机械稳定性,吸油能力可与硅气凝胶相媲美.     

低温等离子体对聚合物多孔膜的亲水化改性

综述了低温等离子体在聚合物多孔膜表面亲水化改性领域的研究与应用进展。在简要介绍等离子体技术的原理、方法的基础上,讨论了Ar、He、O2、N2、CO2、H2O、NH2和SO2等非反应性和反应性气体的等离子体表面处理,烷基醇、烷基胺、烯丙基醇和烯丙基胺等饱和及不饱和单体的等离子体沉积聚合,以及烯类单体的等离子体引发的接枝聚合等等离子体方法,对膜表面和膜孔壁的化学组成和形态结构、膜亲水性的获得及其时效性、膜水通量和蛋白质抗污染性等方面的影响。     

接枝丙烯酰胺改善聚乙烯膜表面亲水性的研究

利用等离子体技术和紫外照射接枝相结合在聚乙烯膜表面接枝丙烯酰胺(AAm)以改善其亲水性。通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测定验证了在无光引发剂的条件下,将等离子体预处理和紫外照射接枝结合起来可以有效地提高AAm的接枝效果,很好地改善PE膜表面的亲水性。探讨了等离子体复合参数W/(FM)、等离子体预处理时间、AAm单体浓度以及紫外照射时间对改善PE膜表面亲水性的影响,确定改善PE膜表面亲水性的最佳实验条件。     

XPS研究低温等离子体聚苯乙烯表面改性

用氮气、二氧化碳和空气等离子体技术处理聚苯乙烯表面 ,并用X光电子能谱 (XPS)测定了聚合物表面的元素组成 ,相对含量和表面功能团的类型 .结果表明 ,经过不同条件处理后的聚合物表面引入了含氮和含氧基团 ,这对改善材料的沾润性和粘着性将起着明显作用 ;另外 ,不同处理条件对PS表面的氮、氧含量有很大影响     

高性能纤维表面改性及其双马树脂基复合材料界面

采用电感耦合射频等离子体(ICP)和介质阻挡放电(DBD)低温等离子体对高性能连续纤维表面进行改性,分别采用X光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和动态接触角测定仪(DCA)等分析测试手段系统地研究了等离子体处理时间、放电功率、放电气压等对连续碳纤维、聚苯并二噁唑(PBO)纤维改性处理前后,纤维表面状态、表面组成、表面形貌、浸润性能的变化规律以及经等离子体处理前后纤维增强双马树脂基复合材料界面结构与性能的影响关系及变化规律、复合材料界面粘结和破坏机理.研究结果表明,经过等离子体处理后,纤维表面接枝上了大量的含羧基、羟基等极性官能团,表面粗糙度增加,表面自由能增加,纤维浸润性能得到明显改善,导致纤维与双马树脂基体界面层间剪切强度(ILSS)明显提高,复合材料的破坏模式由未处理的界面脱粘破坏转变为等离子体处理后的树脂基体破坏.最后,对纤维表面时效性及其对纤维增强双马树脂基复合材料界面性能的影响关系也进行了论述.