生物炭基光催化剂改性制备及其去除水中抗生素的研究进展

水体中抗生素会影响微生物群落结构和功能,导致生态失衡;同时,抗生素会通过食物链的富集和传递进一步污染水质,对生态环境和人类健康造成持续性危害.光催化技术因其高效且环保的特性成为众多抗生素去除技术中的重点研究对象.虽然半导体是光催化技术的核心材料之一,但其自身限制导致工作效率不高.生物炭(BC)作为碳家族成员之一有着众多优良特性,将生物炭与半导体复合制备的生物炭基光催化剂(BSPs)综合了两者的优越性能,有着广阔的应用前景.本文通过文献查阅,系统分析了BSPs的研究进展,涵盖BSPs的制备和改性方式,以及去除抗生素的原理和各种影响因素,并阐明其高导电性、高比表面积、强氧化性、稳定性和可回收性等特点,说明BSPs能够处理各种介质中存在的多种污染物.此外,对BSPs的局限性进行了分析,对未来研究方向提出了建议.     

环糊精包结作用下水溶液共聚合制备疏水改性阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝效果研究

在水溶液中制备了甲基环糊精(Me-β-CD)/疏水单体2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)的包结物(1a)。利用紫外-可见光谱及核磁共振波谱等检测手段研究了Me-β-CD与POEA的包合作用,并对包合物的结构、性能进行了表征和分析。同时在水溶液中引发丙烯酰胺(AM)、阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)以及1a的均相共聚合得到疏水修饰的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-POEA),实现了用绿色方法合成高效高分子絮凝剂的目的,并对该高分子对高岭土模拟污水的絮凝效果进行了考察。     

改性阳离子交换树脂的制备、表征及催化合成双酚F

用浸渍法制备了改性阳离子交换树脂,通过红外光谱、热重分析和扫描电镜等对其进行了分析,探讨了不同改性树脂对以苯酚和甲醛为原料催化合成双酚F收率的影响。当等摩尔比Al Cl3和Ti Cl4加入总量为树脂质量的8%,反应温度为80℃,改性时间为10h,Al Cl3-Ti Cl4改性阳离子交换树脂催化合成双酚F,其收率高达90.02%,比未改性或Al Cl3单独改性树脂的催化效果都好,其重复利用率也优于后两者。结果说明,Al Cl3-Ti Cl4改性阳离子交换树脂催化性能好,是一种环境友好高效合成双酚F的催化剂。     

含氟嵌段聚合物改性环氧树脂性能研究

用AGET ATRP法制备含环氧基的含氟嵌段聚合物聚甲基丙烯酸六氟丁酯-b-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PHFMA-b-PGMA),将其用于双酚A型环氧树脂改性.表面性能测试表明,PHFMA-b-PGMA改性环氧涂膜的表面疏水疏油性优于纯环氧,且经长时间水浸泡、丁酮浸泡或高温热处理后,其表面稳定性仍表现优良.热性能测试表明,PHFMA-b-PGMA改性环氧的热稳定性优于纯环氧.机械性能测试结果表明,用PHFMA-bPGMA改性环氧有助于韧性提高,与断裂面SEM测试结果相吻合.     

改性二氧化硅纳米颗粒提高二氧化碳泡沫稳定性的研究

通过纳米二氧化硅的硅烷化改性, 使其在高矿化度盐水中可以稳定存在的前提下, 研究了改性纳米颗粒与阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵混合体系的溶液稳定性及协同稳定CO₂泡沫的效果. 研究结果表明, 无机盐离子对改性纳米颗粒与阳离子表面活性剂间的静电吸引力具有屏蔽作用, 且矿化度越高, 屏蔽效果越明显, 从而混合溶液更易于在高盐水中稳定; 纳米颗粒表面的活性剂吸附层受二者浓度的影响, 进而影响了颗粒的亲/疏水性; 当混合体系中的表面活性剂浓度低于临界胶束浓度(CMC)时, 混合溶液与CO₂的界面张力高于单独活性剂溶液, 而当活性剂浓度高于CMC时, 对CO₂-溶液界面张力几乎无影响, 最低界面张力可降至6 mN/m左右; 改性纳米颗粒的加入可以进一步提高CO₂体相泡沫半衰期一倍以上, 但受二者浓度比例的影响; 纳米颗粒的加入有效提高了多孔介质中泡沫的表观黏度, 最大增幅由20 mPa·s增至55 mPa·s左右, 泡沫黏度增加接近3倍, 增强了CO₂泡沫驱的封堵作用.     

CsI(Tl)晶体的α/γ波形数字化实时甄别

基于Cs I(Tl)探测器对α/γ粒子的波形甄别能力,采用电荷比较法设计了一种波形实时甄别系统.介绍了实时甄别系统的设计原理,利用60Co-γ源、241Am-α源对实时系统进行了甄别实验,探究了不同参数对甄别效果的影响,并给出了最优甄别效果下的参数设置.研究表明,设计的数字化实时波形甄别系统体积小,能准确、实时地甄别开α/γ粒子,最佳品质因子大于1.4,事件计数率可达3×105/s.     

粉煤灰/硅橡胶复合材料的性能研究

以粉煤灰为填料,采用Si-69、钛酸酯和硬脂酸三种偶联剂对其进行表面处理,采用红外光谱仪和扫描电镜分析了改性前后粉煤灰的表面结构和形貌,而后将粉煤灰添加到硅橡胶中,比较粉煤灰改性前后复合材料的力学性能和阻燃性能。实验结果表明:红外光谱证实三种偶联剂改变了粉煤灰的表面结构,SEM观察到改性后粉煤灰的比表面积得到了提高;改性粉煤灰/硅橡胶复合材料的力学性能和阻燃性能比未改性的粉煤灰/硅橡胶复合材料得到了较大的提高。当添加量为1%的硬脂酸改性粉煤灰/硅橡胶复合材料的力学性能和阻燃性能最佳。     

阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质研究

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、吐温-80（Tween-80）及两种表面活性剂复合改性镁铝水滑石,得到SDBS-LDHs,Tween-LDHs及SDBS/Tween-LDHs₃种改性水滑石。利用反相气相色谱法（IGC）对样品进行表面性质的研究,定量计算了表面吸附自由能（ΔG₀）和表面能色散组分（γ_s^d）。结果表明,改性材料的ΔG₀与γ_s^d值均比未处理的镁铝水滑石小,其中阴-非离子表面活性剂复合改性后的水滑石的ΔG₀与γ_s^d值最小,说明阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石较单一改性水滑石更有利于提高材料的稳定性。此外,各类水滑石的γ_s^d值均随着温度的升高而减小,因此,在制备聚合物/水滑石类材料时,可以利用提高温度来改善其与聚合物的相容性。     

CO2在氨基改性MIL-101(Cr)中吸附的分子模拟

采用实验与分子模拟结合的方法研究298 K下CO₂在氨基改性得到的MIL-101（Cr）-NH₂和MIL-101（Cr）-ED（ED：乙二胺）上的吸附性能。比较MIL-101（Cr）、MIL-101（Cr）-NH₂和MIL-101（Cr）-ED的吸附等温线与吸附热的结果,表明采用直接合成改性法得到的MIL-101（Cr）-NH₂比采用合成后再改性得到的MIL-101（Cr）-ED有更高的CO₂吸附容量。进一步比较密度分布图和径向密度分布曲线,分析CO₂在氨基改性MIL-101（Cr）中的吸附位,表明在低压下CO₂首先吸附在MIL-101（Cr）微孔的超级四面体中,随着吸附压力的增大逐渐填充到更大的孔中。氨基的存在增加了CO₂的吸附位点,使MIL-101（Cr）-NH₂具有较高CO₂吸附容量;同时MIL-101（Cr）-ED中的ED分子的存在增加了CO₂的吸附位点,使MIL-101（Cr）-ED也具有较高CO₂吸附容量;但是MIL-101（Cr）-ED中的ED分子占据了MIL-101（Cr）中Cr的吸附位点,使Cr对CO₂的吸附强度减弱,同时可吸附位点少于MIL-101（Cr）-NH₂,导致其对CO₂的吸附容量少于MIL-101（Cr）-NH₂。