三维多孔弹性体吸附剂的制备及其高效去除染料特性

通过使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物将多孔炭黏附在聚氨酯泡沫骨架中,构建了一种新型三维多孔弹性体吸附剂（3D-PE）。利用扫描电子显微镜（SEM）、气体吸附分析仪、电子万能试验机、紫外-可见分光光度计等对3D-PE的结构、性质及染料吸附性能进行了表征。结果表明：3D-PE在压缩条件下表现出高强度、优异的回弹性和良好的柔韧性,对有机染料分子具有较高的吸附速率（5 min内去除率为96%）和稳定的循环使用性。     

粉末状聚苯乙烯气凝胶的结构调控及其液相吸附性能初探

在成功合成粉末状聚苯乙烯气凝胶(PPA)的基础上,详细研究了高分子纳米球构筑单元的结构和Friedel-Crafts超交联条件对PPA纳米结构的影响,初步考察了PPA对甲基红和亚甲基蓝的液相吸附性能。实验结果表明,PPA呈现三维纳米网络结构,其纳米球网络单元粒径约为30nm,且纳米球之间的堆叠形成大孔和中孔,从而具有独特的微孔-中孔-大孔层次化分布的孔结构特征。通过控制反应条件,其BET比表面积和总孔容可分别在201m~2·g~(-1)~702m~2·g~(-1)和0.16cm~3·g~(-1)~1.29cm~3·g~(-1)范围内调控。PPA自身较强的疏水性和丰富的孔隙结构赋予其对正辛烷中的甲基红和水溶液中的亚甲基蓝良好的吸附性能。     

反应性模板剂诱导原位超交联法制备层次孔聚合物和碳材料

首先设计合成出新颖反应性SiO₂模板剂(即表面含苄基氯化学官能团的SiO₂纳米球), 然后利用1,4-对二氯苄(DCX)作为自交联功能单体, 成功地发展了一种“反应性模板剂诱导原位超交联法”制备层次孔聚合物(HPP)及其层次孔碳材料(HPC)的新思路: 一方面, DCX作为有机单体分子, 可与SiO₂纳米球表面的苄基氯化学官能团原位反应形成共价键, 极大地增强了聚合物前驱体和模板剂的相互作用力, 有利于模板剂的高度单分散和表面均匀包覆共价有机聚合物; 另一方面, DCX分子可以发生自交联反应, 免去交联剂的额外添加, 简化了制备流程. 利用该法所得HPP具有独特的微孔-中孔-大孔呈层次化分布的孔结构特征: 微孔壳-大孔腔空心纳米球之间相互交联堆叠形成丰富的中孔和大孔, 各层次纳米孔道紧密相连. 进一步地, HPP的共价有机骨架具有超交联化学结构, 可确保这类层次孔纳米结构在高温碳化过程中的稳定继承, 由此制得HPC, 其BET比表面积为756 m²·g^-1.     

炭气凝胶孔结构对其负载的TiO2光催化降解甲基橙性能的影响

选用两种孔径不同的炭气凝胶CA125和CA500制备了碳含量为20%的TiO2/CA光催化剂,采用X射线衍射、扫描电镜和N2吸附-脱附对催化剂进行了表征,并考察了其光催化降解甲基橙反应性能.结果表明,TiO2/CA样品中TiO2主要以锐钛矿相存在,伴随有少量的金红石相,且均匀分散于炭气凝胶的表面.催化剂的孔隙率分析表明,孔结构直接影响到催化剂的光催化活性,以中孔为主的TiO2/CA125活性要远高于TiO2/CA500.这主要源于中孔良好的吸附性能及其合适的空间限域效应.