氧化石墨烯改性水泥基复合材料的制备及其力学性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并用萘系减水剂(NS)和超声辅助的方法制备GO分散液,利用扫描电镜对GO的形貌和结构进行表征,利用紫外分光光度法对GO分散液的分散情况进行分析,并对GO水泥基复合材料的力学性能进行研究.结果表明:采用NS作为分散剂对GO溶液进行分散,GO和NS的最佳比例为1:10,GO的...     

移动床生物膜反应器用聚乙烯填料的改性研究

采用液相化学氧化和明胶表面接枝的改性方法对普通聚乙烯填料进行改性,利用正交实验找出最优的改性条件,并研究改性前后填料的表面特性、挂膜和废水处理等性能。结果表明,液相化学氧化最优的改性条件是80℃,4 h,n(HNO3)∶n(H2SO4)为1∶18,明胶接枝改性的最优条件是60℃,24 h,明胶质量浓度5 g/L。经过两种方法改性后填料表面的粗糙度及亲水性基团占比提高,液相氧化和明胶接枝改性的填料的挂膜时间分别缩短了26.92%和61.54%,挂膜量分别提高了55.18%和90.75%,两种改性填料对COD的去除率分别提高了13.92%和17.01%。因此填料的表面改性能显著提高其挂膜和水处理效果,其中明胶接枝改性填料表面有更为丰富的微生物群落,水处理效果更稳定。     

单体接枝改性制备炭黑填充型天然橡胶复合材料

在炭黑(HAF)、天然(NR)胶乳为主的体系中，引入适当的单体(M)，利用单体对橡胶乳液接枝的同时，与炭黑表面发生接枝反应，实现其与橡胶大分子链通过化学键相连接，制备炭黑填充型天然橡胶复合材料(NR／HAF／M)，复合材料表现为良好的力学性能、动态力学性能及耐老化性能。     

氧化石墨烯改性碳纤维水泥基复合材料抗冻性能研究

【目的】纳米材料近些年被广泛应用在建筑行业。碳纤维（CF）水泥基复合材料是建筑行业中的一种新型智能建筑材料,其应用广泛,但CF应用在水泥基体中存在很多不足,如分散性差、界面黏结程度差等。利用纳米材料氧化石墨烯（GO）来改善碳纤维(CF)表面性能,可以提升CF在水泥基体中的抗冻性。【方法】采用电泳沉积的方法,利用GO对CF进行表面改性,制备GO-CF杂化纤维,分别对GO、CF及GO-CF水泥基复合材料的抗冻性能进行研究。【结果】在冻融循环次数为200次的条件下,掺量为1%的GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率仅为32.7%。【结论】试验结果表明,在不同次数的冻融循环作用下,试件的抗压强度均有所降低,但GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率明显低于CF水泥砂浆试件的强度损失率。     

硅烷偶联剂对纳米氧化锌表面改性的机理研究

根据偶联剂改性无机粒子的作用机理,提出了一个硅烷偶联剂接枝在氧化锌表面的结构模型,用Gaussian03对两种硅烷偶联剂接枝在纳米氧化锌表面的模型进行了理论计算,结果表明,KH550和KH560能与纳米氧化锌表面结合而达到改性的目的,KH560的效果更好.实验与理论计算的结果相吻合.     

液晶功能化多壁碳纳米管的研究

采用金属还原多壁碳纳米管(MWNTs)的方法,通过一步反应将2-溴甲基-N,N'-双(4-取代苯甲酰)对苯二胺液晶(LC)分子腰接到MWNTs的侧壁,制备出LC功能化的MWNTs(LC-MWNTs).拉曼和红外测试结果证实LC分子经共价键接枝到MWNTs的侧壁,透射电镜观察显示MWNTs表面包覆了一层3～5 nm的LC分子,热重分析测试表明LC分子在MWNTs上的接枝率约为23%,LC-MWNTs在DMF中显示良好的分散稳定性.     

新型纤维素基接枝对氨基苯甲酸衍生物的制备、表征及性能研究

采用2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEPMO)/NaClO/NaBr氧化体系氧化微晶纤维素(MCC)得到单羧基纤维素(Microcrstalline cellulose,MCC),采用高碘酸钠将单羧基纤维分子上C2和C3位的相邻仲羟基氧化成醛基,得到双氧化纤维素(Double oxidation cellulose,DOC)。以DOC和对氨基苯甲酸(Aminobenzoic acid)为原料,通过希夫碱(Schiff base)反应合成纤维素基衍生物-双氧化纤维素接枝对氨基苯甲酸希夫碱(DOC-A)。利用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成接枝产物进行结构表征。通过热重分析(TG)和示差扫描量热(DSC)检测中间产物MC、DOC和终产物DOC-A的热性能,结果表明:成功制备新型纤维素接枝对氨基苯甲酸希夫碱,合成的DOC-A具有新的热性能。     

偕胺肟基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能

以丝瓜络为基体,在其表面接枝对铀(U(VI))具有特异性吸附的偕胺肟基制备高性能的海水提铀材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)对其结构和形貌进行分析,探究了溶液pH、U(VI)初始浓度和反应时间对吸附性能的影响规律,并结合等温吸附模型和动力学模型探讨其对U(VI)的吸附...     

改性壳聚糖的制备及抑菌效果评价

为评价改性壳聚糖(CS)和CS复合物的抑菌效果,利用过氧化氢氧化法制备不同分子量的CS,通过官能团偶联的方法将甲基聚乙二醇单甲醚(mPEG)接枝到CS分子上制备水溶性的CS衍生物(mPEG-g-CS);戊二醛(gluteradehyde,GA)交联法制备了β-环糊精(β-CD)-CS复合物。傅利叶红外光谱分析证明CS骨架上的-NH2由于发生了衍生化反应而使得氢键消失,CS与mPEG发生了接枝反应。金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)进行抑菌实验结果表明:分子量为十万左右,浓度为20 mg.L-1的CS(CS1)对两种菌抑菌效果明显,改性后的CS对S.aureus,E.coli抑菌效果均降低。     

β-环糊精/Fe_3O_4@C微球的制备及吸附性能研究

以葡萄糖作为碳源,Fe_3O_4为磁核,采用水热法制备了粒径均一的磁性碳微球,并以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为偶联剂,表面接枝β-环糊精(β-CD)衍生物,通过IR,SEM,TEM,VSM对样品进行表征.结果表明,β-CD/Fe_3O_4@C微球直径约为5μm,具有较好的单分散性及磁感应能力,表面存在的β-CD分布均匀.同时,通过对其吸附性能的研究表明,该复合材料对5种色素表现出良好的吸附性和选择性,90 s即可达到吸附平衡状态,最大吸附量可达4.24~6.64 mg·g-1,可以满足食品和环境样品中色素的确证和多残留分析的要求.     

甲醛废热锅炉复合钝化处理的研究

对用表面复合钝化处理的20g碳钢代替1Cr18Ni9Ti不锈钢制造生产甲醛的氧化反应器(废热锅炉)进行了研究,结果表明,用铝酸盐和磷酸盐等对碳钢表面进行复合钝化处理,形成含Mo、P的复合钝化膜,使碳钢具有良好的耐蚀性.经此复合钝化处理的碳锅可用来代替不锈钢,制造甲醛氧化反应器废热锅炉。此废热锅炉已在湘潭合成化工厂得到实际应用,其使用寿命已超过该厂原不锈钢废热锅炉的寿命.     

溶剂热法制备石墨烯/Sb_2S_3纳米复合材料及其光催化性能

以天然鳞片石墨为原料,通过改进的Hummers法制备了氧化石墨(GO),然后以GO、三氯化锑(SbCl3)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2,TAA)为反应物,1,2-丙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备了石墨烯/Sb_2S_3(RGO/Sb_2S_3)纳米复合材料.用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis DRS、PL光谱等手段对复合材料的物相、官能团、形貌和光学性能进行了表征;并通过降解罗丹明B(RhB)对其光催化活性进行了考察.结果表明:所制备的复合材料中Sb_2S_3为正交晶相;Sb_2S_3与复合材料对可见光均有较强吸收,其能带间隙分别为1.55eV和1.43eV;PVP和GO的浓度对材料的形貌、复合效果和光催化活性有重要的影响,当GO浓度为0.5mg/mL时,所制备复合材料(RGO/Sb_2S_3-0.5)的复合效果最好,有很多粒径为85~100nm的硫化锑纳米颗粒附着在石墨烯片层表面及片层之间,其在PL谱中的发射峰最低,光生电子-空穴对的分离效果最好,光催化效率最高,在300 W氙灯照射下,9h后其降解率达90%以上,是纯Sb_2S_3的1.3倍.另外,以对苯二甲酸(TA)为荧光探针,证明了光催化过程中羟基自由基(·OH)的存在;通过加入·OH消耗剂维生素C(Vc),进一步证明了在光催化过程中·OH起了非常重要的作用.     

共混工艺对PA6/POE-g-MAH/OMMT共混物形态和性能的影响

采用2种不同的共混工艺制备了马来酸酐接枝(乙烯/辛烯)共聚物(POE-g-MAH)/有机蒙脱土(OMMT)/尼龙6(PA6)复合材料.借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等手段对复合物的形貌和结构进行了表征,并测试了复合材料的热力学性能.实验结果表明工艺1(两次熔融)条件所得到复合材料为“沙...     

通过ATRP法在纳米TiO_2表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯

通过偶联剂KH550对纳米TiO2粒子的表面进行初步改性,获得TiO2-g-APTES粒子.TiO2-APTES-BIBB粒子在溴化亚铜(催化剂)和N,N,N',N',N'-五甲基二乙烯基三胺作为配体构成的过渡金属络合物催化体系前提下,进行MMA的原子转移自由基聚合反应获得TiO2-g-PMMA粒子.通过傅里叶红外光谱和热重分析等手段对各阶段获得的改性纳米粒子进行表征,以验证实验是否成功.结果表明,通过原子转移自由基聚合法成功在纳米TiO2表面接枝了聚甲基丙烯酸甲酯.     

二氧化硅气凝胶的表面改性及热稳定性的研究

采用溶胶-凝胶法在常压下经三甲基氯硅烷改性后成功制备出了疏水性二氧化硅气凝胶,并通过红外光谱(IR)、接触角的测定和差热-热重(DTA-TG)分析方法对二氧化硅气凝胶改性前后的化学成份、疏水性能和热稳定性进行了研究.结果表明,经改性后的样品确实为疏水性二氧化硅气凝胶,热稳定性良好,可承受1 100 ℃的高温,足以满足航空、航天以及民用工业中对超级隔热保温材料的要求.     

聚丙烯非织造布的表面功能化研究

通过化学引发接枝 4-乙烯基吡啶 ,对聚丙烯非织造布进行表面改性 .研究了不同工艺参数如 4-VP浓度、引发剂浓度、反应温度、反应时间、表面活性剂和界面剂用量对接枝反应的影响 .结果发现 :随着 4-VP浓度的增加 ,接枝率增加 ;当单体浓度为 0 .476mol/L时 ,接枝效率达到最大值 ;当反应温度低于 80℃时 ,随着反应温度的增加 ,接枝率增加 ;表面活性剂的加入可以较大幅度地提高接枝率 ,当其浓度为 1.5 3× 10 -3 mol/L时 ,接枝率从原来的 4.5 %增加到 14.6 % .FTIR的分析结果证明了 4-乙烯基吡啶基团的存在 ,DSC分析证实了接枝反应过程中PP的熔融热和结晶度发生了变化 .     

磷酸酯的合成及其原位改性纳米碳酸钙的研究

在较佳的合成条件下合成了十八碳醇磷酸酯（ODP）表面活性剂,并以其作为改性剂对碳酸钙进行原位表面改性.同时利用透射电镜TEM、XRD、红外光谱（IR）等测试手段对产品的形貌、晶型等方面进行表征.实验结果表明,磷酸酯改性后的碳酸钙具有纺锤形,当其用量达到2%时,活化指数可达到0.99,这充分说明了改性碳酸钙表面由亲水变为疏水,达到了很好的改性效果.     

镍钴水滑石纳米笼/GO复合材料在锂离子电池负极中的应用

近年来,水滑石(LDH)材料因其组成、结构和形貌易于调节,具有丰富的活性位点,被认为是高性能锂离子电池(LIBs)负极的替代材料,然而水滑石作为负极仍存在电导率差和结构易聚集等问题．于此同时,金属有机框架(MOFs)及碳基材料也由于其优秀的孔隙率、比表面积以及良好的电导率在储能领域得到了广泛的关注．考虑到这二者有望对LDH的主要缺陷有所改进,提出了将原位沉淀、化学刻蚀法和静电吸附法相结合,使镍钴水滑石纳米笼(H-(Ni,Co)-LDHP)能够固定在GO上,从而得到镍钴水滑石纳米笼/氧化石墨烯复合材料(H-(Ni,Co)-LDHP/GO)．这种GO上密集分布的中空纳米结构更能有效抑制水滑石纳米片的聚集,并有利于锂离子的脱嵌．H-(Ni,Co)-LDHP/GO纳米复合材料作为锂离子电池的负极,在电流密度为50m A·g^-1下,循环第一圈库伦效率可达68%,循环50圈后电容保留率为68.4%.     

改性羧甲基纤维素制备及其对重金属离子吸附效果研究

以羧甲基纤维素为主要原料,以过硫酸铵为引发剂,以N-N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,同时以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)等单体为改性剂,在一定条件下进行接枝共聚,制备了改性天然高分子有机吸附剂,并考察了原料质量分数、反应温度、反应时间等因素对接枝率的影响,并对吸附剂的最佳应用条件进行了探索。实验结果表明:在CMC、AA、AM及CHPTAC的质量分数分别为30%、47%、4%、18%和5%时,在80℃反应温度、2.5小时反应时间条件下,改性CMC的接枝率最大;当p H值为5、吸附剂投加量为0.8mg/100m L、30℃吸附温度、2.5小时吸附时间条件下,吸附效果最佳。     

水热合成制备层次孔管炭材料及形成机理研究

将可溶性淀粉作为材料前驱体,利用水热合成的方法,在无模板和添加剂条件下制备了具有一定层次分布的多孔管炭材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附脱附仪、元素分析仪(EA)、傅立叶变换红外分析仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)对产物的表面形貌、孔隙结构、元素组成、表面官能团及燃烧特性进行了表征,并提出了层次孔管炭材料的形成机理.结果表明:该材料宏观上形成了多层次孔管结构,微观上则是由大量水热炭球形成的交联结构.虽然材料的元素组成和表面官能团结构与常规条件下制备水热炭没有显著差别,但是相同温度和时间下所得水热炭产率相比常规条件提高了5~7倍;根据对照实验结果,推测该材料多层次孔管结构的产生,是在水热反应过程中反应釜内表面产生的气泡作用下形成的.