纳米二氧化钛的原位有机表面改性及性能

低温条件下通过控制TiCl4水解制备出金红石型的纳米TiO2,通过原位表面修饰的方法制备了十二烷基水杨酸(DASA)表面改性的纳米TiO2 (TiO2/DASA).分别采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和热分析仪(TGA)对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征.通过透射电子显微镜(TEM)和分散稳定性实验分析,DASA能有效改善纳米TiO2在有机介质中的分散性能.在丙烯酸树脂中加入DASA改性的纳米TiO2,并进行超声波分散和成膜,获得了含不同比例纳米TiO2的丙烯酸树脂复合薄膜.原子力显微镜(AFM)分析结果表明DASA表面改性的纳米TiO2在丙烯酸树脂中分散性好,且纳米微粒的引入显著改变了树脂薄膜的表面形貌.对制得的纳米复合涂膜进行紫外-可见吸收光谱分析,结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,纳米复合涂膜对紫外光的吸收呈上升趋势,抗紫外线性能增强.     

Adsorption of polyelectrolyte on the surface of ZnO nanoparticles and the stability of colloidal dispersions

How to prevent flocculation is a universal problem in synthesis and application of nanoparticles. Because of high surface activity, nanoparticles tend to form large di-mension of aggregates with some loose contact interface. When solid particles are suspended in polyelectrolyte so-lution, polymer chains are adsorbed on the surface of par-ticles and they render to stabilize the corresponding parti-cles. The stabilizing property of polyelectrolytes is the reason for wide application in many fiel…     

纳米TiO_2固载脂肪酶及其固载界面表征

以3种不同形貌的纳米TiO2为载体固定化脂肪酶,研究载体形貌、酶添加量、pH值、温度和时间对固载酶活性的影响.研究结果表明,纳米线形貌TiO2固定化效果最好,最优固定化条件为加酶量0.25g/25mL溶液、pH 7.0、固载温度40℃、固载时间6.3h.利用SEM、XRD、FT-IR等对固载酶及其界面进行表征,SEM和XRD结果表明,脂肪酶吸附于纳米线TiO2载体表面,且未改变纳米线TiO2的晶型结构;FT-IR表征表明固载酶含有脂肪酶的特征吸收峰;比表面积分析显示固定化后样品的BET明显减小,表明脂肪酶在纳米线TiO2表面进行物理型吸附.     

MWNTs/TiO2对1,2,3-三氯苯的吸附与光降解协同作用研究

以典型氯苯类有机化合物1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB)为目标去除物,研究复合光催化剂MWNTs/TiO2(多壁碳纳米管负载二氧化钛)对其吸附与光催化降解协同作用.结果表明,在不同温度、pH值、复合光催化剂投加量、紫外光光强等影响因素作用条件下,MWNTs对1,2,3-TCB的吸附去除率与纳米TiO2对1,2,3-TCB的光催化降解去除率的叠加理论计算值曲线均在MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB吸附与光催化降解共同作用曲线的下方,充分体现了MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附与光降解初始阶段的协同作用.溶液中温度或pH值降低,有利于复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除;复合光催化剂投加量增多或紫外光光强增大将提高复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除率.     

超声分散原位聚合法制备纳米TiO_2/聚酯复合材料

为制得具有抗紫外性的聚酯涂料,通过超声分散制备了TiO2预分散波,研究纳米TiO2在体系中的分散性,并用比分散液原位聚合法合成了纳米TiO2/聚酯复合材料,且制得涂膜,对所制涂膜进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、扫描探针显微镜(SPM)、紫外可见光谱(UV-VIS)等测试.实验表明,制得的涂膜中纳米粒子分散性好,紫外线屏蔽率达到50%～90%,效果明显.     

溶胶—凝胶法制备Nd掺杂纳米TiO_2

采用溶胶—凝胶法制备稀土元素Nd掺杂纳米TiO2及纯纳米TiO2粉体试样.TEM分析表明,制备的Nd掺杂纳米TiO2与纯纳米TiO2的粒子大部分呈球形,纯纳米TiO2粒径在12 nm左右,掺杂纳米Nd5%-TiO2粒径在8 nm左右,均达到了纳米级别.     

氨基磺酸铵-细菌纤维素对Pb~(2+)的吸附性能及机理

为了提高细菌纤维素(BC)对重金属离子的吸附性能,以细菌纤维素为原料通过化学修饰的方法对其进行改性,制备了新型的重金属离子吸附剂氨基磺酸铵-细菌纤维素(ASBC).同时将制得的ASBC用于吸附重金属Pb2+,考察了其对Pb2+吸附性能,并对吸附机理进行了初步研究.结果表明:pH值是影响氨基磺酸铵-细菌纤维素对Pb2+吸附效果的重要参数,对Pb2+的吸附符合二级反应动力学特征和Langmuir吸附等温方程,并具有良好的线性,说明ASBC对Pb2+是典型的单分子层吸附;静电吸引和螯合作用是吸附的主要机理之一.     

纳米TiO2／苯丙复合乳液的合成与表征

研究了在经硅烷偶联剂WD-20接枝改性的无机纳米TiO2粒子存在下的苯丙复合乳液的合成。为了得到最终涂膜硬度较高的乳液,确定了苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯五元单体的苯丙乳液共聚体系。研究了纳米TiO2的加入量对聚合过程转化率的影响,并通过TEM、激光光散射仪和热分析仪对复合乳液乳胶粒的结构及乳液性能进行了测试及表征,结果表明,纳米TiO2粒子均匀地分散在乳胶粒中,呈现以纳米TiO2为核,有机聚合物为壳的核-壳结构;与未加纳米TiO2粒子的乳液相比,复合乳液的热稳定性提高,涂膜耐水性更好,硬度可高达H级,并且具有很好的抗菌性。     

La_2O_3超微粒在PMAA-Na中的吸附特性研究

用毛细管粘度法测量了不同浓度和pH值时吸附在超微粒La_2O_3表面的PMAA-Na膜厚度.用界面移动法测量了超微粒La_2O_3/PMAA-Na吸附物颗粒的电泳淌度.由此求出不同浓度和pH值时胶态分散体系Zeta电势值.采用Fischer等人发展起来的渗透压排斥理论模型,通过对吸附物颗粒间渗透排斥能△Ga的定量计算,较为满意地解释了超微粒La_2O_3/PMAA-Na吸附物颗粒所形成的胶态分散体系的稳定性能.     

纳米TiO2分散料浆的制备方法研究

纳米粒子在水中的分散很困难,粒子极易团聚.这些团聚的粒子通常以所谓"软团聚"的方式存在.软团聚的粒子在外力的作用下很大程度能进一步分散.因此,制备粒径较小并以软团聚方式存在的纳米粒子料浆,对纳米粒子的应用具有一定的意义.研究了纳米TiO2分散料浆的制备方法.分别试验了分散介质、分散方法、分散剂种类及用量、分散时间、分散温度及分散介质pH值等分散条件.结果表明,50～70℃,pH=7.7～10.8,SiO2气溶胶与纳米TiO2粉末的质量比为0.06∶1,超声分散30 min得到了平均粒径在300 nm左右稳定的纳米TiO2分散料浆.     

双官能团超分散剂的制备及性能研究

采用溶液聚合法,以水为溶剂、丙烯酸和烯丙醇为功能单体、K2S2O8–NaHSO3氧化还原体系为引发剂,合成了一种双官能团的超分散剂.主要探讨了不同单体配比对超分散剂分散性能的影响.研究结果表明,具有双官能团的超分散剂的分散性能优于常规聚丙烯酸钠分散剂,其中烯丙醇质量分数为55%时的分散性能最优.     

纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究

通过原位表面活性化可使纳米颗粒变成表面活性颗粒,使其能够吸附在气-液界面上形成颗粒单层,这种颗粒单层类似于表面活性剂在气-液界面上的吸附单分子层,有起泡和稳泡的作用.研究了纳米氢氧化铝与表面活性剂SDS及OP-10复配产生的泡沫的性能.结果表明,以水为溶剂时,OP-10基本不能使纳米氢氧化铝颗粒原位表面活性化,不能在起泡和稳泡方面产生协同效应.而阴离子表面活性剂SDS能够通过静电作用吸附在纳米氢氧化铝颗粒表面,使颗粒表面覆盖一层烷基链而亲水性减弱,从而能以颗粒单层形式吸附在气-液界面上起到起泡和稳泡的作用.当SDS质量分数大于0.6%后,表面活性剂分子在颗粒表面形成双层或多层吸附,打破了活性颗粒的亲水-亲油平衡,纳米颗粒重新转变为强亲水颗粒,起泡、稳泡能力下降.质量分数0.1%纳米Al(OH)3+SDS体系的泡沫封堵性能明显优于单一SDS体系,文中实验条件下阻力因子可达100以上.     

氨基改性Fe3O4@SiO2核壳结构的DNA吸附特性

采用溶胶-凝胶法,以平均粒径20 nm的Fe3O4纳米颗粒为种子,在碱性环境下催化正硅酸乙酯(TEOS)水解制备Fe3O4@SiO2核壳结构纳米复合粒子;并采用前接枝方式在40℃水浴温度下,APTES为硅烷偶联剂,制备氨基功能化Fe3O4@SiO2纳米复合材料;通过透射电镜和红外光谱仪对材料的形貌和结构进行表征,并通过凝胶电泳,生物分光光度计等实验手段研究材料氨基改性前后对质粒DNA的吸附性能.研究结果表明:氨基改性后的纳米复合材料比没有改性的材料对质粒DNA具有更加良好的吸附性能,改性后的材料在吸附量和吸附速率上均有大幅度提高,且随着材料的用量加大,其最终的吸附效果也更好,并且由于材料良好的磁性能,使得被吸附的DNA能够更有效更方便地被回收.     

低渗透储层原油吸附对渗流的影响

通过静态吸附实验和岩心流动实验研究了大庆低渗透储层原油在岩石表面吸附的机理及其对油水渗流的影响。实验表明,原油中沥青质和非烃组分可以被岩石表面吸附,形成吸附层。吸附层的存在减小了岩心的孔隙半径,增大了油水流动阻力。粘度相同的含有沥青质的模拟原油与精制油在相同实验条件下,流动曲线差别较大。在原油/岩石体系中,原油在岩石孔隙表面的吸附层厚度将达到孔隙半径的30%以上,在原油/地层水/岩石体系中,油膜厚度与孔隙半径的比值随着渗透率的降低而增大,特低渗透岩心中吸附层厚度可达到孔隙半径的10%,一定程度上降低了油相和水单相渗透率。     

乙酰胺/蒙脱土吸附嵌入机理的研究

通过乙酰胺在蒙脱土层面间吸附嵌入研究 ,对乙酰胺与蒙脱土的作用形态予以表征 .认为乙酰胺在蒙脱土层间的吸附嵌入机理有两种形式 ,即 :乙酰胺首先在层面上被质子化后通过离子键合作用吸附嵌入到蒙脱土层面 ,吸附嵌入量较少 (仅为 3mg g) ,对应于乙酰胺分子的单分子层吸附 (化学吸附 ) ;而乙酰胺分子以氢键缔合作用形式吸附嵌入量较大 (为 1 8mg g左右 ) ,稳定性较差 ,易在溶剂淋洗或加热过程中脱除 (物理吸附 ) .所确定的测试方法及作用机理为后续的有机单体吸附嵌入的解吸提供实验依据     

Photocatalytic degradation pathways and adsorption modes of H-acid in TiO2 suspensions

Effect of adsorption mode on photodegradation of H-acid in TiO2 suspension was studied using DFT calculation,UV-Vis spec-troscopy,FTIR,and ionic chromatography.At pH 2.5,H-acid was adsorbed on TiO2 surfaces by one dissociated sulfonic group.The adsorbed sulfonic group was attacked by surface ·OH,resulting in the production of SO42-and the cleavage of the naphtha-lene ring.At pH 5.0,H-acid was adsorbed on TiO2 surfaces by two sulfonic groups.The two adsorbed sulfonic groups were sim-ultaneously attacked by surface ·OH,leading to a faster initial production of SO42-and initial degradation rate of H-acid than those under pH 2.5.Microscopic adsorption structures may be more important than adsorption amount in controlling the photo-degradation pathways of organic pollutants.     

新型聚胺页岩水化抑制剂的研制及应用

针对油气井钻井工程中抑制泥页岩水化的难点,基于分子结构优化设计,研制出了新型聚胺页岩抑制剂SDPA.SDPA为含有胺基和醚键等多官能团的低分子聚合物.三次岩屑回收率实验和膨润土造浆实验表明,新研制的聚胺具有优异的抑制性能,且作用时间长,优于国外同类产品.采用吸附、Zeta电位测试、XRD、接触角测量和元素分析等方法对SDPA的作用机理进行了分析.结果表明:SDPA在黏土颗粒表面为单层吸附,质子化铵离子交换出层间水化阳离子,降低黏土颗粒水化斥力;静电引力和氢键共同作用将黏土颗粒层间吸附的水分子排挤出来,压缩晶层间距;SDPA分子中疏水部分覆盖在黏土颗粒表面形成疏水屏障,防止水分子吸附;SDPA在黏土颗粒表面不易解吸,能发挥长期抑制作用.现场试验表明,聚胺水基钻井液抑制性强,性能稳定且易维护,满足现场钻井工程需要.     

纳米TiO2/SnO2涂层制备与光阴极保护性能

采用溶胶凝胶法与浸渍提拉技术在304不锈钢表面上制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层。用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD）,X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、晶体结构与组成进行了表征。通过测量稳定电位方法研究了涂层的光电化学性能和对不锈钢的光阴极保护特性。结果表明,所制备的纳米TiO2/SnO2叠层涂层表面连续、均匀致密;涂层中的TiO2为锐钛矿型,颗粒呈球形,平均直径约为35nm,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O、C四种元素组成。纳米TiO2表面层与纳米SnO2中间层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层,紫外光照的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用最好,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h。通过研究分析,提出了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理。     

纳米TiO2环氧树脂微表处光催化分解尾气型路面材料研究

摘 要 本文在环氧薄层混合料的基础上,以微表处（MS-2型）为设计配合比,结合光催化剂纳米TiO2的光催化降解尾气技术,研究制备新型降解尾气路面材料即环氧树脂微表处混合料,并对混合料的降解尾气性能和低温性能、抗水损能力及抗滑性能进行研究分析,试验表明：纳米TiO2的掺加,不会对混合料的路用性能产生不利影响,并且TiO2掺量50%下的混合料具备较好的降解尾气性能和经济效益。