酞菁功能化纤维素纳米纤维的制备与表征

通过静电纺丝技术制备乙酸纤维素纳米纤维,经水解、氧化处理后将四氨基钴酞菁共价固定于纳米纤维表面,制备得到酞菁功能化纤维素纳米纤维．通过场发射扫描电子显微镜和紫外可见漫反射光谱对纳米纤维进行表征．利用单因素法研究酞菁的最佳固定量,结果表明：氧化温度30℃,高碘酸钠浓度25mmol／L,氧化时间7h,四氨基钴酞菁溶液浓度20mmol／L时,纳米纤维表面酞菁固定量达到365μmol／g．     

金属酞菁功能化纳米纤维的制备:间隔臂效应

在金属酞菁与氧化纤维素纳米纤维载体之间引入一条四乙烯五胺间隔臂,制备得到间隔臂连接金属酞菁功能化纳米纤维.通过衰减全反射傅立叶变换红外光谱对纳米纤维进行表征.采用单因素法研究金属酞菁的最优固定条件,结果表明:25mmol/L高碘酸钠、30℃氧化温度、10%四乙烯五胺、2%戊二醛偶联剂时,纳米纤维表面金属酞菁固定量达到400μmol/g.间隔臂的引入可有效提高纳米纤维对染料溶液的吸附容量.pH=6时,CoPc-s-NF对活性艳红X-3B染料的吸附容量是金属酞菁功能化纳米纤维CoPc-NF的3倍.     

毛竹纳米纤维素晶体的制备及特征分析

以毛竹为原料,首先经过次氯酸钠和氢氧化钠溶液去除竹纤维中的木质素与半纤维素等成分,再通过30％硫酸溶液与超声波处理结合的方法分离出毛竹纳米纤维素晶体.通过扫描电镜(SEM)与透射扫描电镜(TEM)对分离过程中各阶段产物进行形态特征分析,研究结果表明,纳米纤维素晶体的直径在20 ～ 85 nm之间.傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线衍射(XRD)分析显示,毛竹中的木质素以及半纤维素已基本被移去,α-纤维素以及纳米纤维素晶体的结晶度得到明显的提高.热重分析仪(TGA)分析显示各个分离阶段所得产物的热稳定性均高于原竹纤维,但纳米纤维素晶体的热稳定性较α-纤维素的略低.     

纤蛇纹石纳米纤维的制备及表征

使用阴离子表面活性剂Aerosol OT（AOT）对纤蛇纹石进行化学分散，制备纤蛇纹石纳米纤维。研究AOT浓度、分散时间及乳化机转速对纤蛇纹石分散效果的影响，获得制备纤蛇纹石纳米纤维的最佳条件。利用红外光谱、X射线衍射、热重-差式扫描量热法和扫描电镜对纤蛇纹石纳米纤维进行表征。研究结果表明：当AOT溶液质量浓度为2g／L左右，分散时间为40～50min，乳化机转速为5000-6000r／min时，AOT能有效吸附在纤蛇纹石纤维表面，达到最佳分散效果；形成的纤蛇纹石纳米纤维基本为单纤维，其形貌较为一致，直径为30～80nm，长度达10μm以上。     

忍冬藤可溶性膳食纤维提取及性能分析

探讨纤维素酶法提取忍冬藤中水溶性纤维素的最佳工艺并对其性能进行分析。在单因素试验基础上,采用正交试验对提取工艺进行优化得到最佳工艺条件组合为p H=4.8,温度45℃,料液比1:12(g/m L),纤维素酶体积分数1.2%,提取时间6 h,浸提3次。在此条件下,水溶性膳食纤维的提取率为3.57%,所提取的水溶性纤维素持水力为6.1 g/g,膨胀力为5.3 m L/g,持油力为4.53 g/g,阳离子交换能力为0.58 mmol/g,DPPH自由基最大清除率为80.13%,具有较好的理化性能。研究认为,纤维素酶解法可用于提取忍冬藤中的水溶性膳食纤维。     

聚苯胺纳米纤维的界面聚合法合成及电化学电容行为

利用盐酸和四氯化碳的水/油两相界面,通过界面聚合法合成具有良好纳米纤维结构的聚苯胺,用这种聚苯胺纳米纤维为活性物质制备电极,以1 mol/L H2SO4水溶液为电解液组装超级电容器,通过恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等技术研究其电化学电容行为。研究结果表明,合成的聚苯胺的直径为50～100 nm,长度为500nm至几微米不等,且纤维之间相互交织缠绕,形成网状形貌;聚苯胺纳米纤维电极材料的功率特性与循环性能优于用传统化学氧化法合成的颗粒状聚苯胺材料的性能,在5 mA放电电流下,其比电容可达317 F/g,20mA放电电流下比电容仍维持300 F/g左右,500次循环容量衰减在4%以内。     

用电纺法制备的BiFeO_3纳米纤维及其结构和形态研究

本实验以硝酸铋和硝酸铁为原料,由溶胶凝胶法制得纯相BiFeO3(BFO)溶胶,再利用电纺方法将溶胶成功制备成为纳米纤维.X射线衍射(XRD)结果表明样品为纯相BFO,结晶性能良好.SEM观察结果表明:电纺法制备BFO纳米纤维的最佳条件为溶胶-凝胶法制备的BFO前驱体溶液与等体积的0.6 g/mL PVP乙醇溶液混合后的溶液浓度,电压值采用25 kV.在最佳条件下电纺得到的纳米纤维连续、光滑、直径均匀,无珠状物和粘连现象出现,纤维直径退火前为1.1～1.3 um,退火后为333～434 nm.     

活化碳纳米纤维的制备

以电纺纤维素纳米纤维为原料,利用浸泡ZnCl2水溶液的化学活化法制备直径约为500nm的活化碳纳米纤维.ZnCl2将纤维素纳米纤维的脱水分解温度从339℃降低至287℃,将得炭率从15.7%提高至39.5%.活化碳纳米纤维表面形貌规整,无熔融现象;其纤维直径比未经活化盐处理的碳纳米纤维更小.     

丹参渣和三七渣复合物中膳食纤维的提取工艺及其理化特性

中药植物中含有丰富的纤维资源,对丹参渣和三七渣复合物中的膳食纤维进行提取,能够提高其利用价值,具有广阔的应用前景。本研究采用酶–化学法提取丹参渣和三七渣复合物的膳食纤维(SPRC-DF),通过单因素及L₉(3⁴)正交实验得到最优提取工艺为：α-淀粉酶添加量0.07%、NaOH质量分数3.5%、碱解温度90℃、碱解时间4 h,在此条件下总膳食纤维含量为90.68%。随后测得其主要含有纤维素(59.54%)、半纤维素(18.61%)、木质素(11.70%)和果胶(3.27%)。SPRC-DF的持水力为(7.75±0.23)g/g,持油力为(4.58±0.09)g/g,膨胀力为(5.42±0.17)m L/g,阳离子交换能力为(0.12±0.01)mmol/g,胆固醇吸附能力为(14.11±0.43)μg/g(pH 2.0)、(21.13±0.24)μg/g(pH 7.0),葡萄糖吸附能力为(3.41±2.63)μg/g。SPRC-DF的重金属含量符合GB 16740—2014《食品安全国家标准保健食品》中的国家限量标准。SPRC-DF粉体流动性较...     

静电纺丝制备复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银及其性能

采用静电纺丝技术, 以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 聚丙烯腈为载体, 制备复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银, 并用Fourier变换红外光谱（FT-IR）、 透射电子显微镜（TEM）、 扫描电子显微镜（SEM）、 差热 热重分析（TG-DTG）和X射线衍射（XRD）等方法对复合纳米纤维的化学结构、 形貌、 热稳定性和晶体结构进行表征. 结果表明： 聚丙烯腈、 纳米纤维素晶体和银纳米粒子有机结合形成复合纳米纤维聚丙烯腈/纳米纤维素晶体/银; 复合纳米纤维的尺寸均匀, 平均直径为（214±12）nm, Ag纳米粒子在复合纳米纤维体系中均匀分布, 粒径为5~25 nm; 该复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能优异.     

TEMPO氧化体系氧化棉纤维的动力学研究

研究了2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)/NaClO/NaBr氧化体系氧化棉纤维的动力学。结果表明,TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系对棉纤维的氧化可用基于纤维素特殊结构的两个一级反应动力学来描述:即无定形区和结晶区的动力学过程。在所用的TEMPO浓度范围内,氧化反应速率与TEMPO的浓度成正比。在较低浓度时,氧化反应速率与NaBr用量也成正比,但NaBr浓度超过1.0 mmol/g时,氧化反应速率不随NaBr浓度增大而增大。温度对氧化反应速率常数的影响可以用Arrhenius方程来描述,并由Arrhenius方程求得棉纤维的表观活化能为56.66 kJ/mol。     

CO2和CH4在3种分子筛中的静态吸附实验

采用静态容积法分别测量CO₂和CH₄在 5A、13X 和13X-APG 沸石分子筛上的单组份等温吸附曲线,探究了吸附温度和吸附压力对吸附量的影响.实验结果表明,降低吸附温度和增加实验压力会增大吸附剂对CO₂和CH₄的吸附量,3种沸石分子筛对CO₂的吸附量均比对CH₄的大,-30 ℃时CO₂和CH₄在3种吸附剂上的饱和吸附量都最高,CO₂分别为4.94,6.52,6.35 mmol/g,CH₄的分别为3.00,3.25,3.79 mmol/g.13X-APG沸石分子筛经200 ℃、180 min加热再生后的吸附效果较好,能满足吸附剂再生要求.     

柑橘囊衣膳食纤维的改性研究

采用双螺杆挤压活化技术,研究了柑橘囊衣膳食纤维挤压改性工艺条件。通过单因素和正交试验,最终确定了最佳挤压加工工艺条件为:挤压温度170℃、物料含水量10%、挤压压力4.5MPa。在最佳挤压工艺条件下,经挤压改性后膳食纤维持水力由1.18g/g增加到了1.99g/g;膨胀力从1.99mL/g增加到4.88mL/g。     

氨改性介孔Si02用于C02／N2变压吸附分离

在323．15K下,以月桂酸为结构导向剂（SDA）、r-氨丙基三乙氧基硅烷为助结构导向剂和硅酸乙酯为硅源,采用阴离子表面活性剂法直接合成氨改性介孔Si02（AMS）用于C02／N2变压吸附分离．对样品进行低温N2吸附脱附、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征,然后用动态法测量其C02、N2穿透曲线并计算吸附量．结果发现,在323．15K、常压下合成吸附剂AMS对C02／N2的吸附量分别为0．60mmol／g和0．03mmol／g．采用抽真空的方法对吸附剂进行再生,发现75％以上的吸附态C02能够解吸,经过多次吸附／解吸循环C02吸附特性不变．同时利用Aspenadsim软件对吸附过程进行模拟,模拟结果与实验数据吻合良好．     

MCM-41介孔分子筛吸附分离瓦斯组分的分子模拟研究

以自制的MCM-41介孔分子筛为原型,采用圆柱型孔结构模型对CH4,N2,CO2及其多组分混合物在MCM-41介孔分子筛上的吸附行为进行了GCMC模拟。探讨了单组分、双组分和三组分气体在吸附材料上的吸附量随吸附压力变化规律及吸附、分离特征。结果表明,3种组分在吸附材料上的最大吸附量分别为3.75,2.6和7.54mmol/g;CO2/N2,CH4/CO2和CH4/N2的最大分离系数分别为10.4,4.33和3.5.等摩尔3组分混合气体吸附时,CO2在吸附相中被浓缩,CH4和N2在气相中得到适当富集。     

功能化聚氯乙烯树脂对Cu~(2+)的吸附性能

以聚氯乙烯为原料,依次与二乙烯三胺、二硫化碳和氯乙酸反应,合成了含氮、氧、硫配位原子的功能化聚氯乙烯树脂,探讨了该树脂在不同的吸附时间、Cu2+浓度、pH值、温度等条件下对Cu2+的吸附行为.结果表明,树脂对Cu2+具有较快的动力学吸附速率;在30℃,pH值为5.7、Cu2+的初始浓度为16.03 mmol/L时,该树脂对Cu2+的吸附量为0.78 mmol/g.吸附过程符合Freund lich吸附等温式,吸附的活化能为34.83 kJ/mol.用0.2 mol/L的HNO3溶液作为洗脱剂洗脱吸附Cu2+后的树脂,洗脱率可达96.5%.     

TEMPO/NaBr/NaClO体系下氧化淀粉的制备及其结构性能表征

以玉米淀粉为原料,以2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基(TEMPO)和NaBr为催化剂,NaClO为氧化剂,制备了氧化淀粉,研究氧化剂用量、氧化介质的pH、反应温度及反应时间等对氧化淀粉羧基含量和得率的影响。确定了玉米淀粉适宜的氧化条件为:NaClO质量分数为35%(以淀粉质量为基准),氧化介质的pH为10.5,反应温度0℃,反应时间2.5 h,此条件下氧化淀粉的羧基质量分数为5.30%,得率为88.8%。通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对氧化淀粉的结构进行了表征,探讨了氧化淀粉的应用性能,氧化淀粉的糊液黏度由100 mPa.s下降至3.0 mPa.s,透光率由47.86%增加到94.19%。     

O3/NaClO协同氧化－吸附处理雨水的试验研究

采用O_3/NaClO协同氧化_吸附法对校园屋面雨水处理进行了试验研究。考察了粉末活性炭投加量、吸附时间、搅拌速度以及初始pH对COD、氨氮、TP和浊度去除率的影响;并进行了吸附等温线及动力学模型拟合。试验结果表明:粉末活性炭的最佳投加量为50 mg/L,最佳吸附时间为60 min,最佳搅拌速度为200 r/min,最佳初始pH为7时COD,氨氮,TP和浊度的去除率分别达到了68.87%,81.90%,78.79%,78.50%。COD和氨氮的吸附等温线更符合Freundilch模型,TP吸附等温线更符合Langmuir模型,拟二级动力学模型能更好的描述粉末活性炭对雨水中COD,氨氮和TP的吸附过程,相关系数均接近于1。     

NaClO/Fe2+氧化法深度处理草浆造纸废水实验研究

采用NaClO/Fe2+氧化法深度处理经厌氧、好氧处理后的草浆造纸废水,通过正交实验和单因素试验,研究了各主要因素对废水COD去除效果的影响,确定了最佳工艺条件.结果表明:NaClO/Fe2+法对COD去除率影响的顺序为:NaClO用量＞Fe2+用量＞反应时间;在进水COD浓度为340 mg/L,pH值为7～8.3、1...