ZrO2气凝胶材料的制备、改性及应用研究进展

氧化锆(ZrO₂)气凝胶材料是以ZrO₂为主体、具有三维交联网络结构的纳米多孔材料,具有酸碱双性、氧化还原性、高比表面积、高孔隙率及良好的热稳定性和化学稳定性等特点,在隔热、催化、吸附、储能等领域具有广泛的应用。总结了ZrO₂湿凝胶的制备工艺及其干燥方法,从掺杂改性和二元复合两个方面介绍了国内外ZrO₂基气凝胶改性方面所取得的突破性进展,综述了ZrO₂气凝胶材料在隔热、催化和吸附领域的最新研究和应用,最后,对ZrO₂气凝胶的未来发展方向进行了展望。     

Sb2S3纳米粒子敏化ZnO微纳分级结构的光电化学性能

采用电化学沉积方法,选择聚乙二醇(PEG-400)和乙二胺(EDA)为添加剂,直接在ITO导电玻璃上制备了有序阵列的ZnO纳米棒,以及ZnO纳米棒上生长纳米棒微纳分级结构。采用化学浴沉积法均匀沉积Sb2S3纳米粒子,制备了Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构和Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、瞬态光电流等分析手段对其形貌、结构和光电化学性能进行了表征和测试。研究表明,Sb2S3/ZnO纳米棒上生长纳米棒分级壳核结构阵列膜的光电流明显高于Sb2S3/ZnO纳米棒壳核结构阵列。     

GMA/APTES接枝改性纤维素及其在纸基油水分离材料中的应用

以微晶纤维素(MCC)为纤维素基质,在其表面接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),进一步使用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行改性,并通过浸渍固化法制备具有油水分离功能的疏水纸基过滤材料.红外光谱(FTIR)结果表明纤维素接枝产物成功进行硅烷化改性.将其用于滤纸后,滤纸的透气度下降,扫描电镜观察发现疏水纸基过滤材料表面...     

超亲水-疏油材料TiO2-F/SiO2/F-PEG油水分离性能的研究

表面功能性材料广泛应用于金属防腐、油水分离、自清洁、防覆冰、除雾等领域。通过加成方法合成了TiO_2-F/SiO_2/F-PEG材料,具有超亲水-疏油性能、良好的耐温性和耐酸碱性,并采用接触角测量仪(CA)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和X射线电子能谱分析(XPS)对涂层材料的表面物理化学性质进行表征。研究结果表明:TiO_2-F/SiO_2/F-PEG,在空气中具有超亲水性(θwater≈0°),在空气或水中具有超疏油性(θoil,in air≈146°,θoil,under water≈164°),具有良好的亲水疏油性能;在室温和重力驱动下,油水分离效率达到99%,涂层经过20次循环使用,油水分离效率不低于98%。     

ZnO对C02加氢制甲醇用Cu0-Zr02 催化剂性能的影响

在CuO—ZrO2催化剂中引入ZnO2考察了ZnO对CuO-ZrOz物化性能及催化CO2加氢合成甲醇性能的影响,优化了CuO—ZnO—ZrO2催化剂的Zn／Zr比。结果表明,适量ZnO的添加增加了催化剂中铜的比表面积,显著提高了催化剂表面的碱性位数目,从而有利于H2的吸附解离和C02的吸附。ZnO的加入提高了催化剂的催化活性和甲醇选择性,当Zn／Zr比为2：3时,催化活性最高。     

超疏水/超亲油RGO/TiO2@MS海绵的制备及油水分离性能

文章采用浸渍法制备一种表面柔软的超疏水/超亲油还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, RGO)/二氧化钛(TiO₂)三聚氰胺海绵(melamine sponge, MS)(RGO/TiO₂@MS),可实现油水的高性能和高效率分离。RGO/TiO₂纳米复合材料与MS的结合赋予两亲性MS超疏水和超亲油性能(水接触角152°、油接触角0°),实现三维MS材料有效、快速的油水分离,其油水分离效率高于99.5%,有良好的机械稳定性、化学稳定性和持久的抗污染能力。此外,在使用RGO/TiO₂@MS三维材料对以正已烷为模型油的油水乳液进行油水分离中,重复吸油—挤压—吸油步骤100次后,RGO/TiO₂@MS三维材料仍然具有优异的油水选择性,且分离效率仍可达95%以上,因此该材料具备可循环利用的优点。研究结果表明,RGO/TiO₂@MS是一种技术简单、可以快速生产、可重复性高的超疏水/超亲油三维新型油水分离材料,同时具备经济性和环境友好性,可在实际...     

Cu/ZnO-Pd/WO3/ZrO2催化甘油氢解制取1,2-丙二醇

为了提高铜基催化利在甘油氢解制1,2-丙二醇反应中的稳定性,制备Cu/ZnO和Pd/WO₃/ZRO₂混合催化剂采用H₂程序升温还原（H₂-TPR）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）和N₂吸附技术对催化剂的还原性能、酸性进行表征。在连续流动固定床反应器中考察Cu/ZnO-Pd/WO₃/ZrO₂混合催化剂对甘油氢解反应的催化活性和稳定性。结果表明:添加Pd/WO₃/ZrO₂可降低Cu/ZnO催化剂的还原温度;混合催化剂催化甘油氢解制1,2-丙二醇的稳定性与WO₃/ZrO₂的酸密度有顺变关系,WO₃/ZrO₃的酸密度越高,所构成的混合催化剂稳定性越好;均匀混合的Cu/ZnO-Pd/WO₃/ZrO₂催化剂对甘油氢解反应催化活性和稳定性高。     

用于油水分离过程中的膜材料及其制备与改性的综述

油水分离膜技术作为一种操作简单、方便、高效、无相变、无化学变化、耗能低的分离技术,已经得到了广泛的应用.从含油废水的来源、危害及分类的角度,对含油废水进行了简单介绍,指出了油水分离膜技术在处理含油废水中所起的作用,但在分离过程中容易出现膜污染影响效率的问题.为了解决这一问题,对目前报道的膜材料制备与改性文献进行归纳总结...     

ZnO/纳米TiO_2复合催化剂在污水处理中的应用研究

本文采用溶胶凝胶法制备了ZnO/纳米TiO2复合催化剂,并考虑了不同类型光的照射、催化剂加入量、脱色时间、废水浓度等因素对催化剂脱色率的影响,从而选择最佳的实验条件来达到降解污染物的目的。ZnO/纳米TiO2复合催化剂比纳米级TiO2催化剂的脱色效果要好,有望成为污水处理的最有前途的方法之一。     

偶联剂在纳米CaCO3表面改性中的作用

提出并验证了活化-取向-平衡吸附假设,对偶联剂改性过程机理作出了新的解释。通过测定沉降速度、吸油量、活化率、比表面积,比较了几种偶联剂对纳米CaCO₃ 的改性效果,并考察了改性产品在有机溶剂中的润湿性。结果表明:经过改性的碳酸钙粒子能够很好地分散在有机溶剂中,甚至不发生沉降;润湿性有明显提高;只需2%(质量分数)改性剂B改性,产品就可以达到100%的活化率;比表面积由21.95m² / g上升到31.76m²/ g,表面性能有较大提高。     

比表面积及金修饰对氧化锌光催化性能的影响

采用3步反应制得大比表面氧化锌纳米晶,并用BET、XRD和TEM对氧化锌样品的比表面积、晶型以及颗粒形貌进行了表征.以X3B染料为降解对象,紫外灯为光源,研究了其光催化性能,研究发现紫外光照180 min,X3B溶液(初始浓度为1.0×10~(-4)mol/L)的降解率为99.73%,而传统方法制备的氧化锌在相同条件下,X3B的降解率仅为39.80%.结果表明:制得的大比表面氧化锌纳米晶光催化活性明显高于传统方法制得的氧化锌.考察了金修饰对氧化锌光催化活性的影响,实验结果表明:比表面积对催化剂的光催化活性影响更大.     

陶瓷微滤膜对自来水的净化和膜污染的清洗研究

考察了无机陶瓷膜对自来水的微滤效果,对温度、压力、膜面流速等操作参数进行了探讨．结果表明,孔径１．２μｍ的陶瓷微滤膜能够有效地实现固体悬浮物截留,使浊度降低至０．０１～０．３ＮＴＵ范围．结合膜的污染及清洗探讨了膜的污染机理．     

水化学和腐蚀温度对锆合金氧化膜中压应力的影响

在不同水化学条件下,对Zr-4和N18管状样品进行腐蚀实验,然后用氧化膜卷曲法测量腐蚀样品氧化膜中的压应力,研究腐蚀温度、水化学对氧化膜中压应力随厚度变化的影响规律.实验结果表明,Zr-4和N18样品氧化膜中的压应力均按360℃去离子水>400℃过热蒸汽>360℃L iOH水溶液的顺序依次减小.在360℃L iOH水溶液中腐蚀时,氧化膜中的压应力最低,这与L i+和OH-会渗入氧化膜,降低氧化锆表面自由能,从而加速氧化膜中空位的扩散凝聚、孔隙的形成和微裂纹发展的过程有关.高温使空位的扩散加快,促进了氧化膜中压应力的弛豫过程.     

用于油水分离的聚结技术及其进展

对处理油水乳化液聚结分离技术的研究进展进行了综述,包括聚结床类型与材料、聚结的过程以及影响聚结性能的参数。重点介绍了多孔聚结床、颗粒聚结床和纤维聚结床的研究与应用;总结了液滴聚结过程中的接近机理、粘附机理和释放机理;详细叙述了填料表面性质、尺寸和流速、聚结床厚度、表面活性剂及其他因素对聚结性能的影响,指出了研究者对影响参数不一致甚至矛盾的结论。根据其研究状况阐述了存在的问题,其中聚结机理和影响参数需要进一步实验验证,提出了聚结技术未来研究和发展的方向。     

均匀沉淀法制备纳米氧化物工艺分析

以尿素作为沉淀剂ＯＨ－的宿主，与Ｚｎ２＋反应制备纳米氧化锌为例，对均匀沉淀法制纳米氧化物进行了热力学和动力学分析。说明沉淀产物的过饱和比对粒径及粒径分布起关键作用，进一步分析了选定制备纳米氧化物的工艺条件的一般原则。     

蛋膜结构氧化锌微纤维的合成与表征

以鸡蛋壳内膜为模板,通过简单环保的液相浸渍技术结合热处理工艺制备具有蛋膜分级结构特征的氧化锌微纤维材料.在整个过程中,蛋膜直接参与了化学反应并发挥了物理化学诱导作用,所得到的产物是由氧化锌纳米晶粒组装起来的具有三维交织结构的微纤维网络,以此实现对蛋膜形态结构的精确复制.     

渗透汽化法复合膜分离乙醇/水的研究

以脱乙酰化度为77．5％的壳聚糖为原料，分别将CS膜，CSA／PAN膜，CS－PVA／PAN膜用于乙醇／水混合物的分离，研究了原料组成，温度，膜厚等的影响，结果表明，这些膜均具有良好的分离性能，其中CS－PVA／PAN膜具有最优的渗透选择性。     

Zr元素对铜-石墨复合材料界面改性的影响

【目的】铜-石墨复合材料是一种重要的功能材料,界面问题是制约铜-石墨复合材料广泛应用的重要因素。因此,研究活性元素Zr对铜-石墨复合材料界面的影响机制具有重要意义。【方法】采用真空热压烧结技术制备了4种Zr元素含量分别为0 vol.%,2 vol.%,5 vol.%和8 vol.%的铜-石墨复合材料。采用X射线衍射仪和配备能谱仪的场发射扫描电子显微镜对样品进行相组成分析和微观形貌观察,利用维式硬度计和静态液压万能试验机分别对样品进行硬度测试和压缩性能测试。【结果】在900℃的真空环境下,活性元素Zr在铜基体与石墨的界面处与石墨反应生成了新相ZrC,新生成的ZrC在铜基体与石墨的接触界面形成一层均匀的过渡层。【结论】力学性能测试发现硬质相ZrC的形成使铜-石墨复合材料的硬度和抗压强度显著增加。     

乳状液膜法分离水中锌

报道了用乳状液膜法分离锌的研究.确立了最佳分离条件:制乳搅拌速度3200 r/min,制乳时间以及乳液与外相溶液混合时间均为10min,乳水比和油内比分别为0.2和0.714,磷酸三丁酯(TBP)浓度2.9%,span80和液体石蜡浓度均为4.4%,外相HCl浓度0.01mol/L.在此条件下,除锌率达95%以上.     

乳状液膜分离技术及其应用概述

简要论述了液膜分离技术的过程原理、传质机理,介绍了该技术的研究现状。操作特点及其应用与发展前景。