有序含氮介孔碳对金属离子的吸附性能

以SBA-15为硬模板,吡咯为含氮碳源,通过硬模板法合成了有序含氮介孔碳(NMC).该材料具有高度有序开放的介孔结构,比表面积和孔容分别为647m2/g和0.8cm3/g,最可几孔径为3.5nm,碳氮比为11.3,其表面具有多种含孤对电子或带正、负电子的官能团,且具有良好的热稳定性.对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Mn(Ⅶ)等离子的吸附研究表明:在50ml/L稀溶液中,该材料对各金属离子的平衡吸附量依次为Cu(Ⅱ)>Cr(Ⅵ)>>Ni(Ⅱ)～Zn(Ⅱ)>>Mn(Ⅶ),对Cu(Ⅱ)离子表现出选择性吸附,溶液中98%以上Cu(Ⅱ)离子可被吸附.NMC对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)离子的吸附行为遵循Langmuir等温吸附方程,且有高饱和吸附容量,分别高达120.7mg/g和322.6mg/g,为有序介孔碳(CMK-3)的1.4和2.1倍.该材料循环使用3次后,依然保持很好的吸附性能.     

囊泡状介孔二氧化硅的制备及吸附性能

分别采用磷酸(H3PO4)和硝酸(HNO3)为催化剂,以椰油基甘油酸钠(YCS)为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备了三维六方相和囊泡相的介孔二氧化硅(SiO2).并将样品分别在550℃、700℃和850℃下焙烧,利用X射线衍射(XRD)、高倍扫描电镜(HRSEM)、高倍透射电镜(HRTEM)、氮气吸附和微电泳法对所得样品进行表征,得出焙烧温度对样品的介孔孔径、比表面积的影响关系.还研究两种结构的介孔SiO2对漆酶的吸附等温线.讨论了介孔SiO2的等电点、表面积、孔体积等参数对漆酶在介孔SiO2表面的吸附等温线和吸附动力学的影响.     

酸性条件下合成介孔氧化硅的孔结构及其调湿性能

以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂，采用酸性常温法制备介孔氧化硅材料SH，通过添加TMB扩孔剂对其进行改性得到SH＋TMB，分别测试其吸湿、放湿性能，并采用小角度XRD、TEM、B．E．T．等测试手段研究其孔结构、比表面积和孔径分布等，分析微观形貌与其调湿性能之间的关系。结果表明：酸性条件下合成的介孔氧化硅SH有着很好的吸湿放湿性能，并且添加TMB后其湿度调节能力增大。     

用于水体净化的功能化介孔分子筛的研究

本文采用中性模板途径合成了介孔分子筛ＨＭＳ,并通过化学修饰手段在其孔内壁上接枝了γ－氯丙基三乙氧基硅烷,得到功能化的介孔分子筛ＣＰＳ－ＨＭＳ。考察了ＣＰＳ－ＨＭＳ对三氯甲烷的吸附性能,去除率达９７％,最大吸附容量为１９６ｍｇ／ｇ,经其处理过的水体中三氯甲烷浓度低于国标及美国ＥＰＡ标准。     

用于水体净化的功能化介孔分子筛的研究

本文采用中性模板途径合成了介孔分子筛ＨＭＳ,并通过化学修饰手段在其孔内壁上接枝了γ氯丙基三乙氧基硅烷,得到功能化的介孔分子筛ＣＰＳＨＭＳ考察了ＣＰＳＨＭＳ对三氯甲烷的吸附性能,去除率达９７％,最大吸附容量为１９６ｍｇ／ｇ,经其处理过的水体中三氯甲烷浓度低于国标及美国ＥＰＡ标准     

介孔氧化铝吸附锌离子的研究

本文将超重力技术制备的比表面积高、孔径分布窄的介孔氧化铝用于吸附污水中的Zn2+,考察了吸附剂用量、pH值、温度、Zn2+初始质量浓度和吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,对于初始质量浓度20 mg/L的Zn2+溶液,介孔氧化铝最优吸附条件为吸附剂用量1.2g/L、pH 5.0、温度25℃。在Zn2+吸附中,超重力法介孔氧化铝对Zn的吸附率比对比吸附材料提高了1~2倍。吸附过程与准二级动力学速率方程和Langmuir吸附等温线模型拟合较好,为单分子层的化学吸附过程。     

高交联大孔吸附树脂D101的胺磺酸功能化改性

通过对市售大孔吸附树脂MAR D101进行氯甲基化改性,再以对氨基苯磺酸(SA)为原料,在氢氧化钠(NaOH)介质中实现对D101的胺磺酸化改性,并采用红外光谱FTIR和比表面积BET测试法分别对D101及其氯甲基化产物D101-Cl和胺磺酸化产物D101-SO-3的结构进行表征,同时对胺磺酸功能化改性工艺条件进行系统考察和优化.得到最佳功能化改性工艺条件为mD101∶mSA∶mDMF∶mNaOH=1∶0.5∶12.7∶0.33,反应温度60℃,反应时间48h,在最佳工艺条件下,制得的胺磺酸化D101中胺磺酸基团的量为1.78mmol/g.     

酸性条件下合成介孔氧化硅的孔结构及其调湿性能

以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,采用酸性常温法制备介孔氧化硅材料SH,通过添加TMB扩孔剂对其进行改性得到SH TMB,分别测试其吸湿、放湿性能,并采用小角度XRD、TEM、B.E.T.等测试手段研究其孔结构、比表面积和孔径分布等,分析微观形貌与其调湿性能之间的关系。结果表明:酸性条件下合成的介孔氧化硅SH有着很好的吸湿放湿性能,并且添加TMB后其湿度调节能力增大。     

介孔材料SBA-15的功能修饰及其对水中铜离子的吸附

以三嵌段共聚物P123作为模板剂,采用水热法合成出具有规则孔道高度有序的介孔氧化硅材料SBA-15,利用3-巯丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷分别对其进行功能化,成功引入对重金属离子有强吸附性能的巯基和氨基,使用XRD、SEM等测试手段对介孔材料进行了表征。吸附实验和Langmuir模型拟合结果表明,巯基和氨基SBA-15对铜离子的理论吸附量分别能达到1.10mmol/g和0.74mmol/g。     

介孔分子筛Fe-MCM-41和Cu-MCM-41吸附U（Ⅵ）的试验研究

以介孔硅基材料(MCM-41)为基底,以Cu、Fe为改性材料,利用体积浸渍法和蒸氨法分别合成了Fe-MCM-41和CuMCM-41两种复合材料。通过静态序批实验,考查了p H、吸附时间、投加量以及U(Ⅵ)初始浓度等因素对Fe-MCM-41和CuMCM-41吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明,当溶液p H为5,温度为30℃,吸附时间为180 min,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41的投加量各自为0.2 g/L,U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L时,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的最大吸附率分别为93.0%和84.2%。Langmuir吸附等温模型和准二级动力学能较好的拟合Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附过程,理论饱和吸附量分别为211.94 mg/g和185.94 mg/g。FTIR和BET等分析手段表明,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附为单分子层吸附,以化学吸附为主。用0.1 mol/L的HCl作解析剂,循环5次后吸附率仍高达90%和80%以上,说明Fe-MCM-41和Cu-MCM-41具备较好的重复利用特性。     

无机硬模板HMS制备介孔碳工艺

以硅基介孔材料HMS(hexagonal mesoporous silica)为硬模板,以蔗糖为碳源,通过在N2气氛下高温碳化蔗糖,并利用氢氟酸除去模板制成介孔碳.分析了蔗糖填充方法、碳化温度和蔗糖与HMS的质量比对产品介孔碳结构的影响,并利用X衍射衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、低温氮吸附-脱附及傅里叶红外(FT-IR)对样品进行了表征.结果表明,将一定量的蔗糖分两步填入HMS介孔中有利于碳源在模板孔道中均匀分布,有助于有序介孔碳的形成;碳化温度对最终产品碳的结构影响显著,适宜的碳化温度为800℃;蔗糖与HMS的质量比也直接影响产品的结构,两者的质量比过高或过低均难以形成介孔碳,最优比例为1.300∶1;所制成的介孔碳具有蠕虫状结构,比表面积可达2433m2/g.     

新型介孔材料的热及水热稳定性

以柠檬酸为成孔剂, 正硅酸乙酯为硅源, 硫酸铝为铝源, 在水热条件下合成一种新型介孔硅铝材料, 并采用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对样品进行表征. N₂吸附 脱附结果表明, 新型介孔材料在1 173 K的高温条件下焙烧5 h以及在沸水中分别处理48,96,192,288 h后, 样品依然保持较好的介孔结构, 表明样品具有较好的热及水热稳定性.     

介孔材料MCM-41和半导体的组装与表征

在室温下制备介孔材料MCM-41, 将稀土离子铕和半导体材料CdS组装到MCM-41孔道中, 制得CdS/Eu-MCM-41复合介孔材料. 采用X射线衍射、 红外光谱、 N₂吸附脱附、 紫外-可见漫反射和激发与发射光谱等技术对样品的结构性能进行表征. 结果表明, 复合材料CdS/Eu-MCM-41仍保持MCM-41的六方有序结构, 并证明Eu³⁺和CdS组装到介孔孔道中. 荧光光谱显示复合介孔材料发出荧光, 并且在组装体中CdS的吸收边发生明显蓝移.     

氨基功能化SiO_2的制备、表征及吸附性能

用水包油微乳模板法和后嫁接法相结合,制得氨基功能化介孔SiO2材料,并对其作为Cr(VI)的有效吸附剂进行表征及测定.N2吸附/脱附及小角X衍射实验均证明该材料具有典型的介孔结构;通过红外测定可知,功能性基团(—NH2)已成功接枝于介孔SiO2材料的孔道内部(表面);氨基对Cr(VI)的吸附起主要作用,吸附饱和的功能化材料可经酸洗(HCL)回收利用.     

硅溶胶对硫酸庆大霉素的吸附和缓释

以单分散性好、粒径在20nm左右的二氧化硅(SiO2)溶胶为药物载体,制备了负载硫酸庆大霉素的载药纳米硅凝胶.通过红外光谱以及紫外可见吸收光谱考察了硅溶胶对硫酸庆大霉素的吸附和释放性能.结果表明,硅溶胶对硫酸庆大霉素有较大的吸附率(89.6%)和载药量(59.9%),以及较慢的缓释性能(48h内释放79.6%),作为药物载体是可行的.     

冷冻-真空吸附法在介孔材料中固定木瓜蛋白酶

首次采用冷冻-真空吸附法在介孔材料SBA-15中固定了木瓜蛋白酶. 与普通的浸渍方法相比, 此法不仅可以制备高组装量的固定化酶, 每克载体固定量可达450 mg, 同时酶的活性仍然保持, 并得到较好的固定化酶性质(如高稳定性), 在90 ℃保温30 min仍保留70%的活力.     

中空介孔二氧化硅在生物医学领域中的应用研究进展

中空介孔二氧化硅具有中空腔结构、低密度、大比表面积、良好的生物相容性和稳定性以及表面易修饰等理化特性,在生物医学领域中受到广泛关注.该文主要概括了近年来功能化中空介孔二氧化硅在药物控释、靶向和生物成像中的应用研究进展,同时对目前中空介孔二氧化硅在临床应用中面临的问题进行了分析.     

纳米介孔材料MCM-41对PMMA动态力学行为的影响

应用动态力学热分析技术研究了纳米介孔材料MCM-41对有机玻璃PMMA动态力学行为的影响.结果表明:纳米介孔分子筛MCM-41与PMMA分子链之间发生物理与化学的吸附、交联和缠结作用,MCM-41外表及其孔道与PMMA基体之间形成有效的聚合物屏蔽与受限微区.这些作用和相区的破解需要更高的温度、热能和力能,导致了MCM-41/PMMA复合材料各级力学状态转变温度(tβ、tg和tf)向高温区迁移、动态力学模量值下降趋缓、阻尼升高和力学状态稳定区间宽化.MCM-41粒子的介入也改变了PMMA断裂机理和能耗方式,起到了增刚增韧的作用.