纳米材料与低压膜技术的耦合及其在饮用水处理中的应用

低压膜过滤可以在50~100kPa的工作压力下,高效去除水中的颗粒污染物,也可与其他工艺结合,实现饮用水的深度处理,因此在我国正得到日益广泛的应用.近年来,纳米材料技术的进步,为膜法水处理技术的提高提供了新的可能.本文结合作者的部分研究工作,对低压膜过滤的基本原理、纳米复合膜的制备、纳米水处理膜处理工艺的组合,及相关技术在农村饮用水处理和咸水脱盐的应用等方面,进行了简单综述,以为相关领域的学科交叉提供一些可能思路,最终为改善我国的饮用水安全状况提供技术支持.     

金属、涂饰层材料长周期海水腐蚀试验工作进展

介绍了50种金属和12种涂镀层材料在我国的青岛、舟山、厦门和榆林四个海域的飞溅、潮差、全浸三个海洋区带中暴露1、2、4、8和16年的长周期工作,得到了长周期的海水腐蚀数据和长周期的海水腐蚀规律。提出一种海水腐蚀性的评价方法和一种综合评价材料耐蚀性的方法。此外,解释了在海水腐蚀试验中的一些异常现象。     

纳米级高固含量聚合物微胶乳在水性涂料中的应用

利用一种改性的微乳液聚合方法成功制得节系列纳米级高固含量聚合物微胶乳,可将高分子质量百分数提高至４０％并保持微球粒径小于２０ｎｍ。同时制备了内部交联表面功能化的纳米级高固含量聚合物微胶乳并应用到水性涂料方面,可得到较好的涂膜性能;超细的纳米级粒子以及料子内和料子间的交联作用是至关重要的。     

自然水体生物膜上铁氧化物含量对生物膜吸附镉特性的影响

利用长春南湖水培养生物膜, 研究自然水体生物膜上铁氧化物的含量变化对生物 膜吸附镉动力学、 热力学的影响. 结果表明, 在自然水体生物膜吸附镉的过程中, 生物 膜对镉的吸附随生物膜上铁氧化物的含量呈规律性变化.     

Nano-Structured Carbide-Derived Carbon Films and Their Tribology

Carbide-derived carbon （CDC） is a form of carbon produced by reacting metal carbides, such as SiC or TiC, with halogens at temperatures high enough to produce fast kinetics, but too low to permit the rearrangement of the carbon atoms into an equilibrium graphitic structure. The structure of CDC is derivative of the original carbide structure and contains nanoscale porosity and both sp2 and sp3 bonded carbon in a variety of nanoscale structures. CDC can be produced as a thin film on hard carbides to improve their tribological performance. CDC coatings are distinguished by their low friction coefficients and high wear resistance in many important industrial environments and by their resistance to spallation and delamination. The tribology of CDC coatings on SiC surfaces is described in detail.     

高能GO/ TiO2制备及其光催化反渗透浓水性能

为高效率处理反渗透浓水,采用改良Hummers法、水热合成法制备具有良好的吸附以及光催化性能的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料（GO/TiO2）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）表征其微观形貌和物相组成;并以模拟反渗透浓水探究其性能、较佳反应条件及具有协同效应。结果表明,纳米材料中二氧化钛粒子的高能暴露面增多,有助于有效地提高其光催化活性,粒子的晶化度有所增加且均匀附着在氧化石墨烯表面,不仅增大了粒子的比表面积,还降低了二氧化钛粒子的宽带隙能,有助于提高其光催化效率;同时,由于氧化石墨烯接收的二氧化钛受激发释放的光生电子的存在,氧化石墨烯对重金属离子的静电吸附能力显著增强,提高了氧化石墨烯去除重金属离子的效率;所制备的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料具有良好的处理反渗透浓水性能,氧化石墨烯含量为80 mg的纳米复合材料与pH调节至4的模拟反渗透浓水在室温下避光搅拌3 h、光催化反应1.5 h为较佳反应条件,该纳米复合材料的Pb2+、Cd2+、Cr6+去除率分别为32.2%、19.8%、11.7%,具有协同效应。     

化学镀Ni-P复合耐磨镀层的研究进展

化学镀Ni-P镀层具有良好的耐蚀性,但耐磨性不佳,通过引入纳米或微米粒子可以提高其耐磨性。本文综述了近几年来国内外在颗粒增强复合镀层、稀土增强复合镀层和减摩复合镀层方面的研究进展,并指出了Ni-P复合耐磨镀层在基础研究中的主要发展方向。     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料在不同温度下的拉伸性能

采用熔融共混方法制备质量分数为4%的蒙脱土尼龙6/蒙脱土纳米复合材料.X射线衍射和透射电子显微镜研究表明:蒙脱土均匀分散在尼龙6基体中,形成具有剥离结构的纳米复合材料;在室温～200℃,当相同的温度和拉伸比拉伸时,尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的结晶度均低于尼龙6,蒙脱土在此温度范围内对尼龙6均具有增强作用,这是由于蒙脱土和尼龙6分子间的相互作用限制了尼龙6分子链的运动,使尼龙6不易拉伸所致.     

GO/TiO_2复合物的制备、表征及其光催化性能研究

以Ti(OC4H9)4为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了复合氧化石墨(Graphite oxide,GO)二氧化钛粉体(GO/Ti O2),且利用X射线衍射分析(XRD)、比表面积测定(BET)及透射电镜(TEM)等仪器对其进行了初步表征.以罗丹明B(RhB)的光催化实验为探针反应,研究其光催化活性,发现与单纯Ti O2相比,复合纳米粉末的光催化活性有显著的提高.通过粉体的分子荧光光谱(PL)、紫外可见漫反射分析(UV-vis reflection)及电化学性能的测定,发现石墨的引入有助于减少电子的复合效率.同时,采用辣根过氧化物酶(POD)分光光度法、苯甲酸荧光光度法、超氧化物岐化酶(SOD)和KI分光光度法测定降解过程中的氧化物种,结果表明GO/Ti O2光催化机理涉及到超氧自由基的氧化机理,并未涉及催化剂的空穴氧化.     

纳米金属与有机分子共掺杂超分子结构光电子材料功能设计

提出了一种基于纳米金属与有机分子共掺杂超分子结构光电子材料的设计组装新方法.通过分子在球形金属纳米粒子表面吸附形成的超分子结构实现金属纳米粒子对分子的激发,进而达到分子功能增强与扩展.讨论了材料设计过程中的几个关键问题,设计并合成出具有短波长光存储特性复合材料薄膜.实验表明,与单纯由甲基橙掺杂复合膜相比,甲基橙在具有超分子结构的复合膜中,最大吸收波长蓝移约23 nm,复合膜迅速分解的初始温度和分解温度带的范围分别提高和降低41℃和51℃.表明以这种思路设计组装光电子功能复合材料的方法有效可行.