- 付维贵;翟高伟;刘建超;刘耀威;付志远;杜润红;陈熙;陈莉;
为解决传统分离膜耐酸性较差的问题,基于紫外接枝和界面聚合法制备了一种耐酸性复合聚偏氟乙烯(PVDF)纳滤膜。首先以自制PVDF超滤膜为基膜,通过紫外接枝聚合将丙烯酸(AA)单体接枝于膜表面,先后与水相单体聚乙烯亚胺(PEI)和油相单体1,3-苯二磺酰氯(BDC)发生酰胺化反应和界面聚合反应,得到具有良好耐酸性的聚偏氟乙烯/聚磺酰胺(PVDF/PSA)复合纳滤膜;采用IR、XPS观察复合膜表面化学结构,采用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察膜表面形貌,分析不同接枝时间、单体浓度和反应时间等对复合膜性能的影响,并在酸性环境下进行分离测试,考察其耐酸性能。结果表明:PVDF/PSA复合纳滤膜的最佳制备条件为PEI和BDC的质量分数分别为2.0%和0.2%,接枝时间15 min,反应时间30 s,所制备的复合膜纯水渗透率为20 L/(m~2·h·bar)(1 bar=0.1 MPa,下同),对典型二价无机盐MgSO_4和Na_2SO_4的截留率分别为83.4%和85.6%,对染料活性红2的截留率接近100%;在HCl水溶液(pH=1)中浸泡35 d后,复合纳滤膜表面的接触角基本不变,酸性环境下(pH=1),对二价盐MgSO_4和Na_2SO_4的截留率能保持在70%以上,对活性红2的截留率接近100%,染料分离性能未受到酸处理的影响。
2021年05期 v.40;No.200 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 3375K] [下载次数：572 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：16 ] - 陈熙;马永迪;翟笑影;史鑫;王帅;史圆圆;
为了去除废水中的4-硝基苯酚,制备了一种银-聚酰胺/聚偏氟乙烯(Ag-PA/PVDF)复合膜。首先合成聚甲基丙烯酸(PMAA)微球,然后将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混制备了PVDF/PMAA聚合物膜,再在其表面通过界面聚合和原位负载Ag纳米粒子催化剂构建分离层,得到Ag-PA/PVDF复合催化膜;采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等对膜结构进行表征,并用复合膜对4-硝基苯酚进行催化还原去除测试。结果表明:复合膜由PVDF/PMAA支撑层和聚酰胺-Ag纳米粒子催化分离表面层组成;复合膜催化的4-硝基苯酚还原遵循一级反应动力学,表观活化能为E_a=13.45 k J/mol;随着膜表面催化剂负载量的增加,催化反应速率常数由0.062 1 min~(-1)增加到0.101 3 min~(-1);随着温度升高,催化反应速率常数由0.088 9 min~(-1)增加到0.122 1 min~(-1);经10次循环反应后,复合膜催化还原4-硝基苯酚的去除率在93.5%以上,具有良好的稳定性。
2021年05期 v.40;No.200 11-17+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2678K] [下载次数：326 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：10 ] - 陈英波;刘思然;王传风;杨康;孙雷;徐蛟鹏;
为了有效处理染料废水,合成Fe_3O_4纳米粒子并将其掺杂到PVDF中,采用湿法纺丝制备Fe_3O_4/PVDF纤维,研究Fe_3O_4纳米粒子负载量、H_2O_2用量和溶液初始pH值对降解性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对Fe_3O_4纳米粒子和Fe_3O_4/PVDF纤维进行表征,并以罗丹明B(Rh B)的降解效率评价Fe_3O_4/PVDF纤维的催化性能。结果表明:当Fe_3O_4纳米粒子负载质量分数为7%、H_2O_2用量为98 mmol/L和溶液初始pH值为4.14时,Fe_3O_4/PVDF纤维对Rh B的降解效果最佳,降解率为97.14%;经4次循环测试后,对RHB的降解率仍为84.41%,表明纤维具有良好的稳定性。
2021年05期 v.40;No.200 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2247K] [下载次数：307 ] |[网刊下载次数：5 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：10 ] - 徐乃库;任梦如;
为削弱丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物[P(AA-co-HEMA)]纤维的水溶胀性,在其纺丝液中添加一定量的聚四氟乙烯(PTFE),并以稀硫酸为凝固介质,采用湿法纺丝技术纺制纤维;以所得纤维为载体,采用简单浸渍法负载铁离子,随后烧结制备复合纤维,研究烧结时间、PTFE添加量、铁离子负载时间对复合纤维催化脱色亚甲基蓝(MB)性能的影响。结果表明:PTFE赋予纤维疏水性,烧结后,纤维的水接触角增至130°,为与水体分离、快速干燥以及再利用提供便利;当PTFE添加量为[P(AA-co-HEMA)]质量的2倍、烧结时间为7 min、铁离子负载时间为2 h时,所得纤维的应用效果较好,3次循环使用中,复合纤维均可在1 min内对MB的脱色率达95%以上。
2021年05期 v.40;No.200 26-30+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2927K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：8 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 毕曙光;曾琪;贾丽萍;朱全全;冉建华;姜会钰;
针对现有柔性应变传感器应变传感性能不稳定、拉伸范围小、灵敏度(Gauge Factor)低等问题,合成导电纳米材料银纳米线(AgNWs),并将其与弹性织物结合制备柔性应变传感器;在低填充量下形成导电网络,提高弹性织物应变初始的导电性,同时水性树脂所形成的界面层在弹性织物应变过程中起到粘接剂的作用,有效提高应变传感的灵敏度和稳定性;对长银纳米线和柔性应变传感器的微观形貌进行观察,并考察柔性应变传感器的拉伸传感性能。结果表明:所制备的柔性应变传感器应变范围为0～60%,灵敏度最高达到107,可用于人体微小运动检测,在静态拉伸以及数百次动态重复拉伸测试中仍具有稳定的应变传感性能。
2021年05期 v.40;No.200 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K] [下载次数：847 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：9 ] - 毛丽贺;尹春晖;焦亚男;秦少奇;
为避免夹芯隔热材料中的芯型毡外露,采用穿刺缝合的方法,将石英纤维布与芯型毡缝合成一个整体,制备不同缝合参数和不同厚度的夹芯隔热材料。通过测试其压缩回弹性能以及隔热性能,分析缝合参数与材料隔热性能之间的关系。结果表明:采用穿刺缝合法制备的夹芯缝合隔热材料二次加载的两次曲线趋于一致,表明在压缩回弹的过程中试样被破坏的较少,仍能恢复其原本状态;较大的针距行距可以减少固相物质的传导路径,针距行距越大,厚度越厚,材料的导热系数越小,隔热性能越好;厚度为30 mm、针距×行距为5 mm×25 mm的试样导热系数最小,为0.051 816 W/(m·K),冷面温度最低且曲线变化最平缓,其隔热效果最好。
2021年05期 v.40;No.200 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K] [下载次数：489 ] |[网刊下载次数：4 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：9 ]
- 杨风斌;王玉江;蒿秋军;严峰;
为深入分析表面活性剂在流体界面上的吸附机制,利用界面张力弛豫方法,研究2-羟基-3-辛基-5-癸基苯磺酸钠(C_8C_(10))和2-羟基-3-癸基-5-辛基苯磺酸钠(C_(10)C_8)在空气-水表面和癸烷-水界面上的扩张流变性质,考察羟基邻位烷基链长度变化对分子界面行为的影响,获得表面活性剂结构对极限扩张弹性、扩张黏性最大峰值以及相关特征频率的浓度依赖性的影响规律。结果表明:羟基取代烷基苯磺酸盐分子中羟基邻位的长链烷基倾向于沿界面伸展,表现出较强的分子间相互作用;对于表面吸附膜,界面分子重排的慢过程控制膜性能,羟基邻位烷基链长越大,膜强度越大,C_(10)C_8极限扩张弹性高达178 m N/m,扩张黏性最大值约62m N/m;对于界面吸附膜,扩散-交换过程控制膜性质,邻位长链烷基的影响变小。
2021年05期 v.40;No.200 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1262K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：5 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：11 ] - 许建国;
为深入了解延展型表面活性剂降低界面张力(IFTs)的作用机制,采用旋转滴法研究延展型表面活性剂与正构烷烃间的界面张力,并考察不同盐度条件下温度对延展型表面活性剂降低界面张力能力的影响。结果表明:由于聚氧丙烯(PO)基团的存在,延展型表面活性剂疏水基团尺寸增大,降低界面张力能力较强,其与辛烷的界面张力达到0.01 mN/m数量级;低盐度条件下,温度升高会进一步增加疏水基团的尺寸,有利于界面张力的降低,温度从30℃升高至90℃,界面张力降低幅度约为1个数量级;盐度增大,离子头尺寸减小,延展型表面活性剂对适宜碳数的油相能够达到超低界面张力,此时升高温度主要影响延展型表面活性剂的亲水-亲油能力,但对界面张力最低值影响不大。
2021年05期 v.40;No.200 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K] [下载次数：417 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 赵扬;庄圆;李丽莎;解润中;王明霞;严峰;
针对柴油车尾气处理液即尿素(Urea)溶液在选择性催化还原(SCR)系统中因尿素不完全分解而产生沉积物问题,制备了不同结构直链脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂,采用吊片法测定了表面活性剂的表面张力和临界胶束浓度(CMC),采用界面扩张流变仪测试了表面活性剂的表面扩张模量,采用模拟台架实验考察了表面活性剂结构和浓度对沉积物抑制效果的影响。结果表明:环氧乙烷(EO)数为5的表面活性剂的CMC和表面张力均较低,即表面活性较高,其中,C_(14)EO_5的CMC达到10~(-6)g/mL数量级,表面张力达28.32 m N/m;C_(14)EO_5在浓度接近CMC时,表面扩张模量远高于其他表面活性剂,形成的表面膜强度最高,有利于形成高分散度的喷雾液滴;脂肪醇聚氧乙烯醚对SCR系统沉积物的影响与表面活性剂结构密切相关,表面活性和表面扩张模量最高的C_(14)EO_5对沉积物的抑制效果最明显,沉积物的减少率达到了46.2%。
2021年05期 v.40;No.200 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：5 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：9 ] - 庞纪平;江英霞;颜范勇;施锦辉;
为灵敏快速检测碘离子(I~-),以柠檬酸和乙二胺为原料,通过一步水热法合成具有蓝色发射的荧光碳点CDs。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和荧光光谱对CDs的结构和光学性能进行表征;并采用CDs检测水样中的I~-,考察其检测效果和淬灭机理。结果表明:I~-可以特异性识别并淬灭CDs的荧光,淬灭机理为静态淬灭;I~-浓度与CDs的荧光强度在20～90μmol/L范围内具有良好的线性响应,检测限为1.743μmol/L;加标回收试验表明该方法可成功应用于真实水样中I~-的检测。
2021年05期 v.40;No.200 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1751K] [下载次数：1017 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：7 ] - 解立平;吴旭;张琲;宰英涵;秦梓雅;
为探究气化焦油组分特性以实现其资源化利用,通过固体废弃物流化床反应装置考察了气化介质和气化温度对污泥气化产物焦油中的脂肪族化合物、脂环化合物、杂环化合物、芳香烃化合物(以多环芳烃(PAHs)为主)以及芳香烃衍生物的影响变化规律。结果表明:850℃时,脂肪族化合物仅在水蒸气条件下生成,芳香烃化合物中的茚类、联苯类、芴类和菲类化合物均在水蒸气条件下含量最高;芳香烃衍生物中腈类化合物在空气条件下含量最高;在空气-水蒸气条件下,脂肪族化合物仅在700℃气化时产生,脂环化合物、芳香烃衍生物腈类、喹啉类化合物均在750℃时含量最高,芳香烃化合物中茚类、萘类化合物均在850℃含量最高,杂环化合物主要为吡啶和4,4′-双(四氢噻喃),吡啶在700℃时含量最高,4,4′-双(四氢噻喃)在800℃含量最高。
2021年05期 v.40;No.200 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1170K] [下载次数：240 ] |[网刊下载次数：9 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：7 ]