• 2024年第41卷第8期文章目次
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    • >综论
    • 构筑功能性Bi2O3光催化材料的研究进展

      2024, 41(8).

      摘要 (122) HTML (14) PDF 2.79 M (8372) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着世界经济的快速发展,出现了严重的能源短缺和环境危机,光催化技术是缓解该问题的有效方案。氧化铋因其独特的层状结构和较窄的禁带宽度,具有潜在的可见光驱动光催化性能,逐渐成为环境能源科学领域的研究热点之一。本文概述了氧化铋光催化材料的研究现状,介绍了其构筑策略、去除成效以及主要机理,阐述了在光催化水环境处理、水分解制氢、固氮脱硫、杀菌消毒、二氧化碳还原、电池电极等环境能源领域的应用并做出了展望。

    • 物理溶剂型相变吸收捕集CO2研究进展

      2024, 41(8).

      摘要 (97) HTML (11) PDF 1.96 M (8342) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,为进一步降低燃煤电厂产生CO2造成的碳捕集能耗,基于传统有机胺化学吸收剂研发的相变吸收剂成为近年CCUS(CO2捕集、利用与封存)技术研究热点,而相较于传统有机胺相变吸收剂,新型相变吸收剂有着更优异的性能表现。该文从传统相变吸收剂的分类、工艺流程和研究进展出发,阐述了传统相变吸收剂因黏度、富相占比和成本等问题限制发展的情况。针对上述问题,结合溶剂组成和相变机理,重点综述了以物理溶剂型相变吸收剂为代表的新型相变吸收剂,主要可以归为三类:醇胺混合类、砜胺混合类和醚胺混合类相变吸收剂;同时从分相情况和性能提升等方面对各类吸收剂的研究情况进行介绍和分析,比较各类溶剂的优缺点,并深入分析;最后,结合研究现状和工业应用需求,对物理溶剂型相变吸收剂的研究方向给出建议。

    • CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯用CeO2基催化剂的研究进展

      2024, 41(8).

      摘要 (100) HTML (15) PDF 1.15 M (8223) 评论 (0) 收藏

      摘要:CO2是主要的温室气体,同时也是一种丰富廉价、未能广泛应用的碳资源。CO2和甲醇直接合成高附加值的碳酸二甲酯(DMC)在“双碳”背景下具有重要的研究价值,但因反应热力学的限制和CO2化学惰性影响,CO2转化率和DMC收率较低。CeO2基催化剂是CO2和甲醇直接合成DMC反应报道较多且性能较好的一类催化剂。该综述重点介绍了CO2和甲醇直接合成DMC反应热力学和CeO2基催化剂上反应机理及催化剂研究进展,详细介绍了CeO2基催化剂的形貌和表面性质的调控方法及其耦和的高效脱水剂,并指出未来可在制备比表面积大、活性位浓度高的CeO2基催化剂、催化剂氧缺位含量的原位表征及开发新型廉价高效的脱水剂等方面开展工作。

    • 植物纤维增强热塑性复合材料的研究进展

      2024, 41(8).

      摘要 (77) HTML (26) PDF 1.52 M (8137) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前,由石油化工原料合成的纤维材料的广泛应用造成的环境污染问题变得日益严峻,因此迫切需要开发绿色环保的新型纤维材料。植物纤维具有可再生和可降解的特点,在当前强调绿色发展的背景下备受关注,尤其在增强热塑性复合材料领域具有广阔的应用前景。近年来,使用植物纤维混合热塑性高分子聚合物得到性能优异的复合材料已经逐步发展为一项成熟的技术。本文总结了目前常用的植物纤维的处理方式以及植物纤维应用在不可降解和可降解热塑性复合材料中的最新研究成果,以期为热塑型绿色环保材料的开发和利用提供较为前沿的思路与方法。

    • MOFs孔结构对其固定化酶性能的影响进展

      2024, 41(8).

      摘要 (64) HTML (15) PDF 7.20 M (8148) 评论 (0) 收藏

      摘要:固定化酶是实现酶制剂产业化应用的有效途径,其中载体的设计是影响固定化酶效果的关键因素。金属有机框架(MOFs)是结构高度有序的多孔材料,具有构效关系明确、孔结构均一、孔道性质与化学性质原子层面可调可设计、易化学修饰等特点,是一种理想的载酶材料,近年来作为酶载体方面的研究已有较大进展。前人已将MOFs作为固定化酶载体的方法与应用进行了充分的综述,但少有工作系统总结孔结构对固定化酶催化效果的影响。本文以孔结构对固定化酶性能的影响为主题,首先对MOFs孔结构影响因素与形成机理进行了分析,继而综述了酶在笼型空穴与通道型孔这两种典型孔中负载的进展及孔结构对酶的影响。最后指出多级孔对在固定化酶传质强化意义以及开发孔-酶匹配MOFs的重要性,同时分析了利用MOFs自身催化能力在纳米尺度内构建高效化学-酶级联催化剂的优势,以及通过微环境强化酶催化过程的可行性。

    • 多糖基温敏可注射型水凝胶的研究与应用进展

      2024, 41(8).

      摘要 (95) HTML (10) PDF 25.25 M (8093) 评论 (0) 收藏

      摘要:多糖基温敏可注射型水凝胶作为一类智能软物质材料,在不同的温度刺激下能够实现液态溶胶-固态凝胶的可逆转变,具有生物相容性高、生物降解性强以及物理和化学特性可调控等优势,在生物医学领域受到广泛关注。本文概括了温敏可注射型水凝胶的溶胶-凝胶相转变机理;阐述了设计与合成多糖基温敏可注射型水凝胶的策略,包括小分子基团修饰多糖、合成型温敏聚合物接枝多糖、添加剂改性多糖等;综述了多糖基温敏可注射型水凝胶在伤口愈合、药物递送和软骨修复等生物医学领域中的应用,并对该领域存在的优化原料组成及设计策略、开发多样化环境刺激响应、增强机械强度和稳定性三方面的挑战提出建议;最后对拓展多糖基水凝胶产品应用范围、加速推进其大范围临床应用进行了展望。

    • >功能材料
    • 含钛高炉渣合成多孔沸石分子筛及CO2吸附性能研究

      2024, 41(8).

      摘要 (51) HTML (7) PDF 2.11 M (8102) 评论 (0) 收藏

      摘要:以钒钛磁铁精矿冶炼过程产生的含钛高炉渣为原料,经“酸处理-碱熔-水热晶化”步骤合成多孔沸石分子筛吸附剂。系统考察了偏铝酸钠添加量对多孔沸石分子筛结构的影响;采用动态吸附法评价了不同条件下所合成样品的CO2吸附性能,并利用动力学模型进行数据拟合分析了其吸附行为。XRD、SEM、FTIR等表征结果证实,随着偏铝酸钠添加量的增加,水热晶化产物依次完成了由“无定形—初步结晶—FAU型—LTA型”沸石分子筛的结构转变。CO2吸附实验结果显示,合成的Z-4样品经350 °C活化后,在25 °C条件下吸附效果最佳,其CO2穿透和饱和吸附量分别可达2.16 mmol?g-13.39 mmol?g-1;且CO2吸附行为符合拟二级动力学模型,吸附过程由物理和化学吸附共同主导,吸附速率可达4.709 mmol?g-1?s-1;经5次循环吸附/再生后,其CO2饱和吸附量基本保持不变,展现出良好的循环稳定性。

    • POM-ILs催化剂的制备及其在合成聚混合二元酸乙二醇酯中的应用

      2024, 41(8).

      摘要 (39) HTML (10) PDF 1.85 M (8065) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备了Keggin型单取代多金属氧酸盐离子液体催化剂(POM-ILs),利用红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、场发射扫描电镜及X射线能谱仪对催化剂进行结构、热稳定性能、结晶结构、催化剂形貌、元素的表征与分析测试,并将其应用于催化混合二元酸二甲酯(DBE)与碳酸乙烯酯(EC)反应合成聚混合二元酸乙二醇酯,讨论不同催化剂的催化性能,并选取最优催化剂进行正交试验,探究该反应的最佳工艺条件。利用红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热分析和凝胶渗透色谱分析对聚混合二元酸乙二醇酯进行结构表征、热稳定性能、热性能和分子量分布测定分析。结果表明,成功合成了聚混合二元酸乙二醇酯,且其主要性能也相近聚丁二酸乙二醇酯,在相同工艺条件下,锡单取代的锌钨酸盐离子液体催化剂[Bmim]6ZnW11SnO39(H2O)的催化性能最优。在最佳工艺条件下,聚混合二元酸乙二醇酯预聚物的收率达到50.19%,选择性可达到54.89%,探究缩聚反应的最佳时间为3.5 h,最佳温度为220 ℃,聚混合二元酸的数均分子量?Mn可达到14433,且具有良好的熔融加工性能和热稳定性能。
      关键词:多金属氧酸盐;离子液体;尼龙酸;聚混合二元酸乙二醇酯;生物可降解聚酯
      中图分类号:TQ323. 4???? 文献标识码:? A??? 文章编号:

    • MOFs负载ACF吸附剂的制备及H2S脱除特性

      2024, 41(8).

      摘要 (38) HTML (4) PDF 3.92 M (8101) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用对H2S具有较好选择性的金属有机框架材料MOF-199为载体,负载活性炭纤维(ACF),在水热条件下制备了MOF-199@ACF吸附剂。利用固定床反应装置评价吸附剂的脱H2S性能;采用氮气吸/脱附、XRD、EDS、SEM、XPS等表征和分析MOF-199@ACF的物相组成;考察了ACF负载量、吸附温度、相对湿度对MOF-199@ACF的H2S脱除性能的影响,探究了MOF-199@ACF在H2S脱除中可能的反应机理。结果表明,ACF负载量为1%(即ACF质量分数)的吸附剂MOF-199@1%ACF的H2S出现时间,相较于MOF-199的180 min延后至405 min,穿透硫容从7.2 mg/g提升至14.5 mg/g;ACF负载量为1%不会干扰MOF-199结晶形成的稳定结构,ACF参与配位使MOF-199@1%ACF表面粗糙化,导致更多的吸附位点暴露,增加了比表面积(从1108.6增至1978.3 m2/g);MOF-199@1%ACF是以化学吸附的活化吸附为主,升高温度(30~70 ℃)利于加快吸附速率;适量水汽(相对湿度10%)有助于性能提升(穿透硫容14.8 mg/g)。

    • 端羧基超支化聚酯增强淀粉/壳聚糖复合膜

      2024, 41(8).

      摘要 (42) HTML (5) PDF 1.35 M (8063) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高淀粉/壳聚糖(SC)复合膜的机械性能和阻隔性能,采用端羧基超支化聚酯(HPC)为改性剂,通过溶液浇铸法制备了不同HPC含量(1.25%,2.50%,3.75%,5.00%, w/w, 以淀粉/壳聚糖干重计)的淀粉/壳聚糖/HPC复合膜(记为SCH),考察HPC加入对SC复合膜性能的影响。物理性能测试结果表明,HPC的加入整体上增加了复合膜厚度和密度,在明显提高复合膜膜拉伸强度同时可以很好的维持膜的断裂伸长率。其中,加入2.50%(g/g,以淀粉/壳聚糖干重计)的HPC,拉伸强度从对照组2.26 MPa增加到3.58 MPa,断裂伸长率没有明显降低(分别为151.04%和146.40%)。紫外-可见吸收结果显示,HPC的加入使得复合膜在280-320nm范围内产生强吸收,且吸收强度随着HPC加入量的增加而增加。通过FTIR、XRD、SEM、DSC和TG等综合分析发现,HPC与淀粉/壳聚糖之间通过氢键和酯化作用,形成了均匀致密的内部结构,增加了表面粗糙度和热稳定性;复合膜表面水接触角变化不大,整体呈现较强的疏水性(大于106°)。另外,HPC的加入降低了复合膜水蒸气透过率,2.50%HPC的加入使得蒸汽透过率从2.85降低到2.13 g·cm/cm2·h·Pa。

    • 近红外荧光探针实现对粘度和极性的双响应

      2024, 41(8).

      摘要 (35) HTML (13) PDF 1.70 M (8062) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前多数荧光探针只能单一地检测极性或是粘度值,不利于疾病模型的多因素分析,而且已报道的检测粘度或是极性的荧光探针,其斯托克斯位移(Stokes Shift)普遍较小,种较小的斯托克斯位移容易导致较大的背景干扰和荧光自淬灭。为此我们基于具有生物发光性质的真菌荧光素合成了一种新型的具有大斯托克斯位移的近红外荧光探针YA-B12。该探针在水中表现出178 nm的大斯托克斯位移,探针的在水溶液中的荧光发射波长达到了700 nm。探针YA-B12能够同时对粘度和极性做出响应。从低粘度(2.4 cP)到高粘度(360.9 cP)的环境中,探针的荧光强度增加了7倍;从小极性的正己烷到大极性的甲醇中,探针的荧光发射波长从606 nm红移到698 nm。探针对粘度和极性的检测表现出高选择性、高灵敏度和优异的抗干扰能力。

    • 光热光动力协同抗菌碳点的制备、表征及性能

      2024, 41(8).

      摘要 (55) HTML (12) PDF 7.71 M (8108) 评论 (0) 收藏

      摘要:以烯丙基三甲基氯化铵为碳源,与氯化铜混合溶解于水中,采用一步水热法合成了具有光热光动力协同抗菌性能的新型铜离子掺杂碳点(CuQACDs)。通过透射扫描电镜、红外光谱、XPS、Zeta电位、Raman光谱、紫外光谱对碳点进行了结构表征。结果表明,CuQACDs为具有良好分散性的球状纳米颗粒,平均粒径约为4.9 nm,ζ电位为+8.17 mV;在1.5 W/cm2 808 nm单一激光照射下,光热转换效率为21.7%,同时可在细菌细胞内显著生成ROS。选用革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)及革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus)评价CuQACDs的抗菌性能,CuQACDs对E.coli和S.aureus均有显著抑制效果,在1.5 mg/mL浓度下 用1.5 W/cm2 808 nm激光照射10min后,E.coli的细胞存活率为1.67%,S.aureus的细胞存活率为1.06%;SEM结果表明CuQACDs经激光照射后,细菌表面皱缩、破裂,从而导致细菌死亡。本研究为杀灭致病菌和修复感染伤口提供了一种高效的碳纳米抗菌材料和多模态抗菌方式。

    • 调控共价有机框架供-受体促进光催化水析氧

      2024, 41(8).

      摘要 (47) HTML (9) PDF 2.07 M (8075) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究电子供体-受体结构对共价有机框架(COFs)材料光催化性能的影响,以N,N’-对乙腈苯基-1,4,5,8-萘二酰亚胺(NBA)作为基础构筑单体,分别与供电子的三(4-甲酰基)苯胺(N-CHO)、吸电子的1,3,5-三-(4-甲酰苯基)三嗪(TFPT)脱水缩合,构筑了由碳碳双键连接的NN-COF和NT-COF。在添加7.4 mg Co(NO3)2?6H2O 作为助催化剂后,NN-COF和NT-COF的平均析氧速率分别为303.73 μmol g-1 h-1和449.53 μmol g-1 h-1。通过结构、形貌和光电性能表征,证实了与NN-COF相比,NT-COF中三嗪单元的吸电子能力和高度平面性使其具有更紧密的层间π-π堆积、更宽的可见光吸收范围和更强的光生载流子产生能力。NT-COF中相对缺电子的萘酰亚胺单元更有利于光生空穴在其杂原子上的积累,从而更高效地催化水分子氧化反应的进行。 中图分类号:TQ630 文献标识码: A 文章编号:1003-5214 (2020) 01-0000-00

    • >中药现代化技术
    • 不同方法提取罗勒籽胶的理化性质及其结构特性

      2024, 41(8).

      摘要 (34) HTML (4) PDF 1.59 M (1160) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先通过单因素实验及响应面实验确定酶法提取罗勒籽胶的最佳工艺,然后比较常规方法、微波法、超声法及酶法四种不同的方法,对罗勒籽胶进行提取,测定其得率、凝胶强度、持水力、溶胀性能、颜色、微观结构、流变特性、活性成分及抗氧化性,对不同方法提取的罗勒籽胶进行理化性质分析。结果表明,酶法提取罗勒籽胶得率最高,可达13.05%,持水力最佳,微观结构表明酶法提取的凝胶是具有网络结构;动态流变温度扫描模式说明了罗勒籽胶是相当稳定的水胶体,其中酶法提取的凝胶最为稳定;酶法提取的凝胶能最大程度的保留活性成分,DPPH自由基清除率达到20.6%,ABTS阳离子自由基清除率达到8.7%。

    • 超声-酶辅助碱法制备黑木耳膳食纤维及对糖尿病小鼠的降血糖作用

      2024, 41(8).

      摘要 (41) HTML (24) PDF 3.03 M (1138) 评论 (0) 收藏

      摘要:以提取多糖后的黑木耳残渣为原料,研究超声波协同酶法制备黑木耳膳食纤维(Auricularia auriculaDietary Fiber,AADF)的最佳工艺,并进一步通过小鼠体内试验探究AADF的降血糖功效。试验结果表明,在料液比1:15g:mL、超声功率350W、超声时间50min、耐高温α-淀粉酶用量5%(占黑木耳残渣质量百分比)的工艺下AADF制备效果最好,其提取率为69.18%,优于传统碱液提取法。小鼠体内试验结果表明,灌胃AADF对小鼠生理状态没有异常影响,体质量增长和皮毛光泽度均正常。糖尿病小鼠降糖作用表明,在AADF的干预下,与模型组小鼠相比,其余各灌胃剂量组小鼠空腹血糖值下降13.72%、口服糖耐量降低16.95%,糖尿病小鼠血脂总胆固醇和甘油三酯含量显著降低,高密度脂蛋白胆固醇的含量升高,并提高了血清中谷胱甘肽过氧化物酶,肝脏中的过氧化氢酶、琥珀酸脱氢酶活力。肝脏组织病理学分析也表明AADF对糖尿病小鼠肝损伤具有一定的保护和修复作用。本实验研究表明黑木耳膳食纤维能够有效改善糖尿病小鼠的生理指标,为进一步研究和合理开发黑木耳膳食纤维提供了参考。

    • >催化与分离提纯技术
    • Pd-Pt/HZSM-5催化剂的制备及催化低浓度甲烷燃烧性能

      2024, 41(8).

      摘要 (35) HTML (5) PDF 1.00 M (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:以Pt(NH3)4Cl2和Pd(NO3)2·2H2O作为Pt和Pd的前驱体盐,以不同硅铝比〔n(SiO2)∶n(Al2O3)=38、200、800〕的HZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了Pd-Pt/HZSM-5催化剂,利用XRD、SEM、TEM、Raman、XPS、CO2-TPD和NH3-TPD等对催化剂的物相组成、孔隙结构、微观形貌、元素化学态以及表面酸碱性等进行表征,并通过固定床反应器测试了其催化低浓度(体积分数为0.5%)甲烷燃烧反应的活性。结果表明,不同硅铝比的Pd-Pt/HZSM-5催化剂活性有明显差异,其中以硅铝比为38的HZSM-5分子筛为载体的Pd-Pt/HZSM-5(38)催化剂表现出最好的催化性能,相比以硅铝比为800和200的HZSM-5分子筛为载体的Pd-Pt/HZSM-5(800)和Pd-Pt/HZSM-5(200)催化剂,Pd-Pt/HZSM-5(38)催化低浓度甲烷燃烧的起燃温度(T10)分别降低了27.54和30.92 ℃,完全转化温度(T90)分别降低了3.38和17.51 ℃。各种表征显示,Pd-Pt/HZSM-5(38)催化剂具有较小的Pd/Pt颗粒尺寸(6.3 nm),最多的PdO结晶、活性Pd/Pt物种和酸性位点,最高的n(Pd0)∶n(Pd2+),以及最高的Pt质量分数(0.19%),这些可能是其具有最高催化活性的原因。稳定性测试中,Pd-Pt/HZSM-5(38)催化剂在360 ℃条件下,稳定运行150 h内,甲烷转化率为99.6%以上,活性无明显下降。

    • 低共熔溶剂的制备及角蛋白弱损溶解机制研究

      2024, 41(8).

      摘要 (35) HTML (9) PDF 8.20 M (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用低共熔溶剂强氢键拆解能力定向解构角蛋白分子间次级键作用,结合还原剂高效断裂二硫键,建立一种弱损溶解角蛋白的科学方法。设计合成了三类功能性的低共熔溶剂,通过对比其提取出的再生角蛋白提取率与分子量,筛选对角蛋白损伤较小,且提取率较高的低共熔溶剂,从还原剂、温度、溶剂水含量三方面对提取工艺进行优化。通过密度泛函(DFT)理论计算和溶剂显色参数分析了溶剂内部的氢键网络结构,研究鸡毛角蛋白的弱损溶解机制。最终得到的最优提取工艺为乙醇胺-氯化胆碱(摩尔比2:1),料液比为1:30,65℃油浴加热半小时,再生角蛋白提取率为31.8%,分子量最高可达到66KDa,相对于传统还原法提取的再生角蛋白的分子量33KDa,提高了100%。

    • 叔丁基过氧化氢催化分解制备丙酮及催化剂失活原因

      2024, 41(8).

      摘要 (54) HTML (5) PDF 1.40 M (788) 评论 (0) 收藏

      摘要:首次提出了以异丁烷和氧气为原料生成叔丁基过氧化氢(TBHP),然后催化TBHP分解制备丙酮的方法。对催化TBHP分解制备丙酮的最优的反应条件、催化体系、催化剂的稳定性、循环利用性以及催化剂失活的原因进行了研究。结果表明:催化剂的酸性质对反应的活性具有十分明显的影响,β分子筛具有最优的催化性能(转化率为100 %),且主要产物丙酮的选择性为49 wt%;在30 h的反应周期内,丙酮的选择性明显下降,说明催化剂的稳定性较差,但是多次再生活性仍可恢复(5次)。通过以不同产物预处理催化剂,确定了丙酮的进一步反应是催化剂失活的主要原因;使用乙醇稀释原料后反应30h的稳定性明显提高,并且催化剂的反应性能以及重复利用性并未受到影响。

    • Mo12Bi1.2Fe3Co8K0.4用于异丁烯选择性氧化制甲基丙烯醛

      2024, 41(8).

      摘要 (32) HTML (5) PDF 964.32 K (767) 评论 (0) 收藏

      摘要:以(NH4)6Mo7O24·4H2O、Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Co(NO3)2·6H2O和KNO3为前驱体金属盐,通过共沉淀法制备了一系列MoBiFeCoK混合氧化物催化剂,考察了主金属Mo、Bi,助金属Fe、Co和掺杂金属K的相对含量对催化剂催化异丁烯气相氧化反应的性能,通过SEM、EDX、XRD、NH3-TPD对掺杂K前后的催化剂进行了表征,同时对催化异丁烯气相氧化反应条件进行优化,并测试其100 h的催化稳定性。结果表明,Bi、Fe、Co和K的相对含量对MoBiFeCoK混合氧化物催化剂催化异丁烯气相氧化反应的性能有显著影响,其中Mo12Bi1.2Fe3Co8K0.4表现出最优催化性能;NH3-TPD表征显示,K的掺杂降低了催化剂酸中心量(从Mo12Bi1.2Fe3Co8的15.27 μmol/g降至Mo12Bi1.2Fe3Co8K0.4的5.91 μmol/g),并明显提升主产物甲基丙烯醛(MAL)的选择性;异丁烯气相氧化反应的最佳条件为:以0.66 g的Mo12Bi1.2Fe3Co8K0.4为催化剂,反应温度320 ℃,n(O2)∶n(异丁烯)(氧烯比)=10∶1,体积空速(GHSV)=2000 h-1的反应条件下,Mo12Bi1.2Fe3Co8K0.4在100 h的催化异丁烯气相氧化反应中表现稳定,异丁烯转化率保持在98.6%,MAL选择性保持在86.4%。

    • >水处理技术与环境保护
    • 钛基混凝所得富藻污泥的资源化回收

      2024, 41(8).

      摘要 (33) HTML (6) PDF 1.85 M (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:污泥中含有大量的资源,如何实现污泥减量化、资源化处理是一个全球性的环保难题。采用一步煅烧法从钛基混凝后的富藻污泥中回收TiO2纳米颗粒,并经光沉积得到Pt负载的二氧化钛光催化材料(Pt@TiO2),可有效实现污泥的资源化回用。实验获得了具有纳米球状(介孔)结构的Pt@TiO2,其禁带宽度与商用二氧化钛(P25)相比更窄。基于电子顺磁共振波谱仪(ESR)结果,回收的Pt@TiO2在光照射下产生了羟基自由基和超氧自由基,这些自由基均可作为活性氧化物质参与氧化反应。考察Pt@TiO2剂量、溶液pH、4-氯苯酚(4-CP)浓度、腐殖酸浓度等对Pt@TiO2光催化性能的影响,结果表明,紫外光照射下,0.3% Pt@TiO2可以在60 min内将20 mg/L的4-CP完全降解。回收反应后的Pt@TiO2进行循环试验,Pt@TiO2在循环五次后仍可降解92.5%的4-CP。本文提供了一种富藻污泥资源化回收再利用的方法,为实现环境可持续发展开辟了一种新途径。关键词:混凝;富藻污泥;资源化;光催化;Pt@TiO2中图分类号:X703.1 文献标识码: A 文章编号:1003-5214 (2020) 01-0000-00

    • 层状Ti-Al双氢氧化物吸附水中低浓度氟的性能影响

      2024, 41(8).

      摘要 (46) HTML (5) PDF 3.14 M (807) 评论 (0) 收藏

      摘要:以氯化铝、氯化钛和氢氧化钠为原料,采用共沉淀法制备了不同Ti/Al摩尔比的双金属氢氧化物(Ti-Al LDHs)作为吸附剂,探究复合材料在不同条件下对F-吸附性能的影响。通过SEM、BET和XRD对Ti-Al LDHs和反应后的回收产物进行表征。结果显示,Ti-Al LDHs稳定性较好,呈现层状结构均匀堆积,主要以分散的无定形态存在,具有较宽的孔径和较大的比表面积(108.34 m2/g)。实验结果表明,在投加量为0.2 g/L、pH=4、温度为25 ℃条件下,最大吸附容量为47.59 mg/g。Ti-Al LDHs对氟化物的吸附更符合拟二阶模型(R2>0.99),吸附等温线更符合Langmuir模型。经过5次吸附-解吸循环吸附容量仍相当于初始容量的73%,具有良好的再生性能。F与Ti-Al LDHs表面的羟基发生络合作用,吸附过程主要归因于离子交换、静电吸引和表面络合。

    • 坡缕石-In2O3/In2S3复合材料光催化降解甲基橙

      2024, 41(8).

      摘要 (44) HTML (10) PDF 1.28 M (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:以In2O3、硫代乙酰胺、坡缕石(PGS)为原料,采用水热法制备了不同PGS质量分数(20%~60%)负载In2O3/In2S3的复合材料(PGS-In2O3/In2S3),通过XRD、SEM、TEM、BET、紫外-可见漫反射光谱等表征PGS-In2O3/In2S3的成分组成和内部结构,电化学工作站对其进行电化学交流阻抗测试(EIS),考察不同PGS质量分数的PGS-In2O3/In2S3光催化降解甲基橙(MO)的性能、抗离子干扰和循环性能。结果表明,PGS-In2O3/In2S3的In2O3颗粒表面附着木耳状In2S3纳米片及针状PGS ,其在200~580 nm区域有较强的光吸收 。PGS质量分数为50%的50%PGS-In2O3/In2S3具有最佳的光催化降解MO活性,在可见光照下射30 min,20 mg的50%PGS-In2O3/In2S3对30 mL质量浓度为20 mg/L的MO水溶液的光催化降解率为9 8.8%。超氧基自由基(?O2?)、空穴(h+)是50%PGS-In2O3/In2S3光催化降解性能发挥的主要活性物种,除H2PO4-外,溶液中Cl-、Na+等常见阴、阳离子对其光催化降解MO没有影响;50%PGS-In2O3/In2S3对孔雀石绿(MG)、罗丹明B(RhB)、结晶紫(CV)、亚甲基蓝(MB)等染料均表现出较好的物理吸附和光催化降解效果。PGS与In2O3/In2S3间的内置电场,降低了In2O3/In2S3光生载流子的复合率,这是50%PGS-In2O3/In2S3具有良好光催化降解染料活性的关键。

    • >橡塑助剂
    • 耐候型增塑剂1,2-环己二甲酸醇醚酯合成与应用

      2024, 41(8).

      摘要 (33) HTML (8) PDF 1.21 M (771) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1,2-环己二甲酸酐和乙二醇醚(乙二醇甲醚系列、乙二醇丁醚系列)为原料,通过直接酯化法合成环己二甲酸二(乙二醇醚)酯,利用FT-IR和1H NMR对产物结构进行确定,并对环己二甲酸二(乙二醇醚)酯增塑后聚氯乙烯(PVC)样品的力学性能、微观形貌、热稳定、耐迁移、耐挥发和耐候等性能进行分析。结果表明,当乙氧基数目≤3时,环己二甲酸乙二醇醚酯的增塑效率与乙氧基数目呈正相关。与邻苯二甲酸二辛酯增塑后的PVC样品相比,环己二甲酸二(三乙二醇甲醚)酯增塑后PVC样品的断裂伸长率提升了88.0%,初始热分解温度(T5%)提高了20.2 ℃,在正己烷中的迁移性下降了7.6%,在甲苯中的迁移性下降了4.9%,70 ℃下挥发性下降了1.9%,10天老化后断裂伸长率保持率提升了8.6%。

    • 生物基增塑剂己酸异山梨醇二酯的一步酶法合成

      2024, 41(8).

      摘要 (26) HTML (10) PDF 4.01 M (772) 评论 (0) 收藏

      摘要:以固定化脂肪酶Novozym 435为催化剂、甲苯为溶剂,加入4?分子筛,催化异山梨醇与正己酸酯化反应制备异山梨醇二己酸酯(SDH),通过单因素实验选择四个因素(反应时间、反应温度、酶添加量、4?分子筛用量)进行响应面分析。结果表明,甲苯10 mL,n(异山梨醇)=0.03 mol,n(异山梨醇)∶n(正己酸)=1∶6时,在反应时间43 h、反应温度40 ℃、固定化脂肪酶Novozym 435 添加量0.1 g、4?分子筛用量为2 g的最优条件下,异山梨醇二己酸酯的产率93.77%。

    • >丙烯酸系列化学品
    • 水乳型自消光丙烯酸酯共聚物涂层的制备

      2024, 41(8).

      摘要 (40) HTML (6) PDF 9.55 M (771) 评论 (0) 收藏

      摘要:以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸(MAA)为主单体,选择同时带长亲水链段和长疏水链段的二十二烷基醇聚氧乙烯醚-25甲基丙烯酸酯(BEM)为功能单体,通过乳液共聚制备了丙烯酸酯共聚物乳液,并以此乳液制备了涂层。在BEM用量为15%(以三种主单体St、BA和MMA总质量为基准)的条件下,考察了三种乳化剂复配比例、缓冲剂(NaHCO3)加入方式对聚合稳定性、单体转化率的影响;在固定乳化剂复配比例、NaHCO3全部随引发剂溶液同时加入的条件下,考察了BEM用量(0%、5%、10%、15%、20%)对涂层光泽度和透光率的影响;采用FTIR、SEM、AFM表征了涂层的结构组成和表面形貌。结果表明,利用乳化剂与功能单体BEM长烷基链之间的疏水相互作用,通过复配乳化剂及随引发剂共同滴加缓冲剂NaHCO3的方式,可提高聚合稳定性(絮凝率为0.38%)和单体转化率(≥98%)。利用长链烷基自迁移构建粗糙表面可提高涂层自消光性能,在BEM用量为主单体总质量20%时可保持高透光率(≥90%)和低光泽度(35.4%),实现了涂层消光性能和透光性能的统一。