- 李少云;张聪宇;陶东平;
聚合物离子交换膜体系的活度系数和渗透系数对于更好地理解膜上的离子输运行为至关重要。本文用eMIVM和eNRTL对比研究了两种常见的离子交换膜体系的活度系数和渗透系数。通过对二元系数据的验证计算发现,在聚苯磺酸钙[Ca(PSS)_2]等体系中eMIVM计算的偏差和相对误差分别为0.2392和61.29%,eNRTL计算的偏差和相对误差分别为0.2394和65.82%。eMIVM相比于eNRTL偏差降低了0.08%,相对误差降低了6.88%。基于二元系数据拟合的基本参数,对MCl_2-M(PSS)_2-H_2O (M=Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+))体系的活度系数进行预测。eMIVM计算的偏差和相对误差分别为0.4357和56.26%,eNRTL计算的偏差和相对误差分别为1.2352和391.44%。在三元系中eMIVM相比于eNRTL标准偏差降低了64.73%,平均相对误差降低了85.63%。eMIVM的二元系拟合能力和三元系预测能力均优于eNRTL,这也许是因为eMIVM相较于eNRTL具有更可靠的统计热力学基础,可以同时描述分子相互作用(焓)和分子构型的微观状态数(熵)对过量吉布斯能的贡献。这表明eMIVM可以作为研究聚合物离子交换膜体系热力学性质的一种可供选择的模型,进一步拓展了该模型的适用性。
2021年04期 v.37 289-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K] - 何俊杰;李伟晨;张发爱;
使用3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(KH907)改性4-氨基偶氮苯(4-AAB),并接枝在棒状SBA-15上,制备出具有光响应的偶氮苯改性SBA-15 (Azo-SBA),在紫外光/黑暗条件下,研究Azo-SBA吸附GMA后在液体中和空气中的释放效果。结果表明,在黑暗的液体环境中,吸附GMA的Azo-SBA在浸入溶液的前2min,部分GMA快速流失,在后续的8min内稳定保留着80%～85%的GMA;经紫外光照射后,GMA快速释放,偶氮苯接枝量越大的Azo-SBA,达到完全释放的时间越早,最快释放时间为7min。在黑暗的空气条件下,随着偶氮苯接枝量的提高,Azo-SBA释放的GMA的速率降低,放置60min,GMA的释放速率逐步趋于0,Azo-SBA保留着34.8%～43.0%的GMA;在紫外光的空气条件下,偶氮苯接枝量越高,偶氮苯促进GMA释放的效果愈加明显,照射60min,Azo-SBA最高可释放98.4%的GMA。
2021年04期 v.37 304-313页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K] - 王美慧;刘慧敏;谢跃林;高爽;丁健;王亚雄;
温室气体CO_2的过量排放会威胁到人类社会的发展,为了降低CO_2排放以达到改善环境的目的,使用一系列氨基酸制备不同形貌的MgO吸附剂,并探究了改性氧化镁的形貌结构及其对CO_2的吸附性能。结果表明,添加氨基酸作为燃烧助剂可以降低MgO的晶粒尺寸,使MgO吸附剂暴露出更多的碱性吸附活性位点,与使用尿素或氢氧化钠制备的MgO吸附剂相比更有利于CO_2的吸附。其中,加入谷氨酸燃烧助剂所得MgO吸附剂的吸附效果最好,CO_2吸附量最高可达到0.68mmol/g,在200℃吸附和500℃脱附的条件下,经过12个吸附和脱附循环后该MgO吸附剂对CO_2的吸附容量仍可保持在0.50mmol/g。通过研究对比使用不同氨基酸作为燃烧助剂所制备MgO对CO_2的吸附性能,为合成高效MgO吸附剂提供了新思路。
2021年04期 v.37 314-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K] - 宗文辉;王力淳;李毅敏;欧来良;
通过血液净化来治疗耐药或家族性高脂血症越来越受关注,而目前尚未有国产低密度脂蛋白吸附柱上市。因此,开展高脂血症吸附剂的研究具有重要的理论和现实意义。本研究以大孔聚乙烯醇微球为载体,经超声作用成功制备聚乙烯醇-羧基化多壁碳纳米管复合吸附剂,拉曼光谱证实了含羧基化多壁碳纳米管复合微球的成功制备。体外静态/动态条件下对吸附性能进行了系统性评价。结果表明,聚乙烯醇-羧基化多壁碳纳米管复合型吸附剂对低密度脂蛋白、总胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白的饱和吸附量分别为(1.64±0.01)mg/mL,(2.13±0.02)mg/mL,(0.69±0.01)mg/mL和(0.23±0.02)mg/mL;吸附动力学曲线显示吸附平衡时间为3h;血清中离子强度的增大会降低复合型吸附剂对血脂中低密度脂蛋白和总胆固醇的吸附性能,表明静电相互作用在聚乙烯醇-羧基化多壁碳纳米管吸附剂与低密度脂蛋白的吸附中起主要作用。体外循环条件下可有效清除有害血脂成分。灭菌后聚乙烯醇-羧基化多壁碳纳米管吸附剂仍保持较高的吸附性能;正常条件下储存12w对吸附性能基本没影响;复合微球溶血率低,对全血成分影响不显著且细胞毒性为0级。本研究为纳米复合型吸附剂的制备和临床应用提供了实验基础与参考。
2021年04期 v.37 323-334页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K] - 马梦韶;张冰慧;郑钰镜;兰韬;慕毓;李玉成;刘静;雷建都;
以农林废弃物小麦秸秆为原料,通过磷酸化处理、焙烧、浸渍ZnO的方法制得Zn/P/生物质碳(BC)复合材料,采用XRD、SEM、DRS和BET对复合材料进行表征,并在可见光照射下研究复合材料对阿莫西林(AMO)的吸附-可见光催化协同降解性能。比较Ag、Fe和Zn不同金属发现,当ZnO浸渍浓度为0.5mol/L (0.5Zn/P/BC复合材料),AMO初始浓度为60mg/L时,吸附-光催化50min后,AMO的降解率超过95%,吸附-光降解量达到57.39mg/g,动力学研究表明,其降解速率相比于不加Zn的P/BC提高了近10倍;并且在酸性、中性或碱性条件下,AMO的降解率均大于96%。结合表征分析,复合材料的层状结构能够大量吸附AMO,生物质碳和Zn_3(PO_4)_2·4H_2O能同时促进ZnO的e~-/h~+的分离,进而实现富集和催化降解AMO的作用。
2021年04期 v.37 335-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 5842K] - 侯鑫慧;周恒全;李桂英;陶倩;郭磊;
本文首先以二茂铁甲酸(FcA)为原料,通过与1-(4-氨基苯)-1,2,2-三苯乙烯(TPE-NH_2)发生酰胺化反应,制备了具有AIE效应的荧光分子TPE-Fc;以改性的β-环糊精(β-CD)为核心,制备星形聚合物β-CD-(PNIPAM)_7,然后通过主-客体识别作用将TPE-Fc与β-CD-(PNIPAM)_7复合,制备出具有温度响应性的AIE纳米胶束β-CD-(PNIPAM)_7@TPE-Fc。利用红外光谱、激光粒度仪及原子力显微镜对其结构进行表征,并通过紫外-可见分光光度法和荧光分光光度法,证明了该纳米胶束具有温度与荧光双重响应性。
2021年04期 v.37 351-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K] - 孙秀芳;王毅;陈欢欢;石强;沈毅;刘亚宁;
稀有贵金属铷(Rb)的分离纯化一直是湿法冶金和材料科学的难题。本文采用静电纺丝法,将磷钼酸铵(AMP)固载到聚乳酸(PLA)多孔纳米纤维膜中,成功制备了一种新型的铷元素特效吸附分离膜。FT-IR、SEM测试结果表明,AMP成功嵌入到PLA基体中,其晶体结构保持完整。纯水接触角测试表明,随着AMP添加量增多,膜的表面亲水性更强。此外,还研究了吸附时间、pH值、浓度、温度以及干扰离子对Rb~+吸附性能的影响。吸附机理表明,AMP/PLA多孔纳米纤维膜对Rb~+的吸附符合Langmuir吸附等温模型和拟二级动力学模型。最后考察了AMP/PLA多孔纳米纤维膜对Rb~+吸附的可重复利用性,经过5次吸附-解吸循环后,回收率仍能保持在95%以上。
2021年04期 v.37 360-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 8250K]