二氧化碳捕获材料的研究进展

简要阐述了近年来二氧化碳的减排、捕获等最新技术的研究进展,着重介绍了二氧化碳捕获材料的研究状况,如醇胺类吸附剂、离子液体吸附材料、金属化合物材料、陶瓷材料、沸石分子筛材料、碳基吸附材料、硅胶材料等传统吸附材料及复合型材料、负离子选择性吸附材料等新型捕获材料.并对二氧化碳捕获材料的发展趋势进行了展望.     

功能高分子材料发展现状及展望

介绍了几种新型的功能高分子材料的发展及应用领域等,包括：光功能高分子材料、电功能高分子材料、反应型功能高分子材料、吸附分离功能高分子材料、生物医用功能高分子材料、液晶高分子材料等。并展望了功能高分子材料未来发展方向的热点,最后论及新型功能高分子材料的战略地位。     

导电聚氨酯泡沫材料研究进展

从使用不同导电填料（炭黑、碳纳米管、石墨、金属、有机填料等）制备导电聚氨酯泡沫（PUF）材料的角度进行分析,总结了添加不同导电填料的复合泡沫制备方法以及对泡沫材料性能的影响,并论述了导电PUF材料在压阻材料、吸波材料、电磁屏蔽材料以及电极材料等领域的应用。分析表明,通过添加导电填料,可以改善PUF的静电现象,提高防静电、导电等性能并拓宽PUF材料的应用领域。     

材料化学绪论双语教学的设计与实践

从材料概念的导入、材料科学与材料工程的界定、材料化学的定义、＂产、学、研＂概念的渗透等方面进行材料化学绪论的双语教学设计与实践,探讨复合材料、新材料与功能材料、纳米材料等概念的内涵与外延。材料化学双语教学实践总结为提高材料化学教学质量提供保障。     

基于创新理念的材料化学双语教学探索

从创新的含义等方面进行材料化学双语教学设计,培养大学生创新能力。从木材、竹藤材、纳米纤维素等林业行业特色生物质材料以及材料发展史等方面进行材料化学双语教学实践探索。材料化学双语教学实践总结为林业行业特色材料化学双语教学提供新思路。     

节能型高分子材料在建筑工程中的应用

综述了建筑用传统节能型高分子材料和新型节能型高分子材料在建筑工程中的应用,其中传统型节能型高分子材料包括聚氨酯、聚苯乙烯、酚醛树脂和相变材料等直接节能保温材料,以及抗菌材料、防潮材料等间接节能材料;新型节能型高分子材料则包括太阳能电池、环境敏感型高分子材料等。直接型节能材料利用自身的保温性能降低建筑物的能耗,而间接型节能材料则通过延长自身使用寿命来降低建筑成本;新型节能材料可以利用清洁能源为建筑物供能,或是通过改变自身性能来适应环境,降低建筑能耗。     

含氟聚合物的功能性应用开发

介绍了含氟聚合物在液相、气相、生物医药等膜分离领域,太阳能电池背板、超级电容器的粘结隔膜材料、锂离子电池用粘结剂隔膜材料等新能源领域,以及驻极体材料、噪音和振动控制用材料介电材料等领域的功能性开发的应用情况,认为应不断降低生产和制造这些功能性材料与制品的成本,使之在更多的领域发挥重要的作用。     

北京工商大学聚合物发泡材料研究团队简介

北京工商大学化学与材料工程学院聚合物发泡材料研究团队是以王向东教授为负责人,由材料学、材料加工工程专业的多名教授、副教授、高级工程师、博士和硕士研究生组成。研究团队长期从事聚合物发泡材料的研究开发。研究领域主要集中于聚烯烃(PS、PP等)、聚酯(PET、PBT等)、聚酰胺(PA6、PA66等)、特种工程塑料(PES、PEI等)、生物降解聚合物(PLA、PBS等)发泡材料、聚氨酯(PU、TPU)发泡材料以及超临界流体辅助聚合物成型加工与应用。     

北京工商大学聚合物发泡材料研究团队简介

北京工商大学化学与材料工程学院聚合物发泡材料研究团队是以王向东教授为负责人,由材料学、材料加工工程专业的多名教授、副教授、高级工程师、博士和硕士研究生组成。研究团队长期从事聚合物发泡材料的研究开发。研究领域主要集中于聚烯烃(PS、PP等)、聚酯(PET、PBT等)、聚酰胺(PA6、PA66等)、特种工程塑料(PES、PEI等)、生物降解聚合物(PLA、PBS等)发泡材料、聚氨酯(PU、TPU)发泡材料以及超临界流体辅助聚合物成型加工与应用。     

可生物降解聚己内酯材料共混改性研究进展

可生物降解材料由于其无毒、对环境友好、良好的生物相容性等特点,广泛应用于包装、医药、农业等领域。其中,聚己内酯(PCL)材料是发展较早的可生物降解材料,但纯PCL材料性能较差且价格高,限制了其广泛应用。本文揭示出共混改性是改善PCL材料性能、降低成本的有效途径,其包括PCL与合成高分子材料、天然高分子材料和无机粒子等共混改性,并对PCL材料的未来发展进行了展望。     

模板法制备有序中孔炭材料及其性能

以SBA-15为模板,蔗糖为炭源,在不同的炭化温度下合成了不同比表面积的中孔炭材料。利用红外光谱(IR), 小角X射线衍射(XRD), 透射电镜(TEM),N₂吸脱附及循环伏安测试等技术考察了不同炭化温度对中孔炭材料形貌、比表面积、孔体积及比电容的影响。结果表明：最佳炭化温度为700℃,TEM观测表明,700℃炭化所制备的样品孔结构呈二维六角有序分布,N₂吸脱附测试表明,该样品的孔体积为1.88 cm³•g^-1,比表面积为1394 m²•g^-1,具有典型的中孔结构和集中的中孔分布,它的最可几孔径为3.4 nm;采用循环伏安测试电极及电容器的电化学行为,结果显示,该样品单电极在6 mol•L^-1的KOH电解液中,扫描速度为1 mV•s^-1时,比电容可达212 F•g^-1,是一种理想的超级电容器电极材料。     

H2O2沉淀铝酸钠溶液法制备大孔容纳米γ-Al2O3纤维粒子

采用H₂O₂沉淀铝酸钠溶液和乙醇分散并洗涤沉淀相结合的方式成功地制备出了大孔容纳米γ-Al₂O₃纤维.运用XRD、FT-IR、TG-DSC、TEM、BET和压汞法对比研究了水洗和乙醇分散并洗涤两种沉淀处理方式对产物结构、形貌和织构性质的影响.结果表明,乙醇洗涤产物γ-Al₂O₃纤维的直径约为10 nm,长度约在100 nm以上,孔容和比表面分别为2.23 ml•g^-1和222.0 m²•g^-1,而水洗γ-Al₂O₃的二次粒子无固定形状,孔容和比表面仅为0.37 ml•g^-1和162.3 m²•g^-1.乙醇洗涤时形成的CH₃CH₂O—基不仅使γ-Al₂O₃前驱物拟薄水铝石晶粒定向生长成纤维,还阻止了相邻颗粒表面之间因Al—O—Al键形成而产生的硬团聚.     

丙烯酰胺反相微乳液聚合体系及其微观结构

制备稳定的Span80-Tween80/异辛烷/AM-H2O反相微乳液聚合体系;用电导法考察了不同HLB（亲水-亲油平衡）值下电导率的变化规律;研究了正丁醇、氯化钠和乙酸钠对微乳液体系电导率变化的影响规律.采用TEM、AFM、DSC、激光纳米粒度仪等手段测定了聚合前后微乳液的粒子形态、粒度和粒度分布.结果表明：HLB为5.4时,体系的电导率变化较小,正丁醇浓度为25 g•L^-1时电导率几乎没有变化,形成的微乳液较为稳定,而且增溶的水相也比较多.当氯化钠浓度为50 g•L^-1或醋酸钠浓度为25 g•L^-1时会增加体系的稳定性.对该体系聚合,可以得到相对分子质量（M_R）为5.64×10⁶、固含量为32%的聚合物乳液.所制备的聚合物为球形、单分散的准纳米材料,粒径（D）在140 nm左右.反相微乳液聚合的聚丙烯酰胺（PAM）的比表面积为21.684 m²•g^-1,玻璃化转变温度T_g为193℃.     

季铵盐烷基醚化阳离子聚乙烯醇制备及性能

引言 渗透汽化膜分离法可分离恒沸物、热不稳定体系、节能环保,日益被重视.渗透汽化过程的核心是分离膜,膜材料的选择、改性及制备是影响膜分离性能的重要因素.近年来,聚电解质复合物(polyelectrolyte complex,PEC)渗透汽化膜的研究有了较大进展.PEC是将聚阳离子和聚阴离子通过库仑力结合形成的[1].PEC膜具有良好的机械性能,对水及水溶性小分子表现出高透过性[1].本文以聚乙烯醇(PVA)、(3-氯-2-羟丙基)-3-甲基氯化铵为原料,制备了一种QAPVA新型聚阳离子电解质.将其与POAPVA聚阴离子电解质制备PEC膜,用于分离醇/水体系,取得了满意的分离效果.     

双电层电容器活性炭电极的优化

通过物理方法对双电层电容器用活性炭电极进行改性实验,探讨了活性炭电极的结构（比表面积、孔径分布、孔容）和性能（比电容、充放电特性）的优化问题.改性后活性炭电极BET比表面积从1739.77 m²•g^-1增至2215.40 m²•g^-1,其中微孔比表面积增幅22％,中孔比表面积增幅35％,孔容积也有20%～30％的增幅量,孔径分布更为合理.优化的活性炭电极结构改善了电极材料的电化学特性,比电容量可达424 F•g^-1,增幅10％.     

熔盐法从铁尾矿中制取高纯白炭黑

以铁尾矿和NaOH为原料、NaNO₃为熔盐,在500℃下煅烧3 h,使铁尾矿中的惰性SiO₂转变成活性的硅酸钠相。以浸取硅酸钠溶液作为硅源,利用化学沉淀法成功制备了无定形白炭黑。用X射线衍射仪、红外光谱仪、透射电镜和X射线荧光光谱仪对制取白炭黑的物相结构、粒度形貌和成分含量进行分析。结果表明：白炭黑产品中的SiO₂纯度为99.3%,化学结构为无定形的水合二氧化硅,形貌近似为球状粒子,粒径在100 nm左右。白炭黑的比表面积 (BET)为152 m² •g^-1。     

秸秆水解液发酵产丁二酸高产菌株的选育及其代谢调控

采用酸解与酶解处理秸秆并对菌株代谢途径进行分析,以软X射线诱变选育乙酸及乳酸代谢阻断突变株,并围绕HMP与EMP流量比调控H还原力以及围绕木酮糖激酶实施五、六碳糖共代谢调控。结果表明200 g秸秆水解得57 g葡萄糖和11 g木糖,出发株代谢流量显示丁二酸、乳酸及乙酸流量分别为2.547、0.726、0.611 mmol•g^-1•h^-1。乳酸脱氢酶突变株HF-1代谢分析显示,其乳酸流量降至0.0296 mmol•g^-1•h^-1,氟乙酸抗性突变株HF-2的代谢分析显示,其乙酸流量降至0.100 mmol•g^-1•h^-1,丁二酸流量有所下降。H还原力代谢平衡调控显示,少量柠檬酸盐的添加使HMP与EMP流量比从1.389∶0.389增至1.684∶0.330时,间接促进丁二酸代谢流量从3.005 mmol•g^-1•h^-1增至3.468 mmol•g^-1•h^-1。酶活调控显示,碳酸镁取代碳酸钙作为中和剂促使木酮糖激酶酶活从76 U•mg^-1增至560 U•mg^-1,进而使木糖代谢流量从0.0444 mmol•g^-1•h^-1增至0.453 mmol•g^-1•h^-1,最终五、六碳糖共代谢产丁二酸达68.7 g•L^-1。     

载铁棉纤维素吸附剂固定床去除地下水砷

用球形棉纤维素作载体,研制成了一种新的吸附剂：载铁（β-FeOOH）球形棉纤维素吸附剂,并应用于地下水砷的去除.柱实验表明,吸附剂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除效果均明显优于相关文献中报道的吸附剂.采用含砷为500 μg•L^-1的地下水为柱实验进水,空床接触时间分别为4.2 min和5.9 min时,按照世界卫生组织推荐的新卫生标准（10 μg•L^-1）,吸附剂去除As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的穿透体积分别达2200 BV和5000 BV. 如采用含As(Ⅲ)和As(Ⅴ)各为250 μg•L-1的地下水为柱实验进水（总砷为500 μg•L^-1）,空床接触时间5.0～5.2min时,按照现行中国饮用水砷最高允许浓度50 μg•L^-1的卫生标准,3次过柱穿透点的出水体积分别达7000 BV、6000 BV和6700 BV.吸附剂可以用2 mol•L^-1NaOH洗脱再生,再生效果良好.     

载银TiO2薄膜制备及其光催化灭菌性能

在硫酸电解液中,用阳极氧化法在纯钛表面制备了纳米多孔TiO₂薄膜,并通过光沉积法进行了载银修饰。采用XRD、SEM对薄膜的形貌与相结构进行了表征,并考察了电流密度、电压和电解液浓度等对生成的TiO₂薄膜光催化灭菌性能的影响。结果表明：TiO₂薄膜由锐钛矿型和金红石型组成。随电压升高,金红石型的含量逐渐增多,微孔孔径增大,在电流密度为150 mA•cm^-2时,分别由120 V时的19%和93 nm增加到180 V时的96%和283 nm。电流密度的适当增大和适量的载银修饰有助于提高TiO₂薄膜光催化灭菌性能。在1 mol•L^-1硫酸溶液中,140 V/150 mA•cm^-2条件下制备的TiO₂薄膜,经3 g•L^-1硝酸银溶液中载银修饰后灭菌效果最佳。     

微孔陶瓷固定化酶载体的合成

据絮凝沉淀物的三维网状结构成孔的原理,开发了制备微孔陶瓷的一种新方法.该方法工艺简单、环保节能,孔径可在微米级和纳米级之间调节.微米级陶瓷孔径介于10～100 μm范围,气孔率达53%～59%,容重为0.97～1.10 g•cm^-3,抗压强度达到6.0 MPa以上.用压汞仪对纳米级微孔陶瓷抽样测定,平均孔径为76 nm,比表面积5.90 m²•g^-1,孔容0.12 ml•g^-1,孔径呈双峰分布.以脂肪酶为例,考察了块状微孔陶瓷用作固定化酶载体的性能.结果表明,当对微孔陶瓷作适当的表面改性以后,固定化脂肪酶的活性高于其他一些常见的无机吸附剂载体,间歇操作5次后仍然保持其初始活性的60 %左右.