氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶的制备及对甲基橙吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)为原料,采用一步水热法制备了氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)。分别研究了制备方法和原料比例对其吸附甲基橙(MO)的影响。结果表明:水热法制得的气凝胶为三维网状结构,且水热法制备的氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)较溶胶-凝胶法具有更好的吸附性能,当GO与CS的质量比为10:1时,复合气凝胶对甲基橙去除率最高。     

二氧化硅气凝胶复合隔热材料研究进展

二氧化硅气凝胶具有高孔隙率、低热导率等特点,使其成为新型超级隔热材料。然而,二氧化硅气凝胶的柔韧性、整体性差,并且常温干燥制备的气凝胶在高温时热导率迅速上升,这些都大大限制了二氧化硅气凝胶的应用。近些年,通过原位溶胶-凝胶法和模压成型法制备得到的二氧化硅气凝胶复合隔热材料,在一定程度上提高了其韧性、整体性和高温隔热性能,使得二氧化硅气凝胶作为单独块体隔热材料成为可能。本文阐述了二氧化硅气凝胶隔热材料的隔热机理,综述了近年来抗辐射型、纤维增强型和聚合物增强型二氧化硅气凝胶复合隔热材料的研究现状,最后讨论了该领域今后研究趋势。     

壳聚糖/壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶的制备及性能研究

以壳聚糖（CS）和壳聚糖接枝氧化石墨烯（CS-g-GO）为主要原料,通过真空冷冻干燥技术分别制备了CS气凝胶和CS/CS-g-GO复合气凝胶吸附膜,并通过扫描电子显微镜、红外光谱仪和接触角测量仪等对吸附膜的性能进行了测试和表征,结果表明,CS/CS-g-GO复合气凝胶的接触角较纯CS大,亲水基团减少;当CS-g-GO和CS质量比（WCSg-GO∶WCS）为100∶1 556、CS-g-GO的接枝率为76.04%时制备的复合气凝胶吸附膜对细颗粒物（PM2.5）过滤效率可达到94.1%;与CS气凝胶相比,过滤效率提高了4.4%。     

二氧化硅气凝胶对硫酸庆大霉素的吸附和释放

用常压干燥法制备了二氧化硅(SiO2)气凝胶.用扫描电镜、Brunauer-Emmett-Telier法和红外光谱表征不同温度热处理的SiO2气凝胶的微观结构、比表面积和表面基团.研究了不同温度处理的SiO2气凝胶对硫酸庆大霉素的吸附性能.用紫外-可见分光光度计测试了SiO2气凝胶对硫酸庆大霉素的释放率.结果表明:500 ℃处理后的SiO2气凝胶微观结构更加均匀,而且骨架颗粒减小,微孔数量增加,具有较强的亲水性和较大的比表面积.500 ℃处理后的SiO2气凝胶具有较高的载药率(55%)和较低的释放速率(48 h内释放82%).说明常压干燥法制备的SiO2气凝胶作为药物载体是可行的.     

硅藻土复合磁性壳聚糖对铬（VI）离子吸附性能研究

以硅藻土、壳聚糖和四氧化三铁为原料,而硅藻土相比于其他吸附材料较廉价,制备硅藻土复合磁性壳聚糖材料,研究了对铬(VI)离子的吸附性能,同时考虑了影响吸附的主要因素,并研究了动力学、热力学和等温模型。实验结果表明,低温有利于吸附,溶液pH为3,温度为15C,达到吸附平衡时,吸附量为47.8mg/g;对等温模型进行拟合,更符合Langmuir模型,动力学符合准二级动力学模型,热力学分析表明,此吸附为放热反应。在吸附材料吸附饱和后,可以采用氢氧化钠进行再生利用。     

复合絮凝剂RNS/壳聚糖的制备及对苯酚的吸附

壳聚糖与RNS通过环氧氯丙烷发生交联反应,制得新型的壳聚糖/RNS复合絮凝剂。复合絮凝剂的结构经红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)表征,考察了复合絮凝剂的沉降时间、吸附性能和吸附时间、pH、温度及初始浓度对苯酚吸附性能的影响。结果表明,复合絮凝剂的沉降时间和吸附性能比壳聚糖均有较大程度改善;确定了对苯酚的最佳吸附条件为:温度30℃,pH=3.3,吸附时间6 h,苯酚的初始质量浓度30 mg/L。     

氧化石墨/壳聚糖复合水凝胶的制备及其对锌铅离子吸附性能的研究

用改进的Hummers法制备氧化石墨,在机械搅拌下,氧化石墨和壳聚糖反应,制备了氧化石墨/壳聚糖复合水凝胶吸附剂.采用傅里叶红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、热重分析仪和比表面积孔径分析仪等仪器对水凝胶进行结构表征.用原子吸收分光光度计测定离子浓度,探究吸附温度、pH、时间和氧化石墨用量对Zn2+和Pb2+吸附性能的影响以...     

氨基改性壳聚糖复合二氧化硅气凝胶的制备及其对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)离子的吸附性能研究

以溶胶-凝胶法在常压条件下制得壳聚糖-二氧化硅复合气凝胶,经扫描电镜(SEM)、小角X射线散射(SAXS)、氮气吸附-脱附、傅里叶变化红外光谱(FTrIR)、元素分析等表征结果表明,所制复合气凝胶材料保留了硅气凝胶典型的介孔结构,氨基改性后的复合二氧化硅气凝胶对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)离子的吸附效果明显增强,其中对Pb(Ⅱ)离子的饱和吸附量由改性前的10.3 mg/g提高到42.5 mg/g.     

二氧化硅气凝胶的制备和表征

以正硅酸四乙酯为硅源，通过采取老化、表面修饰、溶剂置换和分级干燥等一系列抑制二氧化硅气凝胶干燥中出现缩裂的有效措施，以非超临界干燥技术最终获得了大块无裂纹的二氧化硅气凝胶。该气凝胶的孔径较小且分布均匀，比表面积为684m^2／g，孔体积可达1．38cm^3／g，最可几孔径为3．221nm，平均孔径达2．871m。同时在实验和理论分析的基础上总结二氧化硅气凝胶缩裂的主要原因和抑制缩裂的有效措施。     

新型纳米颗粒/SiO2复合气凝胶制备及吸附催化应用进展

SiO₂气凝胶作为一种新型多孔网络结构材料,具有高比表面积、低热导率及低折射率等优异性能,在多领域具有广泛的应用前景,但是纯SiO₂气凝胶存在力学强度低、质脆易裂等缺陷,严重制约了其规模化应用。因此,如何提升气凝胶的力学性能成为突破其产业化瓶颈的重点。目前,通过引入功能性增强相是改善SiO₂气凝胶多孔骨架强度和柔韧性的最有效途径之一。本综述首先介绍了SiO₂气凝胶制备及复合改性方法;然后对功能纳米颗粒/SiO₂复合气凝胶合成进行探讨,分析了不同维度纳米材料如0D金属氧化物颗粒、1D纳米管/纳米纤维、2D氧化石墨烯纳米片（GO）以及3D金属有机骨架材料（MOFs）对气凝胶孔道结构和表面物化特性的影响,最后,论述了SiO₂复合气凝胶在环境吸附催化领域中的应用潜力。     

含硫改性壳聚糖气凝胶的合成及对Cu2+吸附的研究

以壳聚糖和二硫代二丙酸二甲酯为原料,通过乙酰化改性,成功制备了壳聚糖衍生物。然后以壳聚糖/壳聚糖衍生物为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,合成了壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶。通过红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TG）研究了壳聚糖/壳聚糖衍生物的结构性能;同时采用扫描电镜（SEM）对壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶的形貌进行了表征;并且探究了壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶对Cu²⁺的静态吸附实验。FT-IR结果表明壳聚糖衍生物被成功地合成;XRD和TG分析表明相较于壳聚糖,壳聚糖衍生物的结晶度和热稳定性均降低;SEM显示衍生物气凝胶的孔的数量增多。吸附实验结果表明壳聚糖衍生物气凝胶的吸附性能有了较大提高;在25℃,吸附剂添加量50.0mg且Cu²⁺溶液初始质量浓度100mg/L,pH值5时,壳聚糖衍生物气凝胶在60min时达到吸附平衡,最大吸附量为48.26mg/g,比未改性的壳聚糖气凝胶的吸附量提高了63.37%。     

二氧化硅气凝胶的孔结构及液相吸附行为

通过溶胶-凝胶、CO2超临界干燥工艺制备了高比表面积的块状SiO2气凝胶.改变液态CO2萃取循环压力,得到不同孔径和孔径分布的SiO2气凝胶.对样品进行了液氮物理吸附测定,并采用密度函数理论,Alpha-s(αs)和Dubinin-Radushkevich方法对材料的表面结构进行了分析,通过等温吸附实验研究了样品对亚甲基蓝(methylene blue,MB)的吸附性能.结果表明:升高循环压力,可使Si02气凝胶的平均孔径变小、孔径分布变窄;微孔孔容和中孔孔容随循环压力升高先增大后减小,在6.5 MPa时达到最大.对吸附热力学过程的研究表明,Langmuir等温吸附方程能够很好地描述SiO2气凝胶对MB的吸附过程,而吸附动力学研究表明该吸附过程符合准二级动力学模型.     

二氧化硅气凝胶及复合体的应用研究进展

二氧化硅气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低导热率、物化性能稳定等特点,广泛应用于隔热、隔音、催化传输、吸附过滤、光电子等领域。介绍了以稻壳灰、粉煤灰和多晶硅副产四氯化硅等固废资源为硅源,采用喷雾冷冻干燥和燃烧干燥等技术制备二氧化硅气凝胶及复合体作为吸附材料和催化材料应用的研究进展。     

磁性壳聚糖水凝胶的制备及表征

采用戊二醛作为交联剂,将磁性Fe3O4纳米粒子引入壳聚糖水凝胶中,制得磁性壳聚糖水凝胶。并采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和同步差热-热重分析仪对制得的磁性壳聚糖水凝胶进行表征,结果表明,成功制备出了磁性壳聚糖水凝胶。     

硅藻土复合磁性壳聚糖对铬(Ⅵ)离子吸附性能

以硅藻土、壳聚糖和Fe3O4为主要原料,制得硅藻土复合磁性壳聚糖材料DE/M-CS。分别考察了Fe3O4和壳聚糖与硅藻土质量比、pH、吸附时间、吸附温度等对铬(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明,低温有利于吸附,当m(Fe3O4)∶m(壳聚糖)∶m(硅藻土)=1∶1∶1、溶液pH为3、温度为15℃、吸附时间为6 h、达到吸附平衡时,DE/M-CS对铬(Ⅵ)离子吸附量为47.8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,符合准二级动力学模型,吸附为放热反应。在吸附材料吸附饱和后,可以采用0.1 mol/L氢氧化钠溶液进行再生利用,重复使用4次后,DE/M-CS对铬(Ⅵ)离子吸附量为37.8 mg/g。     

纳米SiO2/壳聚糖气凝胶的制备及吸附性能研究

为实现纳米材料的分散,解决其应用过程中易聚集的缺陷,以纳米SiO_2粒子为研究对象,选择可形成片层网络气凝胶的壳聚糖为载体材料,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥方式构筑纳米SiO_2/壳聚糖复合气凝胶,并通过葡萄糖交联和十二烷基硫酸钠(SDS)収泡的方法,支撑气凝胶的三维网络结构,实现了纳米材料在气凝胶三维空间的分散和固定。所制葡萄糖交联纳米SiO_2/壳聚糖气凝胶和SDS収泡纳米SiO_2/壳聚糖气凝胶比表面积分别最高达39.65和146.27 m~2/g,对巴豆醛的吸附量最高达2.32和1.71 mg/g。     

磁性壳聚糖对Pr（iii）离子的吸附性能研究

用脱乙酰度为98％的壳聚糖包埋自制的磁流体并用戊二醛交联制成磁性壳聚糖（MCG）,研究了MCG对Pr(iii)离子的吸附性能,发现MCG在较低的pH值下,最高吸附率可达到90％以上,吸附性能受温度的影响较小,并具有良好的重复使用性能和动力学性能,其吸附行为满足Langmuir等温式。     

二氧化硅气凝胶最佳制备工艺的确定

以正硅酸乙酯为原料,先采用溶胶-凝胶法制备湿凝胶,然后浸泡在反应溶液中进行老化,再利用正己烷进行溶剂交换,三甲基氯硅烷进行表面改性,最终获得轻质多孔二氧化硅气凝胶。并通过正交试验,确定了制备凝胶的最佳工艺条件是:pH=5,TEOS∶乙醇∶水(摩尔比)=1∶4∶8;利用FTIR、XRD和SEM等方法对二氧化硅气凝胶改性特征和添加DCCA前后的物理性质进行表征。     

二氧化硅气凝胶的制备工艺与应用

三维纳米孔隙结构的二氧化硅气凝胶具有孔隙率高、密度低、比表面积大等基本特征,这些优异的特性使二氧化硅气凝胶在许多领域得到广泛研究和应用。二氧化硅气凝胶一般通过溶胶-凝胶过程、老化、干燥处理得到。主要总结了二氧化硅气凝胶的制备过程及机理,介绍二氧化硅气凝胶的相关领域的应用,并对二氧化硅气凝胶材料的发展前景进行了展望。