MWCNT-FAP协效聚磷酸铵阻燃环氧树脂研究

为了资源化利用废水中的氮、磷元素,以含氮、磷、铁的模拟废水和多壁碳纳米管(MWCNT)为原料,以化学沉淀法合成了多壁碳纳米管-磷酸铵铁(MWCNT-FAP),优化了MWCNT-FAP的合成条件。采用红外光谱、能谱、扫描电镜、透射电镜和热重分析等手段对MWCNT-FAP进行表征。将MWCNT-FAP和聚磷酸铵(APP)引入环氧树脂(EP)中制备复合材料(MWCNT-FAP-APP/EP)。采用微尺度燃烧量热法和UL-94方法测试了复合材料的热释放率(HRR)和阻燃性,利用拉伸测试系统对EP复合材料的力学性能进行了测试。结果表明：FAP粒径约为20～30nm。MWCNT-FAP能改善环氧复合材料的阻燃性能和力学性能。加入MWCNT-FAP和APP后,环氧树脂的HRR明显降低,点燃时间延长,MWCNT-FAP-APP/EP可通过UL 94 V-0评级。炭渣分析表明,MWCNT-FAP和APP在降低聚合物可燃性方面具有协同作用。该方法在废水处理、氮磷回收和防火材料等方面具有潜在的应用价值。     

Co-Ni LDHs/PES杂化膜协同PMS降解印染废水的研究

分别采用共沉淀法和相转化法制备了Co-Ni层状双氢氧化物(Co-Ni LDHs)和Co-Ni LDHs杂化聚醚砜膜(Co-Ni LDHs/PES)。通过FT-IR、XRD、SEM、TEM、EDX和拉伸强度测试对产物进行了表征。结果表明,所制备的Co-Ni LDHs/PES膜具有优异的机械性和亲水性。当LDHs的负载量为5 mg/L,PMS和AO7浓度分别为1 mmol/L和0.05 mmol/L时,反应20 min,AO7的去除率高达96.58%。Co-Ni LDHs/PES的离子浸出量远小于Co-Ni LDHs。重复使用四次后,Co-Ni LDHs/PES仍具有良好的催化性能。通过自由基猝灭实验和XPS分析研究了Co-Ni LDHs/PES的催化降解机理。在LDHs/PMS体系中同时产生了SO₄^·-、·OH、¹O₂和O₂^·-,其中后者在AO7降解中发挥了重要作用。     

磷酸三聚氰胺聚丙烯酸盐膨胀型阻燃剂的制备及性能研究

采用三聚氰胺(MEL)、磷酸(PA)等原料,合成了磷酸三聚氰胺(MP),并将其与聚丙烯酸(PAA)反应,制备了磷酸三聚氰胺聚丙烯酸盐(MPPAA)膨胀型阻燃剂(IFR)。通过红外光谱分析(FTIR)、元素分析(SEM-EDAX)等方法对阻燃剂的结构和元素组成进行了表征,并采用氧指数法、垂直燃烧法、拉力试验等手段检测了环氧树脂(EP)/MPPAA复合材料的阻燃、力学性能。结果表明:当原料中—COOH和—NH2的摩尔比为2:1时,MPPAA收率可达到77.7%,其N元素含量约为39.37%;EP/20%MPPAA阻燃复合材料的氧指数为30%,阻燃等级可达到UL94V-0级;另外,由于形成了互穿聚合物网络(IPN),EP/MPPAA复合材料还具有较高的拉伸性能和韧性。     

糠醇树脂基聚氨酯硬泡的阻燃性能研究

在聚氨酯(PU)硬泡合成中引入成炭剂糠醇树脂(FR)、膨胀型阻燃剂多聚磷酸铵(APP),制备了阻燃PU硬泡。用热重分析、扫描电子显微镜等方法对材料进行了表征,用氧指数法、锥形量热仪分别分析了材料的阻燃性能。结果显示,适量糠醇树脂的引入可降低PU硬泡的最大热释放速率(PHRR)。PU/FR/APP质量比55/20/25的PU硬泡的氧指数达31.8%,PHRR为75.4k W/m2,比纯聚氨酯硬泡的PHRR(119.5 k W/m2)下降了36.9%,最大烟释放速率(PSRR)下降62.1%。PU硬泡燃烧后残炭率较高,成炭致密。     

O3/TiO2/γ-Al2O3/UV降解草酸

采用臭氧与TiO2/γ-Al2O2/UV联用技术对降解草酸进行研究.考察了进气流量、草酸初始浓度、催化剂投加量,pH值及温度等因素对草酸降解的影响.研究表明,在一定范围内,随着进气流量的增加、温度的升高都会促使草酸的降解速率加快;溶液pH值对催化臭氧化有比较重要的影响,pH值2时,草酸的去除率最高.     

O3/TiO2/γ-Al2O/UV降解草酸

采用臭氧与TiO2/γ-Al2O/UVV联用技术对降解草酸进行研究。考察了进气流量、草酸初始浓度、催化剂投加量、pH值及温度等因素对草酸降解的影响。研究表明,在一定范围内,随着进气流量的增加、温度的升高都会促使草酸的降解速率加快;溶液pH值对催化臭氧化有比较重要的影响,pH值2时,草酸的去除率最高。     

纳米TiO2负载多晶硅复合催化剂的制备及性能初步研究

采用溶胶-凝胶法（Sol-Gel法）在多晶硅表面镀上一层纳米TiO2薄膜,用FTIR、XRD、SEM等对其进行表征,并研究了催化剂对水中甲苯的光催化氧化性能。结果表明,焙烧温度、焙烧时间、负载次数对催化剂的晶相结构、粒径大小以及光催化活性均产生显著的影响。焙烧温度为550℃,焙烧时间为2h,TiO2负载2次时,催化剂中纳米TiO2的粒径为25nm左右,锐钛矿相与金红石相的比例为7∶3。采用改性催化剂对水中甲苯的光催化氧化处理的结果表明,甲苯的去除率达到90%以上,纳米TiO2负载多晶硅复合催化剂具有较好的光催化活性。     

酸改性镁剂烟气脱硫废渣除磷性能研究

以热电厂湿法氧化镁烟气脱硫废渣(MDR)为原料,用硫酸改性的方法制备除磷吸附剂A-MDR。通过单因素实验和正交实验确定了最佳改性条件,利用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、BET比表面积测定、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)等方法分析了MDR和A-MDR的成分与结构,并对其除磷性能与机理进行了探究。A-MDR最佳制备条件:硫酸浓度为2.0 mol/L,固液质量比为1∶3.5,改性时间为180 min,水浴温度为65℃。MDR主要成分是硅藻土和镁盐,二氧化硅质量分数为50%~60%,氧化镁、碳酸镁等含镁化合物质量分数约为40%。A-MDR形成了以硫酸镁为主的新表面,比表面积增大了46.6%、孔容积增加了28.0%。A-MDR除磷,在溶液p H为9.0、A-MDR投加量为12 g/L、反应时间为120 min条件下,模拟废水中磷的去除率可达98.2%;且A-MDR具有抗氯离子、硫酸根和硝酸根等共存阴离子影响的能力。A-MDR对磷的吸附遵循准二级动力学方程,属于化学吸附;其等温吸附过程符合Langmuir模型,对磷的最大吸附量为27.55 mg/g。     

铜表面聚多巴胺辅助功能化防腐涂层的构建及性能

为了提高金属铜在中性盐环境中的耐腐蚀性,采用聚多巴胺（PDA）辅助共沉积法构建了高性能防腐涂层。通过引入聚乙烯亚胺（PEI）促进多巴胺单体（DA）的交联聚合,并利用 8-羟基喹啉（8-HQ）缓蚀剂强化涂层防腐稳定性。采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学测试系统探究了不同种类PDA基涂层及不同DA/PEI比例的 PDA/PEI/8-HQ复合涂层成分、形貌和耐腐蚀性,并剖析了涂层的防腐机理。结果表明：DA与 PEI浓度比为1∶1时,结构致密的 PDA/PEI/8-HQ涂层可充分发挥 PDA、PEI与 8-HQ缓蚀剂的协同作用,涂层体系自腐蚀电流密度低至 0. 48 μA/cm²,并可对铜提供稳定、优异的腐蚀防护作用。     

MRF大分子膨胀型阻燃剂的合成

采用间苯二酚甲醛树脂(RF)、三氯氧磷(POCl3)、三聚氰胺(MEL)等制备了大分子膨胀型阻燃剂(MRF),用傅里叶红外光谱(FTIR)、1H核磁共振(1H NMR)和元素分析等方法对产物进行了表征.合成中间体(PRF)和MRF的最佳原料配比分别为:n(-OH):n(POCl3)=1:1,n(P-Cl):n(MEL)=1:1.5.将MRF用于阻燃环氧树脂(EP),用热分析(TGA)、极限氧指数法(LOI)和扫描电镜(SEM)等对MRF/EP材料的阻燃性能进行了研究.结果表明,添加质量分数20％ MRF的EP,其LOI值可以达到30％,阻燃性能达到UL94 V-0级.