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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄根 王卫东 徐宏祥 卓启明 李吉辉
该文使用煤矸石作为原料，通过高温煅烧活化-酸浸除杂-碱熔提纯-溶胶凝胶法制备了煤矸石硅基介孔材料（MSM），通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷药剂对介孔材料进行改性，得到改性后的介孔材料（A-MSM），并使用X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附实验对材料的基本性质进行了表征。结果表明：材料介孔形貌明显，且MSM比表面积达613.57 m~(2)/g；药剂处理后的介孔材料可实现表面基团功能化改性。在重金属离子Pb~(2+)和Cu~(2+)吸附实验中，探索了重金属离子浓度和介孔材料添加量的影响，实验发现煤矸石制备的介孔材料具有较好的吸附性能。实验设计循序渐进，有助于提高学生的专业知识和创新能力，并培养学生的逻辑思维及科学素养。
关键词：
煤矸石 吸附 介孔材料 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张越非 陈伟
介绍离子液体键合硅胶的制备与表征,以及在吸附重金属中的应用的综合实验教学设计。以硅胶为原料,利用氯丙基硅烷将1-甲基咪唑和1-乙基咪唑分别键合在硅胶上,制备两种离子液体键合硅胶,并将这两种硅胶用于吸附重铬酸根离子,并对吸附行为进行理论分析。该实验条件简单,实验试剂易得,涉及高分子材料的制备、结构表征、静态吸附、量子化学计算等多方面内容,有利于提高学生的综合运用知识和理论与实践相结合的研究能力。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈华 王锐 王自强 刘守新
为克服活性炭不易回收、易造成粉尘污染的问题,以聚氨酯为骨架,在聚氨酯泡沫成型过程中加入颗粒活性炭,再经炭化制得泡沫炭吸附材料。以低温液氮吸附测定泡沫炭的孔径结构、SEM观测表面形貌、TG-DTA分析聚氨酯骨架热分解过程,并以亚甲基蓝值、碘值和苯酚吸附容量评价泡沫炭吸附性能。结果表明:随着热处理温度的升高,泡沫炭比表面积、吸附性能均呈升高趋势;BET比表面积最高可达655.0m2/g,碘值525.2mg/g,苯酚吸附量为0.706mmol/g;聚氨酯的存在虽然堵塞了泡沫炭的部分孔隙,但对其吸附性能影响较小;两种配方制得的泡沫炭中PU/AC-1-n性能明显优于PU/AC-2-n,而且PU/AC-1...
关键词：
活性炭 聚氨酯 泡沫炭 吸附性能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李正杰 刘苗 刘忆贤 房春霞 马喜龙 张志昆 韩继龙
该文设计了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料制备及其硫酸羟基氯喹（HCQ）吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料，通过静态吸附法考察了p H值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ吸附性能的影响，并探讨了吸附机理。实验结果表明，[Emim]NTF2的负载量为20%时，复合材料在20min的吸附容量可达230.95mg/g。高吸附容量可归因于材料骨架原子和离子液体与HCQ分子之间的氢键和π-π堆积相互作用。该探索型实验涉及配位化学、物理化学和仪器分析等专业知识，有助于引导学生将专业理论知识与科研前沿相链接，有利于激发学生科研兴趣，扩展学生视野。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
张雪彦
以乙酸木质素为原料,通过定向化学修饰(酯化反应和点击反应)制备多酚型、希夫碱型和半胱氨酸型木质素基离子吸附材料。分别表征了三种离子吸附材料的分子结构与形貌特征,分析了吸附环境因素对材料的重金属离子吸附性能的影响,探究了吸附材料结构与吸附机理/吸附选择性能的内在关系。1.多酚型木质素基吸附材料(GLA)的制备及其Pb(II)吸附选择性研究以乙酸木质素为基体,接枝含多酚结构的没食子酸吸附单元,制备多酚型木质素基吸附材料(GLA),研究对Pb(II)的吸附性能。实验结果表明:(1)GLA的最佳吸附条件为:溶液p
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
史航 李兵 郭建忠
【目的】针对介孔分子筛的化学改性合成枝状复合吸附材料，研究其吸附性能对重金属废水治理具有现实意义。【方法】以介孔材料SBA-15为硅源，通过化学修饰方法合成树枝状化合物的复合吸附材料SBA-15-G_3，并用巯基耦合剂巯基乙酸在SBA-15-G_3上嫁接巯基，成功合成功能化吸附材料SBA-15-G_3-SH。通过场发射扫描电子显微镜、能量色散X-射线光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、Zeta电位分析和氮气吸附-脱附等温线等方法对材料的结构和物理化学性质进行了表征。通过SBA-15-G_3-SH对水溶液中铬离子[Cr(Ⅵ)]的吸附，研究了pH、时间、初始铬离子浓度、温度等对吸附性能的影响。分析SBA-15-G_3-SH吸附剂的吸附等温线、动力学和热力学特性，采用Langmuir和Freundlich吸附等温线模型对数据进行分析。【结果】Langmuir吸附等温线模型较好地拟合了吸附过程，吸附动力学模型符合准二级动力学方程。【结论】吸附主要通过SBA-15-G_3-SH表面的—SH基团表面络合作用以及与重金属离子的静电吸引，导致形成稳定的化合物。热力学结果表明：吸附Cr(Ⅵ)是一个自发的放热过程。图10表3参21
关键词：
枝状吸附材料 巯基 铬离子 吸附 重金属
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙建之 董岩
为了适应应用型人才培养的要求,提出了基于课题型的研究型实验教学新模式。设计了水系钠离子二次电池制备的研究型实验项目。该实验内容丰富,涵盖材料合成、结构表征、和膏、极片制备、扣式电池装配和电化学性能测试等知识点,实验原理具有典型性,实验过程覆盖面较广,实验可操作性强,具有显著的研究性实验特征,可以使学生深入了解二次电池的材料制备与表征、电池装配、性能测试及数据处理方法等知识。对培养学生的应用能力、创新意识和科研素养具有很好的促进作用。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
颜世强 张洪才 付豪 潘迎捷
为了有效吸附水体中重金属,使用离子交联法合成制备了一种低成本、低毒性的磁性壳聚糖纳米重金属吸附材料。调节多聚磷酸钠与壳聚糖溶液的比例,制备得到一系列不同粒径大小的重金属吸附材料并比较其吸附性能的差异。通过电子透射显微镜、傅里叶红外光谱仪、粉末X射线衍射仪等一系列表征,确定壳聚糖纳米微粒成功包裹磁性Fe_3O_4纳米粒子,并得到粒径范围介于164.05~768.69 nm尺寸颗粒。重金属吸附铜、镉、锌实验结果表明,小粒径重金属材料的吸附效果优于大粒径吸附材料,其最大吸附效率分别为51.66%,97.86%及82.24%。此外,该材料吸附原理符合准二级动力学模型(R~2=0.998-0.999),属化学吸附类型。通过与人乳腺癌细胞MCF-7细胞共培养验证其生物相容性及毒性,细胞活性达到100%。该研究阐明小尺寸壳聚糖磁性纳米颗粒可作为一种低成本、低毒性且吸附率高的重金属吸附材料,基于该优势其在污水处理及农业环境治理具有潜在价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鲁效庆 魏淑贤 王兆杰 李邵仁
针对当前能源环境材料的研究热点,将新型多孔材料的吸附分离特性内容设计成研究性实验教学项目。实验分析了4种金属有机骨架MFM-300材料孔隙结构和形态,估算了MFM-300中的吸附等温线和选择性,通过分析吸附热及其差异,阐明了4种MFM-300材料中气体的吸附量和选择性变化,确定了气体吸附过程中影响吸附的机理及本质因素。教学实践表明,该实验项目有助于扩展教学思路和增强学生分析问题的能力,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。
关键词：
研究性教学 金属有机骨架 气体吸附与分离
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
李钧洋 霍丽竹 龚著祥 许浩 王宇轩 郭超飞 杨雪娟 罗锡平
【目的】以木质素磺酸钠(SLS)为原料，制备胺化改性的木质素磺酸钠以及共价有机框架聚合物/胺化木质素磺酸钠复合材料，考察它们作为吸附材料对刚果红的吸附性能。【方法】木质素磺酸钠与甲醛、二乙烯三胺经曼尼希反应制得胺化木质素磺酸钠(ASLS)，采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对吸附剂的表面官能团和形貌进行了表征。考察刚果红起始质量浓度、ASLS用量、溶液pH、吸附时间等对材料吸附效果的影响；探究ASLS的吸附动力学和循环再生性能。制备富含醌共价有机框架聚合物(AQ-COF)，对比ASLS、AQ-COF、AQ-COF/ASLS材料对刚果红的吸附效果。【结果】FTIR和SEM表征结果显示：木质素磺酸钠成功胺化，ASLS与AQ-COF复合后自组装成棒状纳米结构。ASLS吸附结果表明：刚果红起始质量浓度为200 mg·L~(-1),ASLS用量为70 mg,pH为1～5时，吸附率达95%以上，并在80 min内达到吸附平衡，吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型，吸附过程主要为化学吸附。30 mg ASLS中添加少量AQ-COF (2 mg)，复合吸附剂吸附率可达80%以上。【结论】胺化改性木质素磺酸钠对刚果红有良好的吸附效果，且具有优秀的再生性能，可以作为刚果红的优良吸附剂；共价有机框架聚合物AQ-COF与ASLS复合制备的复合吸附剂可以提升ASLS对刚果红的吸附能力，表明共价有机框架聚合物在刚果红吸附领域有良好的应用前景。图9表2参25
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
庞雪蕾 李亚娟 余旭东
设计了一种新型的荧光Eu(Ⅲ)干凝胶的制备、表征及其传感性能研究的科学研究型综合实验。通过溶胶-凝胶法合成荧光Eu(Ⅲ)干凝胶;采用红外光谱、荧光光谱、热失重分析等对其结构、发光性质和热稳定性进行测试和表征;通过对不同有机溶剂和阴离子进行筛选,所合成的荧光Eu (Ⅲ)干凝胶对有机溶剂小分子N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和氟离子具有可视化选择性识别。整个实验合成包含了涉及材料的制备、测试及传感性能评价等多个知识点,可以培养学生了解荧光功能材料的发光性能和其在传感领域的应用等科研情况,掌握稀土发光干凝胶材料的合成方法,熟悉荧光光谱仪、扫描电镜、红外光谱仪等大型仪器的操作步骤,同时可培养学生的安全意识、科学探究精神,提高学生的操作能力、创新能力、分析和解决问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘和光 游才印 田娜 杨慧娟 冯卓宏 王哲哲
该文聚焦电磁屏蔽材料和纳米材料的热点研究方向，设计了泡沫炭材料与银纳米颗粒（Ag NPs）复合材料的制备及电磁屏蔽性能分析综合实验。该实验通过直接炭化三聚氰胺泡沫及水热还原原位生长法制备了Ag NPs/泡沫炭复合材料。通过测量AgNPs/泡沫炭复合材料的电磁屏蔽参数，优化了电磁屏蔽效能。实验通过材料合成、物性表征、理论参数测试、性能应用等四个环节，拓宽了学生的知识面，锻炼了他们的实践动手能力和分析解决实际问题的能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张伟丽 朱健 王平 雷明婧 苏扬
以硅藻土为吸附剂,采用静态吸附试验考查了吸附剂浓度、离子初始浓度、吸附质溶液温度、吸附质溶液初始pH值、时间等因素对硅藻土吸附模拟废水中Mn2+的影响。研究表明,硅藻土对Mn2+的最大吸附量可达到4.0486 mg·g-1,效果较好,可被用于去除重金属锰。适当增加吸附剂用量、离子初始浓度、控制吸附温度(<50)、pH值(<6)、延长吸附时间都能提高硅藻土对Mn2+的吸附效果。Langmuir吸附等温式相比Freundlich吸附等温式能更好的描述硅藻土对Mn2+的吸附过程。硅藻土吸附Mn2+的吸附动力学则符合二级动力学方程。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙晓丽 张晓云
为了让学生更加了解高分子材料学科的发展前沿,并能综合运用掌握的理论知识和实验技能,以学科前沿为引导,设计了"高分子纳米材料制备"的研究型实验。实验内容包括基础知识准备、材料制备和表征、结果分析讨论。教学实践表明,该实验有助于学生深入理解活性聚合机理和自组装过程,有助于激发学生的自主创新热情,提高学生的科研能力和综合素质。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
宋学志 胡洋洋 王小风 孟玉兰
设计了可用于半导体式气体传感器的CeO_2/ZnO复合材料，并对材料的气敏性能做了研究实验。首先将预先制备的CeO_2纳米粒子包裹于ZIF-8立方体，再进一步煅烧制备CeO_2/ZnO复合材料。然后运用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的物相组成与形貌进行表征，并对不同气体的气敏性质进行研究。该实验能够使学生了解金属氧化物的制备工艺以及气体检测原理和测试方法，培养安全责任意识，锻炼分析解决问题能力。
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