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[期刊] 林业科学
[作者]
林冠烽 黄彪 陈学榕 廖益强 唐丽荣 曾巧玲
以木炭和黏土为原料,采用物理法制备炭陶复合吸附材料,讨论温度和保温时间对其吸附性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和全自动比表面积及孔径分析仪对其微观结构和孔径分布进行表征,提出原位活化的思路。结果表明:热处理过程中,木炭的收缩在木炭和陶土之间形成发达的孔隙;黏土在烧结之后并没堵塞活性炭的孔隙结构;块状炭陶的吸附性能比粉状的高;炭陶在制备过程中受原位活化作用。在较优的工艺条件下,炭陶复合吸附材料的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为127.5和543.6 mg·g-1。
关键词：
炭陶复合材料 孔径分布 原位活化 活性炭
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨挺 吴银良 李存 赵健 陈国 吕燕
【目的】制备莱克多巴胺硅胶表面分子印迹材料。【方法】以3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚甲基丙烯酸(PMAA)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成接枝微粒PMAA/SiO2;以莱克多巴胺为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,对接枝在硅胶表面的PMAA大分子链进行分子印迹,制备莱克多巴胺表面分子印迹材料(MIP-PMAA/SiO2)。采用扫描电镜观察了分子印迹材料表面,用红外光谱对分子印迹材料的化学结构进行表征。静态法研究分子印迹材料对莱克多巴胺的结合性能与分子识别特性。【结果】莱克多巴胺分子印迹材料对莱克多巴胺的吸附能力明显强于克仑特罗和沙丁胺醇,吸附量为11.08 mg.g...
关键词：
表面分子印迹 莱克多巴胺 表征 吸附性能
[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] 林业科学
[作者]
张文标 李文珠 章卫钢 涂志龙
以竹炭粉、陶土为主要原料,经混合、成型、干燥和煅烧等工艺制得竹炭陶土复合材料(以下称竹炭陶),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱测试仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积测试仪等仪器,对竹炭陶的微晶构造、孔隙结构、吸附和红外辐射性能等进行表征。结果表明:竹炭微粒镶嵌在陶土基体中,保留原有以中孔为主的孔隙结构和类石墨化晶体结构,获得的竹炭陶具有较大的比表面积和中孔为主的孔隙结构,能有效地吸附甲醛、苯等有害气体。加入一定量的竹炭能提高竹炭陶的远红外发射率,其红外发射率均高于陶土和竹炭,结合红外吸收光谱谱图分析,竹炭陶具有高红外发射率的本质在于具有倍频...
关键词：
竹炭粉 陶土 复合材料 性能表征
[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] 北京林业大学学报
[作者]
于瑞冬 董悦 郭明辉
为了利用林业剩余物水热炭作光催化剂载体,以(CH_3COO)_2Zn·2H_2O和氨水为起始物,以综纤维素基水热炭为基体,采用一步水热合成法制备ZnO/水热炭复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对复合材料的晶相结构、表观形貌等进行表征,并以亚甲基蓝为模型污染物测试了复合材料的光催化性能。研究结果表明:在实验条件下可以制备出ZnO/水热炭复合材料,材料中ZnO为六方纤锌矿结构,随水热炭添加量增加,ZnO尺寸有明显的减小,但当水热炭达到24.6%时,ZnO由一维取向的棒状转而呈现片状。光催化性能测试表明
关键词：
一步水热 氧化锌 水热炭 光催化
[期刊] 林业科学
[作者]
金浩 唐丽荣 曾巧玲 郑新宇 林冠烽 黄彪
采用竹屑、骨粉及膨润土三者混合,经炭化活化制得炭陶除氟吸附材料。研究原料配比、升温速率、活化温度和保温时间等对除氟吸附材料平衡吸附容量及除氟率的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)对炭陶样品进行表征。结果表明:随着升温速率、活化温度及保温时间的增加,炭陶除氟吸附材料的平衡吸附容量及除氟率均呈现先增加后降低的趋势;同时,炭陶除氟吸附材料在除氟过程中,既有物理吸附又有化学吸附,这种协同效应大大提高了其除氟性能。在相对较优的试验条件下,炭陶除氟吸附材料的平衡吸附容量为2.214 mg.g-1,除氟率为88.56%。
关键词：
炭陶复合材料 除氟 吸附 协同效应
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
胡耐根 刘洪波 何月德 杨丽 简志敏
采用银盐和经氢氟酸处理的高纯度晶体硅粉反应的方法在晶体硅表面沉积银,制备了Si/Ag复合材料,用XRD、TEM、HRTEM确定了这种复合材料的物相组成和结构,发现银是以晶体的形式沉积在晶体硅表面,绝大部分银晶体粒子的大小在30 nm以下,EDAX分析得出复合材料表面不同位置Si与Ag质量比有比较大的差别。首次提出了将这种Si/Ag复合材料用酚醛树脂或沥青树脂包覆,经裂解得到Si/Ag/无定性C复合核壳结构材料,作为锂离子负极材料的设想。
关键词：
硅/银复合材料 Si-H键 结构表征
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姚尧 刘志佳 陈瑶 何林韩 高建民
【目的】利用竹材加工剩余物竹箨探索一种高效除砷活性炭材料。【方法】以竹箨为原材料，以微波加热为热源，利用高温热解自活化技术在不同的活化温度和时间下制备竹箨活性炭，通过表征竹箨活性炭的微观形貌、比表面积、孔隙结构、石墨化程度、表面元素和官能团，揭示活化时间和温度等对其微观结构的影响，探讨竹箨活性炭的砷吸附性能，比较不同制备方法下活性炭的比表面积和砷吸附容量的差异。【结果】活化温度1 050℃、活化时间30 min时，竹箨活性炭孔隙结构排列整齐致密，比表面积达到1 251.7 m~2/g，孔容为0.697 cm~3/g，微孔比表面积比率和微孔孔容比率分别为60.9%和64.0%，平均孔径为0.448 nm，主要由微孔和少量介孔组成，孔径远大于砷酸根离子（AsO_4~(3-)）和亚砷酸分子（H_3AsO_3）的空间构型尺寸，有利于对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附。反映石墨化程度的R值为1.340，表面具有丰富的含氧官能团，对As（Ⅲ）的最大吸附量为3.87 mg/g，对As（Ⅴ）的最大吸附量为3.17 mg/g。对比文献中不同活性炭的比表面积和砷吸附容量，竹箨活性炭表现出一定优势。【结论】适当提高活化温度、延长活化时间有利于表面微孔的形成，从而提高砷吸附容量；但过高的活化温度和过长的活化时间会导致孔隙结构坍塌，减小比表面积和微孔比率，降低砷吸附容量。本研究为高效治理水体砷污染活性炭材料的制备提供了一种简单环保的方法，具有良好的除砷性能。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李景奎 王亚男 牟洪波 戚大伟
【目的】为了改善木材表面物理性能,探索制备纳米氧化锌/木材复合材料的方法。【方法】以31年树龄的樟子松木单板作为研究对象,采用磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料,对木材进行功能性改良,利用X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、接触角测量仪和扫描电镜(SEM)对样品结构、弹性模量、硬度、表面润湿性和微观形貌等进行表征。【结果】纳米氧化锌/木材复合材料XRD谱图显示:在2θ等于17. 0°、22. 5°、35. 0°附近仍具有木材纤维素3个结晶面(101、002和040)的特征峰;在2θ等于31. 8°、36. 3°附近出现了ZnO(100)、ZnO(101)的特征衍射峰。在基底温度为200℃溅射条件下,木材纤维素结晶度下降23. 1%。纳米压痕载荷-压入深度曲线形状变化较大,弹性模量增大了6. 6倍,硬度增大了23%;纳米氧化锌/木材复合材料表面水接触角为140. 2°;表面的纳米氧化锌粒径较小,分散性较好,在木材单板表面分布平整均匀。【结论】磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料对木材结晶区没有形成影响,依然存在木材纤维素特征衍射峰,纤维素的结晶结构没有遭到破坏,但衍射峰强度有所降低;在木材单板表面生长氧化锌薄膜增大了木材表面的弹性模量和硬度,使木材表面润湿性能从亲水性变为疏水性,接近氧化锌材料的超疏水性能;木材表面生长的氧化锌薄膜均匀,排列致密,表面平整,无裂痕。可见,利用磁控溅射法在木材单板表面生长氧化锌薄膜,能够制备理想的纳米氧化锌/木材复合材料。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
朱波 张亚东 徐江艳 陈敏 施瑛 蒋红梅
[目的]采用水热法制备磁性水滑石材料(MNP-LDH),并以该材料作为吸附剂来吸附水体中的刚果红染料,探究其脱附和循环利用性,同时制备磁纳米四氧化三铁(MNP)和水滑石(LDH)作为对照。[方法]采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、比表面积测定仪以及X射线衍射仪对上述材料进行表征;采用静态吸附的方法,以紫外可见分光光度计为检测手段,考察了pH、吸附时间和初始浓度等对材料吸附性能的影响;采用Langmuir吸附等温模型和准二级动力学吸附模型对上述材料进行了热力学和动力学模拟研究;以氢氧化钠为洗脱剂
关键词：
磁性水滑石 吸附 刚果红
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏燎原 胡云楚 吴义强
碳化钨作为一种潜在的催化剂可广泛应用于电化学催化和有机合成反应.本文通过一种简单可行的"软模板"法制备了介孔碳化钨/炭纳米复合材料,主要包括"油包水"微乳液形成、模板诱导自组装、高温碳化还原过程.采用X-射线衍射、透射电镜和比表面积和孔径分布等方法对材料进行了表征与分析。结果表明,该复合材料具有蠕虫状的介孔结构、高的比表面积、碳化钨粒子(约40 nm)均匀的分布在炭载体上.介孔碳化钨/炭纳米复合材料可用于燃料电池、化学传感器和电催化有机合成反应.
关键词：
软模板法 介孔 碳化钨/炭纳米复合材料
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋新元 胡迅 李湘洲 朱媛媛
利用不同部位的竹材如竹蔸、竹节和竹枝制备竹炭,以KOH为活化剂,在活化温度为700℃和不同质量浓度的KOH溶液下进行活化制备竹活性炭,测定吸附性能最好的竹活性炭在不同吸附时间和溶液质量浓度下对苯酚的吸附情况,并进行结构表征。结果表明:KOH溶液质量浓度为16.0g·L-1时,制备的竹活性炭对苯酚的吸附效果最好,而竹蔸、竹节和竹枝活性炭中又以竹蔸活性炭吸附性能最好;吸附时间在40min时,竹蔸活性炭对苯酚的吸附趋于平衡,在30℃时竹蔸活性炭苯酚吸附量达到83.4mg·g-1时趋向饱和。竹枝炭、竹节炭与竹篼炭的孔隙度分别为0.656,0.698和0.740,竹枝活性炭、竹节活性炭与竹篼活性炭的孔隙...
[期刊] 林业科学
[作者]
安胜男 马晓军 朱礼智
【目的】通过木粉纤维增强生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB),为生物复合材料的理论研究和生物可降解塑料的广泛应用提供科学依据和理论支持。【方法】以毛白杨木粉和P34HB为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,基于电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和力学性能分析等手段对其结构和性能进行表征。【结果】随着木粉含量增加,生物复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度先增加后减小,冲击强度逐渐下降,拉伸强度、弹性模量和杨氏模量分别增加89%、59%和103%,储能模量E′逐渐增加,tanδ峰值先下降后上升。生物复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。相比P34HB,生物复合材料的热分解区间变宽,热解速率变慢,热解剩余质量增加。【结论】随着木粉含量增加,P34HB分子链运动受阻,生物复合材料的储能模量和脆性增大;同时,木粉纤维的成核作用诱导P34HB形成结晶度高、层状结构发达的横晶层,木粉与P34HB之间界面结合力增强,力学性能和热稳定性明显提高。综合考虑,P34HB/木粉生物复合材料的最佳木粉加入量为50%。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
柴媛 陶鑫 梁善庆 傅峰
【目的】以高能微波处理后的木材增值利用为研究目标,制备填缝型微波膨化木基金属复合材料(WMC),为微波处理人工林实木增值利用提供参考。【方法】采用抽真空浸渍方法,以锡铋低熔点合金和辐射松微波膨化木为原料,制备填缝型WMC,通过扫描电镜、能谱分析、计算机层析成像、动态热机械分析、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、红外光谱等测试技术,表征和分析WMC的微观形貌、热稳定性、表面接触角等性能。【结果】锡铋合金填充在微波膨化木的缝隙处,与木材形成"机械互锁"方式的啮合结构,使其在缝隙处紧密结合,提高了界面结合强度。WMC中锡和铋的质量分数分别为25.97%和31.13%,计算机层析扫描图像重构了锡铋合金在WMC中的空间分布位置,实现了WMC可视化的三维渲染,展示了其独特的纹理。WMC与基材相比具有更高的贮存模量、损耗模量和残炭量,热稳定性得到提高。WMC未出现新的酯类、醚类等官能团特征峰,晶体结构未受到破坏,结晶度呈现上升趋势,由基材的25.9%增加至38.6%。60 s时接触角比基材提高了172%,疏水性显著提高。【结论】本研究制备了填缝型微波膨化木基金属复合材料,观察与模拟了锡铋合金在微波膨化木中的分布,表征了其热稳定性与表面接触角等性能,为基于高能微波处理木材研制新型木质产品提供了新思路。
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