李明愉
,
曾庆轩
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张慧君
,
冯长根
材料科学与工艺
为了制备多孔纳米金属膜材料,以醋酸铜为前躯体、聚乙二醇为模板剂、二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了多孔纳米金属铜膜.利用XRD、IR、TG-DTG和SEM对所制备的纳米金属铜膜材料进行了分析及表征,并研究了溶胶浓度、PEG添加量、退火温度对多孔铜膜结构的影响.结果表明,当溶胶浓度为0.6 mol/L时,铜离子与PEG1000的毫克分子比值是42.86∶1,退火温度为500℃时,可以得到较好的多孔结构纳米Cu薄膜.不同的PEG加入量、溶胶浓度以及热处理温度都会对薄膜的形貌有较大的影响.
关键词:
纳米材料
,
多孔铜
,
模板法
,
溶胶-凝胶
,
薄膜
孙小莉
,
曾庆轩
,
冯长根
,
李明愉
功能材料
采用自制的多胺型阴离子交换纤维,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附特性.在研究的温度及浓度范围内,该纤维对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量及吸附速率随温度的升高而增大.吸附是一个快速吸附过程,20min内即可达到吸附平衡,且该吸附过程符合Boyd液膜扩散模式.纤维对Cr(Ⅵ)吸附的平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,且为优惠型吸附.测试了Cr(Ⅵ)在该多胺型阴离子交换纤维上的吸附焓、自由能和吸附熵,并对此吸附行为作了合理解释.结果表明,该吸附为吸热过程,升温有利于吸附的进行;多胺型阴离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的吸附过程以化学吸附为主.
关键词:
阴离子交换纤维
,
吸附热力学
,
Cr(Ⅵ)
陈涛
,
曾庆轩
,
冯长根
,
李明愉
功能材料
采用自制的弱酸离子交换纤维对红霉素的吸附和洗脱性能进行了研究,考察了温度、酸度及吸附时间等因素对吸附性能的影响.实验结果表明,pH值为7.0时吸附性能最好.离子交换纤维对红霉素的吸附以液膜扩散为主.静态饱和吸附量为1.79×10~5u/g干纤维,等温吸附过程服从Langmuir和Freundlich等温吸附方程.pH值为7.0,流速为5.0ml/min时对红霉素的动态吸附容量为4.54×10~5u/g干纤维.选用0.1mol/L CH_3COONH_4溶液进行洗脱,当洗脱液流速为5.0ml/min,用量为80ml时洗脱率为92.5%.离子交换纤维的吸附量和洗脱率与大孔树脂类似,吸附速率远大于大孔树脂,能再生重复使用,是一种优秀的红霉素吸附材料.
关键词:
离子交换纤维
,
红霉素
,
吸附
,
洗脱
李明愉
,
李建博
,
曾庆轩
,
冯长根
功能材料
用阳离子交换纤维吸附的方法研究了铟的富集及回收。测定了溶液的pH值、温度、吸附时间等因素对吸附的影响,研究了吸附的热力学和动力学特性。结果表明阳离子交换纤维在pH=2～3.5时,吸附能力最好,等温吸附服从Freundlich经验式,吸附动力学符合Ho准二级速率方程,颗粒内扩散是速率控制步骤之一,膜扩散也共同影响着吸附过程。在287～350K条件下,铟吸附摩尔分数为0.6～1.2mmol/g的吸附焓变为35.68～32.36kJ/mol,自由能变为-16.63～-21.10kJ/mol,吸附熵变为181.9～156.6J/（K.mol）,吸附速率常数为k287K=0.09379g/（mg.min）,k300K=0.1159g/（mg.min）,k321K=0.4046g/（mg.min）和k350K=0.6678g/（mg.min）。吸附活化能为28.28kJ/mol。303K下用0.5mol/L的硫酸溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。
关键词:
阳离子交换纤维
,
铟
,
吸附
,
热力学
,
动力学
,
解吸
冯长根
,
李鑫
,
曾庆轩
,
周绍箕
功能材料
采用聚丙烯强碱阴离子交换纤维对活性艳黄等几种活性染料进行静态吸附、动态吸附和再生实验,并与同类型树脂相比较.结果表明,强碱阴离子交换纤维对活性艳黄的吸附曲线符合Langmuer等温方程,吸附反应以液膜扩散为主,反应速率随温度和pH值的升高而增加,并且远大于树脂的吸附反应速率.动态吸附表明,强碱阴离子交换纤维对活性艳蓝、活性艳黄和活性艳红的吸附处理量依次增大.利用硝酸乙醇混合溶液再生,再生效率85.7%,纤维能够反复多次使用,可以作为活性染料废水的脱色剂使用.
关键词:
离子交换纤维
,
活性染料
,
吸附
,
脱色
王亚军
,
武晓娟
,
冯长根
,
曾庆轩
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.01.013
以聚酰亚胺(PI)为基体,将聚酰亚胺与钛酸钡(BaTiO3)纳米粒子进行复合,采用原位聚合法制备BaTiO3/PI复合薄膜.为提高 BaTiO3纳米粒子的分散性和表面性能,采用 SiO2对 BaTiO3纳米粒子进行表面包覆改性,并制备改性 BaTiO3/PI 复合薄膜.采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等对制备得到的改性BaTiO3进行了表征,测试了复合薄膜的介电性能.结果发现,SiO2与BaTiO3粒子间仅是物理包覆,没有新物质形成.测试频率为103 Hz 时,质量分数为5％的SiO2包覆改性使复合薄膜的介电常数增大到21．8,介电损耗为0．00521,击穿强度为76 MV/m,储能密度为0．56 J/cm3.研究表明,采用 SiO2对 BaTiO3改性使得复合薄膜的介电性能有所提高.
关键词:
纳米钛酸钡
,
聚酰亚胺
,
表面包覆改性
,
介电常数
,
储能密度
冯长根
,
李明愉
,
曾庆轩
,
孙伟娜
功能材料
研究了绿原酸在自制的强碱性阴离子交换纤维上的静态吸附行为,结果表明:该离子交换纤维对绿原酸的静态饱和吸附容量为252.2mg/g;等温吸附曲线服从Langmuir等温吸附式和Freundlich经验式;表观活化能Eα=15.498kJ/mol;表观速率常数随温度的升高而增大.用一定体积比的稀HCl-甲醇复合溶剂可将纤维上的绿原酸洗脱.
关键词:
离子交换纤维
,
绿原酸
,
吸附动力学
,
吸附热力学
冯长根
,
邓琼
,
曾庆轩
,
李明愉
,
周绍箕
功能材料
研究了苯乙烯系聚丙烯基阴离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能,考察了酸度、温度和流速等因素对交换性能的影响.实验结果表明,在pH值为3时交换性能最好.离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换以液膜扩散为主,交换速度很快,8min即可达到交换饱和,交换反应速率常数为0.015s-1,离子交换过程服从Freundlish等温式.测定了纤维静态饱和交换量为257.6mg/g.温度和流速影响动态交换性能,使得穿透曲线和穿透时间发生改变.与离子交换树脂相比具有交换速度快、交换量大的优点,是一种交换性能优良的分离材料.
关键词:
聚丙烯
,
离子交换纤维
,
Cr(Ⅵ)
,
交换性能
孙耀冉
,
冯长根
,
李明愉
,
曾庆轩
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.016
以聚丙烯接枝苯乙烯纤维(PP-g-ST)为原料,经过酰基化、胺基化和甲基膦酸化反应制备了四乙烯五胺基膦酸螯合纤维(TEPAPCF),采用 L16(45)正交实验法对甲基膦酸化反应的条件进行了优化,TE-PAPCF对Cu2+的吸附容量达到2.20mmol/g。并通过SEM、光电子能谱、IR、TG、XRD 和机械强度测试进行了表征和性能测试。吸附性能测试结果显示, TEPAPCF对Fe3+和 In3+具有很好的吸附选择性,对Fe2+和Fe3+的吸附能力大于类似结构的树脂。
关键词:
螯合纤维
,
聚丙烯接枝苯乙烯纤维
,
正交实验法
,
性能测试
