SBA-15对氟虫腈的吸附研究

采用聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为模板剂,正硅酸乙酯(Tetraethylorthosilicate,TEOS)为硅源,以水热法制备介孔硅Santa Barbara Airport-15(SBA-15).借助傅里叶变换红外光谱扫描(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、热重分析(Thermogravimetric analysis,TG)、差示扫描量热法(Differential scanning calorimeter,DSC)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)和N2吸附-脱附法对介孔硅SBA-15的结构进行了表征,并就其对农药氟虫腈的吸附动力学和吸附热力学进行了研究.结果表明:介孔硅SBA-15负载了农药氟虫腈.在9 h左右,介孔硅SBA-15在初始质量浓度为1.5 mg/m L的氟虫腈乙醇溶液体系中对氟虫腈的吸附效果达到175 mg/g的最佳值,而后吸附量下降至60 mg/g,并在55~73 mg/g附近保持平衡.其吸附动力学和热力学行为可分别用伪二级动力学模型和Freundlich方程进行描述.     

啶虫脒/介孔硅缓释体系的一步法制备及其释药行为

采用瞬间液晶模板法一步制备负载啶虫脒/F127(分子式为(EO)106(PO)70(EO)106)的介孔硅(Mesoporous silica).利用红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、差式扫描量热法(Differential scanning calorimeter,DSC)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)和氮气吸附脱附法(Brunauer-Emmett-Teller,BET)对介孔硅的结构进行了表征,并探究了载药介孔硅的释药行为.结果表明,啶虫脒成功负载于介孔硅且以非晶相存在于介孔硅中.介孔硅在水平方向上呈高度结晶的片状结构,且属于IM-3M结构.去除模板剂后的介孔硅均呈现出典型的Ⅳ型特征和笼状孔道结构;孔径分布于3~4 nm之间,具有均一的介孔孔道.载药介孔硅的药物释放曲线动力学拟合模型与Korsmeyer-Peppas模型较为符合.     

氨基化改性MCM-41/毒死蜱缓释体系的制备与性能

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对MCM-41进行改性得到了氨基化介孔硅,并以浸渍法制备了毒死蜱/介孔硅缓释体系。利用红外光谱、氮气吸附-脱附和X射线衍射对MCM-41和氨基化介孔硅进行了表征,着重探讨了不同KH550用量对介孔硅的载药量和载药体系缓释性能的影响。研究表明,氨基化介孔硅的比表面积、孔容随KH550用量的增大而减小,且明显小于未改性的MCM-41。氨基化介孔硅的载药量低于MCM-41的载药量,但其相应载药体系的缓释性能优于未改性的MCM-41载药体系。毒死蜱/介孔硅缓释体系,其释药行为可用Korsmeryer-Pappas动力学方程描述,其释放受扩散机制控制。     

多巴胺与GPTMS共修饰介孔硅及其对阿维菌素的缓释性能

为实现阿维菌素对缓慢释放的有效调控,以十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)为模板剂、正硅酸乙酯(Tetraethoxysilane, TEOS)为硅源、多巴胺和γ-(2, 3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-(2, 3-glycidoxy) propyltrimethoxysilane, GPTMS)为共同改性剂一锅合成改性介孔硅微球;以阿维菌素(Avermectin, AVM)为模型药物,采用湿法浸渍法成功制备AVM-改性介孔硅载药体系,并考察不同GPTMS用量的改性介孔硅在不同pH环境下对阿维菌素的释放性能.结果表明,随着改性用的多巴胺与GPTMS质量比从40∶0到40∶120,阿维菌素的累积释放率从64.6%减小为44.7%,有着较为明显的减小,说明GPTMS的加入有利于改善多巴胺改性介孔硅对阿维菌素的缓释性能.介孔硅在碱性条件下表现出较明显的pH响应性,当pH 10时,阿维菌素的累积释放率大于pH 3,其累积释放率分别为57.6%和43.6%.载药体系的释放行为可通过Korsmeyer-Peppas动力学模型来解释,且其扩散系数K_20.45,说明阿维菌素的释放由Fickian扩散控制.     

功能化改性介孔硅对农药啶虫脒的吸附性能

为了降低农药残留,提高介孔硅的吸附能力,采用一步法制备氨基改性介孔硅(Amino modified mesoporous silicon, NH_2-MCM-41)和水杨醛亚胺改性介孔硅(Salicylaldehyde imine modified mesoporous silicon, Sal-MCM-41).水杨醛亚胺改性介孔硅负载金属离子(Salicylaldehyde imine-modified mesoporous silicon-supported metal ions, Zn~(2+)-Sal-MCM-41、Cu~(2+)-Sal-MCM-41和Mn~(2+)-Sal-MCM-41)后和NH_2-MCM-41分别吸附模型药物啶虫脒,制备了啶虫脒/NH_2-MCM-41和啶虫脒/金属离子-Sal-MCM-41复合体系.改性前后的介孔硅结构特征由红外光谱(Fourier Transform Infrared, FTIR)、扫描电镜(Scanning Electronic Microscopy, SEM)和氮气吸附脱附(Brunauer-Emmett-Teller, BET)进行表征,改性介孔硅的吸附行为通过吸附动力学和吸附热力学表征.结果表明,两种改性介孔硅均具有有序结构. MCM-41对啶虫脒的吸附质量分数为0.091 g/g,Mn~(2+)-Sal-MCM-41的吸附质量分数达到最大值,为0.161 g/g.改性介孔硅通过负载金属离子后,对模型农药啶虫脒的吸附质量分数增加,可提高介孔硅在农药吸附上的作用,有助于介孔硅在农药残留处理上的应用.     

硅钨酸负载介孔分子筛SBA-15的制备及催化性能研究

[目的]探讨负载型介孔分子筛SiW12/SBA-15的制备及催化性能。[方法]采用水热合成法,以P123为模板剂制备介孔材料SBA-15,由硅钨酸浸渍进一步合成介孔催化剂SiW12/SBA-15。通过IR、TG、SEM和TEM进行表征,并且将负载型介孔分子筛SiW12/SBA-15用于催化α-蒎烯的环氧化反应。研究硅钨酸负载量、催化剂加入量、过氧乙酸与原料摩尔比及SBA-15的焙烧温度对环氧化产物得率的影响。[结果]将硅钨酸负载到SBA-15上并未破坏介孔分子筛的结构,硅钨酸仍保持着Keggin的基本结构。在550℃下焙烧SBA-15,负载量为30%,催化剂用量为2%,CH3COOOH与α-蒎烯的摩尔比为1.2∶1时,α-蒎烯的转化率为99.4%,产物2,3-环氧蒎烷的得率为90.45%。[结论]通过负载法能够制备负载型介孔分子筛SiW12/SBA-15。该催化剂对α-蒎烯的环氧化反应有良好的催化效果。     

具有介孔结构的纳米锐钛矿型C,Co-MTiO2降解染料的研究

为了提高催化剂对太阳光的充分吸收和利用,采用模板技术合成了C,Co共掺杂的具有介孔结构的纳米锐钛矿型TiO2(C,Co-MTiO2).采用N2-物理吸附和解吸附、X-射线衍射、高分辨电子显微镜、UV-Vis对材料进行表征.结果表明,该材料热稳定性好,比表面积高,是具有较大介孔孔径的锐钛矿型TiO2.在夏季太阳光照射下光催化降解亚甲基蓝、甲基紫、曙红Y和甲基橙4种有机染料,与商品化的P-25TiO2相比,C,Co-MTiO2有很好的催化活性.该催化剂的高效光催化活性可能与其锐钛矿晶体结构、高比表面积、纳米尺寸、介孔孔道、碳和钴的协同效应有关.     

光响应性介孔二氧化硅的制备与表征

采用软模板法,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵(CTATos)为模板剂,分别以三乙醇胺(TEOA)和氨水为碱源,调节乙醇和水的比例,制备介孔二氧化硅,结果表明:制备纳米尺寸介孔二氧化硅的最佳反应条件为TEOS 1.56 mL、CTATos 1.92 g、TEOA 1.9 mL、乙醇10.5 mL、水74.5 mL;制备亚微级尺寸介孔二氧化硅的最佳反应条件为TEOS 1.56 mL、CTATos 1.92 g、氨水1.9 mL、乙醇42 mL、水43.5 mL。采用嫁接法,以偶氮苯衍生物为改性材料对介孔二氧化硅进行光响应功能化;运用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光分光光度计(UV-vis)和热重分析仪(TGA)进行表征,结果制备的介孔二氧化硅粒径可控,大小均一,分散性良好,改性后的介孔二氧化硅具有光响应性能。     

氨基官能化介孔二氧化硅的制备和表征

采用不同试验方法合成介孔二氧化硅纳米粒子(MSN),分别对不同方法所得样品进行粒径分析。结果得出:采用Na OH做p H调节剂,以乙醇与水的适宜比例做溶剂,在一定条件下所制得的介孔二氧化硅粒子粒径分布相对均匀,均在200~300 nm间。而后以此方法制得所需样品,分别采用盐酸酸化和煅烧两种方法除去模板剂CTAB,得到MSN,然后在其表面接枝上了-NH2,得到了氨基官能化介孔二氧化硅,并利用TGA、FTIR等方法对产物的结构进行了表征。     

碱土金属盐改性介孔硅材料降低卷烟烟气氨释放量

通过浸渍法制备得到碱土金属盐(CaCl_2)改性介孔硅材料,可用于降低卷烟主流烟气中粒相氨和气相氨的释放量。采用X射线粉末衍射分析(XRD)、比表面积孔径分析(BET)、程序升温脱附分析(TPD)等,对制备的CaCl_2改性介孔硅材料进行了结构表征,优化了CaCl_2在介孔硅材料上的负载量,考察了其对卷烟烟气中氨的吸附去除性能,并探讨了该材料降低烟气中氨释放量的机理。结果表明:(1)CaCl_2在介孔硅材料上的较优负载量为25%;(2)在滤嘴中添加CaCl_2改性介孔硅材料,卷烟样品主流烟气中气相氨降低率达到50%以上,粒相氨降低率达到10%以上;(3)CaCl_2负载介孔硅材料降低氨释放量的机理是先利用材料的介孔孔道对氨进行物理捕捉,然后通过CaCl_2与氨发生络合作用实现化学吸附,并且孔道的存在加快了金属离子与NH_3发生物理作用与化学吸附的进程。     

NaOH预处理制备介孔木糖渣活性炭及其性能

目的与普通活性炭比较,介孔活性炭具有疏水性好、孔体积大、导电性能好等优势,然而传统制备方法繁杂,原料成本较高。因此,探究新型介孔活性炭制备工艺尤为重要。方法以木糖渣为原料,采用NaOH预处理、低温硫酸辅助炭化与磷酸活化相结合的方法制备了高介孔率活性炭。通过单因素实验,分析NaOH预处理时间、浸渍比以及活化温度对活性炭的亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响。结果研究表明:NaOH预处理脱除木质素促使原料形成孔隙通道,同时使木糖渣纤维发生润胀,有利于活化剂与原料接触,从而获得高介孔率、高比表面积活性炭。当NaOH预处理时间为4h,磷酸与原料浸渍比4:1,活化温度500℃,活化时间为1h所制备的活性炭具有较高的MB吸附值436mg/g。扫描电镜分析结果表明:样品表面含有丰富的大孔及中孔结构,整体活化充分均匀。氮气物理吸附-脱附分析结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,其比表面积和总孔体积分别高达2038m2/g和2.13cm3/g,其中介孔孔容1.56cm3/g,介孔率达到73.2%,平均孔径为4.18nm。结论采用适当的NaOH预处理有利于制备孔隙结构优越的活性炭,在重金属离子吸附、有机大分子废水处理以及电子元器件等领域有广泛的应用前景。本研究将为高比表面积介孔活性炭的制备奠定理论基础,并为工业木糖渣的高值化利用提供了一条新途径。      

多糖与蛋白质辅助官能化六方氮化硼纳米片载药及缓释性能

为减少传统农药使用过程中有机溶剂对环境的污染,提高农药的使用效率,用羧甲基纤维素(Carboxym-ethyl cellulose,CMC)和大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)辅助球磨机械剥离并改性六方氮化硼(Hexagonal boron nitride,h-BN)得到氮化硼基载体.采用浸...     

三唑酮在湘南第四纪红壤上的吸附行为

采用振荡平衡法对三唑酮在湖南第四纪红壤中的吸附行为进行研究,并探讨了吸附时间、浓度、温度、pH等因素对吸附的影响。结果表明,三唑酮在红壤上的吸附分为快速吸附和慢速吸附2个过程。快速吸附基本在8h内完成,当吸附时间延长至24h时,吸附量提高了20%。三唑酮初始浓度越大、吸附时间越长,在红壤上的最大吸附容量也越大;随着温度升高或pH值增大,三唑酮的吸附量降低。     

木质素磺酸钠-十六烷基三甲基溴化铵复合物的制备及其对Cu2+的吸附性能

以木质素磺酸钠(SLS)为阴离子源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为阳离子源,通过静电吸附作用制备了SLS-CTAB复合物。采用FTIR和XPS对SLS、CTAB和SLS-CTAB复合物的结构和元素组成进行分析,证实了SLS-CTAB复合物制备成功。Zeta电位分析表明SLS和CTAB的主要结合方式为静电吸附作用。SLS-CTAB复合物的溶解性分析表明,复合物易溶于碱性和酸性溶液,而不易溶于水,在水中的吸水溶胀率为282.8%。SLS-CTAB复合物对Cu²⁺的吸附性能分析结果表明,SLS-CTAB复合物对Cu²⁺具有较好的吸附性能,吸附容量为439.18 mg·g^-1。通过对吸附作用机理进一步分析,证实了SLS-CTAB复合物对Cu²⁺的吸附性能符合Freundlich方程和二级吸附动力学方程,说明SLS-CTAB复合物在对Cu²⁺的吸附过程中不仅存在与磺酸基的静电吸附作用,还存在与氨基的化学吸附作用。     

三唑酮在土壤中的吸附及其机理

用批量平衡法对三唑酮在湘南红壤、内蒙古黑土及北京地区浅色草甸土3种不同土壤的吸附行为进行了研究,测得三唑酮在这3种土壤的吸附均能用Freundlish方程较好地进行描述,吸附性随供试土壤理化性质的差异呈明显变化.三唑酮在土壤固相中的分配主要受土壤有机质、阳离子交换量和pH值的影响,在土壤中的吸附常数Kf与土壤阳离子交换量、pH值呈显著正相关.三唑酮在供试土壤上的吸附是表面吸附-分配作用模式,但以物理吸附为主.     

不同施肥配方对水稻群体质量及产量的影响

试验结果表明 ,施肥对产量的效应表现为 :氮肥 >磷肥 >硅肥 >酵素菌叶面肥 >钾肥。多种肥料配合使用要比 2种肥料配合使用的水稻群体质量和产量高。     

原美草莓重茬病防治剂对草莓矿质元素利用效果的研究

试验研究了原美无公害草莓重茬病防治剂和溴甲烷两种药剂对重茬草莓矿质元素吸收利用效果的影响。研究结果表明:两种药剂使土壤中速效氮、速效磷、速效钾、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+矿质元素含量发生变化;溴甲烷处理土壤使草莓根系中全氮、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+,叶片中全磷、全钾、Fe2+、Mg2+和果实中全磷、Fe2+、Mn2+含量显著高于空白对照。原美防治剂处理土壤使草莓根系中全磷、Mn2+,叶片中全钾、Mg2+和果实中Ca2+的含量显著高于空白对照,对其他元素的影响规律不明显。草莓重茬病的发生可能与土壤中Fe2+、K+、Cu2+等矿质元素含量过低有关。用原美防治剂A3(150 g/m2)处理防治重茬病效果最好,完全可以取代用溴甲烷防治草莓重茬病。     

几种杀菌剂对立枯丝核菌的室内毒力测定

由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的辣椒立枯病是辣椒育苗前期引起死苗倒苗的重要病害,目前化学防治仍是控制该病害流行的有效途径,本试验采用室内平皿生长速率法,研究了使百克、三唑酮、普力克、多菌灵、敌力脱及安克锰锌等杀菌剂对辣椒力枯丝核菌生长的影响,室内毒力测定结果表明,供试药剂对辣椒立枯丝核菌都具有抑制作用,但其有效浓度有所不同,使百克、三唑酮、普力克、多菌灵、敌力脱、安克锰锌的EC50分别为74.3833、54.1614、2130.9465、2.8660、7.1052、4.2576μg/ml。由此可以看出,多菌灵对辣椒立枯丝核菌的抑制效果最好,安克锰锌次之,普力克则较差。     

二氧化硅/木材复合材料的应力松弛

为弄清二氧化硅/木材复合材料中二氧化硅与木材的结合方式及粘弹性等性质,通过应力松弛方法研究该复合材料的应力松弛特性。结果表明:二氧化硅/木材复合材料的应力松弛量比未处理材小,并且随着增重率的增加,应力松弛量减小。加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料的应力松弛量比直接溶胶-凝胶法制备的小,表明加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料,二氧化硅无机体与木材有更多的结合,内部结合力更大。二氧化硅/木材复合材料的应力松弛过程中的表观活化能(ΔE)比未处理材大,并且随着增重率的增加,表观活化能增加。未处理材ΔE为19.50 kJ/mol,直接溶胶-凝胶法制备的增重率为12.63%、28.00%、90.29%的二氧化硅/木材复合材料的ΔE分别为22.95、25.31、29.06 kJ/mol;而加硅烷偶联剂法制备的增重率为8.08%、20.69%、89.27%的二氧化硅/木材复合材料的ΔE分别为23.21、26.01、29.82 kJ/mol。表明二氧化硅/木材复合材料在应力松弛过程中需要克服的能量增加。随着增重率增加,热力学量活化焓增大。      

介孔二氧化硅吲哚美辛固体分散体复合物的制备及质量评价

以吲哚美辛(IMC)为模型药物,选用聚乙烯吡咯烷酮k30(PVPk30)与介孔二氧化硅(SiO_2)Syloid SP53D作为共同载体材料,制备介孔二氧化硅固体分散体复合物,以提高固体分散体中主药的载药量和溶出度.采用溶剂蒸发法制备IMC-PVPk30固体分散体(简称IMC-PVPk30),浸没-溶剂蒸发法制备IMC-SiO_2固体分散体(简称IMC-SiO_2)和IMC-PVPk30-SiO_2固体分散体复合物(简称IMC-PVPk30-SiO_2);利用差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)等方法对其表征;采用紫外-可见分光光度法测定固体分散体及其复合物的载药量与溶出度. DSC显示,制备的两种固体分散体及其复合物中, IMC的熔点峰均消失,表明固体分散体制备成功; SEM显示, IMC-PVPk30结构呈不规则的块状,而IMC-SiO_2和IMC-PVPk30-SiO_2的粒径大小均匀,且IMC,PVPk30与介孔二氧化硅复合在一起;在不同pH的溶出介质中, IMC-SiO_2和IMC-PVPk30-SiO_2的溶出率均高于IMC-PVPk30,且IMC-PVPk30-SiO_2的溶出率最高.得出介孔二氧化硅吲哚美辛固体分散体复合物(IMC-PVPk30-SiO_2)具有较高的载药率和溶出率,为改善固体分散体的稳定性和进一步提高难溶性药物溶出度提出了新的思路和方法.