杉木负载二氧化钛薄膜的抗菌性能

采用微波辅助液相沉积法(MWLPD)制备二氧化钛(TiO2)薄膜,并将此TiO2薄膜负载于杉木表面。微生物抗菌测试结果证明,负载TiO2薄膜的杉木,在一年内具有显著而广谱、稳定而持久的抗菌性能,而且其抗菌性能受光源和温度的影响。     

蜂窝陶瓷负载复合氧化物对PAHs的降解研究

以蜂窝陶瓷为载体,铜锰氧化物为活性组分,CeO₂为助剂,通过浸渍法制备CuMnO_x-CeO₂/CC催化剂,利用氮吸附、X射线衍射、扫描电镜、热重4种手段对催化剂的结构进行表征,并结合固定催化床考察了催化剂对萘、菲、芘3种多环芳烃的催化氧化性能。结果表明：19.1%CuMnO_x-CeO₂/CC的催化氧化性能最佳,其对萘、菲、芘的催化率分别达到了69%、64%和63%,SEM和XRD结果也显示19.1%CuMnO_x-CeO₂/CC时活性组分在载体表面的分散达到单层分散阙值,生成了铜锰尖晶石,铜锰尖晶石的存在可以显著的提高催化剂的性能。     

N,P共掺杂香蒲基炭气凝胶的制备、表征及其电化学性能

以香蒲花序为原料,NH₄H₂PO₄为掺杂剂,经酸性NaClO₂预处理、超声波细胞破碎处理、冷冻干燥、高温炭化制备N、P共掺杂香蒲基炭气凝胶(NPCA)。采用SEM、N₂吸附/脱附、XRD、XPS对NPCA的形貌、孔隙结构、晶相结构、表面化学组成进行表征,系统研究了掺杂量和炭化温度对NPCA电化学性能的影响。研究结果表明：NPCA是由无定形炭组成的三维网状立体结构;NPCA表面氮元素以吡啶氮(N-6)、吡咯氮(N-5)、石墨化氮(N-Q)和氧化氮(N-X)的形式存在,磷元素以P—O和P—C的形式存在。NH₄H₂PO₄的掺杂量和炭化温度影响NPCA的孔隙结构及表面化学结构。NPAC的较佳制备条件为：香蒲纤维素与NH₄H₂PO₄的质量比为1∶2,炭化温度800℃。此条件下制备的NPAC-2-800具有丰富的孔隙结构和表面官能团,比表面积为599.88 m...     

溶胶-凝胶法制备杉木/TiO_2复合材料及其抗菌性的研究

采用溶胶-凝胶法制备了杉木/TiO_2复合材料小样品。经微生物抗菌检测实验结果证实,所制备的杉木/TiO_2复合材料具有显著而广谱的抗菌性,且抗菌性具有一定稳定性和持久性。复合材料抗菌性受光源和温度影响。在木材工业中引进现代光催化杀菌剂TiO_2纳米技术,将促进木材的改性和多功能木材产品的开发。     

超声-抗菌石蜡处理对竹材防霉性能的影响

为增强竹材的防霉性能,以毛竹作为研究材料,先对竹材进行超声预处理,制备了抗菌石蜡乳液对竹材进行浸渍改性处理,并对改性后竹材的含水率、吸水率、防水效率和防霉性能进行了测试。选用天然植物中的2-羟基-1,4萘醌作为防霉剂,选用司班80(Span80)和吐温80(Tween80)作为58号食品级石蜡的复配乳化剂,考虑了亲水亲油平衡(HLB)值对石蜡乳化的影响,制得稳定的抗菌石蜡乳液。利用抗菌石蜡乳液对超声处理后的竹片进行浸渍处理,采用L₉(3³)正交试验设计,以石蜡乳液固含量、干燥温度和干燥时间为因子,以含水率和浸泡768 h后的防水效率为测试指标。结果表明,当Span80和Tween80的质量比为2∶3、HLB值为10.72时,石蜡乳液的稳定性最好。对改性后竹材含水率的影响从大到小依次是石蜡乳液固含量、干燥温度、干燥时间。当石蜡乳液固含量为5%、干燥温度为70℃、干燥时间为1.5 h时,试件含水率最低为4.11%。浸泡768 h后对竹材防水效率影响从大到小依次是干燥温度、石蜡乳液固含量、干燥时间;当石蜡乳液固含量为15%、干燥温度为40℃、干燥时间为1.5 h时,试件防水效率最高为32.15%。超声处理并不能有效阻止竹材的霉变,超声联合抗菌石蜡乳液改性后的竹材防霉性能有明显提高,改性竹材在28 d霉变试验后表面无菌丝、霉点。     

硬脂酰化木质素基复合涂层在木材超疏水改性中的应用

在木材表面构建超疏水涂层能有效隔离木材与水分接触,缓解木材因强吸湿/水能力导致变形、开裂、腐朽等问题,同时赋予改性木材防水、自清洁等新的功能。通过硬脂酰氯对工业脱碱木质素进行酯化反应,合成具有优异疏水性能的硬脂酰化木质素(LSE)。首先,以LSE为主要组分,通过与环氧树脂(ER)、二氧化硅(SiO₂)和十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)以不同质量比复合在玻璃基材上制备复合超疏水涂层,性能分析结果表明四者质量比为10∶2∶1∶1的LSE/ER/SiO₂/OTMS涂层的疏水性能和机械稳定性能最优;随后,采用喷涂的方式在木材表面构筑LSE/ER/SiO₂/OTMS超疏水涂层,并用扫描电镜SEM对其微观形貌和表面结构进行表征;最后,通过砂纸磨损实验和胶带剥离实验对超疏水涂层的机械稳定性能进行了测试及评价,并通过霉菌、白腐菌和褐腐菌侵染实验探究了其生物耐久性。结果表明：在木材表面沉积LSE/ER/SiO₂/OTMS涂层制备出的超疏水木材横切面和弦切面的接触角分别为(161.4±3.9)°和(159.1±4.0)...     

木质素交联共聚的抗紫外抗菌导电水凝胶及其压力传感性能

木质素作为植物中第二丰富的大分子,具有廉价易得、环境友好、生物相容性好、抗紫外和抗氧化等优异的特性。但是木质素作为造纸工业的副产品通常被当作废物丢弃或低值燃料处理,大大降低了木质素的利用价值,而利用木质素开发具有抗紫外、抗菌和导电特性的水凝胶却具有重要的研究价值。利用烯丙基缩水甘油醚将木质素进行醚化反应引入双键,合成可交联共聚的3-烯丙氧基-2-羟基丙基木质素(Lignin_AHP),再将Lignin_AHP与丙烯酸(AA)和两性离子单体甲基丙烯酸磺基甜菜碱(SBMA)进行交联共聚,构筑了具有抗氧化、抗紫外和抗菌性能的P(AA-co-Lignin_AHP-co-SBMA)水凝胶。研究了水凝胶的形貌、黏附性、导电性、抗紫外、抗氧化、抗菌等性能,探讨了其压力传感性能。研究表明,水凝胶的溶胀率随着SBMA含量的增加而提高,可达到360%;SBMA含量为2.24%质量分数水凝胶的压缩应力强度达到1.45 MPa,对木材的胶黏强度可达到3.5 MPa; SBMA含量为3.68%质量分数水凝胶的导电率达到22.5×10^-4     

核壳型松香基高分子键合硅胶液相色谱固定相高效分离紫杉醇

将富马海松酸三(β-丙烯酰氧基乙基)酯(FATE)通过自由基聚合反应键合到烷基化硅胶(TPM-SiO₂)表面，制备了核壳型松香基高分子键合硅胶(RP@SiO₂)固定相，对RP@SiO₂固定相进行了一系列表征和评价，探讨了RP@SiO₂柱对紫杉醇(PTX)及其类似物的分离性能和分离机理，并将其用于红豆杉树皮粗提物中PTX的分离纯化。结果表明：FATE成功键合在硅胶表面，核壳型结构材料成功制备，RP@SiO₂的平均粒径约为5μm; RP@SiO₂柱是类似于C18柱的典型反相色谱柱，表现出优异的色谱性能、良好的重现性和典型的反相色谱行为；采用RP@SiO₂柱分离紫杉醇类似物，连续洗脱样品的分离度均超过6.6。计量置换保留理论(SDT-R)和van’t Hoff热力学分析结果表明：疏水相互作用决定了分析物的保留，在RP@SiO₂柱上分离紫杉醇类似物是一个焓驱动的放热过程，SDT-R可用于解释其保留机理。采用RP@SiO<...     

Ru-Ni/WO3催化剂的制备及其催化纤维素制乙二醇

以商业氧化钨(WO₃)为载体，通过调控制备工艺和活化方式制备了一系列钨基金属催化剂并探索其催化性能。研究结果表明：通过浸渍负载法制备并采用NaBH₄液相活化制备的Ru-Ni/WO₃催化剂，Ru和Ni的负载量分别为2%和20%,其表现出较好的纤维素氢解制乙二醇的催化性能，在240℃、 4 MPa氢压下，反应4 h可以得到86.1%纤维素转化率和62.8%的乙二醇选择性。采用XRD、SEM、Raman和XPS等表征手段探讨了催化剂组成和结构对其催化性能和产物分布的影响机制，Ni和Ru分步浸渍、然后NaBH₄液相还原活化的双金属催化剂会比普通浸渍和氢气热还原活化的催化剂更易被还原，同时具有更大的比表面积和金属分散性，表现出更多的表面缺陷和酸活性位，从而有利于催化纤维素直接氢解转化制备乙二醇。     

NiCo2S4/木材液化物碳气凝胶复合材料的制备及电化学性能

以木材液化物为前驱体原料,经凝胶、碳化、活化法制备的碳气凝胶(CA)为基材,通过两步水热法在其骨架表面原位负载NiCo₂S₄得到NiCo₂S₄/木材液化物碳气凝胶(NiCo₂S₄-CA)复合电极材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附实验、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段来表征NiCo₂S₄-CA材料的物相结构和表面形貌,通过循环伏安法、恒电流充放电及电化学交流阻抗等测试方法研究其电化学性能,探究其电荷储存机理。结果表明：NiCo₂S₄纳米颗粒锚定在具有珊瑚网络结构的CA骨架表面,形成丰富的多级孔隙结构。CA的引入有利于NiCo₂S₄的良好分散,缓解其团聚问题,且不会改变NiCo₂S₄的晶体结构。NiCo₂     

抗菌自洁性纳米日用瓷

本项目为一种新型的抗菌自洁性纳米日用瓷,即采用纳米技术的方法将纳米TiO2为基本组分的光学半导体纳米薄膜固定于陶瓷、玻璃和卫生洁具等物品或商业产品的表面,从而赋予它们具有杀菌和自清洁表面的功能,使得这些产品得以提升档次和更新换代。目前,在多相光催化反应所应用的光化学半导体纳米催化剂中,TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好     

壳聚糖/杉木粉/PVC复合材料表面抗菌功能化研究

采用贴膜法评价了添加不同分子量和脱乙酰度壳聚糖的杉木粉/PVC复合材料抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能,并通过X射线光电子能谱(XPS)进行表面元素分析。结果表明:在其他条件完全相同的情况下,添加平均分子量为32 W和脱乙酰度为95%的壳聚糖时,复合材料的表面抗菌效果最佳,且对金黄色葡萄球菌抗菌效果明显优于大肠杆菌;XPS的分析也显示添加壳聚糖后,样品表面出现一定强度N1s的谱峰,且C1和C2的峰面积比从1.87下降至1.82,说明复合样品的表面均匀地聚集了一定数量的壳聚糖,使样品表面具有抗菌功能。     

KNO_3/Al_2O_3的制备及其对催化合成假紫罗兰酮的影响

采用了浸渍法制备了KNO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了催化剂制备条件对假紫罗兰酮合成的影响,并对其进行了Hammett指示剂法、FTIR、XRD表征分析。结果表明:所制备的催化剂在催化合成假紫罗兰酮的缩合反应中表现出良好的活性,当活性组分KNO3的负载质量分数为25%、浸渍时间为6 h、焙烧温度为600℃时,所制备的催化剂催化合成假紫罗兰酮产率可达87.5%。对催化剂的表征结果表明,催化剂的活性与高温焙烧KNO3和Al2O3发生相互作用形成的Al-O-K结构及KNO3分解产物K2O有关。     

载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl₂,经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl₂质量分数为0.3%、 0.4%、 0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC₃、AC₄、AC₅和AC₇。通过扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明：改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu₂O形式存在,随着浸渍CuCl₂质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC₅的微孔比表面积为733.20 m²/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC₅对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸...     

固体超强酸SO2-4/ZrO2催化α-蒎烯异构化反应研究

考察了SO2-4/ZrO2型催化剂的制备条件如硫酸浓度、焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化性能的影响.实验结果表明,在硫酸浓度较低时,焙烧3h催化剂的活性随焙烧温度的提高而下降;在较低硫酸浓度和较低焙烧温度条件下,催化剂的性能受焙烧时间的影响不大,对产物分布有一定的影响.用上述SO2-4/ZrO2固体超强酸催化α-蒎烯异构化反应,反应温度130℃±2℃,催化剂质量用量为原料的4%,α-蒎烯转化率88.8%,生成莰烯的选择性55.4%.测定了几种催化剂的哈默特常数,并用透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行了形貌表征.     

抗菌耐磨实木复合地板的研究开发

通过在实木复合地板表面覆以具有耐磨和杀菌作用的Al2O3和无机银类纳米材料的表层纸，制成了抗菌耐磨实木复合地板。对该新型地板的各项性能进行了测试，并与其他同类地板进行了比较，结果表明，抗菌耐磨实木复合地板具有较高的耐磨性和较强的杀菌能力，各项物理力学指标符合国家复合地板标准的要求。     

季铵盐型竹木质素基复合型陶瓷添加剂对陶瓷泥浆性能的影响

以竹木质素为原料,采用三步复合催化法改性制备季铵盐竹木质素基复合型陶瓷添加剂YFCS,通过红外光谱特征分析和X射线电子能谱分析,与碱木素的比对结果表明,YFCS已成功引入磺酸基、羧基和季铵基等官能团。此外,还系统研究了YFCS对建筑陶瓷浆料应用性能的影响,结果表明,YFCS具有较好的分散降黏性能,且对陶瓷坯体抗折强度有明显的增强作用。当YFCS添加量为0.5%时,陶瓷浆料流出时间仅为25.3 s,与空白样相比生坯抗折强度增强率可达27.16%。添加YFCS后的陶瓷浆料稳定性良好,浆料Zeta电位值可达-28.53 mV。在添加剂用量为0.5%、浆料比重为1.67～1.72、球磨时间为10 min的同等试验条件下,选取4种不同添加剂,分别测定其对陶瓷浆料的应用性能,对比分析表明,分散降黏能力从大到小依次为YFCS>水玻璃(Na₂O·nSiO₂)>硅酸钠(Na₂SiO₃)>三聚磷酸钠(Na₅P₃O₁₀)>葡萄糖酸钠...     

固体超强酸SO4^2—／ZrO2催化α—蒎烯异构化反应研究

考察了SO2-4/ZrO2型催化剂的制备条件如硫酸浓度、焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,在硫酸浓度较低时,焙烧3h催化剂的活性随焙烧温度的提高而下降;在较低硫酸浓度和较低焙烧温度条件下,催化剂的性能受焙烧时间的影响不大,对产物分布有一定的影响。用上述SO2-4/ZrO2固体超强酸催化α 蒎烯异构化反应,反应温度130℃±2℃,催化剂质量用量为原料的4%,α 蒎烯转化率88.8%,生成莰烯的选择性55.4%。测定了几种催化剂的哈默特常数,并用透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行了形貌表征。     

杉木/TiO2复合材料的抗菌性

近来接连发生的重大致病性微生物对人类社会的危害事件,使人们对疾病控制和预防的重视提到了前所未有的高度,公众对自身居住、工作和生活环境的卫生要求越来越高,这极大促进了抗菌技术和抗菌材料的快速发展.TiO2是目前最常见的光催化性抗菌剂,具有即效抗菌效果,毒性低,安全性高.通过光催化作用进行抗菌,本身并不像其他抗菌剂会随着抗菌剂的消耗而效果逐渐下降,有持久的抗菌性能.因此,TiO2抗菌材料的研究是现代新材料科学一个极受关注的重点领域(徐瑞芬等,2002;任成军等,2004;郑怀礼等,2004).     

多孔炭材料吸附CO2研究进展

由CO₂等温室气体排放带来的全球变暖问题是目前最严峻的环境问题之一。因此,利用多孔炭材料作为其高效吸附材料的研究得到了广泛的关注。系统综述了近年来用于CO₂吸附的5种多孔炭材料,即煤/石油焦基活性炭、生物质多孔炭、炭气凝胶、金属有机骨架衍生物和碳纳米材料,以及多孔炭材料主要的4种制备方法(高温炭化与活化法、水热炭化法、溶胶-凝胶法和模板法),并重点讨论其结构与CO₂吸附性能的关系;随后对多孔炭材料的孔结构和表面化学性质吸附CO₂的机理进行总结。最后,提出多孔炭材料吸附CO₂发展过程中尚待解决的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。