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2014年  第29卷  第1期

Graphical Contents
2014, 29(1).
摘要(47) PDF(13)
摘要:
分子印迹脱硫技术在油品深度脱硫中的研究进展
杨永珍1, 2| 刘旭光1, 3| 许并社1, 2
2014, 29(1): 1-14. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60121-9
摘要(1094) PDF(1783)
摘要:
作为一种新型的吸附脱硫技术,分子印迹是制备对模板分子具有专一识别能力的聚合物的技术,具有反应条件温和、工艺简单、投资少、污染小、选择性高、不影响石油辛烷值、可同时得到苯并噻吩类精细化工产品等特点,是一项具有广泛应用前景的经济环保型技术。目前,将识别位点建立在基质表面的表面分子印迹技术可以提高识别位点与印迹分子的结合速率,加强印迹材料吸附分离效率,在油品深度脱硫中具有优越性。近年来,以硅胶、TiO2、K2Ti4O9、炭微球为基质制备出吸附二苯并噻吩和苯并噻吩的表面分子印迹聚合物。综述了分子印迹技术在油品深度脱硫中的最近进展,重点介绍了炭微球表面分子印迹脱硫技术的最新研究。
羧基化多壁碳纳米管/Fe3O4磁性复合材料对水中铜(II)的吸附性能
肖得力1, *,  李 卉1,  何 华1, 2,  林 锐3,  左朋礼1
2014, 29(1): 15-25. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60122-0
摘要(923) PDF(5118)
摘要:
羧基化多壁碳纳米管(c-MWCNT)/Fe3O4磁性复合材料(c-MWCNTMCs)通过六水合三氯化铁,乙酸钠,乙二醇,二乙二醇和c-MWCNT混合,然后超声处理,在200℃下加热10h而制得。结果表明,c-MWCNTMCs在去离子水中表现出良好的分散性、酸碱稳定性和磁性,可以作为去除铜(II)的吸附剂。c-MWCNTMCs易被磁铁从水中分离,并对铜(II)具有较高的吸附容量。c-MWCNTMCs对铜(II)的吸附较快,并成拟二级吸附动力模型。c-MWCNTMCs和Cu(Ⅱ)之间的吸附力是一种化学键,在pH < 2的条件下吸附剂可以再生。具有磁性的Fe3O4只对快速分离有利,而对吸附几乎没有影响。基于这种新型复合材料从水中去除的铜(II)的检测限可达1.29μg/L。
羟丙基纤维素修饰碳纳米管及其在水中的自组装
王国建1, 2,  刘 洋1,  武英杰1
2014, 29(1): 26-33.
摘要(1037) PDF(849)
摘要:
羟丙基纤维素(HPC)通过物理吸附包覆到多壁碳纳米管(MWCNTs)的表面,得到HPCMWCNTs。HPC是一种水溶性纤维素,可显著地提高MWCNTs与水的相亲性。通过比较修饰前后碳纳米管的水接触角及其在水中的分散性,证明HPC已成功地吸附到MWCNTs的表面。动态稳定性测试表明分散体系并非真正稳定,随着时间变化,HPCMWCNTs自组装成束状并沉降到容器底部。透射电子显微镜和扫描电子显微镜显示MWCNTs在自组装体内取向、平行排列。自组装体有整齐的头部和相对松散的尾部,这些圆柱状聚集体的径向尺寸为4~8μm,轴向尺寸为25~35μm。修饰过的MWCNTs由亲水的HPC和憎水的MWCNTs组成,在亲水/疏水的相互作用下,两亲性的HPCMWCNTs在水中形成了“相互垂直的微相分离”,从而导致改性MWCNTs有规则的自组装。
不锈钢基板上合成碳纳米线圈及其场发射特性
李利利,  潘路军,  李大卫,  赵 琴,  马 赫
2014, 29(1): 34-40. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60123-2
摘要(955) PDF(936)
摘要:
在滴有锡溶液的普通不锈钢片上,利用热化学气相沉积法合成了碳纳米线圈。在900℃煅烧导致不锈钢片表面的皲裂,使得Fe (Ni)和Sn能够充分融合,并形成了适合于碳纳米线圈生长的具有活性的Fe(Ni)-Sn-O催化剂颗粒。研究分散在n型硅基板上的合成碳纳米线圈的场发射特性。结果表明碳纳米线圈具有大小为1.6V/mm的低开启电场。单根直立的和躺倒的碳纳米线圈上的电场分布成功地解释了Fowler-Nordheim (F-N) 图的“行为”。同时发现躺倒的碳纳米线圈上的场增强因子β是躺倒的碳纳米管上的2.25倍。这是因为碳纳米线圈的螺旋结构减少了周围基板对其的屏蔽效应。在这种情况下,碳纳米线圈更易发射电子,有望应用在X射线源,场发射显示器和其他微纳米装置中。
炭纤维中微孔在模拟复合材料石墨化过程中的演变
吴刚平1, 李登华1, 杨 禹1, 吕春祥1, 张寿春1, 徐 耀2|李秀涛3, 冯志海3, 李志宏4, 吴中华4
2014, 29(1): 41-46. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60124-4
摘要(898) PDF(889)
摘要:

将聚丙烯腈基炭纤维在石墨化炉中维持定长加热,以模拟炭/炭复合材料制备过程中炭纤维结构的变化,并采用小角X射线散射(SAXS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)检测石墨化过程中的结构演变。随着温度的提高炭纤维中微孔的平均回转半径、长度、宽度、截面积和体积分数呈现先减小后增大的趋势,并在约2300℃出现极小值。炭纤维中孔隙尺寸的变化与炭层片的活动性密切相关。炭层的缩合和有序化导致孔隙率的减小,而炭层在更高温的簇状化导致孔隙尺寸的增大。

利用稻杆衍生吸附剂去除液相中呋喃丹
张耿崚1, 陈志成2, 林俊宏3, 谢荣峯4, 汪 印1, 赵 峰1, 施怡2, 邢贞娇1, 陈水田5
2014, 29(1): 47-54. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60125-6
摘要(912) PDF(869)
摘要:
以KOH为活化剂进行两段式活化程序,将废弃生物质材料转化为活性炭,并评估此活性炭吸对液相中农药(呋喃丹)的去除能力。结果表明,此活性炭具有大比表面积与高吸附能力可快速有效地去除液相中的呋喃丹。吸附前后的活性炭用扫描电子显微镜、元素分析仪与傅里叶变换红外光谱仪进行特征分析。活性炭的比表面积与平均孔径分别为1304.8m2/g与2.39nm。同时对不同的吸附参数进行批次分析,包括呋喃丹初始浓度,吸附时间、温度与酸碱度。最大吸附量(296.52mg/g)的吸附参数为90min、30℃、吸附剂剂量100mg/L、180r/min、呋喃丹初始浓度200mg/L。根据三种平衡吸附等温线(Langmuir, Freundlich and Temkin)与动力学分析,Langmuir模式最符合此活性炭的吸附结果,伪二级动力学方程可预测此活性炭的吸附动力学。
富勒烯烟灰萃余物的二氧化碳活化及其电化学性能
孙 利,  王春雷,  周 颖,  张 旭,  邱介山
2014, 29(1): 55-60.
摘要(1075) PDF(890)
摘要:
以富勒烯烟灰萃余物(DFS)为前驱体,CO2为活化剂,制备出高比表面积纳米级颗粒炭(ADFS)。采用TEM、XRD、氮气吸附技术对材料进行结构表征。研究产品作为电化学电容器电极材料的性能,考察制备工艺及条件对材料性能的影响。结果表明:活化温度和时间是影响产品比表面积和孔结构的主要因素。ADFS作为电化学电容器电极材料表现出理想的双电层性能和优异的快速充放电性能:经1173K,CO2活化2h的样品,在400mV · s-1扫描速率下,循环伏安曲线依然表现为准矩形特性,在4 A · g-1的电流密度下材料的质量比电容为126F · g-1
选择性还原氧化石墨烯
徐 超1,  员汝胜1,  汪 信2
2014, 29(1): 61-66. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60126-8
摘要(1423) PDF(1552)
摘要:
还原氧化石墨烯已被广泛用于制备基于石墨烯的材料。目前,还原处理方法均是尽可能地将氧化石墨烯中的功能团去除,恢复石墨烯的电子结构。由于氧化石墨烯中氧基功能团(如羟基、羧基及环氧基)不同的反应活性,氧化石墨烯是可能通过分步的方法进行还原。利用醇溶剂如乙醇、乙二醇、丙三醇还原氧化石墨烯,并采用不同分析手段对样品进行表征。结果发现,在一定条件下这些醇可选择性地还原氧化石墨烯。经这些醇的处理后,氧化石墨烯中环氧功能团被大部分去除,而其他的功能团如羟基和羧基仍被保留。这种选择性去除氧化石墨烯表面功能团的方法可利于有效地控制氧化石墨烯的还原程度、获得具有特定功能团的石墨烯衍生物,从而扩大这类材料的使用范围。
丙烷化学气相沉积均相热解反应动力学模拟
徐 伟1,  张中伟2,  白瑞成1,  李爱军1,  王俊山2,  孙晋良1
2014, 29(1): 67-77.
摘要(979) PDF(1280)
摘要:
采用均相反应机理来考察丙烷在热解炭化学气相沉积(CVD)条件下的均相热解反应动力学。提出的反应机理包含285种气相组分和1074个基元反应,其中大部分反应可逆。该反应机理结合全混反应器模型和平推流反应器模型分别形成丙烷热解的0维和1维反应动力学模型,计算得到组分浓度随温度和滞留时间的分布函数,并与实验结果比较。结果表明,此反应机理可以复制出主要产物的形成路径,两个反应模型都能准确地预测小分子随温度和滞留时间的分布函数,并能较好地预测大分子随温度和滞留时间的变化趋势。在1248K和滞留时间为1s条件下,对丙烷的热解进行反应流速率分析并对重要产物进行灵敏度分析,以确定丙烷热解的主要反应路径和重要的反应步骤。最后,讨论如炔丙基、环戊二烯基和茚基等自由基在稠环芳香烃形成过程中起到的重要作用。
作为炭材料前驱体的离子液聚合物的简易合成
廖 晨1, *,  刘 睿1,  侯希森1,  孙晓光1,  戴 胜1, 2
2014, 29(1): 78-80. doi: 10.1016/S1872-5805(14)60127-X
摘要(901) PDF(917)
摘要:

采用一步法合成新型离子液聚合物,并以聚合物作为炭材料的前驱体。这种新型离子液聚合物的特征包括:聚合无需添加引发剂,聚合引入的阴离子能够控制材料的微孔大小。以含Cl- 的离子液聚合物为前驱体合成的炭材料具有较小的比表面积(47m2/g),而以含较大(三氟甲基磺酰基)亚胺基阴离子的离子液聚合物为前驱体合成的炭材料具有较大的比表面积(595m2/g)。含二氰胺阴离子的离子液聚合物为前驱体合成的炭材料的比表面积为30m2/g。