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煤系高岭石复合材料的制备及其吸附性能的研究
1
作者
刘瑞
樊玉萍
+2 位作者
郭睿凤
董宪姝
马晓敏
《煤炭科学技术》
CSCD
北大核心
2024年第12期311-323,共13页
工业废水中Pb(Ⅱ)和煤基固废会对生态环境造成极大破坏,研究Pb(Ⅱ)高效去除技术和煤基固废的高值化利用具有重要意义。提出以改性煤基高岭石嫁接壳聚糖新型复合材料CKCTAC/CTS为吸附剂,采用吸附法实现对废水中Pb(Ⅱ)的去除。以煤系高岭...
工业废水中Pb(Ⅱ)和煤基固废会对生态环境造成极大破坏,研究Pb(Ⅱ)高效去除技术和煤基固废的高值化利用具有重要意义。提出以改性煤基高岭石嫁接壳聚糖新型复合材料CKCTAC/CTS为吸附剂,采用吸附法实现对废水中Pb(Ⅱ)的去除。以煤系高岭石(RK)为原料,二甲基亚砜(DMSO)、甲醇(MeOH)和十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为插层剂,经3次插层获得改性高岭石(CK-CTAC),通过共聚反应嫁接壳聚糖(CTS),制备CK-CTAC/CTS复合材料,并用批量试验法研究其对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机理。XRD、SEM、BET分析表明,插层物CK-D、CK-M、CKCTAC插层率分别达到93.8%、75.1%和66.5%,CK-D、CK-M插层前后形貌未发生明显变化,CTAC大分子结构和超声仪器能量输入使高岭石层间形貌变为管状,孔隙增多,比表面积增大4倍。XPS、FTIR结果表明,CK-CTAC/CTS具有丰富的官能团,可以有效吸附Pb(Ⅱ)。25℃溶液、pH=6时,经过100 min即接近吸附平衡状态。改性高岭石优良的空间结构和暴露的官能团为吸附提供了更多活性位点,壳聚糖丰富的氨基和羟基可以对Pb(Ⅱ)螯合吸附,协同促进,复合材料吸附性能高于单独的壳聚糖或高岭石。吸附动力学和热力学表明,复合材料对Pb(Ⅱ)离子的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型,是一种单分子层、化学吸附为主的吸热自发过程,最大平衡吸附容量为195.37 mg/g。吸附试验证实了CK-CTAC/CTS在废水中去除Pb(Ⅱ)的适用性,为工业上去除Pb(Ⅱ)提供了一种高效可行的方法。
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关键词
煤系
高岭石
管状
壳聚糖
改性高岭石/壳聚糖复合材料
Pb(Ⅱ)吸附
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职称材料
改性羧甲基壳聚糖复合材料的制备、表征与研究
被引量:
7
2
作者
董丽丹
魏长平
+1 位作者
李中田
汪凤明
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1207-1212,共6页
为了提高壳聚糖的水溶性及其止血方面的性能,将壳聚糖(CS)进行羧甲基化改性,并引入具有抗菌作用的Ag+和TiO_2,制备出羧甲基壳聚糖复合止血材料。首先,在壳聚糖中引入羧甲基,制得羧甲基壳聚糖(CMCS),之后向其中引入Ag+和TiO_2,分别制备出...
为了提高壳聚糖的水溶性及其止血方面的性能,将壳聚糖(CS)进行羧甲基化改性,并引入具有抗菌作用的Ag+和TiO_2,制备出羧甲基壳聚糖复合止血材料。首先,在壳聚糖中引入羧甲基,制得羧甲基壳聚糖(CMCS),之后向其中引入Ag+和TiO_2,分别制备出Ag+-CMCS、TiO_2-CMCS和Ag+-TiO_2-CMCS复合材料。然后,采用FTIR、XRD、SEM等手段对复合材料的结构进行表征。最后,对复合物的凝血、止血性能进行了测试。实验结果表明:改性后的羧甲基壳聚糖的IR图谱在3 423 cm-1和1 380 cm-1处出现了羧甲基壳聚糖钠盐的特征吸收峰。改性后的羧甲基壳聚糖在XRD图谱中表现出了金属晶态。CMCS的粒径为14.8 nm左右,Ag+粒径为143.5 nm左右,纳米TiO_2的粒径为267.2 nm左右,且三者分散的很均匀。Ag+-TiO_2-CMCS的凝血、止血效果要优于Ag+-CMCS和TiO_2-CMCS,同时Ag+-CMCS和TiO_2-CMCS的凝血、止血效果要优于CMCS。
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关键词
羧甲基
壳聚糖
改性
复合材料
表征
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职称材料
N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性壳聚糖棒材(英文)
被引量:
5
3
作者
王征科
胡巧玲
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期2053-2056,共4页
采用原位沉析法制备N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性的三维壳聚糖复合棒材,并用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等方法研究复合棒材结构与性能之间的关系.FTIR分析表明,壳聚糖分子中...
采用原位沉析法制备N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性的三维壳聚糖复合棒材,并用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等方法研究复合棒材结构与性能之间的关系.FTIR分析表明,壳聚糖分子中的氨基官能团和乙酰氨基官能团均与N-羧丙酰壳聚糖钠分子中的羧酸盐官能团发生强烈的静电相互作用.加入N-羧丙酰壳聚糖钠后:两种分子间产生强烈的静电相互作用,限制了大分子链的运动,使得大分子链趋于刚性,同时复合棒材的层状叠加结构变得更加紧密,提高了复合棒材的热稳定性与力学性能;大分子链的刚性增强,限制了分子链排入晶格,从而降低了壳聚糖的结晶度.当复合棒材中含有15%(w)的N-羧丙酰壳聚糖钠时,其弯曲强度和弯曲模量可达156.0MPa、5.3GPa,与纯壳聚糖棒材相比,分别提高了68.8%、29.3%.因此,N-羧丙酰壳聚糖钠可有效地增强改性三维壳聚糖棒材,该三维复合物棒材有望用作骨折内固定材料.
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关键词
壳聚糖
N-羧丙酰
壳聚糖
钠
复合材料
增强
改性
生物
材料
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职称材料
石油化工科技期刊题录
4
《石化技术与应用》
CAS
2010年第6期541-563,共23页
关键词
复合材料
合成工艺
表征方法
TiO
短碳纤维
应用研究进展
光催化剂
共混膜
高分子
材料
科学与工程
高密度聚乙烯
壳聚糖
光催化降解
交联
制备工艺
改性
聚丙烯
石油化工
石油化学工业
有机化工
科技期刊
题录
检索工具
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职称材料
题名
煤系高岭石复合材料的制备及其吸附性能的研究
1
作者
刘瑞
樊玉萍
郭睿凤
董宪姝
马晓敏
机构
太原理工大学矿业工程学院
出处
《煤炭科学技术》
CSCD
北大核心
2024年第12期311-323,共13页
基金
国家基金重点国际(地区)合作研究资助项目(51820105006)
山西省基础研究计划资助项目(202303021212287)。
文摘
工业废水中Pb(Ⅱ)和煤基固废会对生态环境造成极大破坏,研究Pb(Ⅱ)高效去除技术和煤基固废的高值化利用具有重要意义。提出以改性煤基高岭石嫁接壳聚糖新型复合材料CKCTAC/CTS为吸附剂,采用吸附法实现对废水中Pb(Ⅱ)的去除。以煤系高岭石(RK)为原料,二甲基亚砜(DMSO)、甲醇(MeOH)和十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为插层剂,经3次插层获得改性高岭石(CK-CTAC),通过共聚反应嫁接壳聚糖(CTS),制备CK-CTAC/CTS复合材料,并用批量试验法研究其对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机理。XRD、SEM、BET分析表明,插层物CK-D、CK-M、CKCTAC插层率分别达到93.8%、75.1%和66.5%,CK-D、CK-M插层前后形貌未发生明显变化,CTAC大分子结构和超声仪器能量输入使高岭石层间形貌变为管状,孔隙增多,比表面积增大4倍。XPS、FTIR结果表明,CK-CTAC/CTS具有丰富的官能团,可以有效吸附Pb(Ⅱ)。25℃溶液、pH=6时,经过100 min即接近吸附平衡状态。改性高岭石优良的空间结构和暴露的官能团为吸附提供了更多活性位点,壳聚糖丰富的氨基和羟基可以对Pb(Ⅱ)螯合吸附,协同促进,复合材料吸附性能高于单独的壳聚糖或高岭石。吸附动力学和热力学表明,复合材料对Pb(Ⅱ)离子的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型,是一种单分子层、化学吸附为主的吸热自发过程,最大平衡吸附容量为195.37 mg/g。吸附试验证实了CK-CTAC/CTS在废水中去除Pb(Ⅱ)的适用性,为工业上去除Pb(Ⅱ)提供了一种高效可行的方法。
关键词
煤系
高岭石
管状
壳聚糖
改性高岭石/壳聚糖复合材料
Pb(Ⅱ)吸附
Keywords
coal-measure kaolinite
tubular
Chitosan
modified kaolinite/chitosan composites
Pb(II)adsorption
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
TQ424 [化学工程]
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职称材料
题名
改性羧甲基壳聚糖复合材料的制备、表征与研究
被引量:
7
2
作者
董丽丹
魏长平
李中田
汪凤明
机构
长春理工大学材料科学与工程学院
长春医学高等专科学校
中水东北勘测设计研究有限责任公司
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1207-1212,共6页
文摘
为了提高壳聚糖的水溶性及其止血方面的性能,将壳聚糖(CS)进行羧甲基化改性,并引入具有抗菌作用的Ag+和TiO_2,制备出羧甲基壳聚糖复合止血材料。首先,在壳聚糖中引入羧甲基,制得羧甲基壳聚糖(CMCS),之后向其中引入Ag+和TiO_2,分别制备出Ag+-CMCS、TiO_2-CMCS和Ag+-TiO_2-CMCS复合材料。然后,采用FTIR、XRD、SEM等手段对复合材料的结构进行表征。最后,对复合物的凝血、止血性能进行了测试。实验结果表明:改性后的羧甲基壳聚糖的IR图谱在3 423 cm-1和1 380 cm-1处出现了羧甲基壳聚糖钠盐的特征吸收峰。改性后的羧甲基壳聚糖在XRD图谱中表现出了金属晶态。CMCS的粒径为14.8 nm左右,Ag+粒径为143.5 nm左右,纳米TiO_2的粒径为267.2 nm左右,且三者分散的很均匀。Ag+-TiO_2-CMCS的凝血、止血效果要优于Ag+-CMCS和TiO_2-CMCS,同时Ag+-CMCS和TiO_2-CMCS的凝血、止血效果要优于CMCS。
关键词
羧甲基
壳聚糖
改性
复合材料
表征
Keywords
carboxymethyl chitosan
modified
composite materials
characterization
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性壳聚糖棒材(英文)
被引量:
5
3
作者
王征科
胡巧玲
机构
教育部高分子合成与功能构造重点实验室、浙江大学高分子科学与工程学系生物医用大分子研究所
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期2053-2056,共4页
基金
supported by the National Natural Science Foundation of China(50773070)
National Key Basic Research Program of China(973)(2005CB623902)
Grand Science and Technology Special Project of Zhejiang Province,China(2008C11087)~~
文摘
采用原位沉析法制备N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性的三维壳聚糖复合棒材,并用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等方法研究复合棒材结构与性能之间的关系.FTIR分析表明,壳聚糖分子中的氨基官能团和乙酰氨基官能团均与N-羧丙酰壳聚糖钠分子中的羧酸盐官能团发生强烈的静电相互作用.加入N-羧丙酰壳聚糖钠后:两种分子间产生强烈的静电相互作用,限制了大分子链的运动,使得大分子链趋于刚性,同时复合棒材的层状叠加结构变得更加紧密,提高了复合棒材的热稳定性与力学性能;大分子链的刚性增强,限制了分子链排入晶格,从而降低了壳聚糖的结晶度.当复合棒材中含有15%(w)的N-羧丙酰壳聚糖钠时,其弯曲强度和弯曲模量可达156.0MPa、5.3GPa,与纯壳聚糖棒材相比,分别提高了68.8%、29.3%.因此,N-羧丙酰壳聚糖钠可有效地增强改性三维壳聚糖棒材,该三维复合物棒材有望用作骨折内固定材料.
关键词
壳聚糖
N-羧丙酰
壳聚糖
钠
复合材料
增强
改性
生物
材料
Keywords
Chitosan
N-Carboxyl propionyl chitosan sodium
Composite
Reinforcement
Biomaterial
分类号
R318.08 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
石油化工科技期刊题录
4
出处
《石化技术与应用》
CAS
2010年第6期541-563,共23页
关键词
复合材料
合成工艺
表征方法
TiO
短碳纤维
应用研究进展
光催化剂
共混膜
高分子
材料
科学与工程
高密度聚乙烯
壳聚糖
光催化降解
交联
制备工艺
改性
聚丙烯
石油化工
石油化学工业
有机化工
科技期刊
题录
检索工具
分类号
TE [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤系高岭石复合材料的制备及其吸附性能的研究
刘瑞
樊玉萍
郭睿凤
董宪姝
马晓敏
《煤炭科学技术》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
改性羧甲基壳聚糖复合材料的制备、表征与研究
董丽丹
魏长平
李中田
汪凤明
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
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职称材料
3
N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性壳聚糖棒材(英文)
王征科
胡巧玲
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2010
5
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职称材料
4
石油化工科技期刊题录
《石化技术与应用》
CAS
2010
0
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职称材料
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