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重金属选择反应性纳米修复剂的制备及应用研究 被引量:3
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作者 邹雪艳 曹朋乐 +3 位作者 邱坤艳 李小红 赵彦保 张治军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期10156-10162,共7页
随着工业的快速发展,重金属污染的废水治理已变成一个亟待解决的问题。采用泡花碱为硅源,以巯基丙基三甲氧基硅烷为修饰剂,采用原位修饰法制备了巯基二氧化硅纳米修复剂(SiO2-SH)。研究发现,在57.0mg/LPb^2+、Cd^2+混合离子溶液中,制备... 随着工业的快速发展,重金属污染的废水治理已变成一个亟待解决的问题。采用泡花碱为硅源,以巯基丙基三甲氧基硅烷为修饰剂,采用原位修饰法制备了巯基二氧化硅纳米修复剂(SiO2-SH)。研究发现,在57.0mg/LPb^2+、Cd^2+混合离子溶液中,制备的修复剂20min即可去除溶液中的Pb^2+、Cd^2+离子。当溶液中同时存在Pb^2+、Cd^2+、Ca^2+、Mg^2+4种离子时,对4种离子的去除率分别为100%,80.9%,7.3%,6.5%,说明制备的修复剂对Pb^2+、Cd^2+离子具有选择反应性。同时发现,与Frundlich模型相比,吸附剂对Pb^2+、Cd^2+离子的吸附过程符合Langmuir模型,Pb^2+、Cd^2+离子的最大单分子层吸附能力分别为64.10和59.52mg/g,具有较高的吸附容量。总之,制备的SiO2-SH修复剂对溶液中的Pb^2+/Cd^2+具有快速、高效的去除能力及优良的重金属离子选择反应性,具有较强的市场竞争力。 展开更多
关键词 巯基 纳米吸附剂 二氧化硅 LANGMUIR 重金属
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大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)-石墨涂层及其摩擦学性能研究
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作者 魏逸阳 薛芸 +5 位作者 赵晓琴 云海涛 竺子康 张纪伟 张经纬 安宇龙 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第9期1341-1353,共13页
使用水铝石[AlO(OH)]和石墨经过羟基化处理、物理搅拌和喷雾造粒制得团聚状态良好的粉末,利用大气等离子喷涂技术分别制备了Al_(2)O_(3)/C复合涂层和Al_(2)O_(3)涂层,分析了涂层的微观结构和物相组成.采用UMT-3摩擦磨损试验机分别考察了... 使用水铝石[AlO(OH)]和石墨经过羟基化处理、物理搅拌和喷雾造粒制得团聚状态良好的粉末,利用大气等离子喷涂技术分别制备了Al_(2)O_(3)/C复合涂层和Al_(2)O_(3)涂层,分析了涂层的微观结构和物相组成.采用UMT-3摩擦磨损试验机分别考察了Al_(2)O_(3)/C复合涂层和Al_(2)O_(3)涂层在不同载荷下与不锈钢球的滑动摩擦行为.结果表明:制备的Al_(2)O_(3)/C复合涂层成分分布均匀、缺陷较少且熔融状态良好;由于喷涂过程中AlO(OH)脱水且部分石墨氧化,Al_(2)O_(3)/C涂层孔隙率较Al_(2)O_(3)涂层的孔隙率增大;在摩擦载荷较小时(3和5 N),Al_(2)O_(3)/C涂层的摩擦系数略低于氧化铝涂层,但当载荷增大后(10和20 N)摩擦系数区别明显,复合涂层摩擦系数与氧化铝涂层相比最大降低32%;Al_(2)O_(3)/C涂层和不锈钢球的摩擦表面都发现了碳转移膜,并且涂层摩擦表面无裂纹产生;由于Al_(2)O_(3)/C复合涂层较大的孔隙率和较低的硬度,Al_(2)O_(3)涂层在不同载荷下的磨损率都略低于Al_(2)O_(3)/C复合涂层;316L不锈钢球的磨损率随载荷增大逐渐减小;在磨损机制上,Al_(2)O_(3)涂层以黏着磨损为主,并伴有磨粒磨损,Al_(2)O_(3)/C复合涂层由于摩擦表面存在大量的氧化铝硬质颗粒,使得其以磨粒磨损为主. 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 水铝石 氧化铝涂层 氧化铝/石墨复合涂层 摩擦磨损
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聚乙二醇黄原酸修饰水溶性铜纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究 被引量:3
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作者 王岩 辛玲 +3 位作者 杨坤鹏 张春丽 张晟卯 张平余 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期83-89,共7页
采用聚乙二醇黄原酸为修饰剂,通过原位表面修饰技术制备得到粒径分布均匀,在水溶液中具有良好分散性及稳定性的铜纳米微粒。将所得聚乙二醇黄原酸修饰铜纳米微粒作为水基添加剂考察其抗腐蚀性能及摩擦学性能。结果表明:聚乙二醇黄原酸... 采用聚乙二醇黄原酸为修饰剂,通过原位表面修饰技术制备得到粒径分布均匀,在水溶液中具有良好分散性及稳定性的铜纳米微粒。将所得聚乙二醇黄原酸修饰铜纳米微粒作为水基添加剂考察其抗腐蚀性能及摩擦学性能。结果表明:聚乙二醇黄原酸修饰铜微粒的加入有效提高了水基润滑剂的承载能力和极压性能,当铜微粒的质量分数为2%时,水基润滑剂的最大无卡咬负荷和烧结负荷分别增加到了274 N和7 840 N;同时聚乙二醇黄原酸修饰铜纳米微粒还可有效提高水基润滑剂的抗腐蚀性能。对磨斑表面进行的EDS及XPS表征显示,磨斑表面形成了含有铜及Fe S的边界润滑膜,该润滑膜能有效减少或避免摩擦表面直接的钢/钢接触,降低摩擦接触压,明显提升水基润滑剂的摩擦学性能。 展开更多
关键词 纳米铜 水基添加剂 摩擦磨损 腐蚀
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液相原位表面修饰法大孔容SiO_2在聚氨酯涂料中的消光应用研究
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作者 徐庆娜 王莹 +5 位作者 郭赛 田庆丰 刘培松 苏羽航 李小红 张治军 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期38-44,共7页
通过液相原位表面修饰法,在硅酸钠水解生成SiO_2颗粒过程中加入六甲基二硅氮烷(HMDS)以调整二氧化硅表面极性,获得了较大孔容的二氧化硅粉体(M-SiO_2)。对二氧化硅结构进行分析表征,结果表明:二氧化硅表面有机化修饰后呈高疏水性、多孔... 通过液相原位表面修饰法,在硅酸钠水解生成SiO_2颗粒过程中加入六甲基二硅氮烷(HMDS)以调整二氧化硅表面极性,获得了较大孔容的二氧化硅粉体(M-SiO_2)。对二氧化硅结构进行分析表征,结果表明:二氧化硅表面有机化修饰后呈高疏水性、多孔网状结构,孔体积由原来的1.7 cm^3/g提高到2.9 cm^3/g,表观密度由0.27 g/mL下降至0.12 g/mL。将M-SiO_2添加至聚氨酯(PU)涂料中制备了PU/M-SiO_2复合消光涂料,考察了M-SiO_2在涂料中的分散性及消光性能,并研究了不同粒径下的消光效果。结果表明:当添加至涂料中的M-SiO_2粒径为5~7μm,添加量为2%时,涂料的刮板细度小于30μm,涂膜光泽下降77.8%,透光率在52%以上,表现出良好的有机分散性与优异的消光性能。 展开更多
关键词 二氧化硅 表面改性 聚氨酯涂料 孔体积 消光性能
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纳米羟基磷灰石纳米管的一种简便制备方法及其对溶液中重金属离子的吸附 被引量:7
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作者 邹雪艳 赵彦保 张治军 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第4期747-754,共8页
采用简便的方法合成了20~40 nm长、56 m^2·g^-1的比表面积的羟基磷灰石纳米管(HAP)。然后用制备的HAP纳米管在水溶液中同时吸附Pb^2+、Cd^2+、Cu^2+、Co^2+、Ni^2+、Zn^2+和Hg^2+,其具有高的吸附能力,并能实现快速去除。此外,制备... 采用简便的方法合成了20~40 nm长、56 m^2·g^-1的比表面积的羟基磷灰石纳米管(HAP)。然后用制备的HAP纳米管在水溶液中同时吸附Pb^2+、Cd^2+、Cu^2+、Co^2+、Ni^2+、Zn^2+和Hg^2+,其具有高的吸附能力,并能实现快速去除。此外,制备的HAP纳米管对7种重金属离子的脱附率均小于1%,表现出较强的稳定性。实验数据采用Langmuir等温线模型和Freundlich等温线模型进行分析。2个方程的应用结果表明,吸附平衡最适合Langmuir模型,单层饱和吸附能力为958.28 mg·g^-1,具有较好的吸附性能。通过能量色散X射线光谱(EDS)和X射线衍射(XRD)图进一步研究了吸附机理,结果表明,当溶液中Pb^2+离子数量足够时,吸附机理为Pb取代了HAP中的Ca,形成了更稳定的Pb5(PO4)3(OH)。上述实验研究预测了利用HAP纳米管处理含铅废水在环境污染治理中的可行性。 展开更多
关键词 羟基磷灰石 纳米管 吸附 机理 重金属离子 环境化学 水热合成
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巯基功能化大孔二氧化硅的制备及其对土壤中二乙三胺五乙酸(DTPA)提取态Cd、Pb的钝化性能 被引量:4
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作者 曹朋乐 牛刘敏 +4 位作者 廉铭铭 邱坤艳 李亚轲 李小红 张治军 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3571-3579,共9页
以硅酸钠为前驱体,分别制备表面带有氨基和环氧基团的纳米二氧化硅,利用氨基和环氧基团的桥接反应构建具有大孔结构的纳米二氧化硅,进一步在其表面负载具有重金属反应性的巯基基团,最终得到一种具有重金属高效反应性的纳米材料,并将其... 以硅酸钠为前驱体,分别制备表面带有氨基和环氧基团的纳米二氧化硅,利用氨基和环氧基团的桥接反应构建具有大孔结构的纳米二氧化硅,进一步在其表面负载具有重金属反应性的巯基基团,最终得到一种具有重金属高效反应性的纳米材料,并将其用于对土壤重金属的钝化修复.红外光谱、透射电镜、比表面积等分析显示,氨基和环氧基有机基团的修饰降低了纳米二氧化硅颗粒之间的团聚,两种基团之间的架桥反应,构建了具有较大孔径的二氧化硅聚集结构.通过研究改性二氧化硅对污染土壤中DTPA提取态Cd、Pb的钝化作用,发现巯基修饰的大孔径纳米二氧化硅(SiO_(2)-AE/SH)大幅提高了对重金属的钝化率;在添加比例为4%,修饰剂量为1.10 mmol·g^(−1)时,SiO_(2)-AE/SH对Cd的钝化效率是巯基修饰纳米二氧化硅(SiO_(2)-SH)的1.28倍,对Pb的钝化效率是SiO_(2)-SH的3.31倍.此研究为构建高效、大孔结构重金属钝化材料提供了一种方法,此材料也有望发展成为多孔硅过滤介质,应用于重金属废水处理. 展开更多
关键词 表面修饰 纳米二氧化硅 污染土壤 钝化 镉/铅
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