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ZrO2纳米粒子原位杂化PVDF(PES)超滤膜的制备及其抗污染性能研究

ZrO2纳米粒子原位杂化PVDF(PES)超滤膜的制备及其抗污染性能研究

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作者：陆庄羽南京理工大学

学位级别：硕士

在当前或下一代的废水回收再利用系统中,基于膜分离技术的废水回收技术亟需发展具有良好抗污染性能的膜材料。针对传统聚合物超滤膜抗污染性差的问题,本文提出制备纳米粒子原位杂化超滤膜并开展了其抗污染性能研究。从杂化膜的结构设计... 详细信息

在当前或下一代的废水回收再利用系统中,基于膜分离技术的废水回收技术亟需发展具有良好抗污染性能的膜材料。针对传统聚合物超滤膜抗污染性差的问题,本文提出制备纳米粒子原位杂化超滤膜并开展了其抗污染性能研究。从杂化膜的结构设计出发,将Zr02纳米粒子的原位制备和PVDF(PES)相转化成膜过程有机结合,获得Zr02纳米粒子高度分散的原位杂化超滤膜。利用X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对杂化膜的结构进行了表征。结果表明,杂化膜中的Zr02纳米粒子均匀分散在聚合物基体中,粒子的粒径为5-20nm。杂化膜的亲水性能通过接触角测定仪进行了评价,杂化PVDF和PES膜的接触角分别下降了18°和22。。选择以牛血清蛋白为代表模拟污染物,考察了杂化超滤膜的抗表面污染及抗内污染的性能。杂化PVDF(PES)膜经过一系列BSA溶液污染后,纯水通量的恢复率是未杂化的膜的2倍。结果表明,原位形成的Zr02纳米粒子显著提高了膜的亲水性,减少了膜对蛋白质的吸附。用该方法制备的杂化膜具有较好的抗污染性能,可望在污水回用等领域得到广泛应用。

关键词：超滤膜亲水化改性离子交换原位制备氧化锆纳米粒子

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纳米氧化锆电极的制备及其对有机磷农药检测的研究

纳米氧化锆电极的制备及其对有机磷农药检测的研究

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作者：王海博哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在现代农业中,农药的大量使用已经对环境和食品的安全造成了严重的威胁,进而也对人们的身体健康造成了巨大的危害。有机磷农药(OPS)作为一种最常用的农药,能够极大地破坏人体内酶的正常功能,例如对乙酰胆碱酯酶不可逆的抑制作用,即使有... 详细信息

在现代农业中,农药的大量使用已经对环境和食品的安全造成了严重的威胁,进而也对人们的身体健康造成了巨大的危害。有机磷农药(OPS)作为一种最常用的农药,能够极大地破坏人体内酶的正常功能,例如对乙酰胆碱酯酶不可逆的抑制作用,即使有机磷农药的摄入量很低,长此以往依然会导致肝脏的损害。综上所述,建立一种快速准确的有机磷农药检测技术就显得尤其的重要。在本文中,我们设计并制备了纳米氧化锆电极并将之用于有机磷农药氧乐果的浓度检测,并对制备和检测过程中的各种条件进行了摸索和优化,最后绘制出标准曲线,并对电极的重现性、稳定性和抗干扰能力进行了研究。具体的内容如下:(1)电化学方法制备纳米氧化锆电极为了保证氧化锆纳米粒子与基底的结合能力,首先利用自组装膜法在氧化铟锡电极(ITO)导电玻璃基底上修饰3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)自组装膜。实验过程中尤其要注意基底前处理的规范和清洁。通过循环伏安扫描对电极的导电性进行检测;并通过对其接触角的测量来对自组装效果进行表征;以APTES修饰的ITO电极作为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂丝为对电极,5m M氧氯化锆和0.1M氯化钾溶液配置的混合溶液作为电解液,在室温下经循环伏安扫描得到纳米氧化锆电极,沉积效果由扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和激光粒度仪等设备进行表征;制备的电极的导电能力的表征是利用其在1m M铁氰化钾溶液中进行方波伏安扫描而得到的;根据所得电极的导电能力和吸附有机磷农药的能力对实验中的制备条件进行了优化;(2)运用纳米氧化锆电极对有机磷农药进行检测先将已知浓度的农药水溶液滴入检测池中并覆盖整个电极表面使氧化锆纳米粒子对其中的有机磷农药进行吸附,而后将农药水溶液换成铁氰化钾溶液进行方波伏安扫描得到与之对应的峰值电流。之后逐渐增大农药水溶液浓度,重复上述实验,记录并处理数据,在ORIGIN软件中绘制出此条件下的峰值电流曲线并拟合出标准曲线。拟合方程为I/I(%)=97.8-8.82log C,其相关系数R2为0.99。以信噪比为3计算出氧乐果的检测限为11.2 ng/L。不同电极间峰值电流相对偏差为8.1%,说明本实验中所制备的纳米氧化锆电极具有很好的重现性。电极经过4周时间监测其峰值电流变化,偏差为17%,说明电极的稳定性良好。以甲基紫精,马歇特,阿克泰和吡嘧磺隆为干扰项对纳米氧化锆电极进行抗干扰能力的研究,得到的结果表明纳米氧化锆电极检测有机磷农药时具备很强的抗干扰能力,能够保证检测的准确性和选择性。

关键词：氧化锆纳米粒子有机磷农药氧乐果方波伏安扫描 ITO电极

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具有高修复效率的纳米复合水凝胶性能研究

具有高修复效率的纳米复合水凝胶性能研究

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中国化学会第30届学术年会-第二十四分会：超分子组装与软物质材料

作者：姜浩洋张公正李飞波李欢军北京理工大学

水凝胶作为一种含水量接近生物组织的聚合物材料在生物传感器、药物释放、驱动器方面具有广泛应用。这种性能优异的材料若在自身受到损伤后能自动修复的话,便会大大延长材料的使用寿命。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酰胺(AM)水... 详细信息

水凝胶作为一种含水量接近生物组织的聚合物材料在生物传感器、药物释放、驱动器方面具有广泛应用。这种性能优异的材料若在自身受到损伤后能自动修复的话,便会大大延长材料的使用寿命。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酰胺(AM)水凝胶具有超高抗压、抗拉伸性能,可作为人造软骨与生物组织材料。本文利用ZrO纳米粒子为多功能交联剂,原位聚合制备了一种新型高修复效率的P(AM-co-AMPS)/ZrO纳米复合水凝胶。实验结果表明:该水凝胶有较高的拉伸、压缩强度,SEM电镜展示了水凝胶三维网络结构以及ZrO纳米粒子对交联密度的影响。自修复实验结果表明在无需加入任何愈合剂,温度为27℃的条件下,经过24h的修复,以水凝胶修复效率最高可达86%。在进一步探究交联密度、修复时间、温度、单体比例、及单体浓度的因素对修复效率的影响之后,我们提出其自修复机理。这种自修复水凝胶在生物传感器和人造软骨等生物医用材料领域具有潜在的应用前景。

关键词：纳米复合水凝胶氧化锆纳米粒子自修复

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非水合成纳米氧化锆晶粒在紫外光固化涂层中的相行为研究

非水合成纳米氧化锆晶粒在紫外光固化涂层中的相行为研究

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2009年全国高分子学术论文报告会

作者：周树学徐坤武利民复旦大学材料科学系教育部先进涂料工程研究中心

本文将非水合成法制备的高分散性纳米氧化锆晶粒(粒径约4nm)经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性后,与不同活性单体(HDDA、TPGDA、TMPTA)、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)低聚物或它们的共混物复合,加入光引发剂,光固化后得纳米复合涂层。... 详细信息

本文将非水合成法制备的高分散性纳米氧化锆晶粒(粒径约4nm)经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性后,与不同活性单体(HDDA、TPGDA、TMPTA)、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)低聚物或它们的共混物复合,加入光引发剂,光固化后得纳米复合涂层。利用紫外可见光谱、透射电镜考察了纳米ZrO粒子用量、MPS接枝量、涂料成膜组份对ZrO纳米粒

关键词：氧化锆纳米粒子甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷紫外光固化涂料相行为

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