将含有[Fe (CN)6]4-/[Fe (CN)6]3-的醇/水溶液与聚丙烯酰胺水凝胶材料相结合,构建了具有优良热电性能的水凝胶热电材料。该水凝胶热电材料中醇的引入可调控其高分子网络内氧化还原离子对的溶剂化壳层和溶解特性,从而实现热电性能强化。系统研究了甘油、丙二醇、乙醇对水凝胶热电材料的抗压性能和热电性能的影响。结果表明,相比于甘油和丙二醇,当引入乙醇时该水凝胶热电材料展现出最高的抗压强度(0.18 MPa),且在压缩至80%之后可完全回复;同时,引入乙醇的水凝胶热电材料在10℃温差时的塞贝克系数可达2.19 mV/K,其标准化功率密度为0.36 mW/(m2·K2),展现出优良的热电转化性能。
采用水热法在泡沫镍基底上成功合成了3种A位取代的钴基尖晶石纳米线阵列催化剂(MCo-NW,M为Mn、Fe和Ni)用于催化消除碳烟。泡沫镍的三维大孔和纳米线之间的交叉大孔不仅降低了气体传质阻力,而且提高了催化剂和碳烟之间的接触效率。此外,Mn、Fe和Ni对Co3O4中A位的取代不仅提高了催化剂的氧化还原能力,而且加快了表面氧空位的生成和表面吸附氧的活化。因此,MCo-NW比Co-NW的催化碳烟性能更高,其中MnCo-NW因具有最多的高活性吸附氧物种和最高的氧化还原能力,从而表现出最高的碳烟催化活性。在NO/O2/N2气氛中,MnCo-NW的T10为290℃,T50为379℃,选择性为100%。
以MIL-101(Fe)为基质,通过表面接枝白藜芦醇印迹聚合物获得一种对白藜芦醇具有高选择吸附能力的新型印迹复合材料。利用红外光谱仪、扫描电镜以及X射线衍射仪对印迹材料的表面功能基团、颗粒形状及骨架结构进行表征。研究了该印迹复合材料的吸附动力学、热力学及选择性。结果表明,复合印迹材料的印迹效率达4.577,其对模板的选择因子高达3.695,对白藜芦醇也具有较高吸附能力,吸附量为24.9 mg/g。Scatchard分析显示印迹材料表面主要有两类吸附位点。另外,该印迹材料可重复使用,吸附性能变化不大。以Fe-MIL-101@白藜芦醇印迹复合材料为吸附剂,固相萃取虎杖粗提物中的白藜芦醇时,能够较好地分离和富集目标物。
协同金属配位作用将含巯基线型聚合物链与一维导电无机银纳米线(Ag NWs)进行均匀复合,制备得到优异导电性纳米复合水凝胶,并对水凝胶微观结构及流变性能进行测试研究。结果表明,该复合水凝胶网络结构均匀,且有明显的剪切稀变行为,可以作为直接书写(DIW)打印的油墨。对3D打印凝胶构件的机械性能、自修复性能、电学性能进行了系统性研究,打印后的凝胶构件可实现优异的拉伸性(474%)和高断裂强度(0.96 MPa),且具有良好的室温自修复性能(修复效率为74.8%)。通过打印路径的设计,获得具有导电各向异性的凝胶构件。将打印构件应用于皮肤传感器,能够实时监测人体手指的运动状态。
以水-乙二醇为基液,通过两步法制备了质量分数为0.1%的γ-Al2O3纳米流体。考察了乙二醇体积分数、分散剂质量分数及种类、超声时间对纳米流体稳定性的影响。结果表明,乙二醇体积分数为35%时更适用于水-乙二醇基纳米流体的制备;质量分数为0.2%的阿拉伯树胶(GA)可有效提高γ-Al2O3纳米颗粒在水-乙二醇基液中的分散稳定性;超声30 min即可改善纳米流体的稳定性。最后评价了纳米流体的热物性,当与基液水浴加热到60℃时,水-乙二醇基γ-Al2O3纳米流体的导热性能提升幅度最大,为基液的1.35倍;在20~60℃加热过程中,Al2O3乙二醇基纳米流体黏度最低达0.97 mPa·s,所制备的纳米流体可适合用于流动换热。
采用混捏法制备了添加不同质量分数氧化钼的Raney Ni-Al2O3吸附剂,并利用XRD、BET、SEM、XPS等手段对吸附剂进行表征,采用连续固定床反应装置评价吸附剂的脱硫性能。结果表明,当氧化钼负载量为1%时,Raney Ni-Al2O3吸附剂吸附活性最强,比表面积和孔径均达到最大,分别为68.45 m2/g、15.24 nm。此时Raney Ni-Al2O3吸附剂在固定床反应器中对苯中噻吩的脱硫性能最高,饱和硫容达到最大,为35.17 mg/g。MoO3添加量过高时会使吸附剂中的镍产生NiMoO4晶相,堵塞吸附剂表面孔道,骨架镍海绵状结构特征不再明显,吸附活性大大降低。与未改性的Raney Ni-Al2O3吸附剂相比,添加1% MoO3后的吸附剂表面分布更多的金属镍和氧化镍。
以水玻璃和ZSM-5母液制备的硅胶为硅源、ZSM-5分子筛为晶种,采用水热合成法制备了ZSM-5分子筛。研究了ZSM-5母液制备硅胶的影响因素以及硅胶加入量、Na2O/SiO2摩尔比、H2O/SiO2摩尔比和晶化温度对ZSM-5分子筛的合成及晶貌的影响。结果表明,利用ZSM-5母液制备的硅胶可以制备出结晶度>95%、比表面积>350 cm2/g、均一、单分布、粒径在1~2 μm之间的ZSM-5分子筛;随着投料碱度的降低或水量的增加,ZSM-5分子筛的晶貌由单晶向孪晶变化;随着晶化温度的升高,晶化时间缩短,晶貌由孪晶向单晶变化,ZSM-5分子筛倾向于团聚生长。利用ZSM-5分子筛制备的丙烯助剂使用性能优异,HZ-14的液化气产率、丙烯产率和液化气中丙烯质量分数分别为24.89%、8.66%和34.8%,说明均一、单分散、晶型为孪晶的ZSM-5分子筛使用性能更加优异。
设计制备了一种三苯胺三唑类荧光增强型硫化氢(H2S)探针SZJ,通过紫外和荧光分析法对SZJ的光学性质进行探究,并通过元素分析、HR-MS、1HNMR和用卡13CNMR对其结构进行表征。在SZJ (1×10-5 mol/L)的CH3CN-H2O (体积比6∶4,10 mmol/L HEPES,pH=7.4)溶液体系中,SZJ对H2S展示出优异的选择性、抗干扰性和灵敏度。荧光光谱分析发现,只有在SZJ的溶液体系中加入H2S (1×10-4 mol/L)时才显示出极强的黄绿色荧光,加入其他阴离子并无响应。并且探针SZJ可通过裸眼检测水样中的H2S,具有潜在的应用价值。
在Clark-Lubs缓冲溶液中,基于酒石酸泰乐菌素与阳离子甲基紫试剂发生电荷转移反应,建立了三波长叠加共振光散射法(TRLS)测定酒石酸泰乐菌素含量的新方法。研究发现,在实验条件下,共振光散射图谱中会产生3个特征散射峰,分别在322、510、628 nm。在322、510、628 nm处,酒石酸泰乐菌素的质量浓度都在0.04~0.2 mg/L内呈线性关系;相关系数分别为0.999 4、0.999 5、0.999 2;检出限分别为0.036、0.040、0.038 mg/L。而采用三波长叠加法测定时,酒石酸泰乐菌素的质量浓度在0.04~0.2 mg/L内呈线性关系,相关系数为0.999 9,检出限为0.013 mg/L,检出限为单波长检测法的3倍。因建立的TRLS新方法简便、省时、灵敏度高,故可用于酒石酸泰乐菌素含量的大批量检测。