机械力化学法超疏水改性叶蜡石的研究
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土 壤(Soils), 2009, 41 (4): 525~533凹凸棒石环境矿物材料的制备及应用①干方群1,2, 周健民1*, 王火焰1, 杜昌文1, 陈小琴1(1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;2 中国科学院研究生院,北京 100049)摘要:机械力改性、物理改性和化学改性是凹凸棒石环境矿物材料制备的3种主要改性方法。
机械力改性法和物理改性法工艺简单,化学改性法效率高且在实际生产中应用较多,但仅仅依靠一种改性作用目前尚难以满足环境应用领域对凹凸棒石矿物物理性能和化学性能的要求。
因此,深入系统地研究凹凸棒石环境矿物的基本性能,揭示环境矿物的净化机理,提出进一步提高环境矿物净化性能的改性工艺,将有利于进一步扩大其应用领域。
关键词:凹凸棒石黏土;环境矿物材料;机械力改性;物理改性;化学改性中图分类号: X52;P579凹凸棒石黏土是以凹凸棒石为主要矿物组成的一种天然非金属黏土[1]。
凹凸棒石(attapulgite),又称坡缕石或坡缕缟石(palygorskite),是具层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,属硅酸盐类,层状硅酸盐亚类,黏土矿物族[1]。
凹凸棒石的理想结构式是Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4 · 4H2O,具2∶1 型结构,内部多孔道,内外表面发达,但它没有连续的八面体片,与典型的2∶1 型结构不同,它的主要特性是具有平行纤维隧道孔隙,且孔隙体积占纤维体积的 1/2 以上,持水性强,但不具膨胀性,阳离子交换量也非常低[2]。
我国这类矿种发现和利用较晚,1976 年在江苏六合发现国内首例凹凸棒石黏土矿,之后在全国 14 个省区发现凹凸棒石黏土矿点[3]。
目前我国已是凹凸棒石黏土的主要资源国和生产国之一,江苏和安徽凹凸棒石黏土早已开采,并有系列产品问世,但与国外相比差距较大。
由于凹凸棒石特殊的晶体结构和性质,使之具有特殊的应用性能,例如胶体性能、吸附性能、补强性能和载体性能等,可广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域[4]。
钼插层水滑石-超疏水复合涂层的制备及其在镁合金防腐蚀中的应用邰余;傅佳骏【摘要】采用共沉淀和水热合成法在AZ31B镁合金上制备了MgAl-LDH-MoO42-水滑石(LDH)涂层,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱仪(FT-IR)对其形貌进行表征.采用电化学方法分析了试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡数天后的腐蚀行为.结果表明:MgAl-LDH-MoO42-涂层均匀、连续地生长在AZ31B镁合金表面;作为缓蚀剂的钼酸根离子成功插入层间,在腐蚀性氯离子环境中响应释放,具有良好的缓蚀性能和离子交换性能.此外,采用FDTS(1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷)对水滑石涂层表面进行的疏水改性处理,进一步延长了水滑石涂层的寿命.%MgAl-LDH-MoO42 layered double hydroxide (LDH) coating was deposited on AZ31B magnesium alloy by coprecipitation and hydrothermal method.X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform-infrared spectoscopy (FT-IR) were used to characterize the morphology of thecoating.Electrochemical methods were used to analyze the corrosion behavior of specimens immersed in 3.5 % (mass fraction) NaCl solution for several days.The results showed that MgAl-LDH-MoO42-coating grew uniformly and continuously on the surface of AZ31B magnesium alloy.The molybdate ion as corrosion inhibitor was successfully inserted into the interlayer and released in corrosive chloride ion environment with good corrosion inhibition performance and ion exchange performance.In addition,hydrophobic modification of the surface of hydrotalcite coatingwith FDTS (1H,1H,2H,2H-Per fluorodecyltriethoxysilane) further extended the life time of the hydrotalcite coating.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】5页(P202-206)【关键词】水滑石(LDH);涂层;缓蚀剂;镁合金【作者】邰余;傅佳骏【作者单位】南京理工大学化工学院,南京210094;南京理工大学化工学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】TG174.4水滑石是一种层状双氢氧化物(Layered double hydroxide,简称LDH),由带正电的金属层板与层间阴离子通过有序自组装形成(见图1)。
第48卷第8期2019年8月Vol.48,No.8August,2019当代化工Contemporary Chemical Industry磁性超疏水聚氨酯海绵的制备及其性能研究张雪梅打王航1,郝彬彬I,王广2(1.延安大学化学与化工学院.陕西省化学反应工程重点实验室.陕西延安716000;2.宁夏百川新材料有限公司.宁夏银川750409)摘要:随着世界工业化进程的不断推进,各个产业含油污水排放量日益增加,严重破坏生态系统。
近年来,由于超疏水材料特殊的表面效应,将其应用于油水混合物的分离领域已成为研究的热点。
采用浸渍法对聚氨酯海绵表面进行疏水改性,通过对四种主要因素考察,优选出最佳制备工艺:将O.lg纳米Fe,O*超声分散于海绵表面,再用4%(wt)的硬脂酸溶液对其进行表面改性18h.经90°C热处理6h后即可得到磁性超疏水海绵。
该材料水接触角高达158。
,且可通过磁铁进行回收和驱动,在油水混合物的连续分离中表现出优异的性能,对开发新型油水分离材料具有重要的研究意义和实用价值,关键词:超疏水;磁性材料;聚氨酯海绵;连续油水分离中图分类号:TQ319文献标识码:A 文章编号:1671-0460(2019)08-1714-04Study on Preparation and Properties of MagneticSuperhydrophobic Polyurethane SpongesZHANGXue-mei',WANG Hang',HAO Bin-bin',WANG Guang(1.Shaanxi Key Laboratory of Chemical Reaction Engineering,Yan'an University,Shaanxi Yan'an716000,China;2.Baichuan New Materials Co.Ltd.,Ningixa Yinchuan750409,China)Abstract:With the development of world's industrialization,the emission of oily sewage from various industries is increasing,which severely damages the ecosystem.In recent years,the application of superhydrophobic materials to the separation of oil/water mixtures has become a hot spot.In this paper,the immersion method was used for hydrophobic surface modification of polyurethane sponge.Four main influence factors were investigated to optimize the preparation process.The results showed that,when0.1g Fe3O4was ultrasonically dispersed on the surface of the sponge,and then it was modified with4%(wt)stearic acid solution for18h,the magnetic superhydrophobic sponge was obtained after heat treating at90°C for6h.The water contact angle of the material can reach158°,and it can be recycled and driven through the magnet.The material can show excellent performance in continuous separation of oil-water mixture,so it has important research significance and practical value for the development of new oil-water separation materials.Key words:Superhydrophobic:Magnetic material;Polyurethane sponge;Continuous oil-water separation随着工业化的发展,工业含油废水排放量的增加和海上石油泄露事件的频繁发生,使海洋受到了严重的污染%传统的油水分离材料多是些吸附性材料,油水分离的效率低.难以回收利用,近年来人们针对这些问题设计出了超疏水材料。
耐核辐射超疏水复合涂层的制备及性能研究任福乐;张衍;刘育建;方俊【摘要】采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂为基体,纳米二氧化硅(SiO2)、微米钨粉(W)为填料制备耐核辐照超疏水涂层.研究了PDMS用量、纳米粉体的用量对涂层接触角、表面结构、耐核辐照性能的影响规律.研究表明:PDMS含量为30 wt%时,改性环氧树脂涂层的水接触角达到最大.纳米二氧化硅和微米钨粉的引入可有效增加了涂层的粗糙度,使水接触角高达157°,滚动角小于7°,实现荷叶自清洁效果.该自清洁涂层的附着力为5B,硬度高达6H.涂层经过107 rad辐照后,仍具自清洁能力,显现出良好的耐辐照稳定性.【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】7页(P1983-1989)【关键词】超疏水;自清洁;微纳结构;辐照稳定性【作者】任福乐;张衍;刘育建;方俊【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ6380 引言核电站内部设备维护作业处于放射性环境中,存在大量的α、β、γ和中子射线等,在清理核电站长期积累的放射性粉尘等污染物时,清理困难,所以去污是核电站设备运行中不可缺少的环节[1-2]。
如何能够降低污染物的附着,减轻污染物的清理难度是目前核电站去污遇到的主要问题。
超疏水涂层是指涂层与水的接触角大于150°,滚动角小于10°,具有自清洁、防腐蚀、油水分离等作用,在建筑、生物医药方面都有广泛的应用[3-6]。
增强PDMS在仿生超疏水材料制备中的应用赵永刚;杨小敏;钟铧均;刘建平【摘要】研究了高岭土增强的聚二甲基硅氧烷(PDMs)在仿生超疏水材料制备中的应用.以增强PDMS为软模板,通过软刻蚀中的微模塑方法复制了荷叶表面的微-纳复合结构信息,进一步通过热模塑制备出具有与荷叶表面相同信息的高密度聚乙烯(HDPE)超疏水表面,其接触角高达156°.还讨论了高岭土掺杂量对PDMS的力学性能、溶胀性能的影响,为此法在其它高聚物表面的实际应用提供了实验依据.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2009(026)006【总页数】4页(P83-86)【关键词】聚二甲基硅氧烷;高岭土;荷叶;超疏水【作者】赵永刚;杨小敏;钟铧均;刘建平【作者单位】华东交通大学,基础科学学院,江西,南昌,330013;华东交通大学,基础科学学院,江西,南昌,330013;华东交通大学,基础科学学院,江西,南昌,330013;华东交通大学,基础科学学院,江西,南昌,330013【正文语种】中文【中图分类】O634.4浸润性是固体表面的一个重要特性,而超疏水性一般指与水的接触角在150°以上。
在自然界中,以荷叶为代表的植物叶片表面的超疏水现象引起了人们广泛的关注,研究发现,这类植物叶片表面具有的微米结构和纳米结构相结合的阶层结构是引起超疏水的根本原因[1]。
从此,研究人员开始制备或制造与荷叶表面具有相同或类似的微观结构的超疏水表面[2~4]。
其中,软刻蚀技术在微观结构复制领域有着良好的理论与应用基础,但研究也发现,作为软刻蚀技术核心的PDMS软模板转移微结构过程中表面会发生坍塌,使得转移效率大大降低[5~7]。
本文通过在PDMS中掺杂高岭土对其进行改性,试图增强其力学性能,并用增强PDMS 为软模板,以接触角为判别标准,通过系列试验找到复制效率最高的制备条件,为其在仿生超疏水材料制备中的应用提供实验依据。
1.1 试剂与仪器新鲜荷叶(采摘自学校附近湖泊中);聚二甲基硅氧烷PDMS(Sylgard 184,由主剂A与固化剂B两组分构成,美国Dow Corning公司);高岭土(化学纯,平均粒度5 μm,天津大茂化学试剂厂);甲苯和丙酮(分析纯,上海化学试剂公司);高密度聚乙烯HDPE(M600L,印度Haldia石油公司)。
超疏水涂层应用于空调换热器的实验研究叶向阳;武滔;刘奕燎【摘要】换热器结霜会引起空气源热泵机组制热性能下降,影响系统的安全稳定运行.延缓换热器结霜,对提升机组低温制热性能,改善室内热舒适性,保证机组可靠运行具有重要的实际意义.本文利用空气焓差实验台,在2/1℃干湿球温度,换热器迎面风速1.5m/s的条件下,对使用亲水涂层和超疏水涂层的换热器进行了结霜/融霜过程的对比实验.实验结果表明,超疏水涂层在抑制换热器表面霜层生成,延缓结霜周期,提升低温制热量方面具有明显优势.使用超疏水涂层的换热器比亲水涂层的结霜周期延长了87.5%,低温抉热量提高了8.4%.本文对空气源热泵机组的设计和运行具有参考价值.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P66-69)【关键词】空气源热泵;翅片管换热器;超疏水涂层【作者】叶向阳;武滔;刘奕燎【作者单位】广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311;广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311【正文语种】中文0 引言室外翅片管换热器结霜会引起空气源热泵机组制热性能下降,影响系统的安全稳定运行。
延缓空气源热泵机组室外换热器结霜,对提升机组的低温制热性能,改善室内的热舒适性,保证机组的可靠运行具有重要的实际意义。
超疏水涂层仿生荷叶效应,在抑制冷表面结霜方面具有独特优势,是空调热泵领域的研究热点[1]。
日本学者Yoshihiko和Norihisa[2]对使用不同涂层处理的翅片换热器进行了对比实验研究,结果表明使用疏水涂层的换热器其结霜周期是未经涂层处理换热器的3倍。
梁彩华、汪峰[3]等对超疏水翅片表面的抑霜机理和融霜特性做了大量可视化实验研究工作,提出增大疏水表面的接触角和减小滚动角有利于抑霜和化霜过程。
刘清江[4]等对自然对流条件下疏水涂层和普通亲水表面的结霜过程做了对比研究,实验研究结果表明,使用疏水涂层有效延长了表面结霜的速度,减少了霜层的厚度。
重晶石表面改性研究进展
朱福生;杨振;熊芳;王家奎;高锋;冯晓琴;黄宏升
【期刊名称】《化工矿物与加工》
【年(卷),期】2022(51)12
【摘要】重晶石具有密度大、化学性质稳定、无毒、易吸收辐射等优点,因而应用广泛。
表面改性是提升重晶石性能并拓展其应用范围的重要手段,系统介绍了重晶石表面改性的3种方法:表面化学包覆法、机械力化学法、化学沉积法,以及3类表面改性剂:有机表面改性剂、无机表面改性剂、复合表面改性剂;总结分析了重晶石表面改性机理,并指出了重晶石表面改性方法及表面改性剂的未来研究方向。
【总页数】7页(P46-52)
【作者】朱福生;杨振;熊芳;王家奎;高锋;冯晓琴;黄宏升
【作者单位】贵州理工学院化学工程学院;贵州省普通高等学校能源化学特色重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TD985
【相关文献】
1.重晶石超细粉体的表面改性与应用
2.重晶石表面改性工艺
3.硬脂酸系列对天然重晶石粉末的表面改性
4.重晶石粉末表面偶联剂改性和表征
5.重晶石表面疏水改性对表面能与颗粒分散性的影响
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丙烯酸酯/石蜡共混乳液处理材疏水性研究∗蒋 军1,2陈钰鹏2曹金珍2梅长彤1(1.南京林业大学材料科学与工程学院,南京 2100372.北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室,北京 100083 )摘要:针对石蜡和丙烯酸(酯)在木材防水改良应用方面的优势和不足,提出了利用丙烯酸酯乳液共混改性石蜡乳液。
探究丙烯酸酯乳液对复合乳液成膜性及其对复合乳液处理材疏水性能的影响。
考察了复合乳液粒径、离心稳定性、成膜性以及处理材吸水率、表面润湿性和尺寸稳定性等。
研究结果表明: 1)复合乳液可被用于木材浸渍改性处理,复合乳液平均粒径约180.0 nm。
2) 相比于石蜡乳液处理,复合乳液中丙烯酸酯乳液可协助石蜡在处理材内部形成有效疏水膜层,提高木材疏水性和尺寸稳定性。
关键词:木材改性; 丙烯酸酯乳液; 石蜡乳液; 疏水性中图分类号:TQ423.92; TS652 文献标识码:A 文章编号: 1001-5299 (2019) 02-0009-05DOI:10.19531/j.issn1001-5299.201902002Hydrophobicity of Wood Treated by Acrylate/Paraffin Blending EmulsionJIANG Jun1,2 CHEN Yu-peng2 CAO Jin-zhen2 MEI Chang-tong1(1. College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China2. MOE Key Laboratory of Wooden Materials Science and Application, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China) Abstract: Based on the advantages and disadvantages of paraffin and acrylate emulsion used in wood modification of water resistant, acrylate emulsion was used to modify paraffin emulsion via the blending method. The effect of acrylate emulsion on film-forming of the blending emulsion and hydrophobicity of its treated wood were discussed. The properties, namely, particle size, centrifugal stability and film formation of blending emulsion as well as water absorption, surface wettability, and dimensional stability of treated wood were investigated. The results showed that (1) The blending emulsion could be used in wood treatment with the particle size of 180.0 nm. (2)Compared with the wood treated by paraffin emulsion, wood treated by the blending emulsion showed significant improvement on hydrophobicity and dimensional stability due to the formation of hydrophobic film in wood with the presence of acrylate.Key words: Wood modification; Acrylate emulsion; Paraffin emulsion; Hydrophobicity木材是一种天然可再生的环境友好型材料,其纹理美观、易于加工和强重比高等特性得到了人们的广泛青睐[1]。
大 学 化 学Univ. Chem. 2022, 37 (5), 2112004 (1 of 8)收稿:2021-12-01;录用:2022-01-06;网络发表:2022-04-15*通讯作者,Email:**********************•化学实验• doi: 10.3866/PKU.DXHX202112004 行走的“红绿灯”——拨水剂的制备孙贝贝*,王阳慧,高申虹绍兴文理学院化学化工学院,浙江 绍兴 312000摘要:物体表面的润湿性能与其表面特殊的微观几何结构和理化性能相关,是固体表面一种重要的特征,可用接触角的量化值衡量。
润湿性不仅影响自然界的动植物生命活动,在人类的日常生活中的应用也十分广泛。
本科普实验通过展示自然界中荷叶、水黾等生物的超疏水表面,对超疏水原理进行阐述,以帮助人们了解生活中超疏水材料的由来和发展。
然后,利用溶胶-凝胶法制备超疏水材料,并进行对比实验以展示疏水效果。
最后,我们将基于靛蓝胭脂红变色的“红绿灯”实验在超疏水材料上进行绘画展示,让人们亲身感受化学之美、化学之趣,并以此激发其对化学的兴趣,引发人们对材料科学的探索和思考。
关键词:表面润湿性;超疏水材料;靛蓝胭脂红;科普实验;趣味实验中图分类号:G64;O6Walking “Traffic Light”: Preparation of Superhydrophobic MaterialsBeibei Sun *, Yanghui Wang, Shenhong GaoCollege of Chemistry and Chemical Engineering, Shaoxing University, Shaoxing 312000, Zhejiang Province, China.Abstract: The wettability of the solid surface is related to its microgeometry and physicochemical properties, which is determined by both the specific micro-geometry structure of the surface and the physicochemical properties of surface chemicals. The wettability is an important feature of the solid surface and can be measured quantitatively by the contact angle. It not only directly affects life activities of both animals and plants in nature, but also plays an important role in both human’s daily life and industrial and agricultural production. The wettability of a solid surface can be measured by the contact angle of water. This popular science experiment discusses the superhydrophobic surface of lotus leaf, water strider and other living things, and expounds the principle of superhydrophobicity, so as to help people understand the origin and development of superhydrophobic materials in life. The superhydrophobic material was prepared by sol-gel method, and its superhydrophobic property was compared with the control surface. Finally, we carried out “traffic light” experiment by employing indigo carmine on the superhydrophobic material for people to feel the beauty and interest of chemistry, so as to stimulate their interest in chemistry, and further lead people to explore and think about the material science.Key Words: Surface wettability; Superhydrophobic material; Indigo carmine; Popular science experiment;Interesting experiment“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,荷花虽然生长在淤泥里,但是它的叶子却几乎永远保持洁净;“苍苍芳草色,含露对青春”,圆滚滚的露珠在芳草上摇摇欲坠,彰显着无限生机;“白毛浮绿水,红掌拨清波”,雁鸭及鹅类动物能够在河面戏水玩耍,得益于其羽毛上特殊的结构。