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关键词： 聚多巴胺   聚偏氟乙烯膜   相转化法   亲水性   有机染料  

摘要： 为提高聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)超滤膜对有机染料的抗污染性,以聚多巴胺(polydopamine,PDA)为改性剂,分别以聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)、氯化锂(lithium chloride,LiCl)为致孔剂,通过相转化法制备了PDA改性PVDF超滤膜(PDA/PVDF膜),研究对比了PDA质量分数对2种不同致孔剂所制作的PDA/PVDF膜微结构、断裂强度、染料截留率以及抗污染性能的影响,以及PDA/PVDF膜对中性红、活性艳橙K-NG和分散深蓝HGL等3种有机染料溶液的渗透分离性能。结果表明:随着PDA质量分数的增加,膜的孔隙结构得到了改善,添加PVP的PDA/PVDF膜平均孔径明显增大,并且膜的亲水性得到了显著提升,其中添加PVP的PDA/PVDF膜接触角降低了24.6%;PDA的加入可极大提高PDA/PVDF膜纯水通量与染料截留率,以PVP为致孔剂的PDA/PVDF膜纯水通量远大于以LiCl为致孔剂的PDA/PVDF膜,以LiCl为致孔剂的PDA/PVDF膜对3种染料的截留效果更好,且其对分散深蓝HGL截留率可达87.05%;PDA的加入在一定程度上提高了膜的抗污染性能,2种致孔剂的PDA/PVDF膜均对活性艳橙K-NG有着较高的通量恢复率,以PVP为致孔剂的PDA/PVDF膜在PDA质量分数为1.6%时,对活性艳橙K-NG的通量恢复率达到最大值94.1%。

关键词： 镧基金属有机框架   有机配体   溶剂热法   刚果红   吸附性能  

摘要： 文章采用六水合硝酸镧作为金属离子源,分别与对苯二甲酸(BDC)、均苯三甲酸(BTC)、均苯四甲酸(PMA)以及4,4'-联苯二甲酸(BDA)4种不同的有机配体结合,通过溶剂热法成功制备了一系列镧基金属有机框架(La-MOF)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及比表面积与孔隙度分析(BET)等表征手段,研究了不同有机配体所合成La-MOF的物理化学性质。此外,通过批量实验探讨了pH、温度、接触时间以及多次循环对吸附刚果红(CR)性能的影响,并推导了相应的反应机理。结果表明,4种La-MOF的吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型。通过等温线模型拟合,得到4种材料的饱和吸附容量分别为La-BDC(2249.56 mg/g)>La-PMA(1864.40 mg/g)>La-BTC(1632.87 mg/g)>La-BDA(1037.52 mg/g)。综合分析显示,La-BDC具有更佳的综合吸附性能,其吸附机理主要涉及氢键、π-π键作用以及静电相互作用,但其在循环利用性方面表现出一定的不足。

关键词： tin phosphide iodide   inorganic double-helix semiconductor   photocatalyst   visible light   dye degradation  

摘要： As the first carbon-free double helical semiconductor at an atomic scale,tin phosphide iodide(SnIP)has garnered growing interest due to its high structural flexibility,band gap in the visible spectrum range,and non-toxicity.Herein,we report the chemical vapor transport synthesis of SnIP nanowires(NWs).The photocatalytic activity of SnIP NWs was evaluated through the degradation of two representative toxic dyes,methylene blue(MB)and malachite green(MG),under visible light irradiation(λ>400 nm).These NWs exhibited notable photocatalytic efficiency,achieving degradation rates over 97%for MB and 95%for MG within 100 min of visible light exposure.The degradation data align well with a pseudo-first-order reaction kinetics model for both dyes,with rate constants of 0.0347 and 0.0295 min^(−1).Furthermore,the synthesized catalyst demonstrated exceptional stability and recyclability,maintaining its efficient performance till six duplicate operations cycles.Scavenger testing indicated that holes and OH radicals were the main active species driving the dye’s photodegradation.The unusual photocatalytic efficiency can be attributed to their favorable band gap within the visible spectrum range and unique onedimensional structure.The results demonstrate that the SnIP NWs offer a promising choice for eco-friendly dye photodegradation.

关键词： 天然植物染料   纺织品染色   提取方法   表征手段   研究进展  

摘要： 染整加工是赋予纺织品高附加值的关键环节,正朝着绿色、环保、可持续的方向发展。天然植物染料因具有环境友好、可生物降解、可将染色织物功能化等特点,备受行业关注。文章从纺织品染色用天然植物染料的分类及化学结构分析出发,以研究成果案例为中心,重点叙述植物染料的提取方法、优势和特点,并围绕实际染色过程需要,对天然植物染料的表征手段进行综合阐述,为天然植物染料的应用和开发提供借鉴和参考。

关键词： 药用高分子材料学   综合性实验设计   莪术多糖   提取纯化   鉴定分析  

摘要： 为培养学生掌握天然药用高分子材料学的技术及其原理,增强学生的科研实践能力,依托于高水平创新平台和实验中心,设计了“水溶性多糖的分离纯化”的天然高分子材料学综合性实验。实验内容包括莪术多糖的提取分离、纯化、鉴定和应用。该实验可以使学生掌握水溶性多糖提取分离、纯化、鉴定分析、数据处理等重要技能。实验设计使得学生对天然药用高分子材料学有更加深刻地理解,也能提高学生对科研实验的兴趣。

关键词： 分散染料   分类   进展   趋势  

摘要： 本文以偶氮分散染料为重点,按化学结构对分散染料进行了详细分类并加以介绍,给出了典型分散染料品种的化学结构。通过对分散染料发展的分析,总结了四点分散染料的发展趋势。

关键词： 定量结构性质关系   吲哚啉   最大吸收波长   多元线性回归  

摘要： 本文建立了吲哚啉染料最大吸收波长(λmax)的定量结构性质关系(quantitative structure property relationship,QSPR)模型,采用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)算法建立了QSPR模型,应用留一交叉验证和外部测试集验证这2种方法对模型的性能进行了评估。留一交叉验证的均方根误差(RMSE)、平均相对误差(MRE)和留一交叉验证相关系数,分别为38.808、4.65%和0.635。外部测试集验证中,RMSE、MRE和决定系数分别为31.109、3.84%和0.749。实验结果表明,所得模型具有良好的预测能力和稳健性,可用于吲哚啉染料λmax的预测,MLR可用于建立吲哚啉染料λmax的QSPR模型。

关键词： 光催化   C-TiO_(2)   溶剂热   核壳结构  

摘要： 化工、纺织印染与农药化肥等产业的蓬勃发展推动着人类社会的进步,但同时也给环境治理带来了巨大难题。目前,光催化降解局限于在特定波长下针对单一有机污染物进行降解,然而现实中的情况往往更复杂。因此,开发一种多功能光催化材料用于光催化降解不同有机污染物显得尤为重要。采用一步无模板溶剂热法合成了核壳结构的C-TiO_(2)复合材料前驱体,并在氩气气氛下煅烧得到高结晶度的C-TiO_(2)复合光催化材料。运用SEM、TEM、XRD和TG等表征手段对材料进行表征,结论如下:550℃煅烧时的样品为包含少量碳的高结晶度的锐钛矿相TiO 2,且550℃煅烧时的样品依然保持了完整的核壳结构。此外,C-TiO_(2)复合材料的比表面积高达85.69 m 2·g^(-1),平均孔径为16.4 nm以及孔体积为0.423 m 3·g^(-1)。在UV-Vis光照射下,C-TiO_(2)复合材料分别对罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)3种染料显示出增强的光催化降解活性。

关键词： 压敏染料   合成   苯酞   缩合   氧化   单晶分析  

摘要： 以对二甲氨基苯甲醛和间二甲氨基苯甲酸为原料,经过缩合、水解和氧化得到中间体6-二甲氨基-2-(4-二甲氨基苯酰)苯甲酸,其再与1-丁基-2-甲基吲哚发生缩合反应得到目标化合物3-(4-二氨基苯基)-3-(1-丁基-2-甲基-吲哚-3-基)-6-二甲氨基苯酞,4步反应总收率58%。目标化合物的结构经1HNMR和单晶测试确证。基于紫外-可见吸收光谱分析结果,结合理论计算,研究了该化合物的变色机理。结果表明,化合物在酸性条件下发生水解和消除反应,增加分子共轭,导致吸收光谱红移,是影响该化合物变色的关键因素。

关键词： 焦粉活性炭   染料   铁掺杂   结构调控   吸附  

摘要： 焦粉含碳量高,是一种制备活性炭的良好碳材料基体。但目前使用焦粉制备活性炭的方法成本较高,且对吸附性能的提升有限。针对上述问题,本论文以焦粉为原料制备活性炭,通过KOH和FeCl3·6H2O产生有效协同作用强化焦粉吸附能力,实现对有机染料的高效吸附。论文主要研究内容和结论如下: (1)以焦粉为碳源,KOH为活化剂,制备出焦粉活性炭(KCP)。BET和SEM结果表明焦粉活性炭的比表面积和总孔容积显著提升,表现为疏松的特征,具有丰富的微孔和介孔。TEM、XRD和Raman的分析结果表明KOH破坏了焦粉的碳微晶结构,使焦粉无定形碳含量和表面粗糙程度显著增高。XPS和FT-IR分析表明焦粉活性炭具有C-O、C=O、O-C=O和π-π*等一系列官能团。使用焦粉活性炭对亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)、甲基橙(MO)和刚果红(CR)进行吸附试验,吸附试验结果表明焦粉活性炭对四种染料的最大吸附量分别为104mg/g、318mg/g、59.1 mg/g、35mg/g。焦粉活性炭对四种染料的吸附动力学结果表明吸附过程符合准二级动力学模型,等温吸附试验结果表明吸附属于Langmuir等温吸附,是以化学吸附为主的单分子层吸附。根据热力学模型参数计算,升高温度可促进四种染料在焦粉活性炭表面的吸附。 (2)以焦粉为碳源,同时加入KOH和FeCl3·6H2O两种活化剂制备金属掺杂活性炭(ACP@Fe3C-1)。通过XRD分析发现活性炭中存在渗碳体,表明Fe成功掺入碳基体中,在活性炭中形成了 Fe3C/C结构。改性后ACP@Fe3C-1的物理和化学性质发生了明显变化,其电负性增强,孔结构得到显著优化。ACP@Fe3C-l的比表面积、总孔容积与焦粉活性炭相比分别增加了 70.3%和57.1%。此外,ACP@Fe3C-1孔隙结构的发展主要朝着形成较大微孔和窄中孔的方向进行,构成了由微孔、中孔和大孔组成的互连良好的迁移通道,这为吸附质分子提供了有效的穿透和迁移通道。ACP@Fe3C-1对四种染料的吸附机理除了氢键相互作用和静电相互作用外,引入的Fe金属位点能与有机染料表面的活性基团通过键合力较强的Lewis酸碱作用形成金属络合物。吸附试验结果表明在适宜的条件下ACP@Fe3C-1对MB、MG、MO、CR的最大单层吸附能力分别为180.44 mg/g、475.5 mg/g、107.4 mg/g、48.3 mg/g,与焦粉活性炭的吸附能力相比分别提升了 73.3%、49.6%、81.7%和38%。对比其它同类型煤基活性炭和部分生物质活性炭的吸附能力,ACP@Fe3C-1吸附能力优异,是一种开发潜力大的染料去除吸附剂。