介孔氧化铬材料论文-刘天适

介孔氧化铬材料论文-刘天适

导读:本文包含了介孔氧化铬材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:介孔氧化硅材料,制备,固化,水泥浆体

介孔氧化铬材料论文文献综述

刘天适[1](2019)在《介孔氧化硅材料的制备及其在水泥浆体中固化氯离子性能研究》一文中研究指出混凝土结构由于耐久性不足,未达到设计寿命即发生病害,产生严重事故的现象十分普遍。氯离子侵蚀是导致混凝土结构耐久性破坏的主要原因,提高混凝土结构抗氯离子侵蚀的能力,对提高混凝土的耐久性具有相当大的现实意义。添加矿物掺合料是提高混凝土抗氯离子侵蚀的传统方法之一,大部分矿物掺和料仅从密实孔结构方面延缓了氯离子在混凝土内部的传输,从化学固化(吸附)氯离子的角度研究新功能材料有相当大的探索空间。介孔氧化硅材料作为一种新型无机功能材料,具有超高比表面积、大孔容、形貌及尺寸可控等特点,在化学吸附领域的应用十分广泛。而对于其在水泥浆体中吸附氯离子的研究尚为空白。为探索在水泥基中固化氯离子性能优异的材料,本文研究了介孔氧化硅材料在水泥浆体中固化氯离子的性能。本文采用水热法合成了一系列不同孔隙特征的介孔氧化硅材料,对其进行了结构表征,研究了其在水溶液中对氯离子的吸附性能,遴选出吸附效果最佳的材料;研究了温度、吸附剂浓度、氯离子浓度、pH值对其吸附氯离子能力的影响;分析了该吸附过程的吸附动力学以及吸附热力学;研究了不同龄期,不同氯离子浓度条件下,介孔氧化硅材料在水泥净浆以及水泥砂浆中对氯离子的固化能力。主要研究成果包括:(1)采用水热法成功合成SBA-15、MCM-41、KIT-6叁种介孔氧化硅材料。表征结果表明MCM-41比SBA-15以及KIT-6具有更多的较小介孔,孔道结构更不规整,比表面积更大,达到1036 m~2/g。(2)在30℃,pH为6的情况下,MCM-41、SBA-15和KIT-6均在2h后达到吸附平衡,叁者在水中对氯离子的吸附能力,MCM-41明显高于其他两种;MCM-41在水中对氯离子吸附的最优工艺条件是:温度为55℃,pH值为6,吸附时间为2h,Cl~-浓度为584mg/L,吸附剂浓度为1.0g/L,此时最大吸附量为188.18mg/g;MCM-41对氯离子的吸附动力学符合准二级动力学方程,属于复合吸附过程。吸附等温线更符合Langmuir方程。(3)MCM-41对氯离子的吸附性能,在水溶液中最佳,在水泥浆体中吸附效果略低于在水中的吸附效果,在水泥砂浆中的吸附效果略低于在水中的吸附效果;养护龄期越高,MCM-41在水泥浆体(净浆、砂浆)中对氯离子的固化量越高;随着水泥浆体(净浆、砂浆)中氯离子浓度上升,MCM-41对氯离子的吸附量相应上升。(本文来源于《南华大学》期刊2019-05-01)

周晓馨[2](2018)在《铁锰氧化物/介孔氧化硅复合材料对水中砷的吸附性能及机理研究》一文中研究指出砷污染是亟待解决的全球性环境问题之一,受到研究者的广泛关注。吸附法因其操作简便、高效、经济等优点,已逐步成为砷污染处理中的主要技术之一。在众多吸附材料中,铁锰氧化物(FeMnOx)具有高效的吸附除砷性能,然而共沉淀法制备的铁锰氧化物由于颗粒细、易团聚、难分离、缺乏良好的孔洞结构等缺点限制了其在实际砷污染治理中的工程应用。本论文采用比表面积大、水热稳定性高的介孔氧化硅(SBA-15介孔分子筛)作为载体负载铁锰氧化物,制备出铁锰氧化物介孔氧化硅复合材料FeMnOx/SBA-15,并通过中低温煅烧处理进一步稳定和优化铁锰氧化物的形态,有效提高了其对砷的吸附能力和分离效果。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、X光电子能谱表征(XPS)等分析手段,对制备的FeMnOx/SBA-15复合材料进行了形貌结构、分散效果、化学组成的分析,发现FeMnOx/SBA-15复合材料中铁锰氧化物颗粒的分散性良好,均匀分布于SBA-15表面。在选取的350 ℃煅烧条件下,体系中的锰元素始终以MnO2非晶质形态负载在材料的表面,而铁氧化物中大部分为对砷具有高效吸附性能的无定形态,少部分为α-Fe2O3结晶态。在该煅烧温度下,制备所得的复合材料稳定性好,机械强度高,具有较高的比表面积(596m2 g-1),且孔径大,反应活性位多,其理化特征为砷的吸附奠定了良好的基础。在筛选最优FeMnOx负载率、铁锰摩尔比的实验中发现,当FeMnOx的负载率为45%,nFe:nMn = 3:1时,复合材料具有优越的吸附性能,在初始砷浓度为7.0 mg L-1的条件下,对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附容量分别高达61.29 mg g-1和67.68 mg g-1(以 FeMnOx 计)。吸附等温线拟合结果表明,Freundulich模型能够较好地描述吸附材料FeMnOx/SBA-15对As(Ⅲ)的吸附行为,而对As(Ⅴ)的吸附则采用Langmuir等温模型进行拟合更为合适。复合材料FeMnOx/SBA-15对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附在反应开始的2h内急速增长,后逐渐减缓并于12小时内达到平衡,其过程均符合准二级动力学方程(R2=0.9997和0.9993)。经过煅烧处理后,材料稳定性良好,FeMnOx/SBA-15中铁、锰在酸性环境下溶出量显着降低。考察共存离子和天然有机物对FeMnOx/SBA-15除砷效果的影响时发现,SO42-、HA的存在和离子强度的改变对材料除砷效率几乎无影响,而PO43-对砷的去除具有明显的抑制作用。此外,材料还具备优良的重复利用性和再生性能,为吸附剂的工程应用奠定了良好的基础。通过对比材料中铁/锰元素所呈价态、形态及其对应的除砷性能发现,中低温煅烧处理后的材料具有较大的比表面积和优越的砷吸附效果,而随着煅烧温度的升高,复合材料中铁氧化物结晶态结构愈发明显,材料比表面积减小,除砷效果相应下降。从考察体系中铁锰氧化作用的实验可得,体系中的MnO2可以将As(Ⅲ)氧化为As(V),无定形态的铁氧化物对As(V)的去除具有至关重要的作用,而SBA-15对水中砷几乎无去除效果,主要起到分散铁锰氧化物的功能。通过测定材料吸附As(V)前后的pHpzc证实了 As(V)可以通过配位体交换,取代在FeMnOx/SBA-15表面的羟基基团,形成带负电荷的内层络合物,属于内层专性吸附。此外,利用表面络合模型拟合描述不同pH值条件下As(V)的吸附形态的变化过程,并推断了实验设定环境条件中砷在吸附剂表面的主要吸附形态。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-06-01)

陈帅[3](2018)在《纳米零价铁@介孔氧化硅核—壳结构材料去除地下水中1,1,1-叁氯乙烷》一文中研究指出氯代烃是典型的土壤地下水有机污染物,对人类健康与生态环境安全造成严重危害。纳米零价铁(NZVI)由于其电负性强、比表面积大、反应活性高,能有效去除土壤地下水中氯代烃。但NZVI由于其自身的固有磁性及较高的表面能,在实际应用中容易团聚成较大颗粒,大大降低了其在水中的分散性、在土壤多孔介质中的迁移性以及去除氯代烃的性能。合成出一种基于NZVI并具有改进的分散性、迁移性及氯代烃去除性能的材料具有重要意义。本研究采用化学还原和改进的Stober法制备纳米零价铁@介孔氧化硅(NZVI@mSiO2)核-壳结构材料。考察了不同反应时间及硅源前驱体添加量对NZVI@mSiO2结构的影响。对比研究了 NZVI@mSiO2与NZVI的结构、形貌、表面特性、热稳定性、在水中的分散性以及在极性和非极性溶剂中的悬浮稳定性。构建了模拟土壤环境,对比研究了NZVI@mSiO2与NZVI的迁移性。构建了模拟地下水流动环境,对比研究了 NZVI@mSiO2与NZVI处理以1,1,1-TCA为模式氯代烃的模拟污染地下水和某农药厂场地的实际氯代烃污染地下水的性能,并分析了 1,1,1-TCA的降解途径。采用以1,1,1-TCA为模式氯代烃的模拟污染地下水,考察了操作和溶液化学条件包括粘土、pH值、离子浓度、有机质对mSiO2吸附1,1,1-TCA行为的影响,研究了操作和溶液化学条件包括pH值、NZVI@mSiO2投加量、离子浓度、有机质对NZVI@mSiO2去除1,1,1-TCA行为的影响。研究结果表明:(1)成功制备NZVI@mSiO2核-壳结构材料。不同正硅酸乙酯(TEOS)添加量可调控NZVI@mSiO2中mSiO2壳层厚度,TEOS添加量为1000 μL时壳层厚度约18 nm,材料平均粒径约91 nm。加入TEOS后以300 rpm速度搅拌4 h便可获得结构稳定的NZVI@mSiO2。mSiO2壳层的存在可改善NZVI颗粒团聚并保留NZVI与目标污染物接触的反应位点。NZVI@mSiO2的比表面积为71 m2/g,高于NZVI的12m2/g,有利于其对目标污染物的吸附与降解。NZVI@mSiO2比NZVI具有更高的抗氧化性,有利于其保存及避免NZVI核快速与水发生反应而耗尽。(2)mSiO2壳层使NZVI@mSiO2颗粒在中性pH下具有-12.1 mV的Zeta电位而相互排斥,mSiO2壳层的亲水性使其表面形成水化膜,<1.3 μm的团聚体粒径使其更易在溶液中做布朗运动,这些都使NZVI@mSiO2在水中的分散性优于NZVI。NZVI@mSi02与水的悬浮液的高稳定性使其沉降1 h后仍稳定,<1.3 μm的团聚体粒径使其能在土壤孔隙中迁移,NZVI@mSiO2颗粒在pH>3时的负Zeta电位使其能与Zeta电位同为负值的土壤多孔介质相互排斥,这些都使NZVI@mSiO2在土壤中的迁移性优于NZVI。NZVI@mSiO2的大比表面积、发达的介孔网络和随反应进行而使目标污染物分子在mSi02壳层内外形成的浓度梯度,使其具有比NZVI更好的去除模式氯代烃1,1,1-TCA及实际场地氯代烃性能。1,1-二氯乙烷及少量的乙烯和乙烷是NZVI@mSi02降解1,1,1-TCA的主要产物。(3)粘土和mSiO2在中性pH的悬浮液中负的Zeta电位使二者可在悬浮液体系稳定共存,加入粘土对mSiO2吸附1,1,1-TCA的行为无明显影响。低初始pH值可降低mSiO2的Zeta电位,引发mSiO2颗粒团聚而降低mSiO2悬浮液稳定性,减少mSiO2吸附1,1,1-TCA的位点数量,从而抑制mSiO2吸附1,1,1-TCA的行为。初始pH从9.2降低到4.0,mSiO2的Zeta电位从-25.0降低到-5.3 mV,沉降1 h后的悬浮液上清液透光率从1.6%升高到15.2%,2 h后对溶液中1,1,1-TCA的吸附量从3.52降低到2.94 mg/g。阳离子通过降低mSiO2的Zeta电位使mSiO2颗粒团聚而降低mSiO2悬浮液稳定性,减少mSiO2吸附1,1,1-TCA的位点数量,从而抑制mSiO2吸附1,1,1-TCA的行为。CaCl2的浓度从0升高到1 g/L,mSiO2的Zeta电位从-12.1降低到2.1 mV,沉降1 h后的悬浮液上清液透光率从3.2%升高到70.4%,2 h后对溶液中1,1,1-TCA的吸附量从3.16降低到1.91 mg/g。有机质通过吸附桥连和网捕卷扫作用降低mSiO2悬浮液稳定性,但因引入有机质而增加的吸附位点可促进体系对1,1,1-TCA的吸附。(4)低初始pH值可加速NZVI@mSi02中NZVI核的腐蚀并剥除NZVI核表面的钝化层,促进NZVI@mSiO2去除1,1,1-TCA的行为。初始pH值从9.2降低到4.0,NZVI@mSiO2对溶液中1,1,1-TCA的去除率从61%升高到91%,伪二级反应速率常数从0.0022升高到0.0113 L/mmol/min。提高NZVI@mSi02投加量可提供更多反应活性位点,有利于对1,1,1-TCA的去除。NZVI@mSiO2中NZVI的投加量从0.5升高到4 g/L,对溶液中1,1,1-TCA的去除率从46%升高到99%,伪二级反应速率常数从0.0013升高到0.0280 L/mmol/min。阳离子可通过降低NZVI@mSiO2的Zeta电位而降低NZVI@mSiO2悬浮液稳定性,并在NZVI@mSi02表面生成(氢)氧化物,减少NZVI@mSiO2与目标污染物结合的反应位点、堵塞介孔孔道,抑制NZVI@mSiO2对1,1,1-TCA的去除行为。CaCl2浓度从0升高到1 g/L,NZVI@mSiO2对溶液中1,1,1-TCA的去除率从72%降低到31%,伪二级反应速率常数从0.0041降低到0.0007 L/mmol/min。有机质可降低NZVI@mSiO2悬浮液的稳定性,但其通过增加体系的吸附位点及溶解后降低溶液pH值而促进体系对1,1,1-TCA的去除。论文研究结果表明,NZVI@mSiO2对1,1,1-TCA能够快速、高效去除,具有良好的应用前景。(本文来源于《华东理工大学》期刊2018-05-11)

张晓娜[4](2018)在《基于介孔氧化硅的磁热双效复合材料和聚合物电解质的制备及基础研究》一文中研究指出介孔二氧化硅材料在材料学、化学、生物科学等多个学科领域有着广泛的应用,但由于其少量的弱酸中心,基本不具备催化性能,不能充分发挥其作为介孔材料的优越性。因此,通过向二氧化硅中掺杂其他原子或原子团形成介孔复合材料,或者在二氧化硅的改性材料中加入聚合物,从而拓宽介孔氧化硅的应用范围,成为近年来研究的热门课题。本文从两个方面对二氧化硅及其改性材料进行研究:一、通过β-环糊精作稳定剂,合成直径约为16 nm的γ-Fe_2O_3纳米粒子,并通过简易的一步法,成功地合成了高度分散负载γ-Fe_2O_3和Au纳米颗粒的介孔二氧化硅。TEM分析表明,复合材料中的γ-Fe_2O_3–Au具有规则有序的形貌、高度的分散性及均一的尺寸,XRD、M-H回线、N_2吸脱附等表征方法都表明γ-Fe_2O_3–Au@m-SiO_2纳米复合材料拥有较好的磁性特征,有序的介孔分布及高的比表面积。二、以PVDF-HFP为基质,将改性二氧化硅通过流延法制备了SiO_2-SO_3Li/PVDF-HFP凝胶聚合物复合功能膜,并将上述复合功能膜用于锂离子电池和锂空气电池中。通过SEM、TEM、元素分析、XRD、接触角、电化学测试及电池测试等手段对复合膜进行表征,结果表明:所得SiO_2-SO_3Li/PVDF-HFP薄膜均匀,具有规则的六边形孔道,且与PVDF-HFP薄膜相比,结晶度降低,无定形区域增加,这表明聚合物链的链段运动增多,可加强锂离子的移动。T=20℃下,SiO_2-SO_3Li/PVDF-HFP凝胶聚合物电解质的离子电导率在1 mol L~(-1) LiTFSI/TEGDME达到7.64×10~-44 S·cm~(-1),在1 mol L~(-1) LiPF_6/EC-DEC中可达到2.58×10~-33 S·cm~(-1)。另外,在0.5 mA/cm~2电流密度下,SiO_2-SO_3Li/PVDF-HFP凝胶聚合物电解质可持续循环充放电720 h,且过电位仅为40 mV,充放电性能远远优于PVDF-HFP。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-24)

张晓彤,刘家旭,刘春燕,贺宁,郭洪臣[5](2017)在《纳米TS-1分子筛-介孔氧化硅核壳结构负载贵金属制备Pt、Pd、Au/TS-1@MS材料》一文中研究指出近年来,核壳结构材料在多相催化领域的应用前景已经引起人们的关注。例如,Qian[1]、Ji[2]等人曾报道了外延共生核壳分子筛ZSM-5@MS的催化应用。所研制的ZSM-5@MS在催化裂化反应中的正十二烷转化率达到90%,优于核相(83%)、壳相(<1%)和核、壳相机械混合(85%);在甲苯甲醇烷基化反应中的对二甲苯选择性达到54.6%,比核相(28.8%)(本文来源于《第19届全国分子筛学术大会论文集——A会场:分子筛及多孔材料的制备新方法、新原理及新技术》期刊2017-10-24)

冯国栋,孙畅,王健羽,于吉红[6](2017)在《自由基路线绿色合成高度有序介孔氧化硅材料》一文中研究指出高度有序介孔氧化硅材料由于具有比表面积大、孔径分布规则、孔壁易功能化等特点,在吸附、分离、催化、储氢、药物释放等方面具有广泛的应用[1]。传统的合成过程需要在酸性或碱性条件下进行,体系中酸或碱的加入对反应设备具有一定的腐蚀性,因此如何实现绿色、高效地制备高度有序介孔氧化硅材料具有重要的意义。(本文来源于《第19届全国分子筛学术大会论文集——A会场:分子筛及多孔材料的制备新方法、新原理及新技术》期刊2017-10-24)

徐尚元[7](2017)在《磁性介孔氧化硅复合材料的功能化制备及应用》一文中研究指出工业废水的大量排放,使得环境压力越来越大。其中冶金工业中的重金属废水和染料废水的污染尤为严重。由于传统的物理法、化学法和生物法处理废水存在成本昂贵、二次污染和出水难以达到国家排放标准的问题。所以亟待寻找新型的废水处理办法,近年来以介孔氧化硅作为载体的吸附剂或光催化剂的功能材料,被广泛运用于重金属吸附和光催化领域。但是如何高效的利用介孔材料发达的孔道结构和光催化剂(TiO_2)仍然困扰着人们。故而研发可回收的、利用率高的介孔氧化硅吸附剂或光催化剂是目前热点的研究课题。本文采用溶剂热法制备了纳米四氧化叁铁微球,采用改进St?ber法制备了核壳结构的磁性介孔氧化硅材料。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料的形貌特征进行表征分析,发现可以改变正硅酸乙酯(TEOS)的添加量,可以得到不同尺寸介孔二氧化硅壳层。合成磁性介孔氧化硅的最佳的制备条件为:0.15g Fe_3O_4、0.45mL正硅酸乙酯(TEOS),醇水比(V:V)为3:4,0.6g十六烷基叁甲基溴化铵(CTAB),反应时间12h。此时制备的磁性介孔氧化硅分散性良好,具备很好的核壳结构,磁饱和强度在30.97emu·g~(-1)。在磁性介孔氧化硅基础上采用浸渍法制备了“磁核-介孔硅-半导体”叁元体系光催化剂,研究了负载不同量TiO_2的光催化剂降解亚甲基蓝的性能,发现钛酸四丁酯(TBOT)的添加量为2.5mL的Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2@TiO_2光催化剂催化效率最高。研究发现是由于磁性介孔氧化硅特殊的孔道结构,使得二氧化钛在结晶时被限制,在特殊的孔道内部生长为纳米颗粒,纳米尺寸的二氧化钛结构使得光生空穴-电子对的复合概率降低,从而提高了光生载流子浓度,进一步提高其光催化性能。通过研究不同pH和温度下复合光催化剂降解亚甲基蓝,得出在25℃,pH=7时,复合光催化剂降解效率最高。为了进一步探究磁性介孔氧化硅的吸附性能,我们在磁性介孔氧化硅基础上合成了氨基化修饰的磁性介孔氧化硅复合材料。通过N_2吸脱附测试,得到氨基功能化的磁性核壳微球的比表面积和孔容分别为413.46 m2·g~(-1)和0.21 cm~3·g~(-1)。氨基功能化磁性介孔氧化硅吸附Cr(Ⅵ)的过程中以准二级动力学模型为主,其吸附Cr(Ⅵ)的机理是溶液中离子形态的Cr(Ⅵ)与氨基化修饰的磁性介孔氧化硅复合材料表面的氨基通过电子共用或静电作用实现的。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2017-06-01)

信晓华[8](2017)在《有序介孔氧化硅材料的合成改性与药物释放性能研究》一文中研究指出随着骨科疾病的发病率逐年上升,骨缺损的修复成为一项研究的热门课题。人工合成骨修复材料越来越受到大家的重视。因此为了解决目前高分子材料力学性能较差、生物相容性较差的问题,研究者们将目光聚焦到无机介孔材料领域。由于其有序的孔道结构、较高的孔体积、较大的比表面积、优异的表面可修饰性及良好的生物相容性等特点,硅基介孔材料作为一种理想的药物释放载体被广泛研究。然而,硅基介孔材料本身为刚性表面,在实际应用中受到了很多限制,不易控制药物的靶向精准释放。根据这一实际需求,本文选用了叁种具有不同介观结构和形貌的介孔氧化硅材料:氧化硅纳米微球(Mesoporous Silica Nanoparticles,MSNs)、MCM-41、SBA-15,并分别在其表面修饰β-环糊精与1-甲基-1H-苯并咪唑(MBI)pH响应纳米阀体系,最后分散在不同浓度的莫西沙星(MXF)-磷酸缓冲盐溶液(PBS)中负载莫西沙星。系统地研究了叁种介孔氧化硅材料自身介观结构对药物负载、释放性能的影响,并结合骨科创伤实际应用环境,探究了最佳药物释放环境。具体研究内容如下:本文的第叁章,选用十六烷基叁甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法合成了MSNs材料,其比表面积为1114.1m2/g、bjh孔径为2.9nm,粒径约为1-3μm。在所合成msns粉体表面修饰mbi纳米阀后,成功地负载莫西沙星。系统地研究了mxf在mxf-pbs溶液中的浓度对mxf负载量与释放量的影响,探究该ph敏感纳米阀的最佳药物释放环境。研究表明,当mxf-pbs中mxf的浓度为30mm时负载量达到最大值12.8%,最适宜的释放环境ph=5,此时最大释放量为1.5%,且对生物细胞的增殖生长影响较小。本文的第四章,以ctab为模板剂,teos为硅源,通过水热法合成了mcm-41材料,该材料具有有序的二维六方结构,比表面积为897.2m2/g、bjh孔径为1.8nm。所制备表面有ph敏感纳米阀的莫西沙星载体不仅有较高的负载量、骨科创伤人体环境中较高的释放量,还具有较低的生物毒性。mbi-mcm-41的最大负载量(8.2%)出现在mxf浓度为20mm时,释放量最大为3.1%。本文的第五章,以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷叁嵌段共聚物(p123)为模板剂,通过水热法合成sba-15材料,测试结果表明所合成的粉体具有棒状有序介孔结构,比表面积为356.8m2/g、bjh孔径为11.2nm,粉体的颗粒长轴的直径范围在0.5-1μm之间,短轴的直径范围在0.2-0.4μm之间。系统地分析了sba-15与msns、mcm-41在负载莫西沙星的负载量与释放量的区别。研究表明,sba-15具有很低细胞毒性的同时最高负载量为12.9%,释放量最高可达8.7%。本文第六章对研究结果进行了总结,通过选取MSNs、MCM-41、SBA-15这叁种具有不同介观结构形貌的介孔氧化硅粉体为基体,制备了智能p H响应纳米阀体系,成功地负载了莫西沙星。(本文来源于《东华大学》期刊2017-05-01)

刘亚单[9](2017)在《基于功能化介孔氧化硅纳米材料的制备及其生物应用》一文中研究指出纳米材料,由于具有较大的比表面积、可修饰性强,并与蛋白质分子处在同一尺度范围等优点,在肿瘤等重大疾病治疗中具有广泛应用。但是由于肿瘤疾病的复杂多样性和易转移等特点,具有单一治疗功能的纳米材料,如基于化疗药物负载的单一纳米材料等,已不能满足肿瘤疾病治疗的需求,因此研发一种基于化疗、光动力学治疗和光热治疗等于一体的多功能纳米药物非常迫切。介孔二氧化硅纳米材料,由于其具有可操作性强、具有大的比表面积和丰富的孔道结构,并且生物相容性好等优点,能够满足构建集化疗、光动力治疗和光热治疗于一体的纳米药物的要求。本论文,以介孔二氧化硅纳米材料为框架,通过碳量子点的包埋和孟加拉玫瑰红光敏剂的掺杂,及化疗药物阿霉素的负载构建出一种集化疗、光动力治疗于一体的肿瘤治疗药物。首先,研究了核壳结构介孔二氧化硅纳米颗粒的制备;然后通过原位包埋的方法实现了碳量子点和光敏剂在介孔二氧化硅中的负载,同时对此材料的光学特性、稳定性及单线态氧产率进行了详细地研究分析,并对此材料化疗药物的负载及药物的可控释放进行了分析评估;在此基础上,对此复合药物的肿瘤治疗效果及抑菌效果进行了验证评估。其主要研究成果如下:(1)采用微乳液法制备出不同尺寸的介孔二氧化硅纳米颗粒。通过对反应时间、温度及硅源变化的调控,研究了介孔二氧化硅的尺寸、孔径大小与反应温度、硅源、表面活性剂等的关系;同时通过氮气吸脱附等表征手段对所得纳米材料进行详细表征。最终,我们得到了 79±2.7 nm,孔径为2 nm的介孔二氧化硅核;并通过外延生长的方法得到了 104±6.0nm,孔径为3nm的单分散的具有核壳结构的介孔二氧化硅纳米材料。(2)多功能介孔纳米药物的制备表征。利用两步法得到核壳结构介孔二氧化硅纳米颗粒,并通过原位包埋的方法将碳量子点、孟加拉玫瑰红分别包埋在核壳二氧化硅的核和壳层中,得到了集光动力学治疗和跟踪监测为一体,同时能进一步负载化疗药物的多功能介孔纳米药物。然后对此纳米药物的光学特性、单线态氧产率、化学药物负载率和负载量等进行了详细的表征分析。(3)多功能介孔纳米药物的肿瘤治疗和抑菌研究。利用碳量子点的荧光特性,研究分析了此材料的细胞共聚焦成像效果;然后通过体外细胞实验,对此材料癌症光动力学治疗效果进行了详细的调研,此材料在100μg/mL便能够杀死90%以上的癌细胞(细胞:H1299);说明了此材料有较好的光动力学治疗效果;同时,进一步负载化疗药物,调研了此多功能纳米材料的抗癌效果,在30 μg/mL时便能杀死90%以上肿瘤细胞,说明了将光动力治疗和化学药物治疗联合能有效地提高肿瘤的治疗效果。同时,利用此材料的光动力学治疗能力,并负载抗菌药物氨苄青霉素,进一步调研了此材料的抑菌能力;在光照条件下,载药纳米材料的浓度为100μg/mL时,能够完全抑制大肠杆菌的生长。通过以上研究说明本论文所构建的基于介孔二氧化硅的多功能纳米药物在肿瘤治疗和细菌抑制中有较理想的效果,此材料作为一种新型的抗癌药物和抑菌药物在肿瘤治疗和抑菌等方面有很大的应用潜力。(本文来源于《福建农林大学》期刊2017-04-01)

傅毛生,钟学明,熊联明,陈德志[10](2016)在《介孔氧化硅交联壳聚糖复合材料的制备及其对重金属吸附性能研究》一文中研究指出利用γ-氨基丙基-叁乙氧基硅烷偶联剂与活化的介孔氧化硅表面的羟基反应制备硅烷化介孔氧化硅,然后以乙二醛为活化剂与壳聚糖反应,制备一种新型的介孔氧化硅交联壳聚糖复合材料。采用小角度X射线衍射仪(SAXRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)和比表面测试仪(BET)等表征产物的结构、形貌和孔径分布等,并使用原子吸收分光光度计(AAS)评价该复合物对Pb~(2+)的吸附去除性能。研究结果表明:介孔氧化硅交联壳聚糖复合材料对Pb~(2+)的去除率比单一的介孔氧化硅或壳聚糖有明显的提高,它对Pb~(2+)的等温吸附线符合Langmuir模型,在温度25℃和p H=4.5时,它对Pb~(2+)的饱和吸附量为97.8 mg·g~(-1),高于纯壳聚糖的饱和吸附量(87.6 mg·g~(-1))。(本文来源于《化学研究与应用》期刊2016年10期)

介孔氧化铬材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

砷污染是亟待解决的全球性环境问题之一,受到研究者的广泛关注。吸附法因其操作简便、高效、经济等优点,已逐步成为砷污染处理中的主要技术之一。在众多吸附材料中,铁锰氧化物(FeMnOx)具有高效的吸附除砷性能,然而共沉淀法制备的铁锰氧化物由于颗粒细、易团聚、难分离、缺乏良好的孔洞结构等缺点限制了其在实际砷污染治理中的工程应用。本论文采用比表面积大、水热稳定性高的介孔氧化硅(SBA-15介孔分子筛)作为载体负载铁锰氧化物,制备出铁锰氧化物介孔氧化硅复合材料FeMnOx/SBA-15,并通过中低温煅烧处理进一步稳定和优化铁锰氧化物的形态,有效提高了其对砷的吸附能力和分离效果。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、X光电子能谱表征(XPS)等分析手段,对制备的FeMnOx/SBA-15复合材料进行了形貌结构、分散效果、化学组成的分析,发现FeMnOx/SBA-15复合材料中铁锰氧化物颗粒的分散性良好,均匀分布于SBA-15表面。在选取的350 ℃煅烧条件下,体系中的锰元素始终以MnO2非晶质形态负载在材料的表面,而铁氧化物中大部分为对砷具有高效吸附性能的无定形态,少部分为α-Fe2O3结晶态。在该煅烧温度下,制备所得的复合材料稳定性好,机械强度高,具有较高的比表面积(596m2 g-1),且孔径大,反应活性位多,其理化特征为砷的吸附奠定了良好的基础。在筛选最优FeMnOx负载率、铁锰摩尔比的实验中发现,当FeMnOx的负载率为45%,nFe:nMn = 3:1时,复合材料具有优越的吸附性能,在初始砷浓度为7.0 mg L-1的条件下,对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附容量分别高达61.29 mg g-1和67.68 mg g-1(以 FeMnOx 计)。吸附等温线拟合结果表明,Freundulich模型能够较好地描述吸附材料FeMnOx/SBA-15对As(Ⅲ)的吸附行为,而对As(Ⅴ)的吸附则采用Langmuir等温模型进行拟合更为合适。复合材料FeMnOx/SBA-15对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附在反应开始的2h内急速增长,后逐渐减缓并于12小时内达到平衡,其过程均符合准二级动力学方程(R2=0.9997和0.9993)。经过煅烧处理后,材料稳定性良好,FeMnOx/SBA-15中铁、锰在酸性环境下溶出量显着降低。考察共存离子和天然有机物对FeMnOx/SBA-15除砷效果的影响时发现,SO42-、HA的存在和离子强度的改变对材料除砷效率几乎无影响,而PO43-对砷的去除具有明显的抑制作用。此外,材料还具备优良的重复利用性和再生性能,为吸附剂的工程应用奠定了良好的基础。通过对比材料中铁/锰元素所呈价态、形态及其对应的除砷性能发现,中低温煅烧处理后的材料具有较大的比表面积和优越的砷吸附效果,而随着煅烧温度的升高,复合材料中铁氧化物结晶态结构愈发明显,材料比表面积减小,除砷效果相应下降。从考察体系中铁锰氧化作用的实验可得,体系中的MnO2可以将As(Ⅲ)氧化为As(V),无定形态的铁氧化物对As(V)的去除具有至关重要的作用,而SBA-15对水中砷几乎无去除效果,主要起到分散铁锰氧化物的功能。通过测定材料吸附As(V)前后的pHpzc证实了 As(V)可以通过配位体交换,取代在FeMnOx/SBA-15表面的羟基基团,形成带负电荷的内层络合物,属于内层专性吸附。此外,利用表面络合模型拟合描述不同pH值条件下As(V)的吸附形态的变化过程,并推断了实验设定环境条件中砷在吸附剂表面的主要吸附形态。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

介孔氧化铬材料论文参考文献

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介孔氧化铬材料论文-刘天适
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