1 中国科学院上海应用物理研究所上海 201800
2 中国科学院大学北京 100049
3 上海科技大学物质科学与技术学院上海 201210
为实现酸性溶液中Au(Ⅲ)的选择性回收,本研究以聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)皮芯结构无纺布为基材,通过丙烯腈与丙烯酸的辐射接枝以及硫化钠改性制备得到含硫代酰胺基和羧基的双官能化无纺布吸附材料。通过红外光谱、热重分析、扫描电镜、能谱分析、接触角测定、X射线光电子能谱和X射线衍射等测试对改性无纺布的结构与性能进行表征。通过批量吸附试验对改性无纺布的吸附性能进行测定。结果表明:改性无纺布在较宽pH范围(2~7)内具有良好的Au(Ⅲ)吸附能力;在共存金属离子体系中具备良好的Au(Ⅲ)选择性,选择系数介于55.00~2 429.17,金回收率可达98.5%;改性无纺布的饱和Au(Ⅲ)吸附容量为133.91 mg/g,吸附行为符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;Au(Ⅲ)在吸附中可被还原为以晶体形式存在的Au(0);通过对吸附后样品的简单高温处理可去除吸附材料,实现金的回收。
辐射接枝 Au(Ⅲ) 吸附 聚乙烯/聚丙烯无纺布 Radiation grafting Au(Ⅲ) Adsorption Polyethylene/polypropylene nonwoven fabric 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060201
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(5): 050204
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(2): 020202
1 湖北科技学院药学院 咸宁 437100
2 湖北科技学院口腔与眼视光医学院 咸宁 437100
3 辐射化学与功能材料湖北省重点实验室 咸宁 437100
4 湖北省智慧康养产业技术研究院 湖北科技学院 咸宁 437100
亚氯酸盐等消毒副产物,已经被国际癌症研究中心列为致癌物,对其进行有效的处理,成为饮用水净化过程中的当务之急。本文以水为溶剂,通过预辐射接枝包埋反应,成功合成了系列无纺布-甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵-纳米三氧化二铝(NWF-g-DMC@Al2O3)吸附材料,并系统探讨了吸收剂量、单体浓度等多种因素对增重率的影响,进而探讨不同增重率、包埋率、溶液pH对吸附率的影响,获得了完整的静态吸附平衡曲线。利用红外光谱仪(IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)、水质分析仪等表征手段对该制得的样品的结构与吸附性能等进行表征与测试。结果表明:单体浓度为40 %时,增重率最大。吸收剂量为100 kGy、包埋量为4 %、pH为2、初始浓度为10 mg/L时的吸附率最高,NWF-g-DMC@Al2O3吸附剂对消毒剂副产物亚氯酸盐的脱除率高达89%。该吸附剂有望在饮用水、工业用水领域得到广泛的应用。
无纺布 纳米Al2O3 预辐照接枝包埋 吸附 亚氯酸盐 Non-woven fabric Nano-Al2O3 Preradiation grafting-embedding Adsorption Chlorite 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(3): 030202
1 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
2 中国科学院大学 北京 100049
3 上海科技大学物质科学与技术学院 上海 200031
本文以淀粉与丙烯酸单体为主要原料,采用钴-60 γ射线共辐射法制得淀粉基超级吸水材料(Super absorbent polymer,SAP)。通过傅里叶变换红外光谱对SAP进行化学结构表征。扫描电镜图显示,SAP颗粒表面含有大量中孔结构。热重分析测试结果表明,SAP较原始淀粉样品的热稳定性有明显提升。吸收剂量、丙烯酸与淀粉的投料比显著影响SAP的吸水性能。通过筛选反应条件,SAP的吸水(去离子水)倍率可达到532 g/g(吸收剂量:20 kGy;交联剂:80 mg/L;淀粉与丙烯酸投料比:1/2)。将SAP负载硝酸钾和磷酸钠,结果表明,SAP能够高效释放负载的离子,磷酸根离子释放率为80%,钾离子为82%。
超级吸水材料 辐射接枝 淀粉 丙烯酸 Super absorbent polymer Radiation grafting Starch Acrylic acid 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 010204
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 010203
1 上海理工大学 上海 200093
2 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
3 上海科技大学 上海 200031
利用60Co γ射线辐射接枝法制备环氧功能化的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-PGMA),并且采用双螺杆熔融挤出法制备添加POE-g-PGMA的尼龙6/聚乙烯-辛烯(PA6/POE)合金。研究了添加POE-g-PGMA对PA6/POE合金力学性能、热性能、表面形貌、界面相容性和吸水特性的影响。结果表明:γ射线引发了GMA在POE上的接枝聚合反应,PA6/POE合金断面的SEM照片显示添加POE-g-PGMA后POE分散相粒径显著减小,表明POE-g-PGMA起到增容剂的作用;Molau试验的结果证实了POE-g-PGMA与PA6之间的增容反应;热分析表明,分散相POE及POE-g-PGMA的加入对PA6的熔融行为影响不大,但在降温结晶过程中结晶温度提前约18 °C,结晶度提升约为4.5%。此外,与未增容PA6/POE合金相比,增容PA6/POE合金的缺口冲击强度显著提高,在本实验条件下,POE-g-PGMA添加量为3%时缺口冲击强度最高值为纯PA6的2.75倍。
辐射接枝 环氧功能化 尼龙6 界面相容性 缺口冲击强度 Radiation grafting Epoxy functionalization Polyamide 6 Interfaciale compatibility Notched impact strength 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 010202
1 武汉理工大学信息工程学院, 宽带无线通信与传感器网络湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430070
2 华中农业大学园艺林学学院, 园艺植物生物学教育部重点实验室, 湖北 武汉 430070
嫁接的目的是为了提高植物抗土传病害和非生物逆境的能力。 甜瓜嫁接愈合状态的早检测是当前育苗厂工业化发展的重要需求。 在标准正态变量变换-Savitzky-Golay平滑-二阶导数(SNV-SG-SD)预处理基础上提出了融合嫁接差异信息的竞争性自适应重加权算法-连续投影法(DIS-CARS-SPA)特征提取算法, 并建立了基于网格寻优径向基核函数支持向量机(GS-RBF-SVM)分类模型, 实现了基于高光谱成像的甜瓜嫁接愈合状态早期分类检测。 首先采集以南瓜为砧木, 甜瓜为接穗的嫁接成活苗和非成活苗愈合期1~7 d内的高光谱图像, 分别采用9种光谱预处理方法, 2种特征提取算法和5种优化算法4种核函数支持向量机(SVM)分类模型进行分析。 结果显示, SNV-SG-SD光谱预处理、 DIS-CARS-SPA特征提取和GS-RBF-SVM分类模型效果最好。 利用该模型进一步分析, 在同一天不同类型二分类中, 愈合期1~7 d内任何一天的分类准确率均能达到99%以上; 在不同天嫁接成活苗二分类中可达 90.17%以上; 在不同天嫁接非成活苗二分类中可达97.03%以上; 在不同天不同类型十四分类中可达到96.85%, 比未融合嫁接差异信息的CARS-SPA特征提取方法准确率提高了0.59%, 比只预处理未特征提取方法提高了3.37%。 结果表明, 所提出的方法不仅能实现同一天不同类型二分类, 还能实现不同天同一类型的二分类, 不同天不同类型的多分类。 在实际应用中, 可将分类时间点提前到嫁接后第1天(肉眼观察第3~4天, 机器视觉技术第1~2天), 同时第3天均是嫁接成活苗和非成活苗的差异突变天数, 嫁接成活苗状态可分为弱—中—强三个阶段, 非成活苗状态可分为弱—更弱两个阶段, 该结论能为甜瓜嫁接苗生产提供有效指导, 具有一定的理论和实践价值。
高光谱成像 甜瓜嫁接 光谱预处理 特征提取 分类识别模型 Hyperspectral imaging Melon grafting Data preprocessing Feature extraction Classification and recognition model 光谱学与光谱分析
2022, 42(7): 2218
1 天津工业大学环境与化学工程学院, 天津 300387
2 天津工业大学膜材料与膜过程教育部重点实验室, 天津 300387
聚砜中空纤维膜由于其独特的性质成为广泛使用的基膜之一, 微生物污染是其使用过程中常见的一个严峻问题, 量子点具有粒径小, 生物毒性强等特点, 在抑制微生物的生长方面有重要作用.本文主要研究量子点修饰的聚砜中空纤维膜表面的抗菌性能, 通过在水相中合成了稳定的具有窄而对称荧光发射带的量子点CdTe, 以巯基丙酸作为表面修饰剂, 对其进行了荧光光谱、透射电镜表征, 得到了粒径约为3 nm的CdTe半导体纳米粒子;以二苯甲酮为光敏剂, 通过连续化紫外辐照的方法将亲水性单体甲基丙烯酸β羟乙酯接枝到中空纤维膜的表面, 利用羟基和羧基的反应成功地在其表面组装上量子点, 通过红外光谱进行表征;从野外环境中分离培养了棒状细菌B1, 其形态通过偏光显微镜和扫描电镜表征, 利用紫外分光光度计测量光学密度, 分析中空纤维膜上量子点的抗菌性能.结果表明, 经过改性, 细菌的光学密度由原膜的0.88降低到量子点改性膜的0.27.表明中空纤维膜的抗菌性有了较显著的改善.进而表明, 连续化紫外辐照改性的方法切实可行, 并展现了在工业应用领域的潜力.
纳米生物技术 生物学 接枝 量子点 中空纤维膜 微生物 Nanobiotechnology Biology Grafting Quantum dots Hollow fiber membranes Microorganisms
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区,吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室, 吉林 长春 130012
合成了一种新型有机无机接枝改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,基于材料良好的热稳定性以及光学特性,研制出一种工作于可见光650 nm波段的全聚合物热光开关芯片。芯片设计采用倒脊型波导结构,可有效地实现红光信号的单模传输。在650 nm波长下应用塑料光纤对热光开关进行测试,得到平均开关时间约为600 μs,消光比为8.2 dB,驱动功率为22.6 mW。该器件可广泛用于高密度光集成系统,可见光通信及生化传感等领域。
光学器件 有机无机接枝改性材料 热光波导开关 全聚合物 光学学报
2013, 33(10): 1016001