新型紙基分離材料的研究.pdf

1、紙具有制備工藝成熟、成本低、使用后可回收,不造成環(huán)境污染等特點,近年來以紙作為基底材料進行化學修飾的研究已成為一個熱點。本文以實驗室常用的濾紙作為基底材料,用溶膠-凝膠法制備的二氧化硅納米粒子及硅烷化試劑對其進行改性修飾,制備出了新型紙基分離材料；以羅丹明B、蘇丹紅Ⅰ、蘇丹紅Ⅳ為模型化合物研究了該材料的色譜分離特性；利用所建立的修飾方法制備了超疏水濾紙,優(yōu)化了制備條件,并對其穩(wěn)定性和油水分離能力進行了測試；本文還利用這種超疏水材料對均相

2、混合體系的表面自由能變化進行了研究。
　　 本文主要做了以下工作:
　　 1.利用溶膠.凝膠法制備粒徑可控的納米粒子并將其修飾到濾紙上,再進行硅烷化修飾,屏蔽掉硅羥基。這種改性濾紙對三種色素分離效果的改善很明顯,可將羅丹明B,蘇丹紅Ⅰ,蘇丹紅Ⅳ完全分開。實驗表明在同等展開條件下,納米粒子越小,烷基碳鏈越長,硅烷化效果越完全,色素斑點越集中,分離效果越好,其保留行為與反相液相色譜相似。
　　 2.將納米粒子進行硅烷

3、化改性,再將其修飾到濾紙上,制備出了靜態(tài)水接觸角>150°的超疏水濾紙,通過對納米粒子粒徑和碳鏈長短的考察發(fā)現(xiàn):納米粒子粒徑約30 mn左右、修飾納米粒子的碳鏈越短,濾紙的疏水性最好。用掃描電鏡對超疏水濾紙的表面形貌進行表征后發(fā)現(xiàn)二氧化硅納米粒子在濾紙纖維表面形成了一層包裹層,即納米級粗糙結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)對濾紙的疏水性具有關(guān)鍵作用。
　　 3.對制備的超疏水濾紙進行了穩(wěn)定性考察,發(fā)現(xiàn)其在酸性、中性水溶液以及有機溶劑中穩(wěn)定性高、堿性