無(wú)機(jī)-有機(jī)材料的制備及應(yīng)用

無(wú)機(jī)-有機(jī)材料的制備及應(yīng)用

--PVC-殼聚糖復(fù)合絮凝劑

內(nèi)容框架前言制備方法應(yīng)用

簡(jiǎn)介隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)材料的要求也越來(lái)越高，將不同種類材料通過(guò)一定的工藝方法制成復(fù)合材料，可使它保留原有組分的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，并顯示出一些新的性能。無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化材料綜合了無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的優(yōu)良特性。這種材料的形態(tài)和性能可在相當(dāng)大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使材料的性能呈現(xiàn)多樣化。因此，無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化材料在力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、催化、食品包裝、生物、環(huán)保等領(lǐng)域中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。制備方法目前無(wú)機(jī)-有機(jī)材料的制備方法主要有溶膠-凝膠法、水熱合成法、離子熱合成法、共混法等方法。溶膠-凝膠法：溶膠－凝膠方法是指用金屬的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物，經(jīng)過(guò)溶液、溶膠、凝膠過(guò)程，接著在溶膠或凝膠狀態(tài)下成型，再經(jīng)干燥和熱處理等工藝流程制成不同形態(tài)的產(chǎn)物，例如塊狀、纖維、薄膜和微粉材料等。嚴(yán)格地講，溶膠-凝膠法應(yīng)當(dāng)稱為溶液-溶膠-凝膠法。水熱合成法：指溫度為100～1000℃、壓力為1MPa～1GPa條件下利用水溶液中物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的合成。在亞臨界和超臨界水熱條件下,由于反應(yīng)處于分子水平，反應(yīng)性提高,因而水熱反應(yīng)可以替代某些高溫固相反應(yīng)。又由于水熱反應(yīng)的均相成核及非均相成核機(jī)理與固相反應(yīng)的擴(kuò)散機(jī)制不同,因而可以創(chuàng)造出其它方法無(wú)法制備的新化合物和新材料。離子熱合成法：在離子熱合成中，離子液體不僅被采用來(lái)作溶劑，而且在固體的形成中潛在作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑模板，它與溶劑為水的水熱合成法相似共混法：是有機(jī)物與無(wú)機(jī)納米粒子的共混，該方法是制備雜化材料最簡(jiǎn)單的方法，適用于各種形態(tài)的納米粒子。共混法大致分為五種：溶液共混、乳液共混、溶膠凝膠共混、熔融共混、機(jī)械共混。目前，絮凝劑進(jìn)行水處理的方法是目前最經(jīng)濟(jì)、最有效的污水處理方法。在研究開(kāi)發(fā)新型高效絮凝劑方面，無(wú)機(jī)高分子絮凝劑是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。由于它比傳統(tǒng)的絮凝劑具有適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)毒，可成倍提高效能且相對(duì)廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，因而近年已得到了廣泛重視。絮凝劑的分類應(yīng)用無(wú)機(jī)絮凝劑有機(jī)高分子絮凝劑微生物絮凝劑聚合氯化鋁聚合硫酸鋁鐵天然有機(jī)高分子絮凝劑人工合成高分子絮凝劑兩無(wú)機(jī)鹽類絮凝劑無(wú)機(jī)高分子絮凝劑硼泥復(fù)合型絮凝劑氯化鋁、鐵硫酸鋁、鐵聚合硫酸鐵聚合氯化鋁鐵陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺陰離子型聚丙烯酰胺殼聚糖聚合氯化鋁結(jié)晶氯化鋁但是，無(wú)機(jī)絮凝劑具有一定的腐蝕和毒性，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不利影響；有機(jī)高分子絮凝劑的殘余單體具有“三致”效應(yīng)（致畸、致癌、致突變），因而使其應(yīng)用范圍受到限制。由于天然有機(jī)和無(wú)機(jī)高分子絮凝劑各自存在的優(yōu)缺點(diǎn)，使得復(fù)合絮凝劑成為發(fā)展方向。王莉等將聚合氯化鋁（PAC）和殼聚糖（CTS）復(fù)合，制備了新型的無(wú)機(jī)-有機(jī)天然高分子復(fù)合絮凝劑PAC-CTS。PAC表現(xiàn)穩(wěn)定，對(duì)高濃度、高色度及低溫水都有較好的混凝效果，其形成礬花大，易沉降，而且具有易產(chǎn)生、價(jià)廉、適用范