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尽管时至今日,人们为防止传染性病原体的传播作出了广泛的努力,但传染病仍然是美国和全世界第三大导致死亡的原因。医疗相关的感染(HAI)仍然是世界上最为紧迫和最昂贵的医疗保健问题之一。受污染的环境硬表面和软表面在感染传播中起了关键作用,它们导致了大约有记录的与医疗相关的感染的爆发的20%。交叉感染不仅是导致医院疾病爆发和死亡的主要原因,而且还显著增加了入院病人的住院时间和医疗开支。医院感染率,特别是那些由耐药性细菌引起的感染率,在全球范围内正在以惊人地速度增加。虽然更为严格的感染控制措施正在实施,但很显然,目前所使用的减少医院感染的方式是远远不够的。传染源传播的一个关键因素是致病微生物在环境表面上存活的能力。已经被大家所共识的是,许多感染源可以在环境中存活很长时间。
(a:未接枝改性的玉米芯;b:接枝后的玉米芯)2.2 热稳定性能分析
玉米芯的热稳定性能可从TGA曲线的分析中得出。从图2可知, 玉米芯接枝共聚物具有良好的热稳定性能。在升温初, 接枝前后的玉米芯都有很小的热失重, 这是可能是由于样品中含有少量残留的水分。继续升温未接枝的玉米芯曲线比较平稳, 而玉米芯接枝共聚物仍有多处热失重, 这可能由于接枝共聚物表面所含的羧基和酰胺基与水形成氢键作用, 失去这部分结合水需要更高的温度。2个样品的分解温度都集中在250~450℃, 对于未接枝玉米芯而言, 在这段温度内主要是糖链的断裂, 而接枝共聚物可能首先是PMAA与PAAm侧链上官能团的分解, 而后是接枝链的断裂, 才开始大分子链的断裂[2,3,4]。通过分析图发现:在相同升温速率下, 接枝共聚玉米芯的分解温度均高于未接枝的玉米芯 (未接枝玉米芯T1/2=336℃, Tmax=345℃;玉米芯接枝共聚物T1/2=373℃, Tmax=400℃) , 从而说明接枝共聚物具有良好的热稳定性能。
式 (1) 中, qe为平衡吸附容量 (mg Cr3+·g-1) ;C0为吸附前Cr3+的浓度 (mol·L-1) ;C1为吸附后溶液中的Cr3+浓度 (mol·L-1) ;M为玉米芯用量 (g) ;V为Cr3+溶液的体积, 本实验中溶液均取用50mL。2 结果与讨论
2.1 红外光谱分析
接枝前后的玉米芯红外光谱见图1。在3400cm-1附近, 接枝前后玉米芯的谱图中均出现宽而强的吸收峰, 这可能是玉米芯所含的羟基 (O-H) 缔合峰。而接枝后的玉米芯在这个区域可能还存在游离的N-H伸缩振动峰。图中明显的区别在于接枝后玉米芯谱图中明显出现了甲基丙烯酸的羰基 (C=O) 的特征吸收峰 (1713cm-1) 和甲基 (CH3) 的伸缩特征峰 (2990cm-1和2933cm-1) , 而这些组特征峰在未接枝的玉米芯谱图在图1 (a) 中并未出现。此外, 接枝玉米芯的谱图中出现1664cm-1的酰胺特征峰吸收峰, 说明甲基丙烯酸 (MAA) 与丙烯酰胺 (AAm) 成功接枝到玉米芯大分子上。
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热分析(TG)。采用STA409PC型热失重分析仪,称取5 mg左右切碎的纤维,在氮气保护下,以10 ℃/min的升温速率从室温升至600 ℃进行检测。
(3)红外光谱(FT-IR)。
采用TENSOR37型傅立叶红外光谱仪,溴化钾压片法,分辨率为2 cm-1,扫描范围为500~4 000 cm-1进行红外分析。
(4)扫描电子显微镜(SEM)。
3 吸附材料近年来炭材料作为选择性吸附材料,常涉及到印迹技术。分子印迹技术的基本原理为模板分子和功能单体先通过共价键或非共价键作用结合,形成主客体配合物;然后加入交联剂使主客体配合物与交联剂发生自由基共聚,从而得到在模板分子周围形成高度交联的刚性聚合物;用适当的溶剂将聚合物中模板分子洗脱。所得的聚合物具有对模板分子在功能基团、分子尺寸、空间结构具有记忆功能的结合位点,可以根据预定的选择性和高度识别性能进行分子识别。分子印迹技术是制备对某一特定的目标分子(也称模板分子)具有特异的预定选择聚合物的一项技术。Yang[15]等以二苯并噻吩为模板分子、甲基丙烯酸为单体、氯仿为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、对炭微球表面进行修饰,获得具有二苯并噻吩为模板分子识别与选择性吸附功能的表面分子印迹材料,有望用于油品的深度脱硫。