关键词： 活性炭   地质聚合物   制备   盐酸四环素   吸附  

摘要： 活性炭粉末吸附剂对水环境中的污染物有较好的去除效果,但这类吸附剂的循环再生困难,不易回收使用,因此,提高其循环利用效率成为科研工作者关注的重点。本文以矿渣作为原料,氢氧化钠为激发剂,掺入不同比例的活性炭,采用悬浮聚合法制备了活性炭/矿渣基地质聚合物复合微球(AC-SGS)。采用SEM、XRD、FT-IR等手段,对微球的结构进行了表征,探究了微球对盐酸四环素(HTC)的去除效果。研究结果表明,加入的活性炭对地质聚合物微球的形貌和吸附性能有较大影响,当活性炭的添加量为30%、吸附剂添加量为80mg、HTC初始浓度为30mg·L^(-1)、体积为100m L时,HTC的去除率最高可达93.63%,吸附量为34.74mg·g^(-1)。AC-SGS对HTC的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程可用Langmuir方程进行描述。

关键词： 木质素   活性炭   复合材料   锂硫电池  

摘要： 木质素作为自然界储量丰富的芳香族高聚物,其结构中富含羟基、羧基、醚基等多种官能团,这些官能团可以使木质素通过简单温和的化学活化制备多孔炭材料,该炭材料通常具有较大的比表面积和多孔结构,有利于硫的负载和电解液的渗透。由于锂硫(Li-S)电池展现出高理论比能量、环境友好、成本低廉等优势,它被看作是超越锂离子电池能量密度极限的最有潜力的备选电池之一。本文综述了木质素基多孔炭的制备方法以及在锂硫电池中的应用,并对木质素基炭材料的未来应用前景进行了展望。

关键词： 无碱速凝剂   纳米二氧化硅   喷射混凝土   耐久性  

摘要： 通过抗渗和抗冻性能试验,研究含纳米二氧化硅无碱速凝剂对C30喷射混凝土耐久性的影响,并比较纳米二氧化硅的分散方式对其性能的影响。结果表明,与掺普通速凝剂相比,掺入含适量纳米二氧化硅速凝剂后,混凝土的电通量和平均渗水高度均减小,弹性模量提高,质量损失率和抗压强度损失率均减小,说明含适量纳米二氧化硅速凝剂能提高混凝土的抗渗和抗冻性能,并能有效抑制混凝土中气泡增大;此外,与外掺纳米二氧化硅相比,预先在速凝剂中分散纳米二氧化硅的效果更好。

关键词： 铝基碳化硅复合材料   电解加工   工具磨损   金刚石磨棒  

摘要： 为了解决高体积分数铝基碳化硅(SiCp/Al)复合材料在常规机械加工方法下存在的刀具磨损严重、表面质量差、加工效率低等问题,提出了电解-机械组合的加工方法,开展了高体积分数(60%)SiCp/Al复合材料的组合加工试验。结果表明,在电解加工SiCp/Al复合材料中,随着表面铝基体的去除,碳化硅颗粒裸露分布在工件表面;电解加工后的工件表面与基体之间存在一定深度的过渡区,过渡区内的铝基体被局部去除,碳化硅颗粒受到的约束力减小;采用金刚石磨棒对电解加工后的过渡区进行机械加工时不发生铝基体黏附现象,金刚石磨棒几乎无磨损,工件加工表面损伤明显减少。电解-机械组合加工可改善高体积分数SiCp/Al复合材料的可加工性。

关键词： 复合材料   湿热老化   纳米压痕   约化模量   多尺度建模  

摘要： 碳纤维增强复合材料(Carbon fibre reinforced polymer,CFRP)因其高比强度、高比模量、低热膨胀系数以及较好的结构稳定性,被广泛应用在航空航天、海洋工程、汽车工业等相关领域。但在CFRP结构的长期服役过程中,湿热环境会造成CFRP材料的老化,对结构耐久性和可靠性产生显著影响。提出一种基于纳米压痕试验的CFRP力学性能表征方法。通过对湿热老化后的CFRP试件截面开展纳米压痕测试,获得了细观尺度下CFRP基体在不同吸湿状态下的力学性能分布规律。发现局部吸湿浓度越高,模量和硬度越低。进一步,将代表性体积单胞(Representative volume element,RVE)模型仿真与纳米压痕试验获得的弹性模量进行对比,验证了该试验方法的有效性,为CFRP多尺度模型材料参数提供了细观尺度的有效表征方法。该方法还适用于其他类型复合材料的细观尺度表征。

关键词： 羧甲基纤维素   纳米材料   二氧化硅   疏水  

摘要： 超疏水绝缘涂层材料因自身具备的防水及自清洁能力,在工作和生活中具有重要应用价值。为了提升超疏水绝缘涂层的性能,研究设计了一种羧甲基纤维素改性二氧化硅基超疏水绝缘涂层材料。过程中分多次将羧甲基纤维素向纯净水中加入,使纯净水与羧甲基纤维素完全混合,得到羧甲基纤维素水溶液,然后将其加入到已完成匀浆处理的二氧化硅分散液中,再滴加十六烷基三甲氧基硅烷,即完成羧甲基纤维素改性二氧化硅基超疏水绝缘涂层分散液的制备。实验结果表明,在涂层材料表征分析中,将该研究方法制成的涂层喷涂在棉布上,尺寸为30 nm的二氧化硅粒子在羧甲基纤维素的作用下出现粘结。采用喷涂工艺制备的超疏水绝缘涂层,具有良好的疏水性能和抗冲击性能,同时具有优异的化学稳定性和热稳定性。在机械耐久性能测试中,该超疏水绝缘涂层材料在胶带黏附剥离循环次数达到10次时,滚动角升高到7.4°。该超疏水绝缘涂层具有良好的机械性能和形态结构,疏水性能应用效果良好。

关键词： 石墨相氮化碳   四氧化三钴   光催化  

摘要： 采用原位煅烧法制备了四氧化三钴/石墨相氮化碳(Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4))复合材料,利用XRD、FT-IR、SEM、TEM、UV-Vis、XPS和PL等进行表征。在模拟太阳光下,Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化清除罗丹明B(RhB)的性能显著优于g-C_(3)N_(4)和Co_(3)O_(4),最优的1%Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)在60min内RhB清除率达93%。原位生成的Co_(3)O_(4)纳米粒子在g-C_(3)N_(4)表面形成异质结构,有助于光生载流子的转移和迁移、降低光生e^(-)-h^(+)对复合率、提升光吸收,是复合材料光催化性能增强的主要原因。

关键词： 氧化石墨烯   酚醛树脂复合材料   微发泡   增强改性  

摘要： 以N-氨乙基哌嗪(AEP)和二氧化碳为原料,制备发泡剂B-AEP,并将其负载在氧化石墨烯(GO)表面,成功制备出集成核、发泡、增强为一体的功能化氧化石墨烯粒子(GO@B-AEP),采用一步法受限发泡制备出功能化氧化石墨烯改性酚醛(GO/PF)微发泡复合材料。采用红外光谱和扫描电子显微镜(SEM)研究了GO@B-AEP的结构;采用万用试验机和邵氏硬度计研究了GO添加量、表观密度以及发泡剂含量对GO/PF微发泡复合材料力学性能的影响;采用SEM对微孔结构与孔径分布进行了分析。结果表明:当GO添加量为0.4wt%时,GO/PF力学性能最佳,同时热稳定性最佳;当表观密度为1.0 g/cm^(3)时,泡孔质量最佳;当发泡剂含量为1.5wt%时,泡孔形状与尺寸较好,GO/PF微发泡复合材料的力学性能得到显著提升。

关键词： 碳纤维   增强改性   聚苯乙烯   复合材料  

摘要： 碳纤维增强聚苯乙烯(PS/CF)复合材料因其独特的物理和化学性能,在航空航天、汽车制造等领域应用前景广阔。综述了PS/CF复合材料的研究进展,重点探讨了其力学性能、热性能和电性能。力学性能方面,碳纤维的加入显著提升了PS的拉伸强度、弯曲强度及冲击强度;热性能方面,CF增强PS具有较高的热稳定性和热阻性,热变形温度可达200℃以上;电性能方面,CF的引入大幅提高了PS的电导率。未来,随着科技发展和对高性能材料需求的增长,PS/CF复合材料有望在更多领域发挥重要作用。

关键词： 碳化钢渣   水泥基复合材料   辅助胶凝材料   水化   力学性能  

摘要： 钢渣(SS)的低水化活性限制了其作为辅助胶凝材料(SCMs)的应用潜力,本文通过碳化将钢渣转化为具有高活性的碳化钢渣(CS),并系统研究了CS对水泥基复合材料水化过程和力学性能的影响规律。结果表明,CS显著促进了水泥的水化反应,增大了凝结速率,并显著提高了水泥基复合材料的抗压强度。当CS掺量为20%(质量分数)时,水泥基复合材料的1和28 d抗压强度相比对照组分别提升约0.9%和14.4%。CS对水泥基复合材料水化过程及力学性能的改善主要归因于CS具有的高活性硅凝胶和碳酸钙,这些成分加速了水化产物的生成。此外,CS中存在的超细颗粒发挥了填充效应,增强了微观结构的致密性,从而有效提高了抗压强度。