关键词： 硅酸银   二氧化硅   氧化石墨烯   稳定性   光催化  

摘要： Ag_(10)Si_(4)O_(13)因具备适配可见光响应的能带结构和促进光生载流子分离的内建电场而成为备受关注的新型光催化剂之一。但光催化使役过程中,Ag_(10)Si_(4)O_(13)中Ag^(+)易被光电子还原而累积Ag单质,影响光催化体系循环稳定性。氧化石墨烯(GO)能有效转移光生电子,而无定形SiO_(2)可抑制离子扩散浸出,有望减缓Ag_(10)Si_(4)O_(13)的光还原。本工作基于溶胶–凝胶体系制备不同无定形SiO_(2)添加量的x%SiO_(2)/Ag_(10)Si_(4)O_(13)/GO (SAG)复合材料,探究无定形SiO_(2)添加量对晶体结构、形貌及光电化学性能的影响机制;继而以亚甲基蓝(MB)为目标物研究无定形SiO_(2)添加量对暗光吸附性能、可见光下光催化活性和循环降解稳定性的影响。结果表明:无定形SiO_(2)的引入可大幅提升Ag_(10)Si_(4)O_(13)/GO基底的抗光还原能力,拓宽光响应范围、提升对MB的吸附性能;但无定形SiO_(2)会一定程度抑制光生载流子的迁移,加速光生电子–空穴对的复合,因此复合体系光催化降解效率随引入量SiO_(2)增加呈现先增后降趋势,其中1%(质量分数) SiO_(2)/Ag_(10)Si_(4)O_(13)/GO (样品SAG-1)可见光条件下下40 min降解率可达99%并展现了良好的循环稳定性,5次循环之后材料晶体结构趋于稳定,降解率仍能达到97%。

关键词： 绿色化学   化学工程   化学工业  

摘要： 化学工业作为高能耗、高排放的行业,在全球能源短缺与环境污染问题的日益严峻的情况下,化学工业亟须探索更为可持续的发展路径。绿色化学工程与工艺作为应对能源危机和环境问题的创新解决方案,旨在通过优化生产过程、提升资源利用效率及降低废弃物排放,实现工业生产的绿色转型。因此,本文就绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用进行探讨,旨在为化学行业的绿色转型提供理论依据,并为相关政策制定与技术推广提供参考。

关键词： YH-15航空液压油   RP-3航空煤油   傅里叶变换红外光谱   R_(1460/1731)   运动粘度  

摘要： 分析YH-15航空液压油和RP-3航空煤油混合油液的红外光谱吸光度比值R_(1460/1731)及运动粘度γ_(50)与RP-3的体积分数φ的定量关系。结果表明,随着混合油液中RP-3含量增多,R_(1460/1731)逐渐增大,但是非线性的,定量关系为R_(1460/1731)=1.87+1.46×φ/(100-φ)。随着混合油液中RP-3含量增多,γ_(50)逐渐减小,也是非线性的,呈指数函数关系γ_(50)=14.7×exp(-x/52.18)-1.5。通过测定吸光度比R_(1460/1731)和运动粘度γ_(50)相结合的方法,可以为YH-15航空液压油和RP-3航空煤油混合油液检测提供参考。

关键词： 碳纤维复合材料   层间残余应力   钻孔法   标准系数矩阵   应变  

摘要： 残余应力严重影响碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)的力学性能,甚至诱发材料开裂,因此,准确测量CFRP层合板的层间非均匀残余应力对于其制备工艺改进具有重要意义。通过逐层钻孔法测量CFRP层合板层间非均匀残余应力,采用有限元仿真计算每层释放残余应力与应变之间的标准系数矩阵;利用系数矩阵和实测应变计算CFRP各层残余应力。结果表明:CFRP层合板整体延厚度方向呈现外压内拉的应力分布;残余应力测量方差随钻孔深度增大而增加,板内越靠近中间的铺层,其层间残余应力值越大,非均匀性越高。

关键词： 纳米氧化铝   聚氨酯弹性体   力学性能   热稳定性   表面改性  

摘要： 以聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯为原料,制备了聚氨酯弹性体(PUE),并采用纳米Al_(2)O_(3)对PUE进行增强改性,制备PUE/Al_(2)O_(3)复合材料,并进行性能测试及表征。结果表明:复合材料的力学性能和耐溶剂性能随着Al_(2)O_(3)含量的增加先增大后减小,当Al_(2)O_(3)粒径为10 nm且质量分数为0.4%时,复合材料的拉伸强度为28.07 MPa,较纯PUE提升了43.2%;相同Al_(2)O_(3)用量下,大粒径的Al_(2)O_(3)可以更有效地降低裂纹扩展速度,采用粒径为300 nm的Al_(2)O_(3)制备的复合材料撕裂强度为80.55 kN/m,较纯PUE提升了32.0%;Al_(2)O_(3)粒径为10 nm且质量分数为1.5%时,PUE/改性Al_(2)O_(3)复合材料的拉伸强度与撕裂强度分别为27.86 MPa,72.70 kN/m,较PUE/Al_(2)O_(3)复合材料分别提升了111.4%,30.7%;经表面改性后的纳米Al_(2)O_(3)显著提高了复合材料的耐热性和热稳定性。

关键词： 单颗粒电感耦合等离子体质谱法   纳米二氧化钛   背景阈值   防晒类化妆品  

摘要： 建立了单颗粒电感耦合等离子体质谱快速筛查防晒类化妆品中二氧化钛纳米颗粒的检测方法,并采用高分辨透射电子显微镜联用能谱技术对其中纳米二氧化钛晶型进行了表征。以0.1%Triton X-100为萃取剂超声辅助提取化妆品中二氧化钛纳米颗粒,在时间分辨分析模式下采集脉冲信号,通过对采集的数据进行计算从而获得颗粒粒径大小及分布情况。结果表明:颗粒尺寸的检测限不仅受到待测元素同位素背景信号的影响,也与所采用的计算方法密切相关。不同的粒径检测限结果对被识别为颗粒的尺寸大小及数量浓度均有显著影响,直接关系到化妆品产品的合规性判定及安全性评价。防晒类化妆品中二氧化钛纳米颗粒快速筛查方法,为含纳米级材料化妆品的合规性和安全性考察提供了可供探讨的空间和途径。

关键词： 木质素基碳材料   光催化   降解有机污染物  

摘要： 近年来,光催化技术成为处理水中有机污染物的有效途径之一。木质素基生物炭载光催化复合材料将木质素基碳材料作为光催化剂载体,通过吸附-光催化联用技术降解水体有机污染物,展现出良好的应用前景。木质素基碳材料的结构和理化性质可以提高光催化剂的吸光性能、降解活性、可分离性和稳定性。本文结合近年来木质素基生物炭载光催化复合材料在降解水体中有机污染物方面的研究成果,介绍了复合材料中碳载体类型、复合材料制备和改性方法以及对废水有机污染物的降解机理,最后对复合材料在染料、抗生素、酚类等典型污染物中的应用及研究进展进行了总结及展望。

关键词： 尺寸效应   复合材料层合板   弯曲疲劳寿命   Weibull分布   疲劳损伤  

摘要： 随着纤维增强复合材料（FRP）层合结构尺寸增加，其内部缺陷概率提升，从而导致疲劳性能和寿命降低。因此，在FRP结构的设计过程中必须充分考虑尺寸效应的影响。鉴于此，探究尺寸效应对FRP结构疲劳寿命的定性和定量影响至关重要。本文研究了五种不同尺寸（长宽厚按1:1.5:2:2.5:3等比例放大）的玻璃纤维增强复合材料（GFRP）层合板的弯曲疲劳性能和寿命，并采用超声波C扫描监测了疲劳过程中的累积损伤。结果表明：相比基准试件（尺寸比例为1），另外四种尺寸GFRP层合板的弯曲疲劳寿命分别下降了29.26%、42.24%、61.14%和71.14%；弯曲疲劳破坏一般发生在夹持端，主要表现为横截面的脆性断裂，断口处呈现锯齿状；超声波C扫描检测结果显示，相同循环次数下大尺寸试件的疲劳累积损伤更多。此外，本文对尺寸效应进行了定量分析。基于Weibull理论提出了不同尺寸GFRP层合板的疲劳寿命预测模型，实现了对不同尺寸GFRP试样的疲劳寿命进行定量评估。本文可为FRP风机叶片等以弯曲疲劳失效为主的FRP构件的设计提供有益参考和理论依据。

关键词： 纳米二氧化钛   纳米银   木材保护   抗菌性能  

摘要： 针对木材易受真菌侵蚀导致劣化的问题,本研究以载银纳米二氧化钛为环保型防腐剂,系统评价其对木材常见腐朽菌种黑曲霉、桔青霉、白腐菌和密粘褶菌的抑菌性能。通过牛津杯抑菌圈试验分析不同浓度改性剂的抑菌效果,结合扫描电镜和傅立叶红外光谱表征材料特性,并探讨其抑菌机理。结果表明:载银纳米二氧化钛浓度与抑菌效果呈正相关,浓度为0.1%时综合抑菌性能最优,对密粘褶菌、白腐菌和黑曲霉的抑菌率均达85%以上,且抑菌圈直径最大(27.13 mm);0.2%浓度虽实现完全抑制,但抑菌效率趋于饱和。

关键词： 聚对苯二甲酸乙二酯   纳米氧化锌   复合材料   结晶速率   非等温结晶动力学  

摘要： 以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和经油酸钠表面修饰的纳米ZnO(4.73 nm)为原料,采用熔融共混工艺路线,通过改变纳米ZnO的添加量(0、0.02%,0.5%,1%)制备了PET/ZnO纳米复合材料。测试了不同降温速率(φ)下样品的差示扫描量热仪(DSC)曲线,结果表明,随着降温速率的增大,PET/ZnO纳米复合材料的结晶温度(Tc)向低温方向移动,结晶峰形逐渐变宽,半结晶时间(t1/2)减小;在相同降温速率下,结晶能力以及结晶速率相比于纯PET得到了提高,并且随着纳米ZnO添加量的增大,复合材料的结晶能力和结晶速率也逐渐增大。通过Jeziorny法对样品的非等温结晶动力学进行研究,表明加入纳米ZnO对PET晶体原有生长方式产生了一定的影响,并且结晶速率常数(Zc)随纳米ZnO添加量的增大而增大,但当添加量为1%时,Zc不再变化。热失重(TG)和热台偏光显微镜(PLM)的测试结果表明,纳米ZnO的加入对PET结晶可以起到有效成核剂的作用,且对PET的热稳定性影响不大。