关键词： 生物质炭   聚苯胺   化学氧化聚合法   复合材料   电容   电化学性能  

摘要： 为制备高性能、低成本的电极材料,本文以八月瓜果皮生物质炭(BC)为基质,六水合硝酸镍、苯胺为原料,通过化学氧化聚合法合成了镍离子掺杂聚苯胺包覆生物质炭复合材料(Ni@PANI/BC)。通过扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TG)、比表面积测试(BET)等表征手段对其结构进行表征,循环伏安法(CV)、恒电流充放电(GCD)测试和电化学阻抗谱(EIS)对其进行电化学性能测定,考察了镍离子掺杂对Ni@PANI/BC结构和电化学性能的影响。研究表明,镍离子掺杂聚苯胺包覆生物质炭形成了多孔交联网状结构、比表面积大、导电性能良好的复合材料。当六水合硝酸镍与苯胺、BC质量比为1.5∶5∶3时,所得的电极材料电化学性能最佳。在1 A/g电流密度下,Ni@PANI/BC质量比电容最高可达608.4 F/g,在10 A/g下,充放电循环5000次,容量保持率为85.4%,该材料具有与文献报道相关材料相媲美的电化学性能。

关键词： 复合材料   冲击定位   损伤监测   MXene/CNT薄膜传感器   冲击定位算法  

摘要： 复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤,对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此,对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管(CNT)和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材料具有独特的纳米级结构和优良的物理性能。将MXene/CNT薄膜传感器阵列布置于监测范围内,提出了一种适用于传感器阵列的定位算法,该算法可以准确地计算和定位到监测区域的冲击位置。同时,可根据传感器相对电阻变化率判断试件损伤情况。最后,使用超声C扫描设备对结果进行对比验证。试验结果表明,传感器阵列响应计算结果与实际冲击位置吻合,且传感器相对电阻变化率与损伤严重程度相关。

关键词： 催化化学   Cu_(2)O   g-C_(3)N_(4)   四环素   光-类Fenton催化  

摘要： 采用水热法和原位光还原法制备一系列Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)复合材料,采用XRD、IR、PL等对复合材料进行表征,并测试其光催化性能。结果表明,Ag和Cu_(2)O成功负载到g-C_(3)N_(4)表面,且没有破坏g-C_(3)N_(4)的结构;当溶液pH=6时,20 mg 15%-Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)对四环素降解率为94.3%。·OH、·O_(2)^(-)、h^(+)对Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)降解四环素起主要作用。光催化性能提升的原因可能是由于Ag和Cu_(2)O的加入形成异质结,增大g-C_(3)N_(4)的比表面积,降低其带隙能,使其在可见光区的吸收增强,抑制光生电子-空穴对的复合,提高了g-C_(3)N_(4)光催化性能。

关键词： 橡胶复合材料   随机序列吸附算法   裂纹扩展   代表性体积单元   有限元分析  

摘要： 为了研究碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料的力学性能及裂纹扩展机制,首先分析了不同体积分数填充物对复合材料力学性能的影响,然后基于扩展有限元法研究了碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料裂纹扩展损伤演化,探究了单轴载荷下增强体体积分数对橡胶材料裂纹扩展过程中撕裂能和J积分的影响,分析了碳纤维和炭黑增强橡胶基复合材料裂纹扩展损伤规律。结果表明,橡胶复合材料随着增强体体积分数的增大,其有效弹性模量也增大,在大变形条件下材料的力学性能随着增强体体积分数的增加有显著改善。增强体在橡胶复合材料的裂纹扩展过程中可以有效抑制裂纹的扩展过程,但增强体的体积分数并不是越大越好,随着体积分数变大,材料的抗断裂性能有减弱的可能,炭黑和碳纤维增强体的体积含量分别为15%和10%时,在裂纹扩展的过程中所消耗的能量较小。

关键词： 银耳多糖   Pickering乳液   姜黄素   抗菌  

摘要： 使用银耳多糖制备姜黄素Pickering乳液,探究银耳多糖添加量对姜黄素Pickering乳液的Zeta电位、粒径、接触角、贮藏稳定性、流变学特性的影响。结果表明:由银耳多糖稳定的Pickering乳液具有良好的稳定性,银耳多糖的添加使Pickering乳液粒径从(8.631±0.057)μm减小到(6.031±0.056)μm,Zeta电位从(-51.60±1.51)mV增加到(-65.16±0.59)mV,其中含体积分数85%银耳多糖溶液的Pickering乳液粒径最小、Zeta电位最高,且具有良好的贮藏稳定性,经过21 d贮藏后,仍具有80%以上的姜黄素保留率。流变学分析结果表明,所有乳液呈现弱凝胶特性,具有剪切变稀的特性。接触角实验结果表明,所有乳液的接触角均小于90°,所有乳液均为水包油型乳液。经过65℃高温处理后,该乳液仍具有80%以上的姜黄素保留率。同时该乳液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抗菌活性。研究结果可为利用银耳多糖开发新型Pickering乳液提供理论参考。

关键词： 农业生物质废弃物   回收   功能材料   吸附材料   催化材料   储能电极材料   复合材料   研究进展  

摘要： 农业生物质废弃物的数量正在迅速增加,导致许多环境和治理问题.因此,将农业生物质废弃物回收利用并增值应用越来越受到关注.近些年农业生物质废弃物利用和衍生功能材料的研究进展主要包括以下两个方面:(1)提取天然聚合物并增值应用;(2)直接制备新型碳基材料,包括吸附、催化、储能电极和复合功能材料等.农业生物质废弃物转化功能材料已逐步实现且应用范围广泛;未来的研究需要评估农业生物质废弃物衍生产品的质量和安全性,并开发高度可行且具有成本效益的生物质废弃物转化方法,以期实现规模化工业生产.

关键词： 力学性能   弹性模量   抗弯强度   抗压强度  

摘要： 为了解决建筑行业中墙体材料承载能力不足的问题,本文介绍了装配式轻钢轻质墙板这一新型的建筑材料。该材料因其施工速度快、自重轻、保温隔热性能好等特点,在建筑行业中具有广泛的应用前景。本文通过实验,对100和130mm厚的装配式轻钢轻质墙板进行了抗压强度、弹性模量、抗弯强度方面的力学性能测试,分析了其力学特性和承载能力。研究结果显示,该墙板的抗压强度和抗弯破坏荷载均超出国家相关规范的标准,并具备相应的安全余量,提出了装配式轻钢轻质墙板具有优良力学性能和承载能力的观点。结论表明,该发现不仅为装配式轻钢轻质墙板在建筑行业的广泛应用提供了理论支持,也为建筑材料的发展提供了新的思路。

关键词： 铜纳米线   多孔碳球   电化学传感器   甲基对硫磷  

摘要： 采用两步水热法制备了直径均一、高长径比的铜纳米线(Cu NWs)和多孔碳球(PCBs),利用透射电镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征.同时通过滴涂法将其修饰于玻碳电极表面,构建了电化学传感器,采用循环伏安法和交流阻抗法对电极的电化学行为进行了考察.结果表明,铜纳米线直径为5~10 nm,具有高长径比,所制传感器对K_(3)[Fe(CN)_(6)]探针具有良好的电化学响应,并将其应用于对甲基对硫磷(MP)的检测中,采用差分脉冲伏安法,在最佳条件下,氧化峰电流和甲基对硫磷的质量浓度在0.1~50 mg·L^(-1)范围内呈良好的线性关系,检出限为0.04 mg·L^(-1).此传感器具有制作简单、灵敏度高、良好的线性范围等优点,期望应用于实际样品检测.

关键词： 聚乳酸   协同填充   力学性能   阻隔性能  

摘要： 以聚乳酸(PLA)为树脂基体,研究不同含量纳米黏土与2份SiO2协同填充,对PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,协同填充有效改善了PLA材料的结晶行为、熔体加工性、力学韧性和气体阻隔性能。当2份的SiO2和4份黏土杂化填充时,填料分散良好,获得的PLA复合材料展示了明显的韧性断裂和气体阻隔性能。相比没有填充PLA,拉伸断裂伸长率和冲击强度分别增加151%和74.1%,氧气和水蒸气透气系数分别下降67.4%和65.0%。过量黏土填充不利于材料韧性改善,对气体阻隔性能提高不明显。

关键词： 低温   凝结水   二氧化硅   技术改造  

摘要： 某炼厂130 t/h透平凝结水装置运行中存在低温凝结水出水二氧化硅含量高、运行能耗高等问题。对凝结水装置进行技术改造,将原有的“超微过滤器+纤维吸附罐”处理工艺改造为“余热回收+大通量过滤器+混床”处理工艺,改造后整系统运行良好,出水满足GB/T12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》控制指标。