关键词： 赤潮治理   功能性改性粘土   尿素合铁   制备方法  

摘要： 赤潮暴发不仅会导致水体中积聚过量微藻细胞,还常常伴随出现氮磷等富营养化污染因子超标的问题。随着生态环境治理要求的提升,有害赤潮治理不仅需要高效除藻来控制灾害,还需要同时净化水体中的其他污染物质,对受污染水环境进行综合治理。该研究面向有害赤潮综合治理需求,以现有改性粘土法为基础,探究了在粘土中引入尿素合铁材料制备功能性赤潮治理材料的方法可行性,实验测试了新制备尿素合铁改性粘土(ferric carbamide complex-modified clay,FMC)的除藻降磷效果,分析了控制FMC性能的关键制备条件。结果表明,原位表面合成法更适于功能性FMC的制备,该方法获得的FMC具有良好的稳定性,不仅除藻能力强、环境友好,还对水体中活性磷酸盐有良好消除效果,是一种多元治理赤潮的有效材料。尿素与铁离子比例R_(U-Fe)、尿素合铁与粘土的质量比R_(F-C)、反应温度、滴加速度、熟化时间等条件共同影响所制备FMC的除藻能力;借助正交实验法、以提升除藻率为目标获得了最佳制备条件,其中R_(U-Fe)为1:1.1、R_(F-C)为1:1、反应温度30℃、滴加速度1 mL/min、熟化时间1h。该条件下制得的FMC在0.2 g/L用量下3 h除藻率可达90%以上,同时可以去除水体中约84%的活性磷酸盐。该研究为有害赤潮综合治理中功能性改性粘土材料的制备提供了新思路。

关键词： 竹基复合材料   缠绕管   应用  

摘要： 随着大众环保意识的提升,各种绿色环保材料层出不穷。竹基复合材料作为一种新型环保材料,不仅具有较高的强度,而且还可以根据功能要求添加其他辅助材料,进一步增强竹基复合材料的耐久性、保温性。因此,对该材料在缠绕管中的应用展开探讨分析,以供参考。

关键词： 化学掺杂   有机铵   过渡金属   拟卤素   光学性能  

摘要： 有机-无机杂化钙钛矿材料具有优异的光电性能,但普遍存在长期稳定性不高的问题。提出一种化学掺杂增强其稳定性和发光性能的策略,并得到以下结论:有机铵掺杂可提高MAPbBr_(3)/金属有机框架(MOF)复合材料的荧光强度,掺杂丁胺氢溴酸盐(BABr)实现了颜色可调,发射波长覆盖529~397 nm(绿色-紫色)范围,掺杂1,10-癸二胺氢溴酸盐(DDADBr)不仅增强稳定性还大幅提升了发光性能,对复合材料颜色的调节更加精细;掺杂过渡金属(Co^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+))后,MAPbBr_(3)/MOF复合材料的发光强度和稳定性也有所改善,但Cu^(2+)掺杂会显著影响复合材料的结晶性;掺杂少量的NH_(4)SCN、KSCN、Co(SCN)_(2)会提升MAPbBr_(3)/MOF复合材料的荧光强度;这为有机无机杂化钙钛矿/MOF复合材料性能优化提供了一定依据。

关键词： 二氧化硅   气凝胶   强度   热辐射   力学性能   热学性能  

摘要： 二氧化硅气凝胶因其轻量化和良好的隔热性能备受航天航空、交通、建筑等领域的关注。但二氧化硅气凝胶较低的固含量及松散的骨架结构使得材料本身的强度较低,成为其在众多领域应用受限的主要因素之一。除此之外,二氧化硅气凝胶长期使用温度限制在600~800℃以下,在更高温度下热辐射传热会对隔热性能产生明显的影响。依据国内外研究现状,分别在力学性能和热学性能两方面综述了二氧化硅气凝胶材料的改性方法及效果,以期为后续制备具有更高强度且隔热性能优异的二氧化硅气凝胶复合材料提供新思路。

关键词： 航天领域   氧化物纤维   纤维多孔陶瓷复合材料   热防护   X-CT技术  

摘要： 纤维多孔陶瓷复合材料因其低密度、低热导率及相对较高的抗压强度,被广泛应用于飞行器的热防护领域。本研究采用氧化物纤维制备高效隔热材料,在不同烧结温度下制备不同纤维质量比(铝硅酸盐与超细石英纤维)的纤维多孔陶瓷复合材料,研究纤维质量比对材料微观结构和宏观性能的影响。引入X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,对复合材料微观结构进行非破坏性表征,利用三维重构软件对材料结构进行交互式阈值分析,对纤维分布进行重构,并使用纤维追踪分析对纤维取向进行模拟。结果表明:烧结温度较低时(900~1000℃),随铝硅酸盐纤维含量增加,复合材料的密度增大,孔隙率受纤维质量比的影响较小,抗压强度逐渐降低。烧结温度为900℃,铝硅酸盐纤维质量分数为20%时,复合材料抗压强度为1.99 MPa;而铝硅酸盐纤维质量分数为45%时,抗压强度降至0.8 MPa。烧结温度为1200℃时,两种纤维的强度均出现较大损伤,导致复合材料的抗压强度降低。纤维在微区内的分布并不均匀,部分区域存在较大孔隙,这些区域为复合材料强度薄弱区,容易失效。

关键词： 螺栓连接   振动   摩擦接触   分形理论   动力学  

摘要： 在动态载荷作用下,螺栓连接部位会发生微小振幅的相对运动。这种相对运动的长期累积容易导致连接界面磨损、预紧力衰退、以及连接刚度降低,进而显著影响装配结构的动力学特性,增加结构响应预测难度和控制难度。本文提出了一种考虑连接刚度的复合材料螺栓连接结构动力学分析方法,利用分形接触理论及有限元方法重构真实粗糙表面,其后进行接触分析以获得接触刚度。然后采用弹簧表面模型模拟真实粗糙表面的接触刚度,并将其集成于连接结构的动力学分析程序。基于此分析了复合材料螺栓连接板的动力学特性,动态试验结果很好验证了所提出的建模分析方法。

关键词： 环境工程学   胡敏酸   纳米二氧化钛   土霉素   光催化降解  

摘要： 胡敏酸普遍存在于土壤中,可与环境中的纳米二氧化钛结合,从而改变纳米二氧化钛的性质及其与共存污染物的相互作用机制。研究以土霉素作为代表性环境污染物,通过模拟太阳日照探究胡敏酸对纳米二氧化钛光催化降解土霉素的影响。结果显示:土霉素在溶液中易光解,碱性条件更易于光解,猝灭试验表明羟基自由基与超氧自由基参与了光解;土霉素的降解率与纳米二氧化钛投加量、溶液初始pH值正相关,与溶液土霉素初始质量浓度负相关;胡敏酸对纳米二氧化钛光催化降解土霉素兼具促进与抑制作用,胡敏酸初始质量浓度为100 mg/L、250 mg/L时,可促进土霉素的光催化降解,而胡敏酸初始质量浓度为500 mg/L、1000 mg/L时,形成的复合物会抑制土霉素的光催化降解。

关键词： 复合材料   固化变形   径向基函数   机器学习   L形长桁  

摘要： 针对复合材料结构在制造成型过程中固化变形机理十分复杂,涉及的影响参数较多且在固化过程中不断变化的情况,提出一种基于机器学习的方法,预测L形复合材料长桁在成型过程中的固化变形。使用ABAQUS有限元软件模拟L形复合材料长桁固化成型过程,建立以标准固化工艺温度曲线中的两段升温速率、两段保温温度、两段保温时间六个参数为特征的L形复合材料长桁固化回弹角数据集,通过构建径向基函数(Radical Basis Function,RBF)神经网络进行固化变形预测。结果表明,该方法拥有较高的预测精度和效率,预测误差在3%以内且模型耗时仅需1.25 s。

关键词： 氧化石墨烯   普鲁士蓝类似物   正极材料   钠离子电池  

摘要： 采用简易溶液共沉淀法制备了Na_(2)MnFe(CN)_(6)/氧化石墨烯(graphene oxide,GO)复合材料[Na_(2)MnFe(CN)_(6)/GO]。GO的加入有利于提高材料的离子传导和结构稳定,进而提升材料的倍率性能和循环稳定性。结果表明:在0.2 C(1 C=170 mAh/g)下,Na_(2)MnFe(CN)_(6)和Na_(2)MnFe(CN)_(6)/GO初始放电比容量分别为108.74和119.83 mAh/g;经过50次循环后,Na_(2)MnFe(CN)_(6)的容量保持率为62.0%,Na_(2)MnFe(CN)_(6)/GO的容量保持率为79.5%。Na_(2)MnFe(CN)_(6)/GO具有较大的扩散系数,有利于离子的扩散。表明GO的加入,能有效提升材料的倍率性能和循环稳定性。

关键词： 锡酸锌   阻燃   聚氯乙烯  

摘要： 以两种不同粒径的锡酸锌(Zn_(2)SnO_(4))为阻燃剂,配以钙锌稳定剂及邻苯二甲酸二辛酯,对聚氯乙烯(PVC)材料进行改性,通过熔融共混挤出法制备两种PVC/Zn_(2)SnO_(4)复合材料。采用拉伸试验仪、极限氧指数(LOI)测定仪及电压击穿试验仪对复合材料的力学性能、阻燃性能及抗电压击穿性能进行表征。结果表明:随着Zn_(2)SnO_(4)-1和Zn_(2)SnO_(4)-2添加量的增加,相应复合材料的拉伸强度及LOI呈逐渐上升趋势。随着Zn_(2)SnO_(4)-2添加量的增加,复合材料断裂伸长率呈先升后降趋势;当Zn_(2)SnO_(4)-2添加量为2份时,断裂伸长率最大。相对PVC/Zn_(2)SnO_(4)-1复合材料,PVC/Zn_(2)SnO_(4)-2复合材料的LOI、拉伸强度及抗电压击穿强度值更高。