对氧化石墨烯吸附模拟废水中Cu、Pb、Cd、Zn四种重金属的条件和效率进行了探究。将石墨烯进行氧化处理得到氧化石墨烯,对模拟废水中的重金离子进行吸附处理,计算吸附率。实验表明,随着模拟液浓度从10mg/L增加至200mg/L,氧化石墨烯对Cu、Pb、Cd、Zn四种重金属离子的吸附率分别下降40.3%、41.6%、44.9%以及47.6%。吸附过程十分高效,在5min内就能达到峰值;温度对吸附率呈正相关关系;吸附过程适宜在中性偏弱酸性条件下进行。为开展后续研究提供了理论依据。
研究介绍了一种改性MQ树脂的合成及其在粘接式紧固结构用丙烯酸酯胶粘剂中的应用。将改性树脂应用于粘接式紧固结构用丙烯酸酯胶粘剂的制备,制得的胶粘剂对铝合金、钛合金、高温合金、复合材料、耐蚀钢等材料均有良好的粘接性能。该胶粘剂粘接金属材料的室温剪切强度均大于30MPa,粘接碳纤维增强复合材料的室温剪切强度大于25MPa,粘接PEI的室温剪切强度大于15MPa。
光催化技术是一种新型的环境治理技术,可以应用于污水处理、空气净化等领域。以过渡金属硫化物为主要原料,制备复合光催化剂并分析其性能。采用水热法制备方式,通过过渡金属硫化物制备和复合光催化剂合成两个步骤,得到过渡金属硫化物基复合光催化剂,筛选满足质量要求的催化剂样本。通过与传统复合光催化剂性能的对比,发现过渡金属硫化物基复合光催化剂的吸光量更高,产氢量、产氢速率和降解率分别提高了57.86mL、2.56mL/s和31.5%,同时降解率下降幅度更小,由此证明制备的复合光催化剂具有更好的光催化性能、降解性能和稳定性能。
为改善轻质复合板材普遍较差的力学性能,选取了加入玻璃微珠与漂珠的环氧基复合板材,进一步采用了硅烷偶联剂改性纤维对复合板材进行增韧。采用差示扫描量热法测定了表观活化能和固化反应方程,测试了复合板材力学性能及密度,使用了红外光谱分析了固化反应过程,对板材主裂纹做出了分析,实验确定了固化工艺及参数,分析了反应过程,建立了复合板材的三维模型。结果表明:硅烷偶联剂KH570改性聚丙烯纤维与环氧树脂E51/固化剂3369固化体系及玻璃微珠形成稳定的三维结构,材料表观活化能为68.93kJ,固化反应级数为0.93,界面能够良好地传递应力,复合板材密度低于0.4g/cm3,弯曲强度大于10MPa。
4-碘-4’-丙基联苯是一种重要中间体。以4-丙基联苯为原料,采用KI/H2O2体系直接碘代反应得到4-碘-4’-丙基联苯,并通过IR、NMR对其结构进行了表征。实验考察了反应温度和氧化剂用量的不同对收率的影响,最佳工艺条件:n(4-丙基联苯)∶n(碘化钾)=1∶1,反应时间4.5h,反应温度为65℃。反应收率为80.6%,纯度99.0%。工艺路线合理,产品收率高。
以1,3-苯二酚、氢氧化钾、碳酸钾及碳酸氢钾为原料,其物质的量比为n(1,3-苯二酚)∶n(氢氧化钾)∶n(碳酸钾)∶n(碳酸氢钾)=1∶0.1∶0.13∶0.33,在少量溶剂存在的条件下,合成4,6-二羟基间苯二甲酸(m-dobdc)。对反应温度、反应压力及反应时间进行了考察,用高效液相色谱法分析产物的纯度,确定了最佳的反应条件,反应温度为190℃,反应压力为2.0MPa,反应时间为12h,在如上条件下精制后获得的4,6-二羟基间苯二甲酸收率为86.2%,纯度为99.6%。最终产品进行了热重分析、核磁共振及红外表征。
优选α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)为基胶,纳米碳酸钙填料增量补强,研制一款适用于车灯基材密封粘接的脱醇型双组分(RTV-2)硅橡胶,试验过程研究了碳酸钙粒径,交联剂、偶联剂的选型与添加量对硅橡胶性能的影响。试验发现,选用黏度20000mPa·s的107硅橡胶100份,粒径为80nm的纳米碳酸钙120份配制A组分;选用气相二氧化硅填料30份、正硅酸乙酯交联剂4份、硅油增塑剂15份以及催化剂二丁基二月桂酸锡3份配制B组分,研制而成的脱醇型双组分(RTV-2)硅橡胶综合性能最佳,具有最优异的力学性能和施工性能,能够满足车辆照明密封防水与粘接需求。
优选封端助剂对α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷封端,制备出烷氧基封端107基胶,搭配适量补强填料、交联剂、偶联剂以及催化剂等功能助剂,制得存储性能稳定、粘接效果优异的单组分脱醇型透明硅橡胶产品。试验逐一分析封端剂、偶联剂选型以及催化剂、填料用量对硅橡胶粘接与贮存性能的影响。试验结果发现,选用乙烯基三甲氧基硅烷为封端剂,适量的白炭黑填料补强,自制复合偶联剂,催化剂5份,以此配方研制的脱醇型硅橡胶具有最优的贮存性能和粘接力学性能,贮存期长达12M以上,拉伸强度达到1.08MPa,断裂伸长率达到410%,具有良好的开发实用价值。
采用双酚AE-51型环氧树脂和E-44型环氧树脂作为主要原料,在这两类环氧树脂的基础上,使用KH-580,气相二氧化硅,聚酰胺650#等助剂,研制出具有优良性能的双组分环氧树脂胶粘剂。探究以不同比例混合以及环氧树脂含量的改变对胶粘剂的力学性能的影响。经试验发现,当E-44型环氧树脂和E-51型环氧树脂的质量比为2∶1,环氧树脂含量为55%时,综合力学性能达到最大值。
采用脱硫橡胶粉、聚乙烯树脂(PE)、线性SBS、增溶剂、稳定剂和温拌剂对基质沥青进行复合改性,制备出储存稳定性良好的温拌橡塑复合改性沥青,并分析改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响。通过软化点差分析法和荧光显微镜试验、红外光谱仪分析研究温拌橡塑沥青储存稳定性,并与热拌条件下沥青混合料进行各项路用性能试验对比。结果表明:(1)在FTA和FTB温拌剂掺量为3%,温拌剂C掺量为0.5%时,车辙因子和复数剪切模量最大;(2)FTA、FTB、温拌剂C三种温拌剂橡塑沥青混合料动稳定度分别增加了10.1%、29.4%、11.7%,FTB型温拌剂对橡塑沥青混合料动稳定度增幅明显;(3)橡塑沥青混合料温拌条件下低温性能分别下降了6.12%、7.09%、5.32%,三种温拌剂均略有降低;(4)FTA、FTB、温拌剂C三种温拌剂对劈裂强度比增加幅分别为0.9%、0.5%、0.7%,增幅程度FTA>C>FTB。复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;通过荧光图和试样红外光谱图可知温拌剂对改性沥青储存稳定性无不利影响,其对橡塑沥青主要表现为物理改性;温拌沥青混合料具有良好的路用性能,部分性能较热拌沥青混合料更优。
采用脱硫橡胶粉、聚乙烯树脂(PE)、线性SBS、增溶剂、稳定剂和温拌剂对基质沥青进行复合改性,制备出储存稳定性良好的温拌橡塑复合改性沥青,并分析改性剂对沥青常规性能和流变特性的影响。通过软化点差分析法和荧光显微镜试验、红外光谱仪分析研究温拌橡塑沥青储存稳定性,并与热拌条件下沥青混合料进行各项路用性能试验对比。结果表明:(1)在FTA和FTB温拌剂掺量为3%,温拌剂C掺量为0.5%时,车辙因子和复数剪切模量最大;(2)FTA、FTB、温拌剂C三种温拌剂橡塑沥青混合料动稳定度分别增加了10.1%、29.4%、11.7%,FTB型温拌剂对橡塑沥青混合料动稳定度增幅明显;(3)橡塑沥青混合料温拌条件下低温性能分别下降了6.12%、7.09%、5.32%,三种温拌剂均略有降低;(4)FTA、FTB、温拌剂C三种温拌剂对劈裂强度比增加幅分别为0.9%、0.5%、0.7%,增幅程度FTA>C>FTB。复合改性沥青具有良好的弹性恢复能力和高温抗变形性能;通过荧光图和试样红外光谱图可知温拌剂对改性沥青储存稳定性无不利影响,其对橡塑沥青主要表现为物理改性;温拌沥青混合料具有良好的路用性能,部分性能较热拌沥青混合料更优。
为探究减少脱硫系统中副盐含量的反应条件,选取了温度、pH值和催化剂浓度三个影响因素、共进行了27组单一变量实验,分别测定反应3h后副盐生成速率。实验结果表明,当反应器内温度为500℃,溶液pH值为9,PDS催化剂浓度为0.5mol/L时,装置内副盐生成速率最低;在反应温度、pH值和催化剂浓度最佳组合条件下,反应前3h副盐生成速率为0.048mmol/h。
为粘结聚四氟乙烯塑料,得到耐腐蚀包装薄膜,提出包装用快干型聚四氟乙烯用复合胶粘剂的制备及性能分析。混合环氧树脂、固化剂、增韧剂,得到环氧树脂胶粘剂,混合有机硅树脂、增稠剂、稳定剂、填料,得到有机硅树脂胶粘剂,配比两种胶粘剂,控制两种胶粘剂反应的保温温度和保温时间,加入碳酸氢钠催化剂,冷却后得到复合胶粘剂。在干态环境和湿态环境下测试胶粘剂性能,结果表明,1.9∶1环氧树脂和有机硅树脂量比、2.5%催化剂用量、45min保温时间、85℃保温温度的条件下,胶粘剂胶合强度和固化速率最高,力学性能和固化性能优异,解决了低温环境下胶粘剂力学强度低、固化困难的问题。
以医用镁合金为基材,在氟化氢溶液的氟化处理下,结合有机配体,以溶剂热法合成复合涂层镁合金有机骨架材料Mg F2- MOF- 74,利用扫描电子显微镜分析 Mg F2- MOF- 74 的形貌特征,利用 X 射线衍射仪(XRD)、光电子能谱仪(XPS)分析Mg F2- MOF- 74 的物相组分。在 37℃条件下制备模拟体液 SBF,以之作为腐蚀介质,通过电化学工作站获取各试件的动电位极化曲线,经塔菲尔外推法拟合该曲线,确定各试件的自腐蚀电位、电流密度,并测试交流阻抗谱,通过析氢试验分析Mg F2- MOF- 74 的耐腐蚀性能。实验结果表明:具备复合涂层的 Mg F2- MOF- 74 密实度更高,自腐蚀电位呈微弱增大趋势,自腐蚀电流密度下降两个数量级,膜电阻值升高,对体液离子产生阻碍作用,增大了离子对镁合金的腐蚀难度,60h 氢气释放量仅为4mL/cm2。
油气田中含有多种酸性腐蚀性介质,研究材料在多种腐蚀介质共存工况的腐蚀具有重大的意义。选择地面集输常用不锈钢 316L,通过均匀腐蚀和慢速率拉伸试验,并通过 SEM表征材料腐蚀状况,研究 316L 不锈钢在多种酸性介质共存下,在不同温度的腐蚀速率和应力腐蚀敏感性,并分析了腐蚀机理和影响因素。结果表明,高 PCO2/PH2S(Cl-浓度为 7.4 万 ppm,30℃)下,Cl-浓度由 1.8 万 ppm 增大至 7.4 万 ppm,试样表面即出现了点蚀。在同样的 Cl-浓度下,温度升高,(Cl-浓度为 7.4 万 ppm,60℃)下),试样表面同样出现点蚀,应力腐蚀敏感性高。
超级电容器是充放电效率高、使用寿命长、循环稳定性好、成本低的新型储能器件。开发可再生的具有独特结构的生物质资源为前驱体,制成多孔碳用作超级电容器电极材料,是储能领域及资源转化再利用的重要研究方向。对生物质材料在超级电容器领域的发展现状及应用前景进行了总结和展望。
聚乳酸及其复合材料是美国FDA批准的一种生物医用材料。简要介绍了聚乳酸复合材料的优点,对聚乳酸复合材料在生物医学领域的应用情况进行了探索,最后展望了其在生物医药领域的发展前景。
从氰酸酯树脂基本理化性质与应用场景入手,介绍了氰酸酯树脂阻燃改性的技术手段,归纳了现有研究中的改性原理,阻燃效果,分析了新技术、新材料体系改性方面的前沿情况,以期进一步推动电子与航空重点行业的防火阻燃材料的高效制备与安全应用。
针对提高碳纤维复合材料钢丝螺套连接强度的方法,分别测量了拉挤和模压的碳纤维复合材料垂直和平行纤维方向与钢丝螺套连接的拉脱力。试验结果表明,碳纤维复合材料板材垂直纤维方向打孔攻丝后的拉脱力高于平行纤维方向打孔攻丝;螺纹孔内涂胶的拉脱力优于非涂胶的;加入稀释的胶粘剂后,拉脱力性能与涂胶的拉脱力性能相当,工艺性更佳。
生物絮凝剂在单独使用时,往往存在絮凝效果不稳定、使用成本高等问题,为了降低化学絮凝剂残留对水体的不良影响,同时节约生物絮凝剂的使用成本,提高絮凝效果,将产胞外多糖微生物所制备的生物絮凝剂CFCC-P,分别与化学絮凝剂PAC、PAFC和PAM复配,应用于某毛纺厂印染废水的絮凝处理。实验发现,复配后的脱色率明显较各絮凝剂单独使用时有所提高,基本可以达到60%~80%。同时,也减少了达到最大脱色率所需要的化学絮凝剂的投药量。
为了消纳还原镁渣,实现以废治废,在电厂烟气脱硫中将还原镁渣用作脱硫剂。对还原镁渣在电厂烟气湿法脱硫中的应用进行了可行性分析,并设计了一套以还原镁渣用作脱硫剂的实验装置。结果表明,1200℃高温下镁渣与水按5∶1进行水合,将水合反应器加入其容积3/5的水,水合温度保持在75℃,反应时间为1.5h,浆液搅拌器的速度为30r/min,燃煤烟气与水合镁渣浆液的反应用量体积比为2∶1,脱硫反应的温度为40℃,时间为3h,保持水容积恒定,系统连续进行脱硫反应。最终脱硫效率可达78%,对新建或已投产运行的电力企业都有推广价值,具有可行性。同时,使得还原镁渣这种废弃物,多了一种固废利用的途径。
六价铬作为毒理性指标,会通过水体进入人体内,从而危害人的生命健康。现行有效的环境分析标准中六价铬的检测方法存在诸多问题:有的抗干扰较弱,不能直接分析有色或有浊度的样品;有的只能分析总铬,无法单独分析六价铬。基于柱后衍生-离子色谱法对地表水和地下水中六价铬的含量进行测定,可以有效避免水样的色度、浑浊度对六价铬测试的干扰,大幅地提升了高浊水等复杂水样的分析精密度和准确度,值得在环境监测领域推广。
采用i CAP6300型电感耦合等离子体原子发射光谱仪,通过对黄铜的溶解方法、光谱仪的工作参数、精密度、准确度等进行了试验研究,从而制定了相应准确有效的方法,解决了准确分析黄铜中铜元素的困难,结果令人满意。回收率为95%~105%。RSD(n=10)<1.0%。