低温泵用活性炭吸附层的制备与性能

低温泵中低温板上的吸附材料对低温泵的性能具有重要影响。以无机粘结剂为主成型剂、柔性聚氨酯为添加剂制备了涉氚气体低温真空泵中的活性炭吸附层,分析聚氨酯质量分数对活性炭吸附层比表面积的影响以及成型剂质量分数与活性炭吸附层物理机械性能间的关系,并详细研究涂覆吸附材料的低温板的抗温度冲击性能。实验结果表明:在成型剂中添加质量分数4.5%柔性聚氨酯,改善了成型剂在活性炭表面的润湿性,在增加了活性炭吸附层的抗压强度以及吸附层在低温板上附着力的同时,使得活性炭吸附层在77—353 K的温度区间内的抗温度冲击性能提高了2.18倍,研制的活性炭吸附层更能满足低温泵的运行需求。

基于吸附层厚度理论的软硬煤吸附机理解析

针对同一变质程度软/硬煤的比表面积和总孔容积相差数倍,但其对甲烷吸附量却相当这一现象,根据热力学原理及煤对甲烷吸附机理,建立了煤的孔径对甲烷吸附层厚度的方程,数值分析了吸附压力和孔径对吸附层厚度(吸附层数)的影响,同时采用软/硬煤的孔径分布拟合函数,数值计算了软/硬煤的瓦斯等温吸附曲线,并与实测结果进行了对比分析。研究结果表明:基于吸附层厚度理论,在同一吸附平衡压力下,甲烷吸附层厚度随着孔径增大呈负指数变化,即煤体对甲烷的吸附是不同分子层的集合。采用煤体中孔径与其孔体积的分段函数和煤对甲烷的吸附层厚度理论,计算得到的瓦斯吸附等温线无论是变化趋势还是定量上均与实测结果一致,误差小于6.5%。因而,吸附层厚度理论很好地揭示了软/硬煤对甲烷吸附特征。由此,只要测得煤的孔径分布特征,即可采用吸附层厚度理论对其吸附量进行计算,为预测煤层瓦斯含量提供新方法。

XPS测定减水剂吸附层厚度

通过XPS谱图和XPS信息深度的计算方法测定了减水剂在胶凝颗粒表面的吸附层厚度。结果显示,木质素磺酸盐减水剂(LS)、改性木质素磺酸盐减水剂(GCL1-T)、萘系减水剂(FDN)和氨基磺酸盐减水剂(ASP)在水泥颗粒表面的吸附层厚度分别为8.70、10.87、1.50、7.26 nm;GCL1-T和FDN在粉煤灰表面的吸附层厚度分别为6.76 nm和0.95 nm。此方法可较准确描述减水剂在胶凝颗粒表面吸附层厚度的相对大小。由测定结果可进一步推断,FDN的分散机理以静电斥力效应为主;而空间位阻效应在LS、GCL1-T和ASP的分散机理中不可忽略。

二元表面活性剂溶液表面吸附层分子交换能的研究

The relationship between activity coefficient and molecule exchanging energy of surfactants in the surface monolayer of binary surfactant aqueous solutions has been deduced with the help of two dimensional crystal model. The results show the relationship between the synergism of surfactants and the molecule exchanging energy. Through the parameter of molecule interaction( β s), the value of the molecule exchanging energy can be obtained by equation ε =2.3×10 -24 β s T that has been examined with six typical surfactant systems.

磁性衬板磁场强度对吸附层厚度影响的数值模拟

利用Ansoft有限元软件详细分析了金属磁性衬板表面磁感应强度、磁场力分布以及磁感应强度对吸附层厚度的影响。研究结果表明,磁性衬板表面的磁感应强度和受力分布具有相似的形貌,呈现两极中间强、极中心弱的特点;磁感应强度与距磁块表面距离呈e指数衰减关系;拟合公式和数据点拟合程度较好。

流体吸附层厚度计算模型的研究

根据流、固体表面吸附特性和分子间能量的变化规律来确定流、固体表面相互作用的程度 ,以定义表面吸附性能和吸附层 ,并得出以能量表示的吸附层厚度计算公式 ;吸附层厚度对流固特性、管流问题及薄膜润滑问题等的研究具有重要意义。特别适用于以流体膜为基础进行工作的研究 ,是纳米级润滑理论研究必须解决的问题之一。

多分散高分子在固液界面吸附层厚度的Monte Carlo模拟

在格子模型基础上用MonteCarlo方法模拟研究了多分散高分子在固液界面的吸附行为,重点考察了平均分布和正态分布两种不同链长分布形式的高分子在固液界面吸附层厚度的分布规律,模拟结果与概率统计模型计算的吸附层厚度分布趋势一致。随着系统温度升高,高分子链节热运动加剧,吸附层厚度的极值增大,大吸附层厚度的密度也有所增加。而链节吸附作用能的增大能显著压缩吸附层厚度,导致吸附层厚度极值分布前移,但固液吸附界面的表面覆盖率显著增大。高分子链长的分布形式对吸附层厚度有着显著的影响,平均分布的高分子体系对温度和链节吸附能以及高分子浓度的变化比较敏感。

基于QCM-D的材料表面白蛋白吸附层随时间构象变化研究

探讨生物材料表面白蛋白的吸附行为和构象变化。采用石英晶体微天平(QCM-D)、原子力显微镜和接触角等技术研究了聚乳酸、壳聚糖和空晶片等3种材料表面的亲疏水性及其表面的白蛋白吸附层粘弹性随时间变化规律。结果发现:这3种材料表面与水长时间接触后,疏水性顺序是:聚乳酸>空晶片>壳聚糖。长时间的白蛋白吸附实验显示,当吸附层质量达到平衡后,表征白蛋白粘弹性的|ΔD/ΔF|值随时间越来越大,并且在不同表面上的变化速率也不同。结果表明:白蛋白分子在材料表面发生与时间相关的构象铺展而造成蛋白层粘弹性随时间增大。并且疏水性越强的材料表面白蛋白吸附层的粘弹性变化越快。

利用Poiseuille方程确定聚乙烯醇在粘度计毛细管管壁上吸附层的厚度

利用高分子溶液流过时间测量之前和之后纯溶剂流过时间的变化不仅再次证实了极低浓度区高分子溶液反常粘度行为的起源和校正方法,而且找到了定量研究粘度计毛细管管壁上高分子吸附层厚度的实验方法。研究结果表明,溶剂的性质对高分子吸附层厚度有着显著影响。

流体吸附层厚度及位能界面的划分

根据流体吸附性能及流体粒子在固体表面的分布规律，应用能量的观点可以得出流体位能的分布规律，由此可知液体的性能，在薄膜润滑条件下表面作用尤其重要。应用能量的观点把液体的分布密度忽略，将使公式计算简化。

硫化对氧化铜表面黄药吸附活性及吸附层稳定性的影响

通过氧化铜矿表面黄药吸附量测定，矿浆溶液中残余黄药组分分析，研究了硫化钠、WSS对孔雀石表面吸附黄药的活性以及吸附量的影响。应用矿物表面捕收剂吸附层的稳定性计算公式．计算了孔雀石表面黄药吸附层的稳定性指数。结果表明，孔雀石经硫化钠、WSS处理后，表面对黄药的吸附活性下降，吸附量降低，而表面黄药吸附层的稳定性大大很高。

基于ITO电极的细胞色素c吸附层的直接电化学

采用未经修饰的铟锡氧化物(ITO)工作电极直接探测到了细胞色素c(Cytc)吸附层的氧化还原峰,并得出了Cytc的表面浓度,随着溶液浓度从2μmo·lL-1增大到10μmo·lL-1,Cytc的表面浓度相应地从0.35×10-12mo·lcm-2增大到1.53×10-12mo·lcm-2.实验获得的表面浓度倒数与溶液浓度倒数的准线性关系说明Cytc在ITO表面的吸附基本满足Langmuir等温吸附理论.对Cytc溶液的循环伏安测试结果表明参与电极反应的Cytc包括游离分子和吸附分子,前者的贡献大于后者,电极反应主要受扩散控制并呈准可逆过程.根据Nicholson方法估算得到反应物的标准异相速率常数的平均值为1.65×10-3cm·s-1.实验结果显示在室温下放置1h后Cytc吸附层电化学活性部分丧失,在80℃下放置1h后吸附层完全失活.失活的Cytc吸附层对铁氰化钾溶液在Au电极上的电极反应具有明显的阻碍作用.

矿物表面药剂吸附层水稳定性理论研究

以物质结构理论为基础，分析研究了双原子分子、三原子分子、矿物表面药剂吸附层的水稳定性。提出了异核双原子分子、异核三原子分子、矿物表面药剂吸附层的水稳定性假说。建立了矿物表面药剂吸附层水稳定性理论模型。

SERS光谱及电化学法研究硫脲在银电极上的吸附层结构

实验发现硫脲能在电极表面形成一吸附层并阻碍氢在电极表面的析出还原反应，此吸附层在电位约－０．６Ｖ时发生结构转变。进一步实验显示硫脲吸附层的结构在－０．９Ｖ时为疏松的，在－０．３Ｖ～－０．５Ｖ时为致密的，而在－０．８Ｖ～－０．６Ｖ时为两种结构的中间过渡态。

吸附制冷装置翅片吸附层脱附过程的数值模拟

针对管基为恒温，翅片上涂敷有一定厚度的吸附材料层在温度改变时的吸附状态况进行了分析，并提出了相应的物理，数学模型；采用有限差分法进行数值模拟计算，得到了翅片吸附层内温度分布以及吸附量随时间的变化规律。

孔雀石表面黄药吸附层稳定性试验研究

通过孔雀石表面黄药吸附量测定 ,矿浆溶液中残余黄药组分测定与分析以及孔雀石的黄药浮选试验 ,研究了搅拌时间对孔雀石表面对黄药的吸附活性 ,黄药吸附层的稳定性以及孔雀石可浮性的影响。结果表明 ,硫化和WSS药剂对孔雀石的处理 ,使其对黄药的吸附活性下降 ,吸附量减少 ,但黄药吸附的稳定性大为提高 。

乙醇水溶液的表面吸附层

根据吉布斯吸附公式，由乙醇的活度求得它的表面超量，发现乙醇水溶液的表面吸附是多分子层吸附，表面吸附层中含有多个分子层．

烷基醇与离子型表面活性剂在吸附层和不溶单分子膜中的相互作用

研究了正辛醇与十烷基硫酸钠、溴化十烷基三甲基铵、溴化十烷基铵二元混合物水溶液的表面吸附和胶团形成,以及十八醇与十八烷基硫酸钠、溴化十八烷基三甲基铵混合体系不溶膜的表面压-分子面积关系。结果表明:(1)少量正辛醇能大大提高离子表面活性剂(不论是正离子还是负离子性)的表面活性;溶液稀时,二组分的表面吸附是互相促进的,溶液较浓时(吸附近于饱和)则相互抑制(竞争吸跗);各体系表面分子相互作用参数βs皆有一较大负值;(2)十八醇与十八烷基硫酸钠、溴化十八烷基三甲基铵混合不溶膜比单一组分不溶膜有较强的凝聚性, 混合表面过剩自由能皆为负值。这些结果说明,烷基醇与离子(正或负)表面活性剂在吸附层及不溶单分子膜中皆有较强的相互作用;这种作用主要是碳氢链间的疏水效应和极性头之间的离子-偶极作用,而非氢键形成。

吸附层对制备Ag/SiO_2纳米复合材料过程的影响

分别在有水体系和无水体系中制备了Ag/SiO2纳米复合粒子,研究了吸附层对NaOH在体系中的分配、反应场所的变迁、Ag+的还原机理以及产物形貌的影响.采用电导率法测定了NaOH在SiO2表面的吸附曲线,结果表明:在有水体系中,吸附层的形成明显促进了SiO2表面对NaOH的吸附,当达到平衡时,58%的NaOH分配在SiO2表面;在无水体系中,当达到吸附平衡时仅有25%的NaOH分配在SiO2表面.溶剂置换实验结果表明:在有水体系中,吸附层是Ag生成反应进行的主要场所;在无水体系中,Ag生成反应在乙醇溶液相和SiO2表面都可以发生.利用紫外-可见光(UV-Vis)光谱、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和能谱仪(EDAX),对比了在有水体系和无水体系中Ag+的还原过程,阐述了吸附层对Ag+还原机理的影响.利用XRD、TEM和EDAX对Ag/SiO2最终样品进行了分析,发现在有水体系中生成的Ag粒子比在无水体系中生成的Ag粒子的粒径小,分布更加均匀.

流体吸附层厚度计算及应用分析

根据流固吸附特性和分子间能量的变化规律来确定表面流、固体相互作用的程度 ,对表面吸附性能和吸附层进行描述 ,得出以能量表示的吸附层厚度表达式 ;从而确定描述表面粘度变化计算的表达式中的重要参数—吸附层厚度 ,粘度描述是润滑工程领域研究的基础。本文的研究适用于以流体膜为基础进行工作的研究 ,是纳米级润滑理论研究必须解决的问题之一。