聚氨酯上浆剂对炭纤维增强聚氨酯复合材料界面性能的影响

经阳极氧化的炭纤维丝束用水性聚氨酯进行上浆,考察上浆剂对炭纤维增强聚氨酯复合材料界面性能的影响,并结合元素分析、官能团分析、热重分析和示差扫描热分析进行机理研究。结果显示,上浆剂可以显著提高复合材料界面性能。层剪强度从氧化后的39.5 MPa提升到上浆后的46.4 MPa,提升17.5%。上浆的炭纤维经170℃热处理后层剪强度进一步提高到50.8 MPa。这归因于上浆剂与炭纤维表面的含氧官能团进行反应形成化学键,而上浆剂与基体以氢键相互作用。经进一步热处理后,上浆剂的封端剂脱除,释放出异氰酸酯与基体中的氨基甲酸酯反应生成尿基甲酸盐。因此,此水性聚氨酯上浆剂提高了炭纤维增强聚氨酯复合材料的界面性能。

活性泡沫炭用于超级电容器电极材料

以酚醛树脂、煤沥青泡沫炭为原料,经水蒸气活化制得比表面积分别为961和953m2/g的活性泡沫炭。采用扫描电镜、BET吸附仪、恒流充放电法和循环伏安法对两种活性泡沫炭的结构进行了表征并研究其充放电性能。结果表明,酚醛树脂泡沫炭在1.0nm以下的孔较煤沥青泡沫炭丰富。在1.0mA充放电时,两者的充放电容量分别为106.28和105.1F/g,相差不大,当充放电电流增大到50mA时,前者容量为41.94F/g,后者为17.23F/g。可见,微孔的孔径分布对充放电性能具有很大影响,增大微孔的孔径有利于提高活性炭电极的充放电容量和功率。循环伏安法测试表明在100mV/min扫描速率下酚醛树脂泡沫炭粉的电化学窗口大于煤沥青泡沫炭粉。

石墨烯的制备及其电化学性能

以石墨为原料,采用改进的Hummers方法制备氧化石墨,在水中经超声分散得到氧化石墨烯水溶胶,经硼氢化钠还原得到石墨烯聚集物。采用扫描电镜、原子力显微镜、激光粒度分析仪、BET氮气吸附仪对样品的形态、粒度分布和比表面积进行了表征。采用恒流充放电和循环伏安法研究了样品的充放电性能。结果表明,氧化石墨在水溶液中可以剥离成单片层结构,石墨烯聚集物比表面积为358m2/g,在10mA恒流下充放电,比电容为138.6F/g,充放电容量效率为98%。以5～50mV/s扫描速率进行循环伏安测试,石墨烯电极表现出良好的双电层电容器性能。

成型工艺条件对活性炭甲烷吸附性能的影响

以 KOH活化的粉状高比表面积活性炭为原料 ,羧甲基纤维素为粘结剂 ,制得了一系列高比表面积成型活性炭 .考察了成型压力。

高稳定过碳酸钠制备工艺研究

通过在反应过程中加入稳定剂，对产品进行包裹，合成了具有高稳定性的过碳酸钠，得到了进料中稳定剂和产品包裹剂的最佳配方。

用作超级电容器电极材料的酚醛树脂基活性炭

以酚醛树脂为原料,采用水蒸气活化,制备了炭纤维和泡沫炭粉两种活性炭作为超级电容器电极材料。采用扫描电镜和物理自动吸附仪对两种活性炭的形貌与孔结构进行了表征;另外采用循环伏安法和恒流充放电法,对其充放电性能进行了研究。结果表明,在1.0mA电流下充放电,炭纤维和泡沫炭粉的充电比电容分别为176.7和144.4F.g–1,放电效率分别为88.2%和85.1%;随着充放电电流的增大,二者充放电容量减小,放电效率提高。循环伏安测试表明在600mV.min–1扫描速率下炭纤维的电化学窗口大于泡沫炭粉。

化工原理课程的教学改革探讨

对化工原理课程理论教学、实验教学和课程设计三大教学环节的教学改革方法进行了论述,强调了化工原理课程的实践性、应用性和技能性。

溶剂处理对沥青球氧化稳定化的影响

通过使用不同种类、不同比例溶剂浸渍沥青球 ,然后进行氧化稳定化、炭化处理。结果表明 ,在室温下用烃类溶剂浸泡球状活性炭可以有效地除去沥青球中的致孔剂和轻组分 ,从而打通氧气向内扩散的通道 ,加速沥青球的氧化稳定化过程。

沥青焦制备高比表面积活性炭的正交法研究

用正交实验的方法系统研究了以沥青焦为原料 ,KOH为活化剂 ,通过化学活化法制得高比表面积活性炭 ,对制备高比表面积活性炭的条件进行了优化 。

石油焦制备高比表面积活性炭的研究

通过正交实验法研究了活化条件对以石油焦为原料制备高比表面积活性炭性能的影响 ,同时进行了原料结构与所制活性炭性能之间的相关性研究。结果表明 ,所考察的 5种影响因素的作用程度大小顺序 :原料焦微观结构 >活化温度 >碱炭比 >原料粒度 >活化时间 (“ >”表示“优于”)。在本实验范围内制备高比表面积活性炭的最佳条件 :以盘锦石油焦为原料 ,活化时间 60min ,活化温度 770℃ ,KOH/石油焦质量比 5 /1,原料粒度 10 0～ 45 0 μm ;在此条件下制得的活性炭比表面积为 3 73 0m2 /g。具有小晶粒、细镶嵌型光学结构的生焦与活化剂的反应活性较高 。

用称重法研究聚丙烯腈树脂的凝固过程

将聚丙烯腈二甲亚砜纺丝液在试管中于二甲亚砜水溶液中成型并凝固,通过计量凝固样品重量随时间的变化来考察在不同凝固浴条件下的凝固速率,并观察了凝固样品的横断面形貌。结果表明:凝固样品重量的变化可以直观地反应不同凝固浴条件下聚丙烯腈 二甲亚砜(DMSO) 水体系凝固速率的变化。随凝固浴浓度的提高,凝固速度减小,样品横截面趋于均匀化、致密化;凝固温度从30℃升高到50℃,凝固速度加快,截面由非圆形变为圆形,但在80℃下凝固速度反而下降;凝固浴中第三组份的添加降低了扩散速度,但会引起孔洞的产生。

超临界流体制备中间相沥青泡沫炭

以萘系中间相沥青为原料,利用超临界流体(Supercritical Fluid)作为发泡剂制备中间相沥青泡沫,经氧化炭化处理获得泡沫炭材料。通过分析中间相沥青的流变性能以及比较不同溶剂对中间相沥青的溶解性能,选择合适的超临界溶剂,可以制备出泡孔均匀,开孔率高的泡沫炭材料。研究了中间相沥青-溶剂系统的超临界状态下的发泡过程。考察溶剂比例、发泡压力、系统温度、压力释放速率等发泡条件对超临界流体制备中间相沥青泡沫炭的影响。

SnO_2-TiO_2负载CuO催化剂的CO氧化催化性能

对２种ｎ－型半导体（ＳｎＯ２和ＴｉＯ２）的复合氧化物负载的氧化铜催化剂的ＣＯ氧化催化性能进行了研究．采用程序升温反应方法，得到ＣＯ转化率随反应温度的变化曲线，ＣＯ最低全转化温度越低，活性越好．考察了载体的不同制备方法如成胶方法、干燥方法、焙烧温度以及不同ＳｎＯ２∶ＴｉＯ２摩尔比对ＣＯ氧化性能的影响；此外，还考察了最佳活性组分的含量．结果表明：采用反滴方式成胶且在６００℃下进行焙烧得到的复合载体的性能较好，而载体的不同干燥方法对催化剂的活性影响不大；复合载体中ＳｎＯ２∶ＴｉＯ２摩尔比为４０％时负载的ＣｕＯ催化剂的活性最好．此外。

电化学处理对PAN基碳纤维表面特征的影响

将PAN基碳纤维(东邦IM600-6K)在不同温度的酸性及盐类电解质溶液中进行电化学处理。碳纤维的表面性能采用SEM、XPS、亚甲基蓝(MB+)吸附、Raman光谱进行表征。结果发现碳纤维在电化学氧化处理后表面官能团增多而且沟槽加深。电解质及电解液温度对碳纤维表面特定官能团的生成量有影响,羟基和羧基的生成数量最多相差61.38%、98.59%;在酸性电解质溶液中处理的碳纤维表面含氧官能团较多,表面较粗糙。升高电解液温度有助于活性氧对碳纤维表面的氧化刻蚀。处理后的碳纤维表面微晶尺寸最多减少9.75%。

尿素增溶纤维素氨基甲酸酯的可纺性研究

探索了尿素对纤维素氨基甲酸酯(CC)/氢氧化钠溶液(CC溶液)的增溶作用,考察了不同浓度CC溶液的流变性能,选择CC质量分数为7%的溶液经过滤、脱泡后,以7%的稀硫酸为凝固浴进行溶液纺丝。结果表明:尿素增溶效果显著并提高了CC溶液的稳定性。经尿素增溶的CC溶液属于典型的切力变稀型流体,CC溶液经纺丝可得到直径为13～16μm的长丝,其纤维干态拉伸强度可达325～640MPa,断裂伸长率为10%～18%。

思想政治教育融入“无机化学”课程教学的实践与探索

将思想政治教育与“无机化学”课程教学有机结合是当前形势下“无机化学”课程教学面临的新问题。分析“无机化学”课程思政实施的目的与意义,以及“无机化学”思政功能的现状,提出实施“无机化学”课程思政的主要路径,包括调整课程设置、注重思想政治教育与“无机化学”课堂教学活动的有机融合。

超临界条件对沥青泡沫炭结构的影响

以煤焦油沥青为原料，在高压反应釜中，选择合适溶剂在超临界流体状态下制备了沥青泡沫，经过氧化、炭化制备成泡沫炭。根据沥青的流变性能和溶解性能选择了甲苯作为溶剂，考察了溶剂比例、发泡温度、压力及压力释放速率对沥青泡沫孔结构的影响。从超临界体系相平衡分析了超临界流体对沥青泡沫形成的作用机理。实验表明，在溶剂比例为10％～50％，初始压力2．5～4．0MPa，发泡温度在290～315℃，保温时间4小时，压力释放速率为0．5～1．0MPa／s的条件下，制备出泡孔结构均匀、孔径分布300～1500μ、开孔率高的沥青泡沫。通过调节不同的溶剂比例、发泡温度和压力、压力释放速率等条件，可以控制沥青泡沫的孔结构。

超临界流体制备中间相沥青泡沫炭及其导热性能研究

以奈系中间相沥青为原料,在初始压力2.0~4.0MPa的范围内,利用甲苯作为超临界溶剂制备中间相沥青基泡沫,并经氧化炭化和石墨化获得了三维网状结构的泡沫炭,利用扫描电镜、x射线衍射、激光导热测定仪分析了泡沫碳的结构和导热性能,研究了泡沫炭结构与其导热性能的关系。结果表明,不同条件下所制备得到的泡沫炭泡孔结构和孔分布的不同对导热系数影响较大,在2350℃下石墨化后导热系数达到42（W/mK）。

“无机化学”课程混合式在线教学平台的设计与建设

介绍基于超星学习通进行“无机化学”课程混合式在线教学平台设计与建设的探索与实践。平台集成课程视频、在线测试、在线讨论、单元知识结构图绘制以及案例微课等特色学习资源,采用课前预习、课中在线讨论与课后在线自主学习相结合的教学方式。平台利用网络教学的特点,通过构建线上过程性评价体系,实现以学生为主体、以创新能力培养为目标的教学模式。平台的构建为高校在线教学模式的实现提供了一个可操作案例。