普通高校省重点实验室的管理运行机制研究

对目前省重点实验室建设和发展存在的问题进行了分析,对实验室的总体定位和运行机制提出了建议,探讨了重点实验室建设发展的途径,提出了以建立常态化管理制度、促进产学研合作为着重点的实验室建设管理思路和措施。

浅谈高校化学实验室危化品安全管理

由于高校实验室管理的重要性日益提高,危险化学品的安全管理已成为高校工作的重点和难点。本文首先概述了当前危化品安全在高校化学实验室管理中的必要性,接着系统分析了其尚存的一些关键问题,最后对于危险品安全管理工作给出了相应措施,以便能够高效地确保全校师生的工作及学习,创造一个安全、融洽的校园环境。

中间相沥青基介孔炭的表征及其用作锂离子电池负极材料的电化学性能

以中间相沥青为碳源、CaCO_3为模板,制备中间相沥青基介孔炭(MPMC)。采用XRD、SEM、TEM等手段表征所制介孔炭的结构和形貌,并将其用作锂离子电池的负极材料,测试电化学性能。结果表明,所制MPMC具有丰富的介孔结构和较大的比表面积及孔体积,随着CaCO_3质量分数的增加,MPMC的比表面积和孔体积先增加后减小,当CaCO_3的质量分数为70%时,所制MPMC的比表面积和孔体积最大;MPMC用作锂离子电池负极材料具有良好的电化学性能,能有效提高锂离子电池的可逆比容量,具有良好的循环稳定性和倍率性能。

高定向导热炭材料的研究进展

微电子及通讯技术领域的快速发展对热管理材料提出了更高要求,迫切需要设计和开发高定向导热炭材料。高定向炭材料因其较高的石墨微晶结晶度和石墨化度、有序规整堆叠的石墨烯层片,而具有典型的各向异性高导热特性。粉末状炭材料(如鳞片石墨、气相生长炭纤维、纳米碳管、石墨烯等)的热导率虽然很高,但作为导热填料制备的复合材料的整体导热效果不佳,因此其在大型高功率集成器件散热领域的应用会受到一定限制。控制炭材料内部石墨微晶大小、取向和取向连续性是实现炭材料高定向导热性的关键。通过选择合适的碳质前驱体、成型工艺和热处理条件,调控石墨烯层片连续取向得到的宏观尺寸炭材料(如柔性石墨、天然鳞片石墨模压块、高定向热解石墨、聚酰亚胺石墨膜/块体、中间相沥青基炭纤维连续长丝及其复合材料等),可使石墨晶体沿(002)晶面方向保持高导热特性,实现高定向、连续、多维度可调控热传导,因此在导热、散热、热防护等领域具有广阔的应用市场。

垂直排列碳纳米管阵列和炭/炭复合材料的制备、导热性能及其在热管理中的应用进展

现代科技的发展对热管理材料提出了更高、更迫切的需求。由于具有优异的导热性、低热膨胀系数和耐高温性,定向排列碳纳米管和炭/炭复合材料作为理想的轻质、稳定的热管理材料引起了广泛的关注。本文首先介绍了炭材料的导热机制,系统评述了垂直排列碳纳米管阵列和炭/炭复合材料的制备方法,热导率的主要影响因素以及它们在热管理中的应用。总结了材料制备-结构-性能之间的关系,并给出了提高材料导热性能的策略。最后提出了垂直排列碳纳米管阵列和炭/炭复合材料在热管理应用中面临的挑战及今后的研究方向。

炼焦配煤中添加铁矿石对焦炭性能的影响

通过在炼焦配煤中添加不同配比的加拿大精矿粉、澳大利亚FMG粉和鄂西高磷铁矿粉炼制铁焦,并对其显微强度、相对密度、气孔率、冷强度、反应性、反应后强度和气化反应开始温度进行分析,探讨配煤中添加铁矿石对焦炭性能的影响。结果表明,在配合煤中添加质量分数为15%的加拿大精矿粉所制得的铁焦在反应性高的情况下,具有合适的反应后强度;金属铁对焦炭气化反应具有正催化作用。

无烟煤配煤对焦炭质量的影响

用5kg试验焦炉对无烟煤进行配煤炼焦试验,基于无烟煤性质的分析,研究无烟煤粒度和配入量对焦炭质量的影响。结果表明,4种无烟煤性质相近,属易磨中、低热稳定性煤,在烟煤中的容惰能力相差不大;添加3%-5%粒度不大于1mm的无烟煤炼焦,焦炭冷态强度和热态强度分别提高了2.30%和6.03%。

化学转化法处理废铅酸电池铅膏制备超细氧化铅

通过化学转化将废铅酸电池铅膏中的铅转化为草酸铅来回收铅。先用(NH4)2CO3对废铅酸电池铅膏进行脱硫处理,然后用硝酸和H2O2对脱硫后的铅膏进行浸出处理,最后向得到的溶液中加入一定量的Na2C2O4制得草酸铅,并将其在550℃下煅烧得到超细氧化铅粉体。同时对制得的草酸铅和氧化铅进行XRD和SEM分析。结果表明:脱硫过程中铅膏脱硫率可以达到99%,浸出过程中铅膏浸出率可达到95%以上,合成草酸铅过程中铅回收率为95.3%;采用将废铅酸电池铅膏转化为草酸铅来回收铅的新方法不仅环保,而且铅回收率也较高。

化学改性去除煤沥青中的多环芳烃

本文中研究聚合物对煤沥青中多环芳烃的脱除效果,着重从聚合物、催化剂添加量,反应时间和温度等因素对多环芳烃脱除率的影响,同时研究采用复合改性剂对煤沥青中多环芳烃的脱除效果.通过红外光谱分析,初步了解聚乙二醇与多环芳烃反应属于O-烷基化反应,三聚甲醛与多环芳烃反应属于C-烷基化反应.

库仑滴定法测定炭素材料中的硫含量

炭素材料硫含量测定方法YB/T1430—1997是1997年颁布实施的冶金行业标准。该标准中的艾士卡法测定准确但消耗时间,一般多采用快速法测定。国内各厂矿均已采用快速测定方法,但仲裁测定时还需采用艾士卡法。为了适应我国经济快速发展和更好地与国际接轨,根据国家标准委员会标准制修订计划,对炭素材料中硫含量的库仑滴定法进行了研究,阐述了库仑测定法的分析原理和分析步骤。研究表明,该方法用时少,准确度高,再现性好,适合批量样品的测试,可替代艾士卡法。

煤沥青基中孔活性炭的硝酸表面氧化改性研究(英文)

采用印刻法制得煤沥青基中孔活性炭,并以硝酸为氧化剂对其进行了表面氧化改性,考察了硝酸浓度、氧化温度和氧化时间对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。结果表明,活性炭的孔隙结构和表面含氧基团的浓度随氧化改性条件的变化而改变。在硝酸体积分数65%、氧化温度60℃、反应时间3h的最佳条件下,活性炭的平均孔径基本没有变化,比表面积和表面含氧基团的浓度大幅提高,活性炭的中孔率和收率也达到最大值。然而,过度的氧化改性导致了活性炭孔壁的严重坍塌,比表面积和表面含氧基团的浓度明显下降。

B-Si掺杂沥青基炭材料的制备及其氧化行为研究

以煤沥青甲苯可溶组分、聚碳硅烷和吡啶硼烷为原料合成了B-Si掺杂沥青,B-Si掺杂沥青经炭化处理得到了B-Si掺杂炭材料。研究结果表明,炭化温度对B-Si掺杂炭材料的物相组成、微观结构和抗氧化性能有重要影响。1200℃炭化处理得到的B-Si掺杂炭材料中含有无定形B4C和Si C微晶,在空气气氛中容易快速氧化形成B2O3和Si O2,Si O2可以进一步在B2O3中溶解形成固溶体,从而提高炭材料表面形成的氧化膜的热稳定性。与在800℃、1000℃、1400℃和1600℃炭化得到的B-Si掺杂炭材料相比,在相同氧化条件下,1200℃炭化得到的B-Si掺杂炭材料显示了较好的抗氧化性能,它在1000℃空气气氛中氧化1 h,失重率仅为5.7 wt%,比其它B-Si掺杂炭材料的失重率小很多。

改质煤沥青制备活性炭的研究

以改质煤沥青为原料,采用KOH活化法制备活性炭。探讨了碱炭比、炭化时间、活化温度、活化时间等对活性炭吸附性能的影响。结果表明,制备改质煤沥青基活性炭的最佳条件为:碱炭比为4,炭化时间为45 min,活化温度840℃,活化时间140 min,在此条件下,制得改质煤沥青基活性炭的碘吸附值为1 152.8 mg/g。

国内外煤种配合下焦炭热性质影响因素与预测模型

针对宁钢多煤种大比例使用国外炼焦煤的现状,借助于先进的逐步回归分析法,通过对单种煤、生产配合煤与焦炭热性质的相关性及回归分析,探讨了国内外煤种配合下焦炭热性质的主要影响因素,建立了适用于宁钢自身特色的热性质预测模型。研究发现,变质程度(Rran、Vdaf)、黏结性G、灰分Ad及催化指数MCI仍是热性质的主要影响因素,而生产上更要重视MCI值控制;所得预测模型简单、实用,可以更好地指导炼焦生产。

陶瓷前驱体配比对Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料抗氧化性能的影响

以SiC、ZrC、ZrB_2前驱体和二甲苯可溶煤沥青为原料共裂解制备了Si-Zr-B掺杂沥青,掺杂沥青经共炭化、冷压成型以及高温热处理得到了Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料。采用XRD、SEM、EDS等手段分析了掺杂沥青基炭材料的组成和微观形貌,并研究了其在1500℃静态空气环境中的氧化行为。结果表明,随着SiC前驱体含量的降低,Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料的失重率呈现先减少后增大的趋势,当原料中SiC、ZrC和ZrB_2前驱体质量比为1:2:1时,所制备的样品具有较好的抗氧化性能,它在1500℃氧化4 h,失重为27.5wt%,氧化深度为0.7 mm。在Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料表面氧化形成的致密的SiO_2-ZrO_2-B_2O_3玻璃态阻氧层可以有效降低氧化性气氛向材料内部扩散的速率,提高其抗氧化性能。

Si掺杂煤沥青制备及其炭化产物抗氧化性能的表征

通过煤沥青甲苯可溶性组分与聚碳硅烷共混合低温裂解引入具有抗氧化性的Si杂原子,制备Si掺杂煤沥青在氩气氛中经过900℃处理得到炭化产物。采用FT-IR、XRD、SEM和TG-DSC手段对Si掺杂沥青炭化产物氧化前后抗氧化性能进行表征。研究表明:经过900℃处理得到的炭化产物β-SiC以微晶形式存在,其在900℃氧化后生成的SiO2不能有效地愈合氧化后产物表面的裂纹。该炭化产物在低于950℃氧化时,该炭化产物抗氧化性相对较弱,在950-1500℃温度范围氧化时,其抗氧化性相对较强。

超声波辐射下煤的电化学脱硫研究

以NaCl溶液为电解质溶液,在超声波辐射下对高硫煤样进行超声电化学脱硫。采用正交试验法确定适宜的脱硫条件,通过单因素试验研究煤浆浓度、NaCl浓度、电解电压和电解时间对煤样脱硫率的影响,比较不同催化剂和电化学辅助手段对脱硫效果的影响。结果表明,电解电压为10 V、电解时间为90 min、煤浆浓度为20 g/L、NaCl浓度为1.0 mol/L、以FeCl3为催化剂时超声辅助电化学脱硫的效果最好,脱硫率达80.8%。煤质分析和红外光谱分析表明超声电化学不仅能脱除煤中的硫分,而且能有效地脱除其中的灰分并提高煤的发热量。

加热制度对干燥煤炼焦焦炭质量的影响

以水分含量为2%左右的干燥煤为实验原料,采用5 kg实验焦炉炼制焦炭,探讨了加热制度对干燥煤炼焦焦炭质量的影响,并运用XRD分析了加热制度对焦炭微晶结构的影响。结果表明,优化炼焦加热制度可以有效改善焦炭质量,随着炼焦终温、保温时间、升温速率的增加,焦炭的抗碎强度和反应后强度均先增大后减小,耐磨强度和反应性均先减小后增大;焦炭微晶结构中层间距d_(002)均有所减小,石墨化度升高,焦炭结构强度增大;在炼焦终温、保温时间、升温速率分别为1150℃、2.5 h、2.5℃/min时,焦炭的质量最好。

石墨烯-碳量子点复合材料的电化学性能研究

采用Hummers法和水热法,制备石墨烯和碳量子点溶液作为前驱体,然后通过一步煅烧法制得石墨烯-碳量子点复合材料。借助SEM、UV-Vis、FTIR等手段,对样品的形貌和结构进行表征;利用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)及恒流充放电循环测试等,重点考察了样品的电化学性能。结果表明,在石墨烯表面负载碳量子点可增加材料的比表面积并改善其机械性能,由于活性位点的增加,所制石墨烯-碳量子点复合电极具有较好的可逆性及电化学活性;在检测不同浓度双氧水时,复合电极的灵敏度为纯石墨烯电极的1.4倍左右;石墨烯-碳量子点复合材料作为锂离子电池负极使用时,与纯石墨烯材料相比具有更好的循环稳定性,且容量保持率提高了1.67倍。

废弃活性炭在配煤炼焦中的应用研究

用5kg实验焦炉进行配煤炼焦实验,研究了废弃活性炭的添加量与粒径大小对焦炭质量的影响,结果表明:配入一定量的废弃活性炭替代瘦煤进行配煤炼焦是可行的,废弃活性炭的配入量和粒径分别控制在0.5%～2%、0.5～1.0mm时,对焦炭的冷态强度与热态强度不产生影响。用废弃活性炭替代瘦煤炼焦,可以降低配合煤成本,有效解决资源浪费以及环境污染等方面的问题。