MgAl-LDHs/TiO_(2)复合光催化剂的制备及光催化性能

基于水滑石(LDHs)的记忆效应,合成了MgAl-LDHs/TiO_(2)复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光光谱(PL)等研究手段对材料进行表征。以亚甲基蓝(MB)为降解物,研究MgAl-LDHs/TiO_(2)在模拟太阳光下的光催化性能并优化了反应条件;基于第一性原理,从原子尺度出发计算复合体系的能带结构和态密度;探究了光催化过程中的主要活性基团并提出了可能的光催化反应机理。结果表明:MgAl-LDHs/TiO_(2)中TiO_(2)组分的团聚现象有所改善,与单一TiO_(2)相比,复合材料吸附能力极大增强,光催化活性明显提高。当LDHs质量占比为50%、焙烧温度为400℃时,催化剂在40 min内对亚甲基蓝的降解率达到95.3%。光催化反应过程中的主要活性基团为h+和·OH,MgAl-LDHs/TiO_(2)为间接带隙半导体,模拟计算所得的禁带宽度为1.67 eV,光响应原理是电子从VB中的O 2p转移到CB中杂化的Ti 3d和Al 3p中。

微纳米颗粒/硬脂酸超疏水涂层的仿生构建及其性能研究

通过一步喷涂法将微纳米表面构建与低表面能物质修饰相结合,制备了超疏水仿生涂层;开展超疏水材料涂覆技术研究,分析总结不同涂敷方式对涂层的性能影响;测定了不同粉体种类与浓度下涂层的疏水性能差异,分析评价其对涂层疏水性能的影响;优选涂层材料配比对混凝土试块进行疏水改性,并测试其防污性能;通过LW-AB法表面能计算,探讨了涂层粗糙度与表面能之间的关系,并使用SEM对其表面微观形貌进行了表征。结果表明,在添加微纳米颗粒的情况下,喷涂制备的涂层接触角比浸涂制备的涂层大1/3左右,滚动角比浸涂制备的涂层小85%以上,体现了较好的疏水性能;涂层的疏水性能受表面能与粗糙度的影响,且随着硬脂酸浓度的增加、粉体浓度的增加与粉体颗粒粒径的减小,涂层的疏水性能呈增强的趋势,接触角达到165.27°,滚动角低至0.9°;经过超疏水处理后,混凝土试块表现出明显的防污与自清洁性能;表面能计算表明,在添加同样硬脂酸含量的条件下,随着粗糙度的增加,涂层表面的降低至4.89 mJ/m^(2),仅为纯硬脂酸涂层的26.84%。

无氟超疏水混凝土全寿命周期成本及市场前景分析

对超疏水混凝土进行了全寿命周期成本分析。选取喷涂氟碳防腐涂料的混凝土与无氟超疏水混凝土两种方案进行经济性研究,运用费用年值法计算每种方案在施工、运维阶段的成本。结果表明,无氟超疏水混凝土在维修间隔大于7年时,其全寿命周期成本较喷涂氟碳防腐涂料的混凝土更低。借助SWOT分析法,得出无氟超疏水混凝土具有更好的经济性与推广应用价值。

基于可视化分析的超疏水混凝土研究现状

超疏水混凝土能够阻挡离子侵蚀性破坏并解决高层建筑外层清洗困难的问题。文中利用VOSviewer软件对超疏水混凝土研究文献进行计量分析,得到了领域发展现状。结果表明Construction and building materials期刊在领域内研究较为深入,具有影响力;疏水性是超疏水混凝土领域的研究热点。文中同时对现有研究现状进行了总结展望。