呋喃基磷杂菲阻燃剂的合成及在阻燃环氧树脂中的应用

以5-羟甲基糠醛、糠胺、三氯氧磷和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成了一种呋喃基磷杂菲阻燃剂(Furan-2DOPO),并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(^(1)H NMR和^(31)P NMR)对其结构进行了表征.进一步利用Furan-2DOPO对环氧树脂进行阻燃改性,得到一系列阻燃环氧固化物.考察了Furan-2DOPO的用量对阻燃环氧固化物的力学性能、热稳定性以及阻燃性能的影响.研究结果表明,当Furan-2DOPO的添加量(质量分数)仅为5%时(磷质量分数为0.47%),环氧固化物的氧指数达到31.0%,且能够通过UL-94垂直燃烧V-0级测试.与未改性环氧树脂相比,添加2.5%和5%Furan-2DOPO的环氧固化物的最大热释放速率分别下降了31%和35%.此外,2种添加Furan-2DOPO的环氧固化物的拉伸强度均比未改性环氧树脂提升了约28%.炭层分析结果表明,Furan-2DOPO具有良好的催化成炭性能,有利于减少燃烧过程中可燃性气体的逸出,从而提升阻燃性能.

锂离子电池三元正极材料资源化利用研究进展

随着国家对环境保护的日益重视及"碳达峰,碳中和"战略目标的提出,交通领域作为第三大二氧化碳排放源,面临着严峻的挑战与压力。近年来,我国电动汽车的保有量迅速增加,与此同时,锂离子电池的报废量也快速增长,其中最具回收价值的是锂电池三元正极材料中的镍钴锰酸锂(NCM)。综述了废旧锂电池三元正极材料的预处理,NCM的火法回收、湿法回收以及再生技术等的最新进展,展望了废旧三元锂电池回收体系未来的研究方向,指出在设计过程中应充分考虑锂电池的后续回收问题,同时需完善针对锂电池回收的法律法规和标准体系。

阻燃硬质聚氨酯泡沫的进展

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)为多元醇与异氰酸酯通过加聚反应制备的高分子材料,由于其具有低导热性、显著的力学性能,并且,质地轻盈,被广泛应用于各个领域。但是,硬质聚氨酯泡沫具有特殊的多孔结构和大量的碳氢链段,极易燃烧,并且,在燃烧过程中释放CO、NO_(x)及HCN等有毒气体,使其在使用过程中存在极大的火灾安全隐患,需要进行阻燃处理。目前,阻燃方法主要有反应型阻燃、添加型阻燃和纳米复合等,通过叠加使用上述方法,实现协效阻燃、催化成炭、减烟抑毒的目的,有效地降低了复合材料燃烧时的热危害和毒性危害。基于阻燃机理,进一步分析国内外添加型阻燃剂、反应型阻燃剂、结构型阻燃剂、涂层型阻燃的研究现状及存在的问题,并且,阐述了生物质基聚氨酯泡沫的研究进展。最后,对硬质聚氨酯泡沫的发展前景进行展望。

转炉OG泥资源化利用研究进展

转炉OG泥作为钢铁生产过程中产生的废弃物,其排放量随着钢铁工业的发展不断增加;转炉OG泥的堆积不仅占用了大量的土地资源,还造成了环境污染和资源浪费。在分析转炉OG泥的来源和组成的基础上,系统总结了转炉OG泥除锌技术、回收利用技术、干燥技术等研究进展。未来应进一步探索更多的利用途径,以实现转炉OG泥的高值化、规模化、无害化利用。

一种基于模糊逻辑和神经网络的电力负荷预测方法

应用模糊理论、人工神经网络等智能技术 ,确定了有效的电力系统短期负荷预测方法 ,其中着重考虑了天气因素对电网负荷的影响 .并开发了实用化的负荷在线预测软件 ,该软件是基于 Windows的应用程序 ,具有开放式的结构和友好的人机接口 ,可用于每小时或每 15 min的负荷预测 .测试结果表明 ,该方法具有良好的预测精度 .

基于TG-FTIR与XPS的硬质聚氨酯泡沫/膨胀石墨复合材料阻燃机理研究

采用热重-傅里叶红外光谱(TG-FTIR)研究硬质聚氨酯泡沫(RPUF)和硬质聚氨酯泡沫/膨胀石墨复合材料(RPUF/EG)燃烧过程中气相产物生成及变化规律,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究其炭渣的微观形貌、元素组成及键合状态,结合阻燃性能测试阐明RPUF/EG复合材料阻燃机理。SEM分析表明RPUF/EG复合材料燃烧后炭渣中存在大量"蠕虫状"结构。TG-FTIR分析表明RPUF/EG复合材料热解分为两个阶段,第一个阶段对应于聚氨酯分子链硬段的降解,第二个阶段对应于聚氨酯分子链软段的降解,降解产物有异氰酸酯化合物、胺类化合物、碳氢化合物、芳香族化合物、CO、CO2以及酯类化合物,RPUF/EG硬段降解产物强度高于PRUF的降解。XPS分析表明RPUF炭渣中C,N和O元素含量分别为77.63%,10.30%和12.07%,RPUF/EG30炭渣三种元素含量分别为82.18%,9.18%和8.35%。在此基础上,通过对C元素的分峰拟合发现RPUF炭渣中C-C/C-H,C-O/C-N和CO/CN含量分别为51.38%,38.89%和9.73%,RPUF/EG30炭渣中三种结构含量分别为53.99%,37.62%和8.39%,说明膨胀石墨的加入有利于聚氨酯分子链中C元素形成稳定石墨碳结构,从而有利于形成致密炭层;通过对N元素的分峰拟合发现RPUF炭渣中-NH-和N结构含量分别为49.06%和50.94%,RPUF/EG30炭渣中-NH-和N结构含量分别为43.96%和56.04%,说明膨胀石墨的加入有利于聚氨酯分子链中N元素形成稳定芳杂环结构,从而形成致密炭层;通过对O元素的分峰拟合发现RPUF炭渣中O,-O-和O2/H2O三种结构含量分别为19.30%,16.72%和63.98%,RPUF/EG炭渣中三种结构含量分别为25.57%,36.60%和37.83%,进一步说明RPUF/EG炭渣致密性明显提高。综合TG-FTIR,XPS和SEM分析,结合阻燃性能测试可以得出RPUF/EG复合材料阻燃机制:膨胀石墨粒子在燃烧过程中膨胀形成"蠕虫状"结构,其释放的酸性气体促进了聚氨酯分子链硬段的降解,并且促进聚氨酯分子链中C和N等元素形成致密炭层,上述致密炭层与"蠕虫状"结构一起覆盖在燃烧区域表面,有效抑制燃烧区域物质以及能量的输运,从而达到阻燃目的。以上研究为揭示膨胀石墨阻燃机理,拓展其在相关领域的使用提供了实验基础和理论依据。

钢芯铝绞线中的电偶腐蚀行为

钢芯铝绞线中不同金属接触容易产生电偶腐蚀。通过测量Fe和Al分别与纯Zn、镀Zn、5%Al-Zn合金、2%Mg-Zn合金、55%Al-Zn合金在1mol/LNaCl溶液中的电偶电流,判断不同金属接触时的腐蚀程度,从而选择钢芯镀层,达到最佳匹配,减轻电偶腐蚀。结果表明:Fe与55%Al-Zn合金镀层的电偶电流最小,腐蚀程度最轻;含Mg的热镀Zn层与Al形成的电偶比纯热镀Zn层与Al形成的电偶的腐蚀程度轻。

化学放热系统热爆炸潜在危险性评价

讨论化学放热系统的热稳定性和临界条件,用化学反应物无消耗的假设推导化学放热系统热失控(热爆炸)时的动力学参数临界值,得到热失控的判据、临界点火温度和熄火温度。提出用系统安全指数概念来评价放热反应系统发生热爆炸的潜在危险性,分析化学放热系统的平衡域。用硝酸甲酯分解爆炸实例,说明如何利用安全指数对具有热爆炸可能性的系统的潜在危险性进行定量评价,其预测结果与实验结果一致。

新型热浸镀锌合金系列耐蚀性研究进展

新型热浸镀锌基合金镀层是近几十年应用较广泛的防腐蚀涂层。目前我国电力系统输电线路腐蚀问题比较严重,传统的热镀锌钢丝及钢绞线已不能很好地满足需要,因此开展新型的含镁的钢芯铝绞线镀层的研究是必要的。本文综述了热浸镀锌基合金镀层的种类、工艺及国内外热浸镀工艺的发展现状。

间歇放热反应系统热失控参数敏感性研究

以参数敏感性定义作为理论基础和数学依据,证明了一级间歇放热反应系统操作曲线与温度最大点曲线的拐点轨迹相切的点是反应系统热失控的参数敏感点,从理论上给出了反应系统的安全操作所允许的温度上限。利用敏感点和超临界操作曲线的拐点关系,推导出反应系统安全操作的临界判据。将该临界判据与Adler和Enig、van Welsenaere和Froment以及Wu等的经典判据进行比较,结果与文献值基本一致。将该临界判据和经典判据与Allen和Rice的实验结果进行对比,该标准也能很好地预测出偶氮甲烷分解爆炸的压力。

连续搅拌釜式反应器放热反应失控事故预防

运用敏感度方法研究连续搅拌釜式反应器(CSTR)放热反应的参数敏感性行为及规律,探讨CSTR反应器的安全操作区域和敏感操作区域。研究发现:无因次活化能小于4的反应系统,其整个操作参数空间都是安全的;无因次活化能大于4的反应系统,只有选择无因次活化能小于其临界值,反应系统才能安全、稳定地运行;临界无因次反应热的值与无因次丹克莱尔数和无因次反应热有关;丹克莱尔数和无因次反应热越大,则临界无因次反应热越小,安全操作区域也越小。

改性生物质活性炭对甲醛气体吸附性能

以山核桃壳作为碳质材料制备生物质活性炭,分别利用磷酸与氨水对生物质活性炭进行改性处理,获得改性生物质活性炭。研究了酸改性生物质活性炭和碱改性生物质活性炭对甲醛吸附性能的影响,对改性生物质活性炭进行了表征分析。结果表明:利用磷酸对生物质活性炭进行改性,其甲醛吸附性能大幅提高,当磷酸与山核桃壳超微粉的质量比为1.5∶1时,酸改性生物质活性炭对甲醛的吸附性能最优,即甲醛吸附效率为44.5%。酸改性生物质活性炭的层状结构明显,其颗粒之间形成了大量结构清晰且明显的不同形状孔隙。酸改性生物质活性炭有利于提高表面极性,改善粒径分布,增加比表面积。

间歇反应器的热参数敏感性及其临界判据(Ⅰ)

以参数敏感性定义作为理论基础和数学依据,证明了间歇反应器操作曲线与温度最大点曲线的拐点轨迹相切的点是反应系统的参数敏感点,从理论上给出了间歇反应器中进行一级反应时,反应系统安全操作所允许的温度上限,并利用临界操作曲线温度最大点和超临界操作曲线的拐点关系,推导出反应系统安全操作的临界判据。将该临界判据用于冷却介质温度与物料人口温度相等的反应系统,并与 Adler 和Enig,van Welsenaere 和 Froment 以及 Wu,Morbidelli 和 Varma 的经典判据进行了比较。该临界判据与Allen 和 Rice 的实验结果吻合良好。

扫描电化学显微镜对铁自组装膜的电化学表征

用扫描电化学显微镜(SECM)的线扫描的方法研究咪唑啉分子吸附在铁的表面形成的自组装单分子膜(SAMs).采用恒高度工作模式,用基底产生/探头收集的原理探讨发生在探头针尖与基底间隙的化学动力学过程和对表面浓度进行检测.空白的铁电极和组装咪唑啉的铁电极在0.1 mol/L HClO4的峰电流的值分别是-1.67165e-9A和-2.146e-10A.结果表明,组装咪唑啉分子后探头具有更低的电流,其原因在铁电极表面形成的SAMs膜抑制了电极在溶液中发生的氧化还原反应,阻碍了电荷转移过程,抑制了铁基底的溶解.

助镀剂在热浸镀工艺中的应用

铝锌合金热浸镀层是近几十年来发展非常迅速的防护镀层。但助镀剂的好坏直接影响Al-Zn合金镀层的耐蚀性。本文介绍了一种新型电解活化助镀剂 ,其最佳组成为 10 %～ 45 %ZnCl2 ,5 %～ 2 5 %NH4 Cl,0 .5 %SnCl2 ,其余为水。应用试验与用户使用证明 ,该助镀剂热稳定性好 ,有较强的缓蚀作用 ,且能节省能源 。

多学科交叉的安全工程专业实践教学体系构建

随着"大安全观"的形成以及安全学科的发展,安全工程专业实践教学体系的构建应实行多学科交叉。构建多学科交叉的安全工程专业实践教学体系,要从确立人才培养目标、设置实践课程、构筑实践教学模式、完善实践教学配套工作等方面着手。

铁、不锈钢表面自组装膜的表征及其电化学研究

自组装膜(SAMs)是分子在溶液(或气态)中自发通过化学键牢固地吸附在固体基底上而形成的有序分子膜。由于其堆积紧密、结构稳定,因而具有抑止腐蚀的作用。铁在空气中易氧化,表面均有一层氧化铁,且很难处理,因此关于铁和不锈钢金属表面自组装膜的报道较少。在铁金属表面上组装膜主要集中在烷基硫醇体系,由于烷基硫醇的毒性以及自组装膜的不稳定性,如何寻找新型缓蚀剂在铁表面组装受到广泛的关注。通过研究发现咪唑啉衍生物和巯基三氮唑是一种低毒、高效的金属缓蚀剂,对抑制铁在酸性溶液中的腐蚀尤其有效。采用各种表面分析测试手段与理论化学方法,如分子模拟,研究缓蚀剂在金属表面形成自组装膜的作用机理,也是今后发展的一个方向。本文中合成了两种咪唑啉衍生物(IM)及巯基三氮唑缓蚀剂并表征,并测定其在电极表面组装后铁的电化学腐蚀行为及缓蚀效率。同时采用表面分析的方法如扫描电化学显微镜(SECM)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对金属表面进行了分析,并用分子模拟的方法对可能的吸附形态进行了理论分析,以分子力学为基本方法,主要研究了铁表面自组装体系,探讨了分子层次的吸附构象以及吸附的稳定性,探讨了其缓蚀机理。(1)咪唑啉在铁表面的自组装膜的研究咪唑啉类缓蚀剂是时环境友好的性能优良的缓蚀剂。因其结构的特殊性,含五元杂环、长的烷基链及功能基团的胺基,其中咪唑啉环上的氮易与铁配位,且p-π共轭体系的咪唑啉以及环上引入供电子基团。能增强氮与铁的化学吸附作用。本文用硬脂酸或松香酸与二乙烯三胺减压下加热脱水制得咪唑啉(IM)咪唑啉衍生物。对两种(IM)在铁表面的组装性能进行比较,用电化学的方法对(IM)在铁表面上的自组装进行研究,主要运用电化学阻抗谱和极化曲线的方法测定缓蚀效率。用表面分析的方法如XPS、SEM等对自组装前后表面的组成腐蚀形貌进到了相应的比较。得出IM在铁表面形成了稳定、均匀的SAMs。电化学阻抗测谱测试结果表明,咪唑啉化合物在酸性溶液中对铁具有良好的缓蚀能力。阻抗谱图均表现为较好的单一容抗孤,用等效电路拟合计算的缓蚀效率与极化曲线法测试所得结果基本一致。其实验结论为:电化学阻抗谱和极化曲线的结果表明咪唑啉缓蚀荆自组装膜对铁有较高的缓蚀作用;XPS的结果表明,咪唑啉分子吸附在金属铁的表面形成SAMs。分子模拟的方法预测了IM在铁表面的吸附形态,表明N原子吸附在铁的表面。分子模拟的方法可预测SAMs的吸附构型。SECM给出了SAMs在基底表面的高分辨率的形貌图,根据靠探针感应到的电流大小可定量的表征自组装膜。采用的恒高度模式,针尖Z方向的位置不受反馈控制,X和Y轴的扫描范围是1mm。其工作模式是基底产生/探头收集,以研究发生在探头针尖与基底间隙的化学动力学过程并对表面浓度进行检测。组装IM后对铁基底的溶解有抑制作用,阻碍了电荷转移过程;从线扫描的曲线及面扫描的三维图中可看出组装之后的铁电极比空白的铁电极表面的探头电流更趋向于平和,没有空白铁电极那么大的电流起伏。在铁电极表面形成的SAMs膜对电极在溶液中发生的氧化还原反应起阻碍作用。松香基咪唑啉形成的SAMs膜与硬脂酸咪唑啉形成的SAMs相比,SECM检测的探头法拉第电流更小,表明松香基咪唑啉的SAMs膜对铁有更好的保护作用,抑制了电荷的转移。SECM的结果与电化学交流阻抗谱和极化曲线的实验结果相一致。(2)巯基三氮唑在铁上自组装膜的表征有目的地设计合成了三氮唑类化合物并对其缓蚀性能进行了较系统的研究。巯基三氮唑及其衍生物由于分子中含有多个杂原子(N,S),能提供孤对电子,进入铁原子空的轨道,产生多个吸附中心,通过配位键化学吸附到金属的表面上而形成SAMs。通过对长烷基巯基三氮唑(AAMT)在铁上的SAMs的研究表明AAMT是一种混合型缓蚀剂,且随着组装时间(15min～4h)的延长,缓蚀效率增加。电化学阻抗谱和极化曲线的结果表明,三氮唑缓蚀剂自组装膜对铁有较高的缓蚀效率,且二者的实验结果相一致;XPS的结果表明,三氮唑分子吸附在铁的表面形成SAMs;从SEM的分析得出,在金属铁的表面形成了一层自组装吸附膜,且SAMs膜对铁在硫酸中的腐蚀起到了保护作用,组装前后铁的腐蚀形貌发生了明显的变化。分子模拟的结果表明,咪唑啉分子中的N原子、S原子与铁成键,且五元杂环平铺在金属铁的表面,而长的烷基支链却发生倾斜.疏水基长烷基的存在增加了吸附膜的厚度,从而达到了缓蚀目的。(3)用SEM和SECM对IM在不锈钢表面自组装的初步探讨不锈钢由于其结构的特殊性,含的成分太多,组装比较困难。本文用SEM表征了咪唑啉在不锈钢表面组装后腐蚀形貌的变化,并用SECM法表征了组装前后法拉第探头电流大小的变化。SAMs在电极表面生成了一层"屏障",将电极与溶液中具有氧化还原活性的分子部分屏蔽起来,使得溶液中的氧化还原产物之间的转化不再与裸电极表面一样容易发生。表面形成SAMs,而且该膜改变了原来电极表面的物理与化学特性,对基底有一定的保护作用。

从《晚安,妈妈》看玛莎·诺曼的女性主义戏剧创作

产生于二十世纪六七十年代的女性主义戏剧是美国文学史上一个重要的流派,也是当代美国文学批评的研究热点之一。本文将对美国女性主义戏剧代表作家玛莎.诺曼的创作进行考察,以其普利策获奖作品《晚安,妈妈》为切入点,在进行文本解读的基础上,解析玛莎.诺曼的女性主义创作风格,并进一步探讨美国女性主义戏剧的一些本质特征。

电力短期负荷预测模型与软件开发

本文应用模糊理论、人工神经网络等智能技术，确定了有效的电力负荷短期预测算法，其中着重考虑了天气因素对电网负荷的影响。并开发了实用化的负荷在线预测软件，该软件是基于 Ｗｉｎｄｏｗｓ的应用程序，具有开放式的结构和友好的人机接口。可用于每小时或每１５分钟的负荷预测。测试结果表明，该方法具有良好的预测精度。