基于分子动力学的热化学储能过程中CaO/Ca(OH)_(2)分子扩散机制研究

在CaO/Ca(OH)_(2)热化学储能过程中,CaO晶粒的结构演变会影响材料的储能和机械性能.本文通过分子动力学模拟研究了热化学储能过程中CaO/Ca(OH)_(2)晶粒中分子的扩散强度和晶格结构的变化.结果表明,脱水反应过程中Ca(OH)_(2)分子的运动符合体扩散机制.其中,O/H原子的扩散指前因子为7.9×10^(-8)m^(2)/s,而Ca原子的扩散指前因子仅为4.7×10^(-8) m^(2)/s,O/H的快速扩散破坏了材料原有的晶格结构,使得脱水后CaO的结晶度降低.在水合反应过程中,CaO晶粒外层分子的扩散指前因子为3.2×10^(-8) m^(2)/s,为内层分子的2.5倍,CaO分子扩散符合表面扩散机制.由于水合过程中CaO分子的整体扩散强度较弱,因此对CaO晶格结构影响较小.从分子层面揭示了CaO/Ca(OH)_(2)分子在热化学储能过程中的扩散机制.

膜诱导技术结合Ca(OH)_(2)-PMMA治疗节段性骨缺损的研究进展

节段性骨缺损是一种负担较大、治疗具有挑战性的疾病,其病因包括创伤、感染、肿瘤等。目前骨缺损的重建方法主要有血管化骨移植、骨搬运以及膜诱导技术(Masquelet技术)等。而血管化自体骨移植虽然被认为是重建大尺寸骨缺损的金标准,但其具有专业性要求高、治疗周期长、过程复杂等局限性,而膜诱导技术因简单、高效及可靠等特性被广泛应用于骨缺损的治疗。膜诱导技术通过两次手术获取具有生物效应的诱导膜,促进缺损部位新骨的生长和愈合,是目前国内外公认的治疗节段性骨缺损的有效方法。本文将概述骨缺损的现状,介绍临界尺寸骨缺损的概念,探讨及思考在膜诱导技术中结合聚甲基丙烯酸甲酯氢氧化钙混合物[Ca(OH)_(2)-PMMA]新型材料应用于节段性骨缺损治疗的临床意义。

CaO/Ca(OH)_(2)体系热化学储能应用关键问题的讨论

热化学储能由于系统的复杂性还未实现实际的应用。CaO/Ca(OH)_(2)体系是一种较为理想的热化学储能反应体系,通过对CaO/Ca(OH)_(2)体系实际应用中关键反应参数、反应床形式、物料循环方式和水的质热利用等一些关键问题的讨论。研究结果表明CaO/Ca(OH)_(2)体系应向更高温度(600~650℃)的压力型反应器发展,反应器内的气体应脱除CO_(2),需要根据实际需求开展更有针对性的物料循环方式设计,以及水的循环是目前应用系统最需解决的困难等结论。对这些关键问题讨论得出的结论,明晰了热化学储能系统应用研究的方向与困难所在,对其他类似的许多固—汽热化学反应体系也具有重要的意义。

混合加热反应器内Ca(OH)_(2)/CaO热化学储能体系实验

热化学储能(thermochemical energy storage,TCES)技术是未来可再生能源社会最具前景的技术之一。Ca(OH)_(2)/CaO TCES体系因其储能密度较高、环境友好、廉价等特点受到人们的广泛关注。本工作建立了一个直接与间接混合加热的固定床反应器实验平台,进行了空气氛围下的储/释热实验,探究了混合加热反应器内的储热特性与限制因素,并在此基础上探究了在反应器尺度改善循环性能的可行方案。实验研究表明,采用直接与间接混合加热的方式,使得反应呈现向心推进与逐层推进相结合的形式,增进了储能反应的速率;反应性能随着循环次数增多逐渐下降,5次循环后的储能反应最大转化率降低了5.6%,10次循环相较于5次循环的反应最大转化率降低了3.8%。TG实验与粒径测试结果表明,空气中CO_(2)是造成循环性能下降的主要因素;提高脱水温度可以有效恢复循环性能,650℃时所提供的过余温度可以有效降低反应物中CaCO_(3)的含量。

Ca(OH)_(2)对大米淀粉凝胶特性的影响

该研究从大米中提取大米淀粉,向其中添加不同质量分数(0%~1.6%)的Ca(OH)_(2),研究大米淀粉的结晶度、热特性、糊化、流变、质构、淀粉短程有序性以及淀粉凝胶中水分状态的变化。结果表明,Ca(OH)_(2)使大米淀粉的相对结晶度和糊化焓降低,添加量小于0.8%时,冷糊黏度提高、回生性能改善,添加量为0.8%时,冷糊黏度和回升值达到最大值,分别为对照组的1.31倍和3.93倍。Ca(OH)_(2)可改善大米淀粉凝胶的流变和质构特性,添加量为0.8%时,大米淀粉凝胶的贮能模量、硬度和咀嚼性达到最大值。通过比较傅里叶红外光谱上1047 cm^(-1)/1022 cm^(-1)和1022 cm^(-1)/995 cm^(-1)比值可知,随着Ca(OH)_(2)添加量增加,大米淀粉的短程有序性呈先增加后降低的趋势。通过低场核磁共振测定大米淀粉凝胶的横向弛豫时间T_(2),发现Ca(OH)_(2)使自由水的比例显著增加,一部分不易流动的水转化为自由水,但总体上水的流动性有所下降。以上结果表明,Ca(OH)_(2)以剂量依赖方式影响大米淀粉的凝胶特性。该研究可为Ca(OH)_(2)在淀粉凝胶食品加工中的应用开发提供参考。

粒度和温度对纳米Ca(OH)_(2)溶解行为的影响

以微米级到纳米级的Ca(OH)_(2)粉末作为原料,采用pH玻璃电极的测试方法分析粉末粒度和溶解温度对Ca(OH)_(2)溶解过程的影响。研究表明:溶解过程在表面反应控制条件下,拟合得到的表观溶解速率常数随着粒度的减小而增大,当溶解温度由25℃增加到55℃、平均粒度由3.81μm降低到56.47 nm时,Ca(OH)_(2)的表观溶解速率常数从6.17×10^(-4)mol/(L·s)增加到了2.01×10^(-3)mol/(L·s),Ca(OH)_(2)的表观溶解反应级数为1.78;当温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃时,粒度与表观溶解速率常数呈函数关系。利用Arrhenius方程回归获得平均粒度为3.81μm、0.82μm、78.90 nm、56.47 nm的Ca(OH)_(2)粉末在25~55℃条件下的表观溶解活化能分别为31.99 kJ/mol、31.73 kJ/mol、27.55 kJ/mol、17.80 kJ/mol。纳米Ca(OH)_(2)溶解能够在更短的时间达到较高的pH值,有提高根管消毒效率的可能。

铵盐法制高纯Ca（OH）_2的研究

以白云石和氯化铵为原料，研究了铵分解过程的最优工艺条件，进行了氨循环试验和含镁铵解渣的回收。试验表明，铵盐法工艺可行、消耗低，主产品Ｃａ（ＯＨ）_２纯度高，副产品轻质碳酸镁符合国标一级品。

含湿Ca(OH)_2颗粒脱硫反应特性的模型研究

在半干法脱硫装置中脱硫反应主要表现为含湿Ｃａ（ＯＨ）２ 颗粒与ＳＯ２ 的反应．在液相反应溶解和传质理论基础上，通过对含湿Ｃａ（ＯＨ）２ 颗粒内反应机理的研究分析提出了含湿Ｃａ（ＯＨ）２ 的脱硫反应模型．通过分析和计算可发现，含湿Ｃａ（ＯＨ）２ 颗粒由于液相的存在使反应特性与干燥Ｃａ（ＯＨ）２ 颗粒相比发生明显变化．反应速率随含湿量的提高而增加，含湿颗粒的粒径减少和钙转化率提高均会使反应速率下降，当温度低于某一临界温度Ｔｃｒ时，温度升高反应速率增加，当温度超出某临界温度Ｔｃｒ时，反应速率随温升而下降．

Ca(OH)_2预处理对水稻秸秆沼气产量的影响(英文)

生物质材料经碱预处理后的发酵效率和甲烷产气量明显增加。为了提高预处理技术的经济效益及简化其工艺流程,利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以秸秆为发酵原料,研究发酵沼液以及Ca(OH)2预处理对于水稻秸秆厌氧发酵产气量的影响。结果表明,与对照相比,沼液和Ca(OH)2预处理后的水稻秸秆木质素、半纤维素和纤维素含量显著降低,产气量明显提高。其中,Ca(OH)2预处理的产气量高于沼液预处理,8%浓度的Ca(OH)2下的秸秆产气量最高,为14374mL,比对照增加100.91%。该研究认为采用Ca(OH)2预处理水稻秸秆不仅简洁方便,成本低廉,而且具有较高的沼气产量,因此,可作为提高户用沼气产气效率的方法。

MTA和Ca(OH)_2用于年轻恒牙活髓切断术疗效的系统评价

目的:系统评价MTA和Ca(OH)_2用于年轻恒牙活髓切断术的临床疗效。方法:计算机检索The Cochrane Library、PubMed、EMbase、CBM、CNKI、VIP和WanFang数据库,查找国内外发表的关于比较MTA与Ca(OH)_2用于年轻恒牙活髓切断术临床随机对照试验(RCT),检索时限均为从建库至2015年3月20日。由2位研究者根据纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料和评价纳入研究的方法学质量后,采用RevMan 5.0软件进行Meta分析。结果:最终纳入13个研究,包括926例患牙,其中MTA组458例,Ca(OH)_2组468例。Meta分析结果显示,两组1年[OR=4.43,95%CI(2.38,8.38)]、2年[OR=2.67,95%CI(1.65,4.32)]成功率差异有统计学意义,MTA组1年、2年成功率高于Ca(OH)_2组。结论:现有证据显示,MTA活髓切断术的1年和2年成功率高于Ca(OH)_2,在临床应用中有一定优势。

固化土孔隙液Ca(OH)_2饱和度对强度的影响

物理力学性质相同的土样掺加等量水泥制备的固化土强度通常有很大差别。通过选取几组物理力学性质相近的典型土样,掺加不同比例的水泥和Ca(OH)2制备成固化土,测定了固化土孔隙液离子浓度和固化土强度。研究表明:由于土样对Ca(OH)2的消耗,可能导致固化土孔隙液中Ca(OH)2不饱和,进而影响了水化硅酸钙的生成量;不同土样对Ca(OH)2消耗量不同,导致在掺加同量水泥时水化物的生成量不同,因此固化土强度不同。土样各种化学性质的影响因素对固化土强度的影响可归结为对孔隙液Ca(OH)2饱和度的影响。对于物理力学性质相近的土样,在满足孔隙液Ca(OH)2饱和的条件下,掺入同量水泥的固化土强度相同。

UV/H_2O_2氧化联合Ca(OH)_2吸收同时脱硫脱硝

在小型紫外光-鼓泡床反应器中,对UV/H2O2氧化联合Ca(OH)2吸收同时脱除燃煤烟气中NO与SO2的主要影响因素[H2O2浓度、紫外光辐射强度、Ca(OH)2浓度、NO浓度、溶液温度、烟气流量以及SO2浓度]进行了考察。采用烟气分析仪和离子色谱仪分别对尾气中的NO2和液相阴离子作了检测分析。结果显示:在本文所有实验条件下,SO2均能实现完全脱除。随着H2O2浓度、紫外光辐射强度和Ca(OH)2浓度的增加,NO的脱除效率均呈现先大幅度增加后轻微变化的趋势。NO脱除效率随烟气流量和NO浓度的增加均有大幅度下降。随着溶液温度和SO2浓度的增加,NO脱除效率仅有微小的下降。离子色谱分析表明,反应产物主要是SO24-和NO3-,同时有少量的NO2-产生。尾气中未能检测到有害气体NO2。

复合胶凝材料水化过程中Ca(OH)_2量的变化

采用热分析(TG/DTG)方法对不同水胶比、不同矿物掺和料种类和掺量的复合胶凝材料硬化浆体中Ca(OH)2量的变化情况进行了分析.结果表明:复合胶凝材料浆体中的Ca(OH)2量有所降低,但不与矿物掺和料的掺量成正比,矿物掺和料的稀释作用可促进硅酸盐水泥的水化程度提高;所有试样的Ca(OH)2含量在1 a龄期时均远远高于形成饱和Ca(OH)2溶液所需量,不必担心贫钙现象发生;大掺量矿物掺和料胶凝材料在较低水胶比时,其Ca(OH)2量基本不随水化龄期延长而波动,但在较高水胶比时,其Ca(OH)2量随水化龄期延长而降低.在较大水胶比条件下,矿物掺和料的允许掺量需要从严控制.

CaCl_2-Ca(OH)_2-H_2O体系中氢氧化钙的平衡浓度

绘制了25℃时CaCl2-Ca(OH)2-H2O体系的c(CaCl2)—c(Ca(OH)2)图和c(CaCl2)—pH值图。结果表明:体系中c(Ca(OH)2)和pH值随着c(CaCl2)的增加而不断减小,c(Ca(OH)2)变化趋势与Debye-Huckel计算值相符,当c(CaCl2)<3.78 mol/L时,体系pH值>10.4。当c(CaCl2)>2.57mol/L时,有沉淀物CaClOH生成。经计算,理论上CaCl2母液可以循环配制石灰水132次,研究结果为石灰水法制备氢氧化镁工艺中CaCl2母液循环配制石灰水提供了一定的理论依据。

Ca(OH)_2解耦法对混合水泥中C-S-H凝胶的半定量研究

基于掺合料反应程度与Ca(OH)2消耗量之间关系的建立,结合水泥水化平衡计算理论,提出混合水泥水化产物中Ca(OH)2量的解耦方法并将其用于混合水泥水化产物C-S-H凝胶半定量计算。采用该法对掺粉煤灰的混合水泥不同龄期水化产物C-S-H凝胶进行了半定量分析研究。

机械破碎后煤矸石在Ca(OH)_2溶液中的活性特征

为研究在48 h内机械破碎后的矸石粉末在不同浓度的氢氧化钙溶液中火山灰反应特性和活性离子溶出特性,采用X射线衍射仪、热场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪分别对矸石粉末浸入1 mol/L和0.1 mol/L Ca(OH)2溶液中不同时间段的滤渣矿物成分、微观形态和红外光谱进行分析和观测,同时运用电感耦合等离子体发射光谱仪和电导率仪分别对滤液的活性离子浓度和电导率进行测定。结果表明:机械破碎后的矸石具有火山灰活性,在两种浓度矸石-Ca(OH)2溶液中,活性离子Al3+,Fe3+,Si4+浓度均在6 h和24 h达到峰值;活性离子来源于矸石中高岭石Al—O和Si—O键能的变化,溶解时间越长,键能变化越明显;矸石在两种浓度的Ca(OH)2溶液中表面形态,都经历了片状矿物的裸露→薄片状Ca(OH)2晶体的附着→小颗粒活性物质的析出→花瓣状产物的生成向针柱状产物转变的过程;随溶解时间的增加,1 mol/L和0.1 mol/L矸石-Ca(OH)2溶液的电导率均呈下降趋势,且前者的火山灰反应程度明显高于后者。

微波活化对Ca(OH)_2孔隙结构及脱氯性能的影响

采用微波炉对一定质量的氧氧化钙样品进行活化，利用压汞仪考察了不同微波活化时川及脱氯反应前后的Ca（OH）2总比孔表而积、分段比表面积和孔径分布的变化，并在脱氯实验台上对脱氯效率进行实际测试。结果表明，微波活化存在一个最佳时间，在此时间内样品比孔表面积增大50％左右，而超过这一时间样品比表面积回复性减小；微波活化主要通过增加3～20nm孔径段的微孔为样品提供更大比表面积；这些新增加的微孔在脱氯反应过程中被完全利用或消耗；最佳活化时间下的微波活化使Ca（OH）2住较低Ca／Cl摩尔比下获得更大脱氯效率，Ca／Cl摩尔比=4．1时，脱氯效率增加了20％。

Ca(OH)_2对低掺量水泥土的强度影响

用低掺量水泥加固3种不同的土进行室内试验研究,测试了不同Ca(OH)2掺量及不同龄期下3种水泥土的无侧限抗压强度。分析了随Ca(OH)2掺量的增加,不同龄期的3种水泥土无侧限抗压强度变化规律及原因。试验结果表明:水泥红粘土强度随Ca(OH)2掺量的增加提高最为明显,粉质粘土次之,砂土最弱。分析原因是由于土体的细度对水泥土强度影响较大。土体越细,土体中粘土矿物越多,Ca(OH)2掺量的增加促进了更多的离子交换作用和火山灰作用的发生,从而提高了水泥土强度。试验所用的3种土中红粘土最细,所以水泥红粘土强度随Ca(OH)2掺量的增加提高最为明显。

Ca(OH)_2-CaCO_3复合粉体粉磨过程中的机械化学效应

在CaCO3原料中,利用机械化学法对CaCO3进行Ca(OH)2包覆和活化,借助SEM,TEM,XRD,IR和BET及TG-DSC等手段,研究机械活化时间对复合粉体表面性质及晶体结构的影响。结果表明,机械活化可导致复合粉体颗粒细化,比表面积增大,晶粒变小,晶格畸变,并趋于无定形化,但活化时间过长,Ca(OH)2脱羟反应温度提前,粉体机械化学过程中累积的能量部分释放,使晶粒长大。

改性CaCO_3代替Ca(OH)_2高温净化烟气中HCl气体的研究

在分析CO2对Ca（OH）2吸收HCl气体影响的基础上，研究了CaCO3类吸收剂替代Ca（OH）2在高温下吸收HCl气体的可行性．研究表明：Ca（OH）2在高温干式净化HCl的过程中，很大一部分是以CaCO3的形式反应的．与普通CaCO3相比，经NaOH溶液改性的CaCO3具有更高的反应活性，在550～650℃的高温段内的反应率甚至优于Ca（OH）2，且在600℃下对应的HCl平衡体积分数与Ca（OH）2相当或更低；因此，可以替代Ca（OH）2用作焚烧烟气中HCl气体吸收剂．600℃是改性CaCO3取代Ca（OH）2的合适反应温度．