近松散层开采孔隙水压力变化及其对水砂突涌的前兆意义

开采沉陷离心模型试验表明,采空区和煤柱上方的黏土层中的孔隙水压力在煤层开采之后,出现积聚和消散现象,超静孔隙水压力增量最大可达垂直自重应力的15%～22%。采动孔隙水压力监测模型的试验表明,采动引起的承压含水层中孔隙水压力的变化特点同煤层开采进度以及顶板周期来压密切相关,煤柱上方含水层中孔隙水压力一般表现为先升高后降低,工作面上方含水层中孔隙水压力变化与开采位置有关,当工作面通过测点下方时,孔隙水压力出现明显的下降,当测点处于采空区中部时,孔隙水压力升高并会保持一段时间。采后顶板下沉期间各测点孔隙水压力均呈下降趋势。突砂模型试验表明,一旦抽冒或形成水砂突涌后,含水层内孔隙水压力表现为剧烈下降并形成瞬时负压,水压下降后随突涌过程发展保持在某稳定水平上,突砂口附近呈现相应的水力坡降。由以上试验结果可知,孔隙水压力可以作为近松散含水层开采溃砂灾害预警和监测的重要前兆信息源。

前驱体对炭泡沫孔结构的影响(英文)

分别以煤沥青、石油中间相沥青和AR沥青为前驱体制备炭泡沫材料。采用GPC测定前驱体分子量,SEM观察所制炭泡沫的孔结构,光学显微镜测量所制炭泡沫的孔径及其分布。结果发现,由于煤焦油沥青不含中间相,且QI含量较高,导致在实验条件下不能直接制备出合格的炭泡沫。以石油中间相沥青和AR沥青为原料均能制备出具有分布均匀开孔结构,且微观各向异性的炭泡沫。由AR沥青制备的炭泡沫呈现平均孔径较小(212μm)、孔壁较薄、孔径分布较窄(180μm^300μm)、开孔率较高、以及韧带排列较规整等特点,表明低QI含量、低分子量且分布较窄的前驱体有利于发泡。

多孔碳电极用于多硫化钠-溴储能电池

研究了多硫化钠-溴(PSB)储能电池用多孔碳电极。电极材料为活性炭、导电炭黑、热塑性聚合物粘结剂,电极采用热压成型方法制备。用多孔炭电极作为电池正负极,系统地探讨了电极组成、活性炭颗粒粒径、造孔剂对电池充放电性能的影响。粘结剂量一定时,导电炭黑、活性炭比例存在最优值。大颗粒活性炭有利于保持电极的机械稳定性。加大造孔剂的量,促进了电极内孔的连通性,电池性能提高。活性炭制得的电极具有较高的电化学活性,在80 ℃、120 mA/cm2放电电流密度时比功率达0.14 W/cm2(1.19 V),可见活性炭是一种高性价比的PSB储能电池电极材料。

干燥方式及老化条件对拟薄水铝石性质的影响

针对中国石化催化剂长岭分公司拟薄水铝石工业装置改造过程中使用带式过滤机替代板框-浆化罐过滤洗涤后闪蒸干燥得到的产品孔体积明显低于相应的板框-浆化罐过滤洗涤产品孔体积的情况,在实验室模拟工业拟薄水铝石制备过程,研究老化及干燥条件对拟薄水铝石性质的影响,采用XRD、低温N2吸附、DTA、IR、TEM等方法对所得拟薄水铝石样品进行分析表征。结果表明,老化和干燥方式都对产品孔结构有重要影响。在快速洗涤、老化时间不足、物料结晶度低的情况下,采用烘箱慢速干燥可以得到具有较高结晶度的大孔拟薄水铝石,而采用快速干燥方式如喷雾干燥等得到的产品结晶度低、孔体积小。采取延长老化时间提高干燥前物料的结晶度后再喷雾干燥的方式,可获得大孔拟薄水铝石产品。根据研究结果,在工业装置上采用将带式过滤机洗涤过滤后的滤饼重新加水浆化、继续延长老化时间的措施,解决了工业装置改造过程中大孔拟薄水铝石的生产问题。

纳米孔径酚醛树脂基泡沫碳前驱体的隔热性能

文摘采用热塑性酚醛树脂为原料,通过液相低压发泡工艺制备得到具有纳米孔径的酚醛树脂基泡沫碳前驱体。研究了前驱体的隔热机理和纳米孔径结构对热导率的改善以及材料的热导率随体积密度和测试温度的变化规律。结果表明,由于具有均匀分布的纳米孔径结构,前驱体的隔热性得到改善和提高。前驱体的热导率随体积密度的增大存在一个最佳密度点,此时热导率取得极小值。200℃以前,前驱体的热导率随测试温度的升高先增后减,200℃以后热导率变化甚少,高密度的前驱体出现极大值拐点的温度比低密度前驱体延缓20℃。

以纳米SO_2粒子为模板由不同炭前躯体制备中孔炭(英文)

以纳米SO2粒子为模板,酚醛树脂、中间相沥青和聚丙烯腈为炭前躯体制备中孔炭。利用氮气吸附、元素分析和X-射线光电子能谱等分析了不同种类炭前躯体对中孔炭的影响。结果表明:在炭化温度和纳米粒子添加量相同的情况下,不同炭前躯体所制中孔炭的孔结构和表面化学性质不同。中间相沥青基中孔炭中微孔和中孔含量最少,酚醛基中孔炭中含有丰富的微孔和中孔,聚丙烯腈基中孔炭中含有大量的含氮官能团。

炭前驱体对活性炭孔结构和电化学性能的影响

分别以毛竹和石油焦为炭前驱体,采用KOH活化法制备超级电容器用高比表面积活性炭材料,考察了碱/炭比对不同炭前驱体所制得的活性炭的孔结构、吸附性能和电容性能的影响。结果表明,在相同的碱/炭比下,竹基活性炭孔径<2nm的微孔较发达,而石油焦基活性炭孔径在2～50nm的中孔率较高。在适宜的工艺条件下,以毛竹为炭前驱体可制得比表面积为2610.7m2/g,比电容为206F/g的活性炭材料;以石油焦为炭前驱体可制得比表面积为2597.9m2/g,比电容为213F/g的活性炭材料。

液相等离子喷涂纳米ZrO_2热障涂层的显微结构及抗热震性能研究

采用液相等离子喷涂技术制备了纳米氧化锆热障涂层。用透射电镜、扫描电镜和X射线衍射研究了涂层的晶粒特性、显微结构和晶体结构,同时研究了纳米氧化锆热障涂层的热震性能。结果表明:液相等离子喷涂制备的涂层晶粒约30nm;涂层具备均匀的孔隙结构;涂层热震前后的主相为稳定的四方相晶体结构;涂层的特殊孔隙结构有利于缓解热震循环过程中产生的应力、阻止裂纹的形成和扩散,从而提高了涂层的抗热震性能。

以PVB为造孔剂采用硅树脂制备泡沫陶瓷

采用硅树脂为先驱体,利用先驱体转化法与添加造孔剂法相结合制备SiOC泡沫陶瓷。通过对造孔剂聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和硅树脂的热分析制定温度曲线,研究了裂解温度、造孔剂含量对泡沫陶瓷抗压强度及孔隙率的影响,采用XRD、SEM及EDS对SiOC泡沫陶瓷进行了物相、微观结构和成分分析。结果表明,在1000～1400℃温度范围内,随着温度的升高,泡沫陶瓷的抗压强度先升高后降低,而孔隙率逐渐降低;造孔剂含量对泡沫陶瓷的性能也有明显的影响,随着造孔剂含量的增加,试样的抗压强度逐渐减小,而孔隙率逐渐增大。当裂解温度为1250℃,PVB的含量为50%(质量分数,下同)时,所制得的泡沫陶瓷的抗压强度为52.3MPa,孔隙率为72%。XRD研究表明,随着温度的逐步升高,硅树脂的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。微观结构分析显示,SiOC泡沫陶瓷呈三维网状结构,微孔分布较均匀。

孔梯度泡沫陶瓷的制备

利用粘土A、滑石和工业氧化铝为原料 ,通过调整泥浆的粘度及选择不同孔径的前驱体 ,采用浸渍有机前驱体成型法 ,在 1 2 70℃下制备出了具有孔梯度的泡沫陶瓷制品 .测试结果表明 :该制品具有孔梯度 ,且强度较高 ,热膨胀系数较小 。

陶瓷前驱体聚硅氮烷的应用研究进展(二)

综述了陶瓷前驱体聚硅氮烷在制备陶瓷基复合材料、超高温材料、催化剂、多孔材料、粘接陶瓷、3D打印材料、三维陶瓷微结构材料,电脑芯片的多层连接技术、锂电池阳极上的应用研究进展。

炭黑/P123双重模板体系原位组装梯度孔材料

采用炭黑/P123(聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚三嵌段聚合物,即EO20PO70EO20,平均相对分子质量5800)双重模板剂,对Y型分子筛前驱体进行组装合成了具有原位梯度孔及高水热稳定性的材料。FT-IR结果表明,组装过程将Y型分子筛的初级和次级结构单元引入分子筛的孔壁之中。BET和TEM结果表明,材料具有相互贯通的梯度孔道(0.39nm-3.8nm-6.5nm-19.9nm),比表面积693m2·g-1,孔容1.89ml·g-1。在800℃、100%水蒸气处理2h和4h后,比表面积保留率分别为80.1%和35.1%,孔容保留率分别为45.0%和25.4%。为重油大分子的催化裂化提供了一种具有潜在应用价值的材料。

先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究

综述了先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料在先驱体、填料、浸渍裂解工艺、热处理工艺以及微观结构(界面层、气孔)等方面的研究状况。先驱体主要有聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷等,填料包括活性填料和惰性填料两种,温度、压力、时间等因素对浸渍裂解过程的影响很大,界面结合的强度关系到复合材料的性能,所以制备复合材料时,各方面的因素都得不断摸索,确定最佳的制备方案。最后,提出了目前该方法存在的问题以及未来的研究方向。

通过与热塑性树脂共热处理来改造活性炭的孔结构研究(英文)

三种具有不同比表面积的活性炭—椰壳基AC-C、粒状AC-P和竹基AC-B分别与四种热塑性前驱体(改性剂)—聚乙烯醇(PVA),羟基丙基纤维素(HPC),柠檬酸(CiA),含氟聚酰亚氨(FPI)混合后,在900℃热处理1h。通过氮气吸附法和扫描电镜对改性后活性炭的孔结构进行了表征。实验发现,热塑性树脂对活性炭AC-B的孔结构改性最显著;而另外三种改性剂PVA,HPC和CiA的改性结果使得AC-B的表面积降低,这是由于对其微孔结构改性效果不同所引起的PVA可消除所有微孔,HPC可以有效消除极微孔,而CiA仅减少极微孔体积,但增加了超微孔体积。一方面,30%CiA的添加量,导致AC-B的外表面积增加了170%;另一方面,改性剂FPI通过增加极微孔,使其表面积增加达2倍之多。通过选择改性剂,能够改变活性炭基体中的微孔孔径分布,实际上是通过增加或减少其中的极微孔来实现。

不同分子筛前驱体对γ-氧化铝改性的影响

用炭黑扩孔的方法制备出孔径较大的γ-Al2O3载体,然后用不同的ZSM-5分子筛前驱体对其进行表面改性。考察晶化时间、硅硼比等对ZSM-5分子筛前驱体的影响;采用XRD、IR、Py-IR和BET等手段对改性前后载体的酸性、孔结构等表面性质进行表征。结果表明:经过扩孔和ZSM-5分子筛前驱体改性后的γ-Al2O3载体的平均孔径由扩孔前的6.9 nm增加到9.0 nm左右,孔径分布中大于10 nm的孔有所增加;ZSM-5前驱体改性后不会导致γ-Al2O3载体的堵孔;载体的酸性增强并出现一定的B酸位。

梯度孔材料原位组装过程中的影响因素

合成了Y型分子筛的前驱体,以炭黑/P123为模板剂在酸性条件下对其进行组装,焙烧去除模板剂后制备具有大-介-微梯度孔材料。考察了前驱体老化时间、模板剂用量、pH和水与硅物质的量比等因素对材料合成的影响。结果表明,在前驱体老化时间7 h、n(P123)∶n(SiO2)=0.001 2～0.001 8、pH<2和n(H2O)∶n(SiO2)=200条件下,可以制备结晶度较高的梯度孔材料,pH和模板剂用量是影响梯度孔材料合成的主要因素。

沉淀剂对氧化铝及其负载钴费托合成性能的影响

分别使用(NH4)2CO3、NH4HCO3和饱和NH4HCO3与Al(NO3)3·9H2O进行共沉淀,制得碳酸铝氨、勃姆石以及碳酸铝氨与勃姆石的混合物,焙烧后得到具有不同性质和孔径分布的氧化铝。通过XRD、FTIR、TGA等表征技术,研究了不同沉淀剂对氧化铝前驱体物相组成和结构的影响。通过XRD、BET等技术研究了焙烧后氧化铝的性质和结构,并研究了前驱体和焙烧后氧化铝之间的关联关系。最后,研究了不同氧化铝负载钴制备催化剂的费托合成催化性能。

固化处理对木材液化物碳纤维原丝的微观构造及热稳定性影响

以木材液化物和六次甲基四胺为原料,利用熔融纺丝法制备初始纤维。将初始纤维置于甲醛和盐酸混合液中进行固化处理制成木材液化物碳纤维原丝。考察了固化处理对木材液化物碳纤维原丝的孔隙结构、晶态结构及热稳定性的影响。结果表明:初始纤维和原丝的吸附等温曲线属于Ⅱ型吸附等温线,初始纤维和原丝比表面积分别为0.517m2.g-1和0.142m2.g-1。杉木木粉中具有典型的纤维素Ⅰ晶体衍射峰;初始纤维和原丝中纤维素Ⅰ特征峰消失,且18.8°附近出现新的衍射峰,说明形成了新的晶态物质;原丝中18.8°附近的特征衍射峰增强,结晶度提高。初始纤维失重率为88.3%,原丝为60%,初始纤维到原丝表观活化能由31.31kJ.mol-1增大到39.18kJ.mol-1,原丝热稳定性提高。

V型羊毛硫肽雷可肽的抑菌机制

【背景】雷可肽(Lexapeptide)为首例V型羊毛硫肽家族化合物,具有较好的抗革兰氏阳性菌活性,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus,MRSA)和表皮葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus epidermidis,MRSE)的抑制作用强于广泛应用的食品防腐剂乳酸链球菌素,其对pH和高温的稳定性也优于乳酸链球菌素,具有较好的应用前景。由于抑菌机制不明确,限制了雷可肽的开发应用。【目的】探究雷可肽抑菌作用特征以及作用机制,为雷可肽开发应用奠定基础。【方法】通过菌落计数法与Mg^(2+)试验表征雷可肽抑菌动力学曲线;采用流式细胞仪和透射电子显微镜研究雷可肽在靶细胞表面的成孔性;利用高效液相色谱与基质辅助激光解吸电离的时间飞行质谱分析雷可肽处理对革兰氏阳性菌肽聚糖前体积累的影响。【结果】雷可肽在抑菌动力学上与乳酸链球菌素没有显著差别,但在更宽的Mg^(2+)浓度范围内仍可保持抑菌活性。雷可肽处理后的细胞具有透过荧光染料的能力,生物型透射电镜观察到细胞发生破损。此外,在雷可肽作用后的细胞中检测到肽聚糖合成的前体尿嘧啶核苷二磷酸-N-乙酰胞壁酸五肽。【结论】雷可肽能够通过抑制细胞壁肽聚糖生物合成并造成细胞损伤进而获得通透性,以此来抑制革兰氏阳性菌生长。