化学刻蚀法在PVC/CaCO_3复合材料显微结构研究中的应用

针对未经刻蚀处理所制备的SEM样品在研究PVC/CaCO3复合材料显微结构时的缺陷———碳酸钙填料和聚氯乙烯基体间较小的光学反差使电镜下很难辨别填料在基体中的分散状况,首次将化学刻蚀法引入PVC/CaCO3复合材料的微观结构研究中。结果表明:化学刻蚀制样法令碳酸钙粒子在PVC基体中的分散结构变得直观可视,为PVC/CaCO3材料的性能研究和质量控制提供了可靠的材料学图像依据,为高聚物/无机粒子复合材料的微观结构研究开拓了新思路。该方法可应用于其它类似复合材料的研究。

晶须CaCO_3超重力法制备及其在PVC中的应用

采用超重力碳化法,使用H3PO4作为添加剂,控制反应温度为80℃,制备出了平均直径为0.4～0.7μm,平均长径比为10～15左右的晶须CaCO3粒子。XRD分析表明,所制得的晶须CaCO3由文石相和方解石相组成,文石相质量分数为88.75%。晶须CaCO3/PVC复合材料力学性能的测试结果表明,晶须CaCO3的填充对PVC复合材料有显著的增强作用,复合材料的缺口冲击强度与未加晶须CaCO3之前相比提高到217%,拉伸强度和弯曲弹性模量也有不同程度的提高。综合来看,晶须CaCO3粒子与PVC的质量比(6～10)∶100为宜。

化学刻蚀法制备BiOCl/NaBiO_(3)复合材料及其活性研究

采用盐酸刻蚀铋酸钠制备BiOCl/NaBiO_(3)异质结复合材料,采用XRD、SEM、DRS和XPS技术表征该复合材料。结果表明,通过控制盐酸的添加量,可以制备不同组成的BiOCl/NaBiO_(3)异质结。相比纯BiOCl和NaBiO 3,BiOCl/NaBiO_(3)异质结表现出增强的光催化降解罗丹明B活性,其中0.75BiOCl/NaBiO_(3)的光催化的性能最优,反应时间仅40 min,降解率达到96.8%,重复循环4次,光催化活性降低9个百分点,这归因于异质结促进了光生电荷的分离和转移。作为一种高效、稳定的BiOCl/NaBiO_(3)复合材料在废水处理中具有很大的应用潜力。

原位悬浮聚合PVC／纳米CaCO_3的制备及其性能

利用原位悬浮聚合法制备了聚氯乙烯(PVC)/纳米CaCO_3复合树脂,并对其性能进行了研究。结果表明,与PVC相比,PVC/纳米CaCO_3复合树脂的热稳定性、增塑剂吸收量及表观密度等有所提高；冲击强度由4.9kJ/ m^2增加到13.0kJ/m^2；拉伸强度由58.2MPa增加到59.5MPa；断裂伸长率由57.8%增加到75.6%,达到了增韧增强的效果。

微孔PVC/超微细CaCO3母料的制备工艺研究

采用原位生成法制备微孔PVC/超微细CaCO3复合母粒,通过扫描电镜研究了反应体系、晶形控制剂、乳化剂及螯合剂柠檬酸对超微细CaCO3复合量及形态结构的影响。结果表明:在Ca(OH)2-H2O-CO2反应体系中加入乳化剂和螯合剂,能使超微细CaCO3的反应生成量增大,并且使CaCO3粒径变小且在微孔PVC中分布更加均匀。

3D表面碳纳米管薄膜的生长及其强流脉冲发射的增强

本文采用气相化学沉积(CVD)法在具有镍层的三维硅基底上制备了碳纳米管薄膜(3D-CNTs),硅基底表面的三维微结构采用湿法刻蚀法制作,镍层采用化学镀的方法制备,碳纳米管生长均匀,列阵整齐,并垂直于基底表面。为了研究碳纳米管薄膜的强流脉冲发射特性,在相同的主Marx电压下采用二极结构(相同的二极管电压放电条件下)对碳纳米管薄膜进行重复脉冲发射实验。结果发现,在相同的脉冲电压下,3D-CNTs薄膜冷阴极相对平面基底上制备的碳纳米管薄膜(P-CNTs)冷阴极不仅有较高的强流脉冲发射电流和电流密度,还具有更好的强流脉冲发射稳定性。

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。

双金属纳米Ag/Cu负载g-C_3N_4催化剂的制备及光催化制氢活性

采用热氧化刻蚀和化学还原沉淀的方法,成功的制备了双金属纳米Ag/Cu负载g-C_3N_4催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)表征复合催化剂的微观形貌、元素组成、结构和光学特性。研究了双金属纳米Ag/Cu负载对石墨相g-C_3N_4制氢效果的影响。实验结果表明,相比于Cu@g-C_3N_4(0.5CG)、Ag@g-C_3N_4(0.5AG)和g-C_3N_4,Ag/Cu@g-C_3N_4(0.5ACG)具有较高的产氢活性。同时,研究了Ag/Cu@g-C_3N_4的可能反应机制,即Ag的LSPR效应和助催化剂Cu对促进光催化产氢具有协同催化作用。

新型煤气化燃烧集成制氢系统的热力学研究

对于以CaO为CO2接受体的无氧气化法为基础的新型煤气化燃烧集成制氢系统进行了化学热力学分析,以化学热力学平衡为基础研究了温度、压力、煤种、H2O/C比对制氢过程的影响.计算结果表明CaO的加入在一定条件下可以大大提高H2产量,气化过程的温度过高会引起CaCO3的重新分解,而温度过低则降低H2产量,合适的温度为850℃左右,合适的压力范围为2～3MPa.以纯碳为原料、气化炉中碳转化率为69%时,半焦燃烧的热量可以满足CaCO3的分解.当H2O/C在3.0～3.5之间时,气化效率达到79%左右,制氢效率为65%左右,产品气中H2含量为85%左右.与烟煤、褐煤相比,无烟煤为原料时产品气中H2含量最高,接近于以纯碳为原料的工况,而褐煤由于挥发份中CH4的含量多导致H2含量降低.