湿热-碳化下环氧树脂混凝土的抗碳化性能试验研究

为制备高性能耐久性混凝土,通过室内试验分析了环氧树脂掺量、湿热循环次数、碳化循环次数及湿热-碳化循环次数对环氧树脂混凝土抗碳化性能的影响,结果表明:环氧树脂的掺入能够提高混凝土的抗碳化性能。但过量的环氧树脂掺量并不能显著的提高混凝土的抗碳化性能,对于该类混凝土试件的环氧树脂最佳掺量为1.5%;随着湿热循环次数、碳化循环次数和湿热-碳化循环次数的增加,混凝土的碳化深度也逐渐增加,即抗碳化能力下降,对混凝土抗碳化性能影响排序为:湿热-碳化>碳化>湿热。该研究结论能够为今后高性能混凝土配制提供数据支持。

水泥浆-碳化协同增强再生混凝土骨料研究

提高再生混凝土骨料(RCA)的性能对其在结构工程中得到更广泛的应用有着重要的研究意义。本研究利用水泥浆-碳化协同增强方法对再生混凝土骨料(RCA)进行强化处理,并与未强化、单一水泥浆增强、单一碳化增强处理RCA进行对比分析。结果表明:协同强化后RCA的基本性能明显改善,吸水率、压碎值、孔隙率较未处理RCA分别降低了16.04%、19.77%、36.29%;与单一强化相比,水泥水化与碳化的协同效应可以在加固RCA表面的同时,进一步利用碳化产物修补RCA的附着砂浆和界面过渡区(ITZ)。水泥浆-碳化协同强化是一种效果明显、环境友好且成本低的RCA增强方法。

碳化ZIF-67催化过硫酸盐降解水中的甲基橙

通过溶剂热法制备了ZIF-67,并碳化生成ZIF-67(C)。利用红外光谱、BET比表面积测试、Zeta电位、X射线衍射和X射线光电子能谱等对ZIF-67(C)进行表征。以甲基橙(MO)降解实验验证了ZIF-67(C)对过一硫酸氢钾(PMS)的催化作用,鉴定了反应中的主要活性物种是硫酸根自由基(SO_(4)^(·-)),讨论了金属与有机配体物质的量之比、溶剂种类和煅烧温度(T)以及MO初始浓度、反应初始pH、ZIF-67(C)投加量和PMS投加量对ZIF-67(C)活化PMS降解MO的影响。结果表明:与ZIF-67比,ZIF-67(C)不仅有较好的吸附性能,且对PMS的催化能力更强。当制备条件为n(Co^(2+))∶n(2-MIM)=1∶8、甲醇为溶剂、T=500℃时,ZIF-67(C)表现出最优的PMS催化性能;当MO初始质量浓度为10 mg/L,ZIF-67(C)投加质量浓度为0.2 g/L,PMS投加质量浓度为0.2 g/L时,1 h内MO的去除率达93.7%。同时,ZIF-67(C)在水中的分散性和稳定性强,重复使用4次后MO去除率仍有78%。此外,ZIF-67(C)里存在高度结晶的Co_(3)O_(4),使其表现出磁性,可通过磁力回收。

磺酸化磁性氮化碳固相萃取-超高液相色谱-串联质谱筛检淡水鱼中孔雀石绿和隐色孔雀石绿

孔雀石绿(MG)及其代谢产物隐色孔雀石绿(LMG)在水产品中禁止检出,但违规使用行为屡禁不止,淡水鱼为抽检不合格率最高的水产品,因此,淡水鱼中MG和LMG的灵敏筛检对水产品食用安全非常重要。该工作研制了磺酸化磁性氮化碳(S-MGCN)材料,在考察其作为优良的磁性固相萃取(MSPE)吸附剂的基础上,以空白样品的加标回收率为指标,对S-MGCN用量、吸附时间、溶液pH、离子强度、洗脱溶液种类和体积等影响因素进行了优化,建立了基于S-MGCN的MSPE方法以提取淡水鱼中的MG及LMG,结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS),进行目标物的灵敏筛检。研究表明,S-MGCN对MG和LMG具有良好的吸附效率(94.2%以上),且净化样品基质效果好。该方法样品前处理简便,有机试剂的使用量少(5 mL),萃取时间短(2 min)。对两种目标物的检出限和定量限分别为0.075μg/kg和0.25μg/kg,灵敏度高于国标法(0.5μg/kg);在0.25~20.0μg/kg内线性关系良好(r>0.998),方法的回收率为88.8%~105.9%,日内和日间的相对标准偏差(RSD)均小于14%,准确度和精密度与国标法相当。最后,通过实际样品的检测验证了该方法的实际应用可行性。该文建立的基于S-MGCN的MSPE方法是一种高效环保的方法,为实际样品孔雀石绿和隐色孔雀石绿的灵敏筛检提供了新的方法学参考。

铁-碳微电解法处理铜冶炼含砷废水的实验研究

采用铁-碳微电解法处理铜冶炼含砷废水,考察了进水pH值、空气鼓入量、接触时间、振动频率、固液比(铁-碳微电解材料质量∶每分钟进水质量)等工艺参数对除砷效率的影响。结果表明,铁-碳微电解材料处理铜冶炼含砷废水时,生成的FeAsO4、Fe2O3、Fe3O4等氧化物沉积在铁-碳微电解材料表面,使铁-碳微电解材料钝化失效,导致除砷效率差,采用振动的方法可有效解决铁-碳微电解材料钝化失效问题;在进水pH值2.0、空气鼓入量5 L/min、接触时间2 min、固液比2.5∶1、振动频率每4 h振动2 min条件下,铁-碳微电解材料连续稳定处理废水90 d,除砷率达99.99%,水中砷含量降至0.033~0.036 mg/L,除砷效果理想且稳定。采用铁-碳微电解法除砷,为处理铜冶炼含砷废水提供了新思路。

流延成型制备焙制-碳化香料/魔芋葡甘聚糖复合多孔膜的研究

为研发能降焦减害并散发特殊香气的多孔型材料,本研究先以魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料,对制备工艺中的氨水用量和交联时间展开优化,并进一步与ZYFJ、WBTM香料复合,经流延成型制成复合多孔膜。通过FT-IR、SEM、等温N 2吸附以及压汞对材料的结构、形貌以及孔隙进行表征,考察了复合多孔膜的微萃取析出成分。结果表明,多孔膜最优工艺为浓氨水1.6 ml及交联12 h,此时KGM通过脱乙酰基增加了分子链段彼此缠结,赋予多孔膜更高强度。与香料复合后,多孔膜具有KGM片层与孔隙结合的典型形貌,与ZYFJ香料复合实现了KGM对其的完全包裹从而维持了KGM原有的三维网络结构;与WBTM复合赋予了更优的介孔和大孔结构。整体上,复合多孔膜具有平均孔径小于20 nm的介孔、大于40μm的大孔、超过90%的膜内孔隙率,能萃取到香料中的特殊香气成分,能对卷烟烟气中的多数有害物质实现有效吸附;使复合多孔膜在实现降焦减害目的的同时能丰富卷烟的烟气香韵。

冻融-干湿循环作用下粉煤灰建筑混凝土抗碳化性能研究

文中对不同循环条件下(干湿、冻融、干湿-冻融)粉煤灰混凝土的抗碳化性能与粉煤灰掺量的演变规律进行研究。结果表明,单一干湿和冻融循环条件下,短期碳化时间时,粉煤灰混凝土碳化深度与粉煤灰掺量呈现先负相关后正相关的关系;长期碳化时间时,掺入粉煤灰后,粉煤灰混凝土的碳化深度与粉煤灰掺量呈现正相关关系。干湿-冻融耦合循环条件下,不管何种碳化时间(7、21、28 d)条件下,粉煤灰混凝土碳化深度与粉煤灰掺量均呈现正相关的关系。

基于相转移-碳化法的白云石煅烧粉制备轻质碳酸钙工艺条件研究

以白云石为原料可制备碳酸钙、氢氧化镁、轻质氧化镁以及金属镁等系列产品,这些产品可广泛用于化工、建材、陶瓷、耐火材料和农业等领域。我国白云石储量大、质量优,但由于钙、镁分离困难,导致产品的纯度难以保证,因此白云石中钙、镁的高效分离是白云石综合利用的关键。通过单因素条件试验和正交试验,确定了白云石煅烧粉的相转移反应以及相转移液碳化反应的操作条件,克服了传统白云石综合利用中需强酸浸取、气液固三相反应难以控制等难题,实现了钙、镁的高效分离。该工艺反应条件温和易控、工艺流程短、原料利用率高,具有较好的工业化应用前景。

反应性硬模板制备多孔氮掺杂碳的电化学性能

以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影响。结果表明:在800℃裂解温度下,G、U、碱式碳酸锌(BZC)和PC的质量比为2∶1∶2∶2时,制备的多孔氮掺杂碳(G/U-BZC-PC)呈现出珊瑚状、多级孔(微-介),具有大的比表面积(3000 m^(2)/g)、较高的石墨化程度以及低的电荷转移电阻;在1 A/g电流密度下,其扣式电池(6 mol/L KOH)的比电容为301.9 F/g,且具有较好的倍率性能,增大至10 A/g时,其电容保持率为89.4%;另外,在10000次充放电循环后,其电容保持率为98.1%。

工业固废CO_(2)矿化协同减污降碳关键技术进展

针对工业过程CO_(2)和固废排放的问题,减污降碳刻不容缓。CO_(2)矿化技术在封存CO_(2)的同时固废得到资源化利用,受到广泛关注。论述了不同工业固废作为CO_(2)矿化原料的利用情况,对比分析了不同矿化工艺优缺点及CO_(2)矿化机理,总结了不同CO_(2)矿化工艺研究现状和工业化应用情况。研究发现,目前针对固废CO_(2)矿化缺乏机制性解释,无法有效控制金属离子的浸取过程和矿化过程中气液固传质的效率,同时矿化形成的碳酸盐产品存在粒径大、易团聚、功能单一等问题。未来需进一步研究浸渍过程中表面溶剂扩散等控制浸取速率和程度的机制;深入研究碳酸盐成核结晶动力学机制及碳酸盐晶体形貌、粒度调控方法;构建煤基固废浸取、矿化溶质气-液-固传输模型,进行工艺参数优化和过程强化并确定放大规律;进一步加强CO_(2)矿化利用技术全生命周期和经济评价;最后,需加大CO_(2)矿化利用技术的中试、示范技术集成和成套工艺建设,为规模化减污降碳技术的工业化发展奠定技术支撑。

反复荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系试验

为研究碳化对混凝土反复受压力学性能的影响,对两种强度等级混凝土棱柱体试件进行了快速碳化与反复加卸载试验.结果表明:随着混凝土碳化深度增大,试件破坏脆性越明显,混凝土初始弹性模量、割线模量以及峰值应力均有不同程度增长,而其峰值应变却明显降低,共同点轨迹线越发偏离包络线,包络线下降段明显变陡,卸载曲线越发凹曲,再加载曲线更为平缓,变形恢复滞后现象越来越明显.在试验研究基础上,提出反复荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系数学函数模型.

1,6-己二胺对碳微球的功能化修饰

首先采用体积比为1∶3的浓硝酸和浓硫酸对碳微球(CMSs)进行氧化修饰,改善其表面活性;然后在缩合剂N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)的作用下,用1,6-己二胺与氧化CMSs反应,制备胺化CMSs。在胺化过程中考虑缩合剂DCC用量、反应时间和反应温度的影响。采用场发射扫描电子显微镜、热重分析仪和红外光谱仪对各阶段产物进行了形貌和结构的表征与分析。结果表明:对于0.3g氧化CMSs,DCC用量0.3g、反应时间36h和反应温度110℃是胺化反应的适宜条件,所得胺化产物在弱极性溶剂乙酸乙酯和氯仿中有良好的分散性,且能与常用聚合物给体材料(聚3-己基噻吩)能级匹配,有望进一步与聚合物复合,为制备聚合物太阳能电池奠定基础。

g-C_(3)N_(4)催化石墨化碳质材料的制备及光催化性能研究

通常采用以氢氧化物作为造孔剂,过渡金属硝酸盐或氯化物作为石墨化催化剂的传统两步法策略制备多孔石墨化碳材料。然而制备过程中多涉及有毒和腐蚀性试剂,且多步骤的过程耗时较长。本文以双氰胺为原料通过热缩聚反应得到g-C_(3)N_(4),采用高铁酸钾为催化剂一步法实现g-C_(3)N_(4)的同步碳化-石墨化,并研究其光催化性能。与传统的两步法相比,该方法耗时少、效率高、无污染。与初始的g-C_(3)N_(4)材料相比,石墨化g-C_(3)N_(4)衍生碳质材料不仅显著改善了可见光的吸收,而且大大增强了光催化活性。研究了不同石墨化温度对g-C_(3)N_(4)衍生碳质材料在可见光下降解甲基橙溶液的影响。700℃下制备的衍生碳质材料的降解率为12.4 mg/g。光电化学测试结果表明,多孔g-C_(3)N_(4)衍生碳质材料的光生载流子密度、电荷分离和光电流(提高了5.4倍)均得到显著提高。因此,该简便、灵活方法为提高g-C_(3)N_(4)衍生碳质材料的吸附和光催化性能提供了一种有前景的、高效的途径。

碳化混凝土全应力-应变关系及梁受弯承载性能研究

混凝土碳化是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要因素之一。利用MTS815电液伺服试验机测出了碳化混凝土的受压全应力-应变曲线。与同等级未碳化混凝土相比，碳化混凝土的峰值应变基本保持不变，极限抗压强度提高16％-26％，而极限应变减少约20％。通过对在人工碳化室快速碳化的混凝土梁受弯性能的试验，分析了碳化混凝土梁受弯承载性能的变化特征，并应用ANSYS有限元程序模拟分析不同碳化深度对梁承载性能的影响规律。

基于石化污泥的新型碳-无机吸附剂材料的粗粒化除油行为研究

将碳-无机吸附剂用作粗粒化载体进行废水粗粒化除油试验,并对比其它常用材料如聚丙烯、陶粒和活性炭的除油效果。研究了聚合氯化铝PAC、阳离子聚丙烯酰胺PAM等预处理因素对其粗粒化除油效果的影响。试验结果表明,碳-无机吸附剂作为粗粒化材料具有优良的效果。投加PAM能改善碳-无机吸附剂粗粒化除油效果,而投加PAC则会使后续除油效果变差。初步探讨了碳-无机吸附剂这一新型粗粒化载体的除油机理。

通过聚苯的磺化和碳化制备酸性树脂-碳复合材料

用浓硫酸在170oC下处理聚苯,发生了磺化和碳化过程,生成了一种酸性树脂-碳复合材料.其比表面积为14m2/g,与磺酸基相关的强酸量为1.2mmol/g,氨吸附量热测定的起始吸附热较高,表明表面磺酸基没有形成焦硫酸根;部分磺酸基在400oC以上才开始分解,表现出很高的热稳定性.该强酸性复合材料在异戊烯与甲醇醚化生成甲基叔戊基醚的反应中显示出较高的催化活性,优于用葡萄糖碳化和磺化得到的强酸性碳材料.

沥青基碳/碳复合材料常压浸渍-碳化工艺及组织

对常压下液相浸渍 -碳化法制备沥青基 /碳复合材料工艺及致密规律进行了研究 ,并对所得制件的基体组织结构进行分析 ,从理论上解释其产生的原因 。

冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。

杂环衍生化-气相色谱-三重四极杆质谱法检测人血液中的二十二碳六烯酸

建立了人血液中二十二碳六烯酸(DHA)的杂环衍生化-气相色谱-三重四极杆质谱(GC-MS/MS)检测方法。以2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)作为DHA的杂环衍生化试剂,优化了杂化反应的最佳反应条件,并使用GC-MS/MS在多反应监测模式下,以内标法对DHA进行定量检测。在0.07～10μg/mL范围内,线性关系良好(r2=0.999 1);检出限(S/N=2.8)为0.02μg/mL;定量限(S/N=10)为0.07μg/mL。在高、中、低3个不同添加水平下,其平均回收率在94.40%～103.13%之间,相对标准偏差(RSD)在1.51%～3.16%之间。该方法操作简便,所需样品量少,结果准确可靠,适用于人血液中DHA的分析检测。