纤维复掺对EPS颗粒/脱硫石膏力学性能影响研究

在发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒/脱硫石膏中分别掺入聚乙烯醇(PVA)纤维与玄武岩纤维、PVA纤维与木质纤维素及玄武岩纤维与木质纤维素,研究纤维复掺对EPS颗粒/脱硫石膏强度的影响。结果表明,两种纤维复合掺杂对EPS颗粒/脱硫石膏综合性能改善效果优于单掺纤维。当PVA纤维和玄武岩纤维质量比为2∶1,纤维总掺量为1.2%时,与单掺PVA纤维或玄武岩纤维最优组相比,试块绝干抗压强度分别提高16.31%、7.54%,饱水抗压强度提高26.32%、3.00%,饱水抗折强度分别提高了4.08%、13.33%,综合力学性能较优。

铁氮掺杂碳纳米管/纤维复合物制备及其催化氧还原的效果

阴极催化剂是影响微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)性能的关键因素.通过研究制备成本低廉、氧还原反应(ORR)催化活性高的阴极催化剂来替代Pt/C对于实现MFC规模化应用具有重大意义.研究采用化学气相沉淀法,以三聚氰胺作为碳氮前驱物、以黑珍珠2000或乙炔炭黑作为碳源,外加醋酸亚铁作为铁前驱物,合成了两种铁氮掺杂碳纳米管/纤维复合物(FeNCB和FeNCC),作为MFC的阴极催化剂.通过循环伏安法和旋转圆盘-环电极分析FeNCB、FeNCC和Pt/C的ORR催化活性的差异,并用MFC验证其差异.结果表明,FeNCB性能与Pt/C相当,优于FeNCC,其催化路径是通过4电子途径催化氧还原反应;MFC-FeNCB性能略优于MFC-Pt/C,显著优于MFC-FeNCB有助于MFC的扩大化,其最大功率密度为1 212.8mW·m^(-2),开路电压为0.875 V,电池稳定电压为(0.500±0.025)V.用X射线衍射、X射线光电子光谱、拉曼光谱等进一步分析显示,复合物中碳纳米管管径的大小、铁氮掺杂的类型和含量以及氧含量是引起制备的复合物催化氧还原性能差异的原因所在.