新型低碳排放脱硫剂纳米氢氧化钙的制备、评价及应用研究

传统石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)过程中,石灰石和二氧化硫反应会生成大量的二氧化碳,不利于中国“碳达峰”与“碳中和”目标的实现。通过利用廉价的起始原料,在聚乙烯亚胺(PEI)存在的情况下,制备了一系列具有纳米尺度的氢氧化钙,并采用SEM、XRD、BET、FT-IR等方法对样品进行了表征,用以替代传统石灰石。在模拟FGD实验装置下,研究了不同比表面积氢氧化钙和电厂用石灰石对二氧化硫吸收速率以及脱硫效率的影响,结果显示:在入口二氧化硫质量浓度为3 500 mg/Nm^(3)时,脱硫效率由石灰石的93.05%提升到了氢氧化钙的99.31%。利用韶关电厂1号机组(600 MW)湿法脱硫装置,研究了制备的新型纳米氢氧化钙脱硫剂的实际脱硫效果。结果发现,传统石灰石在使用高硫煤时,无法达到超低排放的要求,而加入部分氢氧化钙(质量分数为18.0%~22.5%)后,均可实现超低排放(出口二氧化硫质量浓度<35 mg/Nm^(3)),脱硫效率均高于99%,从而提高了FGD系统的高硫煤适应性。

纳米氢氧化钙颗粒制备、表征及NO_x捕获性能研究

采用表面活性剂结构诱导均相沉淀法,通过控制Ca(OH)2晶体的生长,制备出颗粒均匀、单分散纳米Ca(OH)2粉体。采用SEM、XRD、BET、FT-IR等方法对样品进行了表征。对纳米Ca(OH)2粉体吸附捕获NOx气体性能进行了测试评价。当反应时间2h,添加质量分数10%PEG600、添加浓度0.086mol/L的SDS时,产物比表面积分别达28m2/g、55m2/g。颗粒粒径分别为:500nm～1μm、200nm～300nm;所制备Ca(OH)2在达到吸附饱和之前,对NOx具有良好的吸附去除能力。制备的Ca(OH)2粉体可用于液体推进剂泄漏处理。

纳米氢氧化钙的制备及其在文物保护中的应用

纳米氢氧化钙是将纳米技术应用于传统材料石灰中,得到纳米尺度的氢氧化钙粒子,改善石灰在水中溶解度低、粒径大的问题。纳米氢氧化钙源于传统材料却优于传统材料,具有良好的渗透性和加固效果,是文物保护行业最具应用前景的保护材料之一。首先综述了目前国内外在合成纳米氢氧化钙粒子方面的进展,然后对纳米氢氧化钙的碳酸化过程进行了探讨,最后对纳米氢氧化钙在壁画修复、纸张除酸和土遗址加固方面的成功应用进行了介绍。

纳米氢氧化钙改性聚己内酯对红军标语的封护研究

红军标语是不可再生的文化遗产,目前正面临着损坏乃至消失的危险。对地仗层进行适当的封护处理,可以增强其耐久性能,达到保护的目的。使用纳米Ca(OH)2对聚己内酯(PCL)进行改性,制备了一种可生物降解的红军标语地仗层封护剂;通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热法(DSC)等手段对封护剂进行了表征;通过耐紫外光老化、耐冻融循环、耐可溶盐侵蚀、耐水侵蚀和耐酸雨侵蚀试验评估了封护试样的抗压强度、抗折强度和色差值。结果表明,封护剂中PCL成膜后可有效阻止水分从试样外部进入内部;微团聚的Ca(OH)2与纳米Ca(OH)2共同形成了微米/纳米复合结构,使封护膜的疏水性得到有效增强;纳米Ca(OH)2的加入可提高封护膜的透气性;封护剂可提高封护试样的耐久性。以上结果表明纳米Ca(OH)2改性的PCL封护剂对模拟红军标语地仗层具有良好的封护效果。

微乳液-水热法制备纳米氢氧化钙及其对亚甲基蓝去除的研究

通过微乳液-水热法合成纳米级氢氧化钙,利用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL等对样品进行表征;考察其在可见光下对亚甲基蓝降解能力及其光催化性能。结果表明,当光强度为300 W时,5 min降解效率可达98.9%;氢氧化钙自身呈碱性的特性对亚甲基蓝降解有促进作用;光催化降解亚甲基蓝为间接染料光敏化作用,其中起主要作用的是羟基自由基,超氧自由基也有参与。氢氧化钙降解亚甲基蓝不仅有光催化作用,还发生均相离子反应使其降解为小分子物质。

纳米氢氧化钙根管充填材料对乳牙根管治疗的安全性研究

目的研究纳米氢氧化钙材料应用于乳牙根管充填治疗的安全性。方法实验分为三组,实验组为纳米氢氧化钙根充材料浸提液,阴性对照组为0.9%氯化钠溶液,阳性对照组为蒸馏水,各10ml,在体外加入0.2ml的新鲜稀释的抗凝儿童血液,检测三组实验对象的吸光光度值,计算溶血率。结果溶血率为3.96%(<5%)。结论纳米氢氧化钙具有良好的血液相容性,作为乳牙根管充填材料是安全、可靠的。

纳米氢氧化钙防团聚干燥研究

干燥阶段的团聚问题是液相法制备纳米粉体的难点之一。本研究分别采用直接干燥法、溶剂置换法、共沸蒸馏法、水介质及异丁醇冷冻干燥法等处理方法制备的纳米氢氧化钙的湿凝胶,表征干燥后,比较不同方法防止纳米粉体团聚的效果,初步探讨了不同干燥工艺的防团聚机理。透射电镜和X射线衍射结果表明,共沸蒸馏干燥法防团聚效果最佳,所得氢氧化钙颗粒最均一并低于50nm,其他方法能不同程度地改善硬团聚,但直接干燥法产物存在硬团聚;而红外光谱分析表明,不同方法所采用的介质均未与氢氧化钙形成化学取代,可能只是以物理吸附的方式改善团聚。

纳米氢氧化钙在可环境消纳塑料中的应用研究

本研究将自制纳米氢氧化钙与LDPE共混制膜，用高压汞灯人工加速老化实验对所制备的薄膜进行光照实验，通过红外光谱、扫描电镜等对其光照后的降解性能进行了表征；采用动态热机械分析（DMTA）对含纳米氢氧化钙的LDPE薄膜的热力学性能进行了表征；结果表明，纳米氢氧化钙能有效提高LDPE的环境消纳性能。

纳米氢氧化钙根充材料对变形链球菌的抗菌性研究

目的:研究纳米氢氧化钙根管充填材料对变形链球菌的抗菌性。方法:采用琼脂扩散法检测纳米氢氧化钙根充材料对感染根管内变形链球菌的抗菌性研究,根据所形成的抑菌区域值为评价指标。结果:各时段的纳米氢氧化钙根管充填材料对变形链球菌形成的抑菌区域值均明显高于抑菌标准。结论:纳米氢氧化钙根充材料对根管内变形链球菌有较强抗菌、抑菌性。

根管充填糊剂纳米氢氧化钙制备方法及其对根管微渗漏的影响

目的探讨根管充填糊剂纳米氢氧化钙的制备方法及其对根管微渗漏的影响。方法改良制备纳米氢氧化钙的装置,以Ca Cl2和Na OH作为沉淀反应物,聚乙二醇为改性剂,超声波为辅助振动,正丁醇共沸蒸馏法干燥分散制得纳米氢氧化钙粉体,将粉体与医用碘仿和甘油调制成适合临床根管治疗要求的根管充填糊剂,对其进行表征和葡萄糖微渗漏检测,观察纳米氢氧化钙的理化特性和生物功能性。结果本实验搭建的制备装置自动化程度高,隔菌防尘,明显缩短制备时间,节省了人力和物力;本方法制备出具有明显氢氧化钙和聚乙二醇特征吸收波峰,粒径为100~200 nm,大小均匀,且分散的符合临床根管治疗充填材料基质要求的纳米氢氧化钙;纳米氢氧化钙根管充填糊剂能够显著防止微渗漏发生,在使用初期几乎没有微渗漏发生,随时间延长,微渗漏值增加并不明显。与临床上常规使用的氢氧化钙根充糊剂Vitapex比较,在相同时间段,其防止葡萄糖微渗漏值显著减小,在第28天,纳米氢氧化钙根充糊剂的葡萄糖微渗漏值为(2.09±0.89)mmol/L,显著低于Vitapex的(5.04±0.98)mmol/L(P<0.01)。结论本实验改良的制备装置科学合理,制备的粉体为纳米级、分散均匀的氢氧化钙,作为根充糊剂具有显著防止微渗漏的特性,其理化特性和生物功能性完全符合根管治疗充填材料基质的纳米氢氧化钙的要求。

纳米氢氧化钙制备方法的改良及作为根管治疗糊剂的生物安全性初探

目的:改良纳米氢氧化钙的制备方法并对其作为根管治疗糊剂的生物安全性进行初步评价。方法:以CaCl_2和NaOH为沉淀反应物,改良环节包括纳米氢氧化钙的制备系统,改性剂用聚乙二醇,加快反应速度为超声波振动,干燥分散纳米粉体为正丁醇共沸蒸馏干燥法。实验样品制得后分别选用红外线光谱仪、透射电子显微镜检测其组成成分和粒径大小,再将样品与医用碘仿和甘油调制成符合临床根管治疗要求糊剂,用扫描电子显微镜检测其形貌。后将实验分为阴性、阳性对照组和纳米氢氧化钙糊剂组,观察各组红细胞溶血反应及溶血率。结果:改良后制备装置自动化程度更高,操作更准确、安全,能防尘、隔菌,显著缩短制备时间,节省人力和能源,降低成本,制备的粉体颗粒更分散、均匀,不发生软硬团聚。样品由聚乙二醇和氢氧化钙组成,粒径大约在100~200nm之间,呈球形和链球形。作为根管治疗糊剂,其表面致密、光滑,横截面积大、呈六方体结构,颗粒间隙小,排列紧凑、致密;与阳性对照组比较,纳米氢氧化钙糊剂组不引起溶血反应,其血红蛋白相对值明显低于阳性对照组(P<0.01),溶血率为4.54%,显著小于医用植入材料要求红细胞溶血率≤5。结论:本实验改良方法科学合理,其表征为纳米级、分散均匀而无团聚的氢氧化钙,作为根管治疗糊剂初步证实具有生物安全性,值得在临床上推广和开发、具有广泛发展前途。

纳米氢氧化钙加固唐墓壁画的实验研究

本文采用色差仪、透射电镜、扫描电镜、压痕仪、压汞仪、光学显微镜和超景深显微镜等设备分别在实验室和考古现场,系统研究了纳米氢氧化钙对郭杜万科大学城唐墓壁画残块和唐李道坚墓壁画残块的加固效果。结果显示,纳米氢氧化钙在壁画中具有良好的渗透性和加固效果,并且对壁画颜色影响极小。经纳米氢氧化钙加固后的壁画强度得到提高的同时内部结构没有明显变化。本工作成果对纳米氢氧化钙作为新型纳米材料运用到墓葬壁画加固中具有重要的指导意义。

纳米氢氧化钙根充糊剂溶血性及对根管微渗漏的影响

目的:观察纳米氢氧化钙根充糊剂的溶血性及对根管微渗漏的影响。方法:自制纳米氢氧化钙根充糊剂后进行红细胞溶血性和葡萄糖微渗漏检测试验。红细胞溶血性试验是将实验分为阴性对照组(Ⅰ组,0.9%生理盐水,n=3)、阳性对照组(Ⅱ组,蒸馏水,n=3)和纳米氢氧化钙根充糊剂组(Ⅲ组,新制备的纳米氢氧化钙根充根糊制剂成浸提液,n=3),观察各组红细胞溶血反应,确定纳米氢氧化钙根充糊剂的溶血率,初步评价其生物安全性。葡萄糖微渗漏检测试验是选取60颗单根直管前磨牙,经根管预备后随机分为A、B、C、D四组,每组各15颗牙齿。A组使用牙胶尖与Vitapex的复合根充糊剂;B组用牙胶尖充填,不使用根管封闭剂;C组为含主要成分氢氧化钙的Vitapex根充糊剂;D组为纳米氢氧化钙根充糊剂。各组牙齿置于微渗漏检测模型中,分别在第1、2、4、7、14、21、28天用葡萄糖氧化酶法检测从冠方向根方漏出的葡萄糖的量。结果:Ⅲ组的血红蛋白相对值明显低于Ⅱ组(0.05±0.02vs 0.70±0.08,P<0.01),溶血率为4.41%,显著小于医用植入材料要求红细胞溶血率≤5%的允许范围。在相同时间段,D组较C组的葡萄糖微渗漏值显著减小(第28天为2.09±0.89mmol/L vs 5.04±0.98mmol/L,P<0.01)。结论:本实验制备纳米氢氧化钙根充糊剂的溶血性及微渗漏均符合临床根管治疗要求。

微-纳米氢氧化钙在海洋出水木质文物脱酸保护中的应用

海洋出水木质文物中普遍含有硫或硫铁化合物,出水后在空气中氧化生成酸,造成木材的酸降解,因此有必要进行脱酸保护处理以缓解酸化现象。为分析评估微-纳米氢氧化钙脱酸保护效果,文章以泉州湾宋代海船为研究对象,通过开展现代木材、古船木材以及船体局部的脱酸保护实验,比较脱酸处理前后木材表面pH值、硬度及色度变化,得出相应的实验结果。

纳米氢氧化钙根充材料对乳牙的细胞毒性研究

目的:研究纳米氢氧化钙根管充填材料对儿童乳牙的细胞毒性。方法:采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)检测纳米氢氧化钙根充材料的浸提液与L929成纤维细胞接触后细胞的生长与增值情况,评价纳米氢氧化钙根充材料对细胞的毒性反应程度。结果:实验组与阴性对照组比较,所加试剂差异无统计学意义(P>0.05),与阳性对照组比较,所加试剂差异有统计学意义(P<0.01)。结论:纳米氢氧化钙根管充填材料无细胞毒性反应,适于作为儿童根管充填材料。

纳米氢氧化钙材料对儿童感染根管的抗菌性研究

目的:研究纳米氢氧化钙根管充填材料的抗菌性。方法:采用琼脂扩散法检测纳米氢氧化钙根充材料对儿童感染根管内菌种(金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、白色念珠菌)的抗微生物效果,根据所形成的抑菌区域值为评价指标。结果:纳米氢氧化钙根管充填材料对上述细菌均有抗菌作用,抗菌强度依次递减:金黄色葡萄球菌>白色念珠菌>粪肠球菌。结论:纳米氢氧化钙根充材料对感染根管细菌有较强的抗菌作用,适于作为儿童根管充填材料。

纳米氢氧化钙根管充填材料的制备及其生物相容性

目的：探讨纳米氢氧化钙根管充填材料的制备及其生物功能性和安全性。方法：改良制备纳米氢氧化钙的装置,以CaCl_2和NaOH为沉淀反应物,聚乙二醇为改性剂,超声波为辅助振动,正丁醇共沸蒸馏法干燥分散制得纳米氢氧化钙粉体,将粉体与医用碘仿和甘油调制成适合临床根管治疗要求根充糊剂,对制备粉体进行表征和葡萄糖微渗漏检测,以及与人体红细胞反应的溶血状况。结果：本实验搭建的制备装置自动化程度高,隔菌防尘,明显缩短制备时间,节省了人力和物力;本方法能够制备出具有明显氢氧化钙和聚乙二醇特征吸收波峰,粒径在100-200nm,大小均匀分散,符合临床根管治疗要求的纳米氢氧化钙;充填糊剂能够显著防止微渗漏发生,在使用初期几乎没有微渗漏发生,随时间延长,微渗漏值增加并不明显,与临床上常规使用的氢氧化钙根充糊剂Vitapex比较,在相同时间段,其防止葡萄糖微渗漏值显著减小,在第28天,葡萄糖微渗漏值为（2.09±0.89）mmol/L显著低于Vitapex的（5.04±0.98）mmol/L（P〈0.01）。纳米氢氧化钙根管充填材料使红细胞结构完整,不引起红细胞破裂而溶血,其造成血红蛋白含量的相对值明显低于阳性对照组（P〈0.01）,溶血率为4.41%,显著低于医用置入材料引起红细胞溶血率允许范围。结论：本实验改良的制备装置科学合理,制备的粉体为纳米级、分散均匀的氢氧化钙,作为根充材料具有显著防止微渗漏作用和不引起溶血的生物安全性,是一种值得开发的新型、具有发展前途的纳米充填材料。