电子级IPA微量金属离子吸附分离及其模拟

研究了树脂对异丙醇(IPA)中微量Na^(+)和K^(+)的静态吸附和动态吸附过程,其等温吸附符合Langmuir吸附模型,动力学吸附符合拟一级动力学模型。利用Aspen Adsorption模拟了树脂对IPA中Na^(+)和K^(+)的动态吸附过程,模拟结果和实验测得的穿透曲线吻合良好。通过离子交换树脂去除IPA中的金属离子,最终金属离子质量浓度均低于5.00μg/L。这些结果为IPA中微量金属离子吸附装置的设计提供了依据。

改性纳米氮化硼对纤维金属层板的性能影响

纤维金属层板是一种由金属薄板与纤维层依次交替铺叠而成,在一定的温度与压力下粘结固化形成的一种混合复合材料。因为其中有金属与纤维两种材料,因此它既有金属的富延展性、韧性强与导热性好等优点,又具有复合材料纤维的抗疲劳、耐高强度与低密度等特点。文章以提升环氧复合材料基体的拉伸与断裂韧性性能和改善FMLs的性能,尤其是冲击与弯曲性能为主要目的,采用向FMLs环氧树脂基体中添加纳米氮化硼(h-BN)的方法,来提升纤维金属层板的力学性能。先对氮化硼材料进行一系列的球磨改性处理,分成不同含量的组分依次加入环氧树脂基体中,确定用量最好的四组,再将这四组环氧树脂复合材料基体用湿法铺层的方法铺在铝薄板与碳纤维布之间,使用硫化机固化的方式制备FMLs试件,利用水切割技术切割成标准试样,并进行冲击与弯曲测试。实验结果表明,向FMLs的环氧树脂基体中添加一定量的纳米氮化硼对FMLs的性能有着积极的影响。

纤维增强热塑性复合材料与金属连接技术的研究进展

纤维增强热塑性复合材料(FRTP)与金属的连接技术是多材料异质结构的关键制造技术。总结了纤维增强热塑性树脂基复合材料相对于传统金属材料的性能优势,分析了FRTP与金属连接技术的重要性和必要性,系统回顾了胶接、机械连接、混合连接和焊接四大类FRTP/金属连接技术的特点和发展,最后对未来FRTP/金属异质结构连接技术的发展、接头性能的改善提出了展望。

PUF/PANI-CO双壁微胶囊的制备及改性水性环氧涂层的防腐性能

以蓖麻油(CO)为芯材、脲醛树脂(PUF)和聚苯胺(PANI)为壁材,采用原位聚合法和物理沉积法制备了双壁微胶囊PUF/PANI-CO,将其添加到水性环氧涂层(WEC)中制备了复合涂层PUF/PANI-CO/WEC。通过FTIR、XRD和SEM对PUF/PANI-CO进行了表征,采用电化学阻抗谱(EIS)和盐雾实验考察了PUF/PANI-CO/WEC的防腐性能。结果表明,PUF/PANI-CO是以CO为芯材,PANI相互交叉沉积在内壁PUF外而形成的致密外壁的双壁微胶囊,粒径3~4μm;PUF/PANI-CO/WEC在质量分数为3.5%的NaCl水溶液中浸泡30 d后,涂层的低频阻抗为7.600×10^(8)Ω·cm^(2);PUF/PANI-CO/WEC与金属基体之间的附着力为15.64 MPa。PUF/PANI-CO/WEC的防腐性能源于三方面:PANI/PUF-CO较好的分散性和稳定性能够有效提高水性环氧涂层的阻隔性;壁材破裂时释放的芯材能够填补涂层中的缺陷,从而阻断腐蚀介质的传输路径;PANI不仅可以提高微胶囊的稳定性,而且能够促进金属基体表面钝化膜的形成,延缓腐蚀介质的渗入,进而对基体起到良好的保护作用。

碱熔-树脂分离-电感耦合等离子体质谱法测定黄铜矿单矿物中8种贵金属元素的含量

黄铜矿单矿物样品中常伴有金、银等贵金属元素,在冶炼铜时,还会综合回收贵金属等伴生元素,因此准确测定样品中各贵金属元素含量具有重要意义,但是相应方法未见报道。通过优化熔融、树脂分离条件以及校正共存元素干扰,提出了题示方法。取0.2000 g样品置于刚玉坩锅中,加入0.5 g氢氧化钠,于室温升温至700℃,熔融5 min。趁热加入1.5 g过氧化钠,于700℃熔融30 min,冷却后加入50 mL热水,于200℃煮沸3 min。用水洗涤坩埚,收集洗涤液并合并于样品溶液中,用体积比3∶1盐酸-硝酸溶液(王水)调节酸度至pH 1。加入由质量比2∶8的A21型阴离子交换树脂和R1S-82聚苯乙烯骨架硫脲螯合树脂混合制成的混合树脂1.0 g,于70℃吸附60 min。取出树脂,加入10 g·L^(-1)硫脲溶液20 mL和50%(体积分数)王水溶液20 mL,于90℃解吸60 min。用3%(体积分数)硝酸溶液将解吸溶液稀释至100 mL,分取1 mL,用3 mol·L^(-1)硝酸溶液稀释至10 mL,供电感耦合等离子体质谱仪分析。内标镥在线加入,用于补偿基体效应和灵敏度漂移;解吸溶液中含有微量铜、镍和铅,干扰低含量铑和钌测定,通过公式可校正相应干扰。结果显示:8种贵金属元素(铂、钯、铑、铱、钌、锇、金和银)的质量浓度均在一定范围内与质谱强度呈线性关系,7种元素的检出限(3s)为0.04~0.17 ng·g^(-1)(银的检出限为0.11μg·g^(-1))。对黄铜矿单矿物样品进行精密度和准确度考察,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.47%~4.4%,加标回收率为97.2%~102%。

乙二胺改性聚苯乙烯树脂对水体中铅(Ⅱ)、铬(Ⅵ)的吸附研究

采用乙二胺对氯甲基化聚苯乙烯树脂进行改性,利用改性后的树脂去除溶液中的铅(Ⅱ)和铬(Ⅵ)。通过改变pH、时间、浓度和吸附剂投加量,确定最佳吸附实验条件,得到改性后的树脂对铅(Ⅱ)和铬(Ⅵ)的最大吸附容量分别为119.60mg/g和128.28mg/g。动力学研究表明,该模型符合Langmuir模型。

酸性矿山废水中多种有价金属的高效分离

酸性矿山废水(AMD)中多种有价金属的高效分离回收,是重金属减排和资源化利用的关键。文章通过中和沉淀实验和静态吸附实验探究回收有价金属的最佳沉淀和吸附pH,成功开发了中和沉淀—离子交换—中和沉淀组合工艺,并应用于大宝山AMD的处理。结果表明,AMD在pH为3.00和9.80中和沉淀时,分别沉获64%的Fe_(2)O_(3)富铁渣和51%的Mn O富锰渣。采用离子交换树脂分别在pH 3.95和6.10条件下对AMD中的Cu和Zn进行吸附,得到质量浓度为Cu^(2+)11~26 g/L,Zn^(2+)10~20 g/L的两种解吸液。通过该组合工艺,AMD中的各金属Fe、Cu、Zn和Mn的回收率分别为:96%、81%、70%和60%,实现了有价金属的高效分离回收。若采用此工艺回收大宝山2000 m^(3)/d的AMD中的铜、锌、锰硫酸盐,每年的利润为119万元,经济效益非常显著。此处理工艺为酸性矿山废水的高效资源化利用提供了新路径。

金属有机框架基阻燃剂在阻燃领域的研究进展

简述了近几年来金属有机框架(MOFs)及其衍生物在阻燃高分子材料领域的应用,重点介绍了MOFs阻燃剂的设计及其对环氧树脂(EP)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯等材料阻燃性能的影响,阐述了可能存在的阻燃机理,并对MOFs阻燃剂未来的发展方向进行了展望。

基于东北地区环境下复合水性防腐涂料的制备及性能

为提升水性丙烯酸树脂(AP)中掺杂氧化石墨烯(GO)的分散性和对金属腐蚀的防护能力,以六亚甲基二异氰酸酯、对苯二胺、聚乙烯吡咯烷酮与3-氨丙基三乙氧基硅烷对GO进行改性,得到了强化分散型氧化石墨烯(RDGO),最后利用湿式转移法将RDGO和AP复合,制备了水性防腐涂料(RDGO/AP)。采用FTIR、Raman、XRD、SEM、TGA对RDGO/AP涂层进行了表征,通过电化学和腐蚀实验考察其防腐蚀能力。结果表明,RDGO呈二维晶体结构,层间距从GO的0.0761 nm扩大至0.1045 nm,避免了GO的团聚现象;RDGO的失重起点温度为254℃,具有良好的热稳定性。与AP涂层相比,RDGO/AP涂层水接触角(98.00°)增大了3.99°,硬度(4H)提升了两级,附着力(1级)提升了两级;在质量分数3.5%的NaCl溶液中浸泡14 d后,与AP涂层相比,RDGO/AP涂层的腐蚀电压提高了0.479 V,腐蚀电流密度降低了1.172×10^(–5)A/cm^(2),保护效率高达99.9%。RDGO/AP良好的防腐蚀能力归因于RDGO表面的羰基基团易与AP中的羟基基团发生交联反应,提高了RDGO在丙烯酸树脂体系中的分散性,增强了界面的黏结力,提高了涂层的韧性和剪切强度,加大了RDGO与成膜基底的结合力,提升了涂层防腐效果。

水性树脂对轨道交通车辆用金属闪光底色漆性能的影响

为解决轨道交通车辆用“水性金属闪光底色漆+清漆”体系“湿喷湿”配套施工时,出现的铝粉发花、流挂、色差和层间附着力等问题,考察了低羟基含量水性丙烯酸树脂、水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯分散体对金属漆施工性能和涂层外观的影响。结果表明:采用不同玻璃化转变温度的水性聚氨酯分散体复配的方式,可有效解决“水性金属闪光底色漆+清漆”体系“湿喷湿”配套施工困难的问题,其中水性脂肪族聚氨酯分散体(Bayhydrol 3)和含聚碳酸酯脂肪族阴离子聚氨酯分散体(Bay⁃hydrol 4)复配制得的涂层综合性能最佳。

乳牙金属预成冠修复治疗对高危患龋患儿咬合功能和修复效果的影响

目的:探讨使用乳牙金属预成冠(Preformed metal crown,PMC)修复治疗高危患龋患儿对其咬合功能和修复效果的影响。方法:选取2019年8月-2022年5月笔者医院收治的高危患龋儿童120例,根据1∶1随机分组法将患儿分为观察组(n=60)和对照组(n=60),对照组采用树脂充填修复治疗,观察组采用乳牙PMC修复治疗。比较两组患儿临床疗效。于治疗前及治疗后1个月、3个月评估患儿的咬合功能(最大咬合接触面积和最大咬合力);于治疗后3个月观察两组患儿修复效果(牙体完整性、修复体情况、边缘密合情况、继发龋、磨损和邻接关系),记录患儿并发症发生情况。结果:观察组与对照组患儿临床总有效率比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后1个月、3个月观察组患儿的最大咬合接触面积和最大咬合力均明显高于对照组(P<0.05);观察组修复体情况、边缘密合情况、继发龋、磨损与邻接关系为A级的患儿明显多于对照组(P<0.05),但两组患儿牙体完整性为A级的比较差异无统计学意义(P>0.05);两组并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:两种修复方式治疗小儿高危患龋的疗效相当,但乳牙PMC修复治疗在提高修复效果和咬合功能等方面优势更为显著。

金属镓生产工艺及离子交换装置的结构设计优化定型

本文介绍了树脂吸附法离子交换技术从拜耳法种分母液中提取镓的机理和该技术的核心设备——离子交换装置的工艺及结构设计,并结合离子交换装置在生产应用中存在的问题及原因分析,提出优化改进措施。该装置工艺、结构定型后,在多家氧化铝企业推广应用,效果良好。为利用树脂吸附法离子交换技术提取金属镓的核心装备的设计提供了重要的参考,同时,也为湿法冶金行业大型离子交换装置的设计提供借鉴。

正畸直丝弓矫治器与传统金属丝树脂夹板在外伤性牙齿脱位患者中的应用对比

目的:比较正畸直丝弓矫治器联合[牙合]垫弹性复位固定与传统金属丝树脂夹板复位固定在外伤性牙脱位患者中的应用价值。方法:以2019年10月-2022年7月笔者医院就诊的100例外伤性牙齿脱位患者为研究对象,采用随机数字表法将其分为对照组(传统金属丝树脂夹板复位固定,50例)及正畸组(正畸直丝弓矫治器联合[牙合]垫弹性复位固定,50例)。于治疗6个月后根据牙松动度等评价疗效,比较两组治疗前后的咬合力、龈沟液炎症因子、牙周健康及美观度。结果:正畸组的治疗总有效率高于对照组(96.00%vs.76.00%)(P<0.05)。治疗后,正畸组的牙松动度低于对照组(P<0.05),正畸组的最大咬合力、咬合速率高于对照组(P<0.05);治疗后,正畸组的白介素-1β、肿瘤坏死因子-α及前列腺素E2水平均低于对照组(P<0.05),正畸组的菌斑指数、探诊深度及出血指数均小于对照组(P<0.05),正畸组的PES、WES评分均高于对照组(P<0.05);正畸组并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论:相较于传统金属丝树脂夹板复位固定,正畸直丝弓矫治器联合[牙合]垫弹性复位固定治疗外伤性牙齿脱位的有效率更好,且能更好地提高咬合力,改善牙周健康,降低局部炎症水平,并能提高牙周美观度。

墨水直书写光固化金属3D打印用光敏树脂的合成与性能

基于墨水直书写(DIW)的光固化金属3D打印因其优异的实时保型能力而受到广泛关注,其中作为关键组分的光敏树脂对金属打印浆料的可打印性和打印工件的性能具有重要影响。为探明其对光固化金属3D打印的影响规律,文中合成了多种不同结构的光敏树脂,并与金属粉末配置成一系列的光固化浆料,系统研究了树脂结构对浆料流变性能、固化行为、烧结过程和成型工件性能的影响。结果表明,树脂中侧羟基结构作为锚固基团可增强树脂基体与金属的相互作用,而苯环结构的存在可提高墨水黏度,二者均有利于获得高稳定性的金属浆料。苯环结构在脱脂过程中形成大量残炭,会显著降低打印工件性能。综合上述影响因素,得到了具有最佳综合性能的以RA-GMA为基体树脂的光固化铜3D打印浆料,该浆料具有良好的稳定性和可打印性,打印工件烧结后的拉伸强度可达到105.47MPa,热导率达到203.88W/(m·K)。

金属3D打印技术在气辅成型模具中的应用实例

介绍了3D打印技术的发展前景、金属光造型复合加工的原理和优势,一种特殊的金属质感树脂材料的特性,详细分析总结了这种材料对生产的影响,设计出了一副特殊的气体辅助系统成型模具,为此类制品的模具设计和生产制造积累了宝贵的经验。

甲醇制乙酸工艺中降低杂质离子浓度的研究进展

乙酸是合成乙酸乙烯、乙酸酯、乙酸酐和氯乙酸等有机化合物的关键原料。甲醇羰基化制备乙酸是目前的主流工艺,然而在反应液中微量的杂质离子对催化剂的活性和稳定性产生重大的影响。以当前主流的Cativa工艺(铱基均相催化体系)为例,分析了杂质离子的来源及其对催化剂性能的负面影响。综述了当前采用的杂质离子处理策略,并着重介绍了离子交换树脂技术在杂质离子去除中的应用。从而为甲醇羰基化制备乙酸的正常生产提供一定的参考。

表面处理废液资源化利用技术的研究进展

金属表面处理工艺常使用强酸溶液(例如:硝酸、盐酸等)去除金属工件表面的氧化物,以提高电镀层的强度和金属工件的耐腐蚀能力,因此表面处理废液中含有大量的金属离子和废酸。沉淀法、蒸发法和离子交换法等技术通过沉淀金属离子、分离酸液、提高母液中金属离子浓度等途径实现表面处理废酸液的资源化利用。各类表面处理废酸液资源化利用手段的机理不同,沉淀法利用羟基中和反应和金属硫化物沉淀等原理实现金属离子与废酸液的分离;蒸发法利用部分酸液易挥发和金属盐溶解度不同等特性实现酸液和金属离子的资源化利用;离子交换树脂通过选择性吸附-洗脱这一过程实现目标离子的回收再利用;渗析法是利用膜的选择透过性或电场力实现酸和金属盐的分离。利用工业余热、增加预处理工艺、耦合其他工艺、降低二次污染物产出以降低表面处理废酸液资源化利用成本、提高资源化利用效率是未来该领域的研究重点。

金属预成冠修复法与Panavia F树脂水门汀在小儿牙体缺损中的应用对比

目的探讨金属预成冠修复法与Panavia F树脂水门汀在小儿牙体缺损中的应用效果。方法前瞻性选取2022年11月至2023年11月安康市中医医院(安康市口腔医院)收治的92例牙体缺损患儿为研究对象,按照随机数字表法将其分为修复组(n=46)和水门汀组(n=46)。修复组采用金属预成冠修复法,水门汀组采用Panavia F树脂水门汀修复治疗。比较两组的治疗效果、咬合力、咀嚼效率、牙周健康状态(出血指数、菌斑指数、探针深度PD)、牙周组织指标[龈沟液(GCF)、碱性磷酸酶(ALP)]、并发症。结果治疗后3个月,水门汀组和修复组的临床总有效率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后3个月,两组的咬合力、咀嚼效率均较治疗前升高,且修复组咬合力、咀嚼效率分别为(67.52±5.11)lbs、(92.69±3.11)%,均高于水门汀组[(65.33±5.08)lbs、(91.13±3.57)%],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后3个月,两组的出血指数、菌斑指数、探针深度均较治疗前降低,差异均有统计学意义(P<0.05);但两组治疗后3个月的出血指数、菌斑指数、探针深度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后3个月,两组的GCF、ALP均治疗前较升高,差异均有统计学意义(P<0.05);但两组治疗后3个月的GCF、ALP比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后3个月,两组修复体断裂/折断、继发龋、牙龈出血/着色并发症总发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论金属预成冠修复法和Panavia F树脂水门汀在小儿牙体缺损中均能达到较理想的治疗效果,但前者的咬合力、咀嚼效率恢复效果更优。两种修复治疗方式各有一定优劣势,在实际诊疗中,需根据患儿的牙体缺损情况及需求选择适宜的治疗方式。

改性聚苯乙烯树脂对重金属废水的吸附效能研究

以氯甲基化聚苯乙烯树脂(氯球)为原料合成超高交联聚苯乙烯树脂JL,并采用水杨酸进行修饰,得到改性聚苯乙烯树脂JL-BHA,对JL-BHA的红外光谱进行分析,研究了JL-BHA投加量、温度以及重金属Cu^(2+)初始浓度对重金属废水的吸附效能。结果表明:JL-BHA的合成是成功的,当JL-BHA的用量从0.01g增加至0.1g时,Cu^(2+)的去除率先增加后稳定,Cu^(2+)的吸附量逐渐降低,Cu^(2+)去除率最高为84.58%。随着Cu^(2+)初始浓度的增加,JL-BHA对Cu^(2+)的吸附量也逐渐增加,但是对Cu^(2+)的去除率却逐渐下降,而温度对Cu^(2+)去除效果影响较小。

杆状钴MOFs掺杂的醇酸树脂清漆的制备

为了提高醇酸树脂清漆漆膜的防腐性能,先以六水合硝酸钴为材料合成钴基金属有机框架杆状化合物即Co-MOFs。采用了X射线粉末衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)分别对Co-MOFs进行了测试。将不同量的Co-MOFs作为功能填料掺杂于醇酸树脂中,然后浸涂于Q235低碳钢电极及马口铁片表面上。采用极化曲线、交流阻抗、盐雾腐蚀试验等研究Co-MOFs的添加对漆膜防腐性能的影响。结果表明:当Co-MOFs的添加量为0.13%~0.21%时,漆膜的腐蚀电流密度由42.24μA/cm^(2)降低至1.02μA/cm^(2),防腐蚀保护效率由80.4%提高至99.5%,漆膜的耐腐蚀性能显著提升;硬度提升至4 H;盐雾腐蚀试验结果与电化学测试基本一致。说明Co-MOFs的添加可以显著地改善漆膜的性能。