双金属柱撑蒙脱石制备及应用研究进展

 双金属柱撑蒙脱石在吸附、催化领域具有广阔的应用前景。综述了近年来双金属柱撑蒙脱石制备过程中柱化剂制备、柱撑方法及其在催化和吸附领域的应用,指出制备周期较长、热稳定性和水热稳定性不高、孔径分布不均等是目前双金属柱撑蒙脱石研究中存在的主要问题。今后研究中,采用多金属柱撑,引入稀土金属,探究柱撑机制,分析结构与性能的关系,制备高性能、多功能蒙脱石材料将成为主要方向。     

柱化剂制备工艺因素对柱撑蒙脱石性能的影响

以制备柱撑蒙脱石最重要的研究内容-柱化剂为研究对象,通过改变柱化剂制备过程中溶液的pH值,得到在不同pH值条件下合成的柱化剂,并用以制备柱撑蒙脱石,以柱撑蒙脱石时SO42-离子的吸附性能为效果优劣标准,探讨柱化剂制备主要工艺因素--PH值对柱撑蒙脱石吸附性能的影响.     

水热法制备钛柱撑蒙脱石及对水体中砷酸根的吸附

采用水热法制备了以四氯化钛为前驱物的钛柱撑蒙脱石，通过X射线衍射、热质量与差热分析和透射电子显微镜等手段对其结构进行表征，并研究其对水体中砷酸根的吸附作用．结果表明，水热法制备未经热处理的钛柱撑蒙脱石由于具有颗粒均匀、晶型完整、良好的稳定性以及高比表面积和表面羟基含量多等特点，对水体中的砷酸根有良好的吸附效果．随着对钛柱撑蒙脱石热处理温度升高，材料对水体中砷酸根的吸附能力呈明显下降趋势。     

柱撑蒙脱石的制取及吸附性能研究

膨润土价格比较低廉,且改性的膨润土能有效治理有机废水污染,因此成为较理想的环境污染控制材料.通过对膨润土的主要成分——蒙脱石进行改进,在蒙脱石层间嵌入无机聚合阳离子(聚合羟基铝),制备出柱撑蒙脱石.利用柱撑后的蒙脱石对甲基橙废水进行吸附脱色实验,结果表明其吸附性能明显改善,并对原土与改良土脱色性能进行比较、分析,研究结果表明,柱撑蒙脱石对甲基橙的最大吸附效率(184.21%)远大于原土对甲基橙的吸附率(57.69%).     

无机柱撑纯蒙脱石吸附Cu2+的研究

该文采用羟基铝(离子)作柱化剂制备无机柱撑蒙脱石,探讨在不同投药量、吸附时间和pH值条件下,无机柱撑蒙脱石和纯蒙脱石对Cu2+的吸附效果,找出了吸附的适宜条件.结果表明,在相同条件下,无机柱撑蒙脱石对Cu2+的吸附效果优于纯蒙脱石,且两者的吸附等温线属于Langmuir型.     

草酸根阴离子柱撑水滑石的合成及热稳定性研究

采用原位一步合成法和以硝酸根型水滑石为前驱体的水溶液中阴离子直接交换法合成了草酸根柱撑水滑石材料,用XRDI、R和DTA对合成的样品进行了组成和结构表征,在此基础上较为详细地研究了柱撑水滑石样品的热分解行为.研究表明:两种方法均能合成出柱撑水滑石材料,但相比之下,采用原位法合成制备的样品其结晶性和层有序性相对较好.DTA研究表明:Mg2Al系列样品具有比Zn2Al系列样品更高的对热稳定性,但有机阴离子引入水滑石层间,引起层柱材料的热稳定性略微降低,而不同方法合成的柱撑水滑石样品其热稳定性相差不大.图8,参14.     

有机柱撑纯蒙脱石吸附Cr3+的研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对纯蒙脱石进行有机柱撑改性,并对有机柱撑纯蒙脱石吸附Cr3 的性能进行研究。结果表明,吸附性能主要受吸附剂投加量、pH值和吸附时间等因素的影响,有机柱撑蒙脱石对Cr3 的吸附要优于纯蒙脱石;在实验条件下,有机柱撑蒙脱石对水中Cr3 (50 mL,质量浓度为1 mg/L)的最佳吸附工艺条件为:pH值为5.23,吸附剂的投加量为0.5 g,吸附时间为40 min,此条件下去除率达到了90.97%;20℃时有机柱撑蒙脱石对Cr3 的等温吸附曲线符合Langmuir方程。     

铝锆柱撑蒙脱石处理Cr(Ⅵ)废水的应用研究

比较了膨润土原土及铝锆柱撑蒙脱石处理Cr(Ⅵ )废水的性能 ,探讨了蒙脱石用量、Cr(Ⅵ )废水浓度、pH值等因素对膨润土吸附Cr(Ⅵ )实验的影响 .结果表明 :铝锆柱撑蒙脱石对Cr(Ⅵ )的吸附效果比原土有较大提高 ;Cr(Ⅵ )废水的pH值、膨润土用量对Cr(Ⅵ )吸附效率影响较大 .当pH =2 ,柱撑膨润土用量为 6g·L- 1 ,对浓度为 5 0mg·L- 1 Cr(Ⅵ )吸附率几乎达 10 0 % .铝锆柱撑蒙脱石应用于化工厂的铬渣浸出液中Cr(Ⅵ )的吸附效果显著 .铝锆柱撑蒙脱石对Cr(Ⅵ )的吸附包括表面物理吸附与层间离子化学吸附 .     

Zr/Al基柱撑蒙脱石的热行为

采用X线衍射分析、红外光谱分析以及氮气吸附-脱附分析等方法对Zr/Al基柱撑蒙脱石及其热处理(300～700 ℃)产物进行研究.研究结果表明:随着热处理温度升高,Zr/Al基柱撑蒙脱石的结晶程度变差;柱撑蒙脱石层间聚羟基阳离子柱撑剂发生脱水脱羟基反应,柱撑剂中的质子进入Al-O八面体层,与Si-O-Al键反应形成了Si-OH和Al-OH键;在500 ℃时,Zr/Al基柱撑蒙脱石热稳定性较强;当温度达到600 ℃以上时,柱撑蒙脱石脱水脱羟基本完全,比表面积大幅度减小,层结构遭到严重破坏,(001)面网间距从1.927 8 nm减小至 1.385 2 nm,比表面积从177.90 m2/g减小到85.19 m2/g,而平均介孔孔径则从4.172 nm增至8.592 nm.     

羟基镍-铝柱撑蒙脱石矿物的制备与表征

用共聚法和取代法合成了一系列铝镍摩尔比不同的柱撑蒙脱石,运用X射线衍射对其层间距进行了测定.结果表明：共聚法和取代法均能制备出层间距在17.87～19.70的柱撑蒙脱石,在相同的铝镍比下,通常共聚法制备的柱撑蒙脱石层间距比取代法制备的要大.     

Cu/SO_4~(2-)/Al-Ce-PILM选择性催化还原NO性能与表征

以钠基蒙脱土为基质,合成铝铈共交联蒙脱土,利用SO42-进行改性,然后负载上Cu2+,制成Cu/SO42-/Al-Ce-PILM催化剂.考察该催化剂在富氧条件下选择性催化还原NO的性能,并采用XRD、DTA和Py-IR等手段对该催化剂结构与性能的关系进行表征.实验结果表明,与采用铝或锆交联的蒙脱土相比,采用铝铈共交联的蒙脱土土层的层间距更大,整体结构和表面酸中心的热稳定性更好,从而使得Cu/SO42-/Al-Ce-PILM具有较好的催化性能,能使NO转化率在300℃时达到55.36%,在600℃时仍高达22.93%.     

支柱支撑式锥底罐抗风及抗震稳定性分析

装满储料时锥底罐主要承受轴向荷载,但当内部没有装料、部分装料或者在施工过程中,风压等横向荷载的作用不能忽视。同时,当遭到地震作用时,锥底罐更容易发生失稳破坏,风压和地震导致的锥底罐破坏事故在实际工程中时有发生。为了研究支柱支撑式锥底罐的稳定性,采用理论分析与数值模拟相结合的方法对锥底罐的抗风稳定性、抗倾覆稳定性、失稳稳定性和抗震稳定性进行了细致分析。结果表明:1在风荷载作用下,锥底罐最大应力出现在支柱与补强板接触部位,发生失稳首先出现在上部罐壁靠近罐顶位置处;2地震载荷作用下高应力区主要出现在锥底板、支柱位置和罐顶位置。因此在锥底罐设计与维护过程中,要重点考虑这些部位的强度和稳定性。     

La0.60Sr0.20K0.20-yyMnO3系列材料的磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法制备了La0.60Sr0.20K0.20-yyMnO3(y=0,0.03,0.05,0.07)的类钙钛矿型稀土锰氧化物多晶样品.研究发现,引入离子空位后,样品CMR的温度稳定性得到改善.在1.8 T的磁场下,样品y=0.03,0.05,T=220~320 K时,其CMR值保持在4.7%(±0.2%)左右,温度稳定性较好.     

近红外光谱法在卷烟糖料质量稳定性控制中的应用

 为了能够快速无损地控制卷烟糖料质量的稳定性,应用傅立叶变换近红外(FT-NIR)光谱分析技术结合相似度匹配的定性分析方法,以来自红云红河烟草(集团)有限责任公司云烟(软珍品)、云烟(紫)和云烟(红)3个牌号糖料样品各20批的近红外透射光谱数据为基础,利用TQ统计软件分别建立以上牌号糖料的相似度匹配模型,并对建模参数和模型的预测效果进行了评价.结果表明,云烟(软珍品)、云烟(紫)和云烟(红)3个牌号的糖料模型对模型样品预测的相似度匹配值(SMV)均在95以上,而对非模型样品预测的SMV均非常低,说明若糖料质量发生变化,就可以通过近红外光谱分析技术结合相似的匹配分析很好反映出来.因此,应用FT-NIR光谱分析技术可以对卷烟糖料进行快速、无损和大批量的检测,为卷烟糖料的质量稳定性控制提供了新的思路和方法.     

防煤自燃聚乙烯醇泡沫材料的制备及性能

为防止煤炭自燃,采用隔氧性能优良的聚乙烯醇(PVA)为基料,添加改性剂、促凝剂和发泡剂制备了PVA隔氧泡沫材料,并对其隔氧性能和稳定性进行了研究.实验得到最优的PVA隔氧泡沫材料配方(wB％)为:94.81％水、4％ PVA,1％改性剂A,0.15％促凝剂B和0.04％3#发泡剂;模拟煤炭堆储条件,对聚乙烯醇隔氧泡沫材料的隔氧性能和稳定性进行了40d测定.结果表明,此PVA隔氧泡沫材料能有效阻隔氧气进入,使箱体中氧气浓度从21％降至5％以下,并且实验前后PVA隔氧泡沫材料状况良好,无破损.     

钨/石墨烷/钨第一壁材料缺陷与力学性能的第一性原理计算

托卡马克装置是实现可控热核聚变的主要装置之一, 而第一壁材料在确保托卡马克装置稳定运行的过程中起着至关重要的作用. 钨金属已被广泛使用作为第一壁材料, 但是聚变反应产生的氦原子在进入钨晶体后易形成"氦气泡"和点缺陷, 严重影响托卡马克装置第一壁材料的稳定性. 首次设计将钨/石墨烷/钨体系作为第一壁材料. 第一性原理计算结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料中的界面可以捕获氦原子和空位, 且能促进自填隙钨原子与空位复合, 从而降低钨体相中的缺陷密度; 弹性常数计算结果表明, 石墨烷层的存在可以提高钨金属的柯西压力值($C' $)和各向异性因子($A$), 使第一壁材料的延展性得以提高, 且不易出现裂纹, 但是在相同温度下钨/石墨烷/钨第一壁材料的力学模量有所下降; 利用准简谐德拜模型计算吉布斯自由能 $G^*$、定容热容$C_\mathrm V$、熵($S$)等热力学函数结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料的热力学稳定性与纯钨金属相比有所下降.     

The Synthetic Effect of Magnetorheological Finishing Technology: Analysis,Modeling,and Control

The controllable key factors in magnetorheological finishing device were studied to determine their influence on efficiency of magnetorheological finishing (MRF) and surface of MRF,as well as interaction between efficiency and surface. Based on theoretical and experimental research,the law of material removal was explored and a new process variable based material removal model (PVMR) was proposed. The experimental findings demonstrate that PVMR reveals the law of the material removal with introduction of three concepts and makes a material removal function z (yi) where the magnetorheological finishing process parameters are considered since they are easy to control and adjust. So the material function of this model is quadratic curve function which is readily suitable for stability and online control magnetorheological finishing.     

保护层对湿敏元件响应特性的影响

以聚苯乙烯磺酸钠(NaPSS)为湿敏材料，制备了高分子电阻型湿敏元件，研究了保护层对湿敏元件响应特性的影响，并对不同保护层材料的保护效果进行了比较。研究表明，外加保护层可改善元件的耐高湿性能，纤维素具有最佳的保护效果。     

水溶性高聚物在盾构隧道注浆材料中的应用研究

研究了羧甲基纤维素、聚乙烯醇和聚丙烯酸钠三种高聚物对掺高效减水剂GCL1—3A的盾构隧道注浆材料泌水、流动度、凝结时间以及水泥净浆流变性的影响,结果表明,羧甲基纤维素和聚丙烯酸钠对注浆材料都具有良好的保水性,聚乙烯醇在6h后才显示出一定的保水效果。在3％（质量分数）掺量（相对于减水剂用量）下,羧甲基纤维素和聚丙烯酸钠可提高注浆材料的流动度和稳定性。此外,羧甲基纤维素和聚丙烯酸钠具有促凝作用,而聚乙烯醇具有缓凝作用。掺加羧甲基纤维素或聚丙烯酸钠的注浆材料初凝时间均为13h左右,比未掺加高聚物的注浆材料的初凝时间缩短了1h。     

关于四阶率相关与梯度耦合模型的内尺度律与稳定性分析

利用率相关与梯度塑性耦合本构模型,采用简谐波的分析方法及Routh—Hurwitz准则对材料的应变局部化及材料的稳定性进行了研究,得到了四阶耦合模型在一堆情况下的内尺度律的变化及材料稳定性的关系,得到了波长变化的下界及材料稳定性的条件;在此基础上,研究了特殊的四阶耦合模型在一维情况下的内尺度律的变化与材料的稳定性的关系,并对其进行了对比研究,得到材料稳定点移动的规律．