可重构制造系统及其若干关键技术研究

介绍可重构制造的发展历史,阐述可重构制造系统的定义、特征及内涵,论述实现制造系统可重构的若干关键技术以及当前研究和应用现状.     

羧甲基纤维素-石墨烯复合气凝胶的制备及吸附研究EI北大核心CSCD

在氧化石墨的基础上添加适量廉价的羧甲基纤维素,以一步水热反应成功制备羧甲基纤维素/石墨烯复合气凝胶(CMC/GA),并对CMC/GA进行官能团结构、微观形貌等表征分析。以水中亚甲基蓝(MB)为吸附对象,研究CMC/GA对水中MB的吸附能力和吸附机制。结果表明:温度越高,MB溶液的初始浓度越大,对吸附越有利;吸附等温线符合Langmuir模型,吸附体系的活化能为57.951 kJ·mol-1,表明CMC/GA对MB的吸附为单分子层吸附且属于化学吸附。MB的吸附动力学符合准二级动力学模型;内扩散模型表明,CMC/GA对不同浓度MB的吸附过程均分为大孔扩散和微孔扩散两个阶段且大孔扩散速率明显大于微孔扩散。     

软模板法石墨烯气凝胶的制备及其对水中油品的吸附机理

以氧化石墨烯(GO)为稳定剂制备乳液(GE),经过水热反应后得到石墨烯气凝胶(GA),利用光学显微镜(OM)、接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)对制备的GA、GE进行表征。以正庚烷、十二烷、甲苯、环己烷、航空煤油、直馏柴油等分别作为水中油品配制模拟含油废水,改变吸附剂GA种类和吸附温度,考察不同条件下GA对模拟含油废水中油品的吸附效果。实验结果表明,GA对模拟含油废水的吸附过程符合准二级动力学方程(PSO),吸附过程分为三个阶段,包括大孔扩散、内部中孔扩散、微孔扩散至吸附平衡。吸附活化能Ea为35.07 kJ?mol~(-1),推测GA对水中油品的吸附过程为物理吸附。改变吸附条件,分析结果后发现以下规律:碳数相近时,GA-2对油品吸附速率为直链烷烃环烷烃芳香烃,油品碳数对吸附速率影响小于油品种类;GA密度越小、孔隙率越大,吸附速率越快;温度升高对吸附有利。油水比为2:5条件下所制得的GA-2对航空煤油的吸附等温线符合Freundlich吸附模型。     

乳液法制备聚乙烯醇-石墨烯气凝胶及其对纯有机物的吸附

采用氧化石墨烯(GO)稳定的Pickering乳液为软模板,制备聚乙烯醇-石墨烯气凝胶。探究GO浓度、均质转速、油水比、乙二胺(EDA)和聚乙烯醇(PVA)用量等因素对乳液稳定性、粒径分布及气凝胶成型的影响,发现改变乳液配比可控制乳液粒径的大小,进而对气凝胶的密度和孔隙率进行调控。通过SEM、FT-IR、Raman、XRD对最优制备条件下制得的聚乙烯醇-石墨烯气凝胶(PGA)进行表征,可知GO经水热反应后被还原组装形成三维网络气凝胶结构(PGA)且其孔道直径与乳液粒径基本一致。对PGA进行挤压实验发现其具有轴、径双向挤压回弹性,且重复挤压200次以上PGA仍然具良好的弹性。PGA对纯有机物的吸附量最高可达280g·g~(-1),且每克PGA吸附的有机物的体积为恒定值。关键词:聚乙烯醇;石墨烯;气凝胶;乳液;弹性;复合材料     

乳液法制备聚乙烯醇-石墨烯气凝胶及其对纯有机物的吸附

采用氧化石墨烯(GO)稳定的Pickering乳液为软模板，制备聚乙烯醇-石墨烯气凝胶。探究GO浓度、均质转速、油水比、乙二胺(EDA)和聚乙烯醇(PVA)用量等因素对乳液稳定性、粒径分布及气凝胶成型的影响，发现改变乳液配比可控制乳液粒径的大小，进而对气凝胶的密度和孔隙率进行调控。通过SEM、FT-IR、Raman、XRD对最优制备条件下制得的聚乙烯醇-石墨烯气凝胶(PGA)进行表征，可知GO经水热反应后被还原组装形成三维网络气凝胶结构(PGA)且其孔道直径与乳液粒径基本一致。对PGA进行挤压实验发现其具有轴、径双向挤压回弹性，且重复挤压200次以上PGA仍然具良好的弹性。PGA对纯有机物的吸附量最高可达280 g·g^?1，且每克PGA吸附的有机物的体积为恒定值。