褐煤腐植酸的抽提及其对褐煤吸水性能的影响

褐煤腐植酸含量高,腐植酸中含有多种活性基团,在工业、农业、畜牧业等领域有多种用途。褐煤直接燃烧利用率不大,因此在开发利用褐煤资源前对其进行腐植酸抽提是一种较好的提质方式。本文采用碱浸法对褐煤进行腐植酸的抽提,研究了煤样粒度、抽提条件等因素对腐植酸抽提率的影响,以及干燥的原煤、腐植酸抽提残煤和脱灰煤的水分复吸性能。结果表明:粒度在0.2mm以下的煤样,在超声波条件下抽提腐植酸效果较好;抽提残煤水分复吸率明显高于原煤,但将抽提残煤脱灰处理后,水分复吸率有明显下降,且与原煤脱灰后吸水性能相近,说明抽提残煤的吸水性与煤的孔隙率及表面的极性官能团有关,特别是碱浸法抽提腐植酸时生成的强吸水性羧酸盐类对抽提残煤吸水性有显著影响。     

赤泥改性及其对丁苯橡胶复合材料微观结构和力学性能的影响

烧结法赤泥分别经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠湿法球磨改性后,与丁苯橡胶（SBR）进行熔融共混,制得改性赤泥/SBR复合材料,然后对改性赤泥和赤泥/SBR复合材料的表面性质、微观结构和力学性能进行表征测试。结果表明：球磨改性后的赤泥粒度减小,表面官能团含量发生变化。经硅烷偶联剂改性的赤泥,Si—O—C和Si—O—Si官能团含量增加,触角明显增大;改性赤泥在丁苯胶复合材料中分散性和相容性增加,硅烷偶联剂改性后的赤泥填充橡胶复合材料的力学性能显著增加,拉伸和撕裂强度分别由纯胶的1.6MPa和8.8 kN/m²增加到9.8MPa和21.6kN/m²,改性赤泥补强效果较为明显。     

ZnO负载SnO2复合材料的制备及其气敏性能

以五水四氯化锡（SnCl₄·5H₂O）和乙酸锌[Zn （AC）₂·2H₂O]为原料,氢氧化钠（NaOH）为沉淀剂,采用简单的水热法,使二氧化锡（SnO₂）纳米颗粒锚定在蚕蛹状氧化锌（ZnO）表面,一步成功合成了二氧化锡/氧化锌（SnO₂/ZnO）复合材料。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和氮气吸附脱附仪（BET）对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO₂、ZnO及SnO₂/ZnO复合材料气敏性能的影响。结果表明,所得样品为SnO₂纳米颗粒与蚕蛹状ZnO的复合物,SnO₂纳米颗粒较均匀地负载在ZnO表面。SnO₂/ZnO复合材料气敏元件在最佳工作温度为240℃时,对200μL/L乙醇的灵敏度达到39.68,与SnO₂（24.53）及ZnO （17.8）相比,气敏性能得到了很大的提高。     

单分散聚苯乙烯胶体微球的制备及表征

采用分散聚合法制备了粒度为3～8μm的单分散聚苯乙烯(PS)胶体微球,并重点考察了分散稳定剂用量,引发剂用量,单体用量,不同分散介质和温度等工艺条件对PS微球的粒度及单分散性的影响.研究发现,PS微球的平均粒径随分散稳定剂用量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的增加而减小,随引发剂用量的增加而增加,随单体用量升高而增大,随分散介质中水用量的增加而减小,随温度的升高而增大.其中PVP用量和初始单体浓度是影响粒径关键因素.PS微球粒径的相对标准偏差随PVP用量的增加而降低,随引发剂用量的增加而增加.反应介质中加入微量水后,发现粒径偏差显著降低.     

单分散胶体颗粒的有序组装及其应用研究进展

本文综述了近1～2年来课题组在单分散胶体微球有序组装及其应用方面的研究进展.其中包括250～1300 nm宽尺寸范围单分散二氧化硅胶体微球的重力沉降自组织;旨在提高光子晶体折射率反差的TiO2/SiO2复合胶体微球的有序组装;硬模板与催化材料一步复合的二元胶体体系颗粒的有序自组装;一种高效的聚苯乙烯胶体颗粒的批量组装技术;低体积分数聚苯乙烯胶体晶体的制备;以及聚苯乙烯胶粒晶体作为可调谐三维非线性光子晶体在高开关对比的光子晶体光开关方面的应用,和作为制备有序大孔材料硬模板在大分子催化方面的应用等.     

煤炭地下气化对地下水资源的影响

煤炭地下气化具有经济、能开采难接近煤层和环境友好等优点,再度成为能源转化与利用技术而兴起．综述了煤炭地下气化技术发展状况及经济和环境效益,煤炭地下气化可能对地下水造成的有机和无机污染,以及污染地下水的修复技术;提出大面积煤炭地下气化时污染物是否会在地下水中聚集、地下水及围岩系统是否能够完全消除污染物等有待进一步研究的课题．     

贯通有序大孔SnO2气敏材料的制备及气敏性能

以聚苯乙烯（PS）微球为模板,氧化锡（SnO₂）纳米晶为骨架,采用颗粒模板法成功制备了贯通有序大孔SnO₂气敏材料。改变PS微球的粒径,可以调节大孔SnO₂气敏材料的大孔孔径,本文以平均粒径约284nm和356nm的PS微球制备了大孔孔径分别约为200nm和260nm的贯通有序大孔SnO₂气敏材料。对制备的样品进行了热重、X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附脱附分析。结果表明：大孔排列高度有序,孔道贯通,孔壁由SnO₂纳米晶构成。制备的大孔SnO₂气敏材料不仅具备大孔-介孔-微孔结构,而且具有大的比表面积,具备优异的气敏性能。气敏测试结果表明孔径为200nm和260nm的贯通有序大孔SnO₂在280℃的工作温度下对300mL/L的乙醇气体的灵敏度为145、245,分别是无大孔SnO₂纳米晶的2.2倍、3.7倍。     

煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响

为系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响,以印尼褐煤不同煤岩显微组分为前驱体,采用KOH活化法制备活性炭,并用作超级电容器电极材料。利用低温N2吸附、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对活性炭的孔结构特征和表面官能团进行表征,采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等测定活性炭电极的电化学性能,系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,不同煤岩显微组分所制活性炭的孔结构存在显著差异,其中惰质组活性炭的孔隙结构最发达,比表面积及总孔容分别可达2 712 m2/g和1.339 cm3/g,中孔率(39.7%)最高,其次为镜质组,壳质组最低;改变煤岩显微组分,可以调控活性炭1.5~3.2 nm范围内的孔隙数量;煤岩显微组分活性炭电极在KOH电解液中均具有优异的电化学性能,比电容量最高可达400 F/g,其优异的电化学性能归因于活性炭发达的微孔结构、合理的中孔分布和丰富的含氧官能团。     

矿物加工工程专业综合改革的探索与实践

实施"专业综合改革试点"项目旨在充分发挥高校的积极性、主动性、创造性,明确专业培养目标和建设重点,优化人才培养方案。主要探讨河南理工大学矿物加工工程学科在实施专业综合改革过程中的建设目标、实施方案及管理措施,以期对国内高校相关专业的建设和改革提供参考。