不同炭化条件下竹炭的电子顺磁共振

利用电子顺磁共振(ESR)技术对竹材热处理至900℃的炭化机理进行了研究。结果表明:(1)600℃左右是竹材炭化的一个非常重要的热处理温度。低于600℃时,为竹材炭化的热解阶段;高于600℃时,为竹材炭化的过渡阶段,并且产生非常显著的硅效应。(2)竹材的热分解历程主要表现为自由基反应。(3)竹炭中的水分和炭化气氛对自旋中心的性质和弛豫机制都产生了比较明显的影响,并且在不同的炭化阶段产生的影响不同。     

竹材加工剩余物制备竹炭的发展现状与前景展望

中国竹材资源丰富，但是竹材利用率不高。利用竹材加工剩余物研究开发新型竹材产品。以此来代替未材产品，不仅能变废为宝，提高经济效益，同时也是缓解木材资源短缺的有效途径。本文介绍了竹材加工剩余物制备竹炭的研究现状．竹活性炭的生产及应用价值。并对其发展前景进行了展望。     

竹炭炭化机理及吸附性能的初步研究

对不同最终炭化温度的竹炭产物进行FT-IR光谱分析及SEM图片解析。尝试结合理论推测,探究竹炭炭化机理。根据已有的竹炭吸附有害气体性能评价的标准方法,加以改进,准确测试竹炭对甲醛的吸附率,并提出相应的可行性方向。     

不同炭化温度的竹炭对重金属离子的吸附性能

选用不同炭化温度的竹炭,研究其对单一和混合重金属离子的吸附性能。结果表明：竹炭对重金属离子吸附存在物理和化学吸附,其吸附性能与其比表面积、孔径及pH等有关;不同炭化温度竹炭对重金属的吸附有选择性,炭化温度为800℃的竹炭对Hg2+、Pb2+、Cr6+吸附效果较好,炭化温度为1 000℃的竹炭对Cd2+吸附效果较好;竹炭吸附混合重金属离子存在协同和阻碍两方面的效应,与单一离子相比,竹炭在混合重金属离子溶液中对Pb2+、Hg2+、Cr6+吸附率增加,而对Cd2+的吸附率却减少。     

炭化料粒度对活性炭活化程度的影响

针对不同原料在不同工艺条件下的部分试验数据,分析了影响活性炭品质的因素,指出炭化料的粒度直接影响了活性炭的活化速度及活化的均匀度。     

微波等离子体处理对竹材表面接触角的影响

采用微波等离子体(MWP)对竹材进行了表面处理,测定了处理前后甘油和脲醛树脂胶在其表面的接触角,以此评价竹材表面改性的效果.结果表明:随MWP处理时间延长和试件距反应腔距离减小,竹材表面接触角呈降低趋势;竹材试件距反应腔距离40mm时,用甘油作测试液体在接触15 s时测试,MWP处理30 s即可将竹材表面接触角降低49%～59%;甘油所测竹材表面接触角较脲醛树脂胶所测值低,测试液滴到样品上15 s所测竹材表面接触角较5 s时低;在经等离子体处理后,砂光与否对竹材的表面性能影响不大,砂光后再经等离子体处理,比直接进行等离子体所得到的改性效果稍好.     

环境温湿度对竹材增强LVL力学性能的影响

在不同温湿度条件下,对竹材增强单板层积材(LVL)进行处理,分析了经过处理后竹材增强LVL力学性能的变化。结果表明:经过高温高湿处理后,竹材增强LVL的力学性能均出现了明显的衰减。其中,弹性模量(MOE)平均衰减30.7%,静曲强度(MOR)平均衰减38.3%,冲击韧性平均衰减11.7%;经过低温处理后,竹材增强LVL的弹性模量和静曲强度都有微弱增长的趋势,弹性模量平均增长率为2.5%,静曲强度平均增长率为5.4%,冲击韧性平均衰减率为37.9%;在高低温交变处理过程中,竹材增强LVL的弹性模量和静曲强度处于上下波动的状态,弹性模量衰减率或增长率在5%以内,静曲强度衰减率或增长率在10%以内,冲击韧性呈衰减趋势,平均衰减率为18.7%。     

软化工艺条件对竹材及其重组材性能的影响

<正>本文探讨了苦竹重组材加工过程中竹材的软化工艺条件对竹材力学性能、ｐＨ值、自由基含量、显微构造及纤维素结晶度的影响,同时比较了采用不同软化工艺条件压制的重组竹的物理力学性能。结果表明,碱液软化工艺可使竹材细胞间层产生明显分离,有利于竹材的疏解,但过高的碱性又会显著影响苦竹自身物理化学性能和重组竹的物理力学特性。采用３％的ＮａＯＨ（或Ｎａ＿２ＣＯ＿３）溶液沸煮竹材２～３ｈ,可以获得较佳的软化效果。     

影响木材炭化因素的理论研究

研究固体材料热解行为和规律,是研究固体着火,蔓延过程及其燃烧特性的关键,而炭化过程是固体炭性材料热解过程中极为重要的一面。木材和其他纤维质材料构成了建筑火灾中可燃物的绝大部分,因此了解木材炭化情况是非常必要的。木材炭化是一个非常复杂的过程,其中包含了木材的蒸发过程,热解过程,质量传递和热传递等,这些因素与木材的物理性质共同作用于木材的炭化过程。研究影响因素有助于更好的掌握炭化痕迹特征,为火灾调查工作提供更准确的科学依据。本文主要通过对木材炭化影响因素的研究,分别总结出影响木材炭化的内部因素和外部因素,以及这些因素对木材炭化的影响效果,火调人员在掌握了木材炭化的不同影响因素和炭化痕迹特征后,有助于火调人员根据木材炭化痕迹判定火灾发生发展过程,进而确定起火部位和起火点。     

炭化温度对沙蒿生物炭K、Ca、Mg含量和pH值的影响

 以沙蒿(Artemisia arenaria)为材料,通过无氧炭化法制取生物炭,研究炭化温度对沙蒿生物炭全K、全Ca、全Mg 元素含量及富集效应和pH 值的影响。结果表明,生物炭中K、Ca、Mg 元素含量均随着炭化温度的升高而升高,K 含量的升高幅度最大,K、Ca、Mg 元素含量在900℃较300℃分别提高了52.47%、25.76%和86.32%,元素含量的提高与沙蒿生物质中可挥发和分解的组分在不同的炭化温度下逐渐去除有关;升温炭化过程中对K、Ca、Mg 等元素均得到了不同程度的富集(相对富集系数RE>1),低温有利于K 元素和Ca 元素的富集,中温有利于Mg 元素的富集,K、Ca、Mg 等元素的RE 值分别在300、300、500℃时取得最大值,分别为1.17、1.15 和1.22;pH 值随炭化温度的升高而增大,生物炭的碱性与K、Ca、Mg 元素的富集及生物炭表面含氧官能团的种类和数量均有关,与生物炭表面的总碱性官能团有较好的相关性(相关系数为0.8665)。     

钢渣免烧砖碳化影响因素研究

针对钢渣制品在使用过程中存在安定性不良的问题,本文通过钢渣免烧砖碳化试验,从钢渣粒度、碳化时间、CO2气体压力、物料水分和成型压力5个方面探讨了钢渣免烧砖中钢渣碳化的影响因素。在试验范围内,这5个因素对碳化增重量和试块强度均产生明显影响,但影响趋势不尽相同。X射线衍射、扫描电镜和能谱成分分析表明,钢渣碳化后形成了大量细棒状的Ca CO3晶体。碳化后试块压蒸安定性合格,抗压强度≥15 MPa。对钢渣进行碳化制作免烧砖,能充分利用钢渣,吸收温室气体CO2,节约能源和养护时间,是钢渣利用的有效途径。     

硝酸改性竹炭理化性质变化的研究

采用质量分数分别为17%、34%和68%的硝酸溶液对竹炭进行8 h的表面改性处理,测定了改性前后竹炭的碘值、灰分和水分含量。结果表明:3种改性条件下竹炭的碘值和灰分含量均比改性之前有小幅度下降,而水分含量则比改性之前有明显上升,其中,以68%硝酸改性的竹炭其各项指标变化幅度最大。使用Boehm滴定法和傅里叶变换红外光谱FTIR对硝酸改性前后的竹炭进行了结构表征,结果发现硝酸改性后的竹炭表面含氧官能团数量有不同程度的增加;比表面积和孔径分析表明,硝酸改性后竹炭的比表面积显著下降,平均孔径显著增大;SEM-EDS分析表明硝酸改性后竹炭的表面粗糙程度增加,同时含碳量降低,含氧官能团数量增加;TG-DSC分析结果同样表明硝酸改性后的竹炭表面有大量水分子和表面官能团生成,进而造成失重率显著增加。     

氧分压对Mn-Co-Ni-O纳米结构生长的影响

在脉冲激光沉积（pulsed laser deposition,PLD）法生长氧化物纳米材料的过程中,环境中的氧气对氧化物纳米结构的形成起着至关重要的作用。在溅射了Au纳米层的Si(111)衬底上,采用PLD法在不同氧分压下制备了Mn-Co-Ni-O纳米结构,并用X射线衍射仪（X-ray diffractometer,XRD）和场发射扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）表征了Mn-Co-Ni-O的结构特性和表面形貌。研究发现生长温度为750 ℃的Mn-Co-Ni-O微观结构与氧分压密切相关。在较低的氧分压环境下(1 Pa和5 Pa),Si衬底上生长的Mn-Co-Ni-O纳米锥结构是由Au催化的气–液–固(vapor-liquid-solid,VLS)生长机制控制。当氧分压增加到15 Pa,Mn-Co-Ni-O纳米结构的形态从纳米锥向纳米线转变,该过程是由VLS和气–固(vapor-solid,VS)生长机制共同作用。深入研究Mn-Co-Ni-O纳米结构的生长机制为获得更多的纳米线提供了理论基础。     

碳化温度对石油焦电性能的影响

为了提高石油焦的充放电容量、第一次的充放电效率和减少其不可逆容量，对石油焦进行热处理，将粒径在0．99110A95mm之间的石油焦在氮气保护的高温炉中以30(℃／min)分别升温到700℃、900℃、1100℃和1300℃进行碳化，然后测试其电性能，发现电极的第一次充放电效率随着碳化温度的升高而升高，并且在900℃时，电极的放电量最大。     

竹炭脱除单质汞的特性研究

为了寻求廉价、高效的脱汞吸附剂,总结了竹炭的来源、制备方法、竹炭（BC）的性质以及竹炭的应用现状,并将其应用在燃煤大气污染物汞的脱除上．在小型燃煤烟气汞脱除实验台上和模拟烟气气氛下研究了低温下BC对汞吸附性能的影响因素．实验结果表明：BC对汞有较强的吸附能力,BC粒径减小增大了BC表面积和孔容,这有利于物理吸附脱汞;吸附剂质量与流量比值（W／F）的增加延长了汞与BC的接触时间,非常利于汞的吸附脱除;BC的脱汞效率随汞浓度的增大而降低;BC对汞的吸附脱除存在着最佳反应温度,实验发现60℃为最佳脱除温度;氧气会促进单质汞的氧化,从而进一步提高BC脱除汞的能力．     

不同氧气浓度煤样耗氧特性实验研究

在不同氧气浓度下煤的耗氧速度不同,从而使煤的自燃性产生差异.通过在不同氧气浓度条件下对煤样进行程序升温氧化实验,测定分析煤样在不同温度时的耗氧速度,研究氧气浓度对煤氧化自燃性的影响关系,提出了低氧气浓度条件下,煤样在不同温度时的耗氧可分为扩散耗氧和化学动力耗氧两个阶段.并根据实验数据分析,得出煤的耗氧速度与氧气浓度的1.149次方成正比.图4,表2,参7.     

纳米TiO2改性竹炭对空气中苯的吸附与降解

采用纳米二氧化钛(TiO2)对竹炭进行改性,并结合FT-IR、EPR图谱及SEM对其性能和结构进行表征,通过气相色谱法研究了改性竹炭对空气中苯的净化效果。结果表明:TiO2既负载到竹炭孔隙的边沿和表面,又没有堵塞竹炭的特殊孔隙,且改性竹炭的自旋数由8.7×1013增加到8.9×1017。纳米改性竹炭可将空气中的苯污染物降解为无毒、无害的二氧化碳和水,且在紫外灯照射下的降解效果最好;当纳米TiO2质量分数为3%时,改性竹炭降解苯12 h的净化率可达93.50%。     

不同截断长度对毛竹材利用率的影响

本文分析了福建省政和县毛竹材外径、竹壁厚度随立杆高度的变化规律，并在此基础上，进一步研究不同竹材截断长度对毛竹竹片加工利用率的影响，结果表明：随立杆高度的增大毛竹材外径的变化较接近于线性减小，而毛竹材壁厚呈指数衰减；与将竹材统一截断为2.1 m的传统截断方案比较，减小截断长度，有利于提高竹材综合利用率。     

在Pt／Al2O3催化剂上苯深度氧化的内扩散影响

测定了苯深度氧化的催化剂有效因子,其值在0.49～0.97之间。用近似方法计算了η的理论值。联合使用显式Adams-Bashforth和隐式Adams-Moulton数值解,得到O_2在催化剂孔内的分压分布。     

白竹炭粘胶纤维/棉混纺纱线的染色技术研究

通过正交试验设计实验方案研究了白竹炭粘胶纤维/棉(70/30)混纺纱线的染色工艺,确定了不同染料染白竹炭粘胶纤维/棉混纺纱线的最佳染色工艺条件.采用最佳工艺染色后的白竹炭粘胶纤维/棉混纺纱线色泽鲜艳,色牢度优良.