大长径比三水碳酸镁晶须的制备及晶体生长机理

以菱镁矿为原料,十二烷基硫酸钠(SDS)为添加剂,采用水化碳酸化法?低温水溶液法制备了大长径比三水碳酸镁(MgCO_3·3H_2O)晶须。对产物物相组成、形貌和热化学过程进行表征,探讨Mg(HCO_3)_2溶液pH值和SDS用量对产物晶体形态的影响,研究MgCO_3·3H_2O晶体结构,并分析晶须生长机制。结果表明:Mg(HCO_3)_2溶液p H值为7.3±0.2,SDS用量为5.0 g/L时,可得到平均长度150μm、长径比达50的棒状MgCO_3·3H_2O晶须。MgCO_3·3H_2O与4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O的热化学过程类似,分解产物均为MgO、CO_2和H_2O。MgCO_3·3H_2O晶须生长是螺型位错延伸的结果,结晶过程中,[MgO_6]正八面体生长基元通过Mg?O键以共顶点的方式沿[010]方向自组装并快速生长。     

沥青前驱体氧形态对其沥青与炭纤维性能的影响（英文）

以乙烯焦油分别在200、250、300℃常压蒸馏所制基本沥青为原料,采用空气吹扫法制备了相应的各向同性可纺沥青(P200AT,P250AT和P300AT),经炭化后制备了相应的炭纤维。通过元素分析、族组分、TG-MS、FT-IR、~(13)C-NMR、XRD和SEM等手段对沥青和纤维进行了相应的分析表征,探究了沥青的氧化行为,以及沥青前驱体氧形态对其沥青纺丝性能和炭纤维结构性能的影响规律。结果表明:不同蒸馏温度所制沥青具有不同的物性特征,显示出不同的氧化特性。P250AT的软化点、炭收率、含氧量和甲苯不溶物含量均高于其他两种沥青。FT-IR和~(13)C-NMR表明P250AT沥青前驱体的氧形态主要以C=O形式存在,且含量高于P200AT和P300AT。由于沥青前驱体引入了氧化交联所形成的氧分子结构抑制了沥青纤维在预氧化过程中氧的增量,从而减弱了纤维在低温炭化过程中气体的释放,提升了炭纤维的力学性能。因此,P250AT所制沥青基炭纤维表现出较高的拉伸强度(980 MPa)。     

无灰煤高效利用研究进展

结合近些年无灰煤系沥青基碳纤维的研究基础,围绕煤炭的高效利用以及环境污染和能源问题的重要性,阐述了无灰煤的发展历程;鉴于煤的溶剂热萃取机制,归纳了无灰煤结构性能与制备工艺之间的关联性;基于无灰煤高热值、低灰分、良好热塑性的特点,分析了无灰煤的应用现状与发展趋势。在此基础上,指出了无灰煤技术是实现煤炭清洁生产、高附加值利用的有效途径之一。同时,无灰煤的相关研究也存在着诸多关键的科学问题急需解决,及其应用基础研究也有待深入。主要的突破点是:(1)开发和设计无灰煤的成套生产装置,是实现无灰煤技术工业化转化的基础。(2)从煤的分子结构水平阐述无灰煤结构与性能的调控机制,是实现煤炭转化技术的关键。(3)基于无灰煤的独特物理化学性质开拓高性能无灰煤基碳材料的制备技术,是实现我国煤炭资源高附加值利用的发展方向。     

异丙醇催化碱式碳酸镁晶体的合成

以菱镁矿为原料、异丙醇为添加剂,采用水化碳酸化法-直接热解法合成了碱式碳酸镁晶体(4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O)。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜探究了热解温度、异丙醇添加量、热解时间对产物的物相组成和形貌的影响,并通过动力学分析计算了合成反应活化能。结果表明:当异丙醇与Mg(HCO_3)_2溶液的体积比为2:1,热解时间为120 min时,在50℃合成了平均直径为1.0μm,平均长度为10μm,表面带绒毛的棒状4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O晶体;4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O热分解温度范围为150～700℃,分3个阶段进行,分解产物为MgO、H_2O和CO_2;合成反应活化能为1.330 7 kJ/mol,异丙醇降低了亚稳相水合碳酸镁向稳定相4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O转变所需要的能量,加速了低温环境下的相转化进程。