关键词： 复合材料   废水   四环素   降解   自由基  

摘要： 鉴于生物合成材料在水环境修复中成本低、环境友好、高效等优势,制备了Ce掺杂生物铁锰氧化物(Bio-FeMnCeO_(x)),以盐酸四环素(TC)为目标污染物,研究了Bio-FeMnCeO_(x)制备参数(Ce剂量、培养时间及样品处理方式等)和工艺条件(pH、PMS浓度、Bio-FeMnCeO_(x)剂量等)对Bio-FeMnCeO_(x)活化PMS降解TC的影响。通过自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)分析TC降解的主要活性氧物质种类和贡献率,推测了TC的降解路径和降解机制,验证了Bio-FeMnCeO_(x)的循环稳定性。结果表明:①通过生物合成法成功制备了Bio-FeMnCeO_(x),将其用于活化PMS降解TC具有良好的催化活性,在pH为11.0、PMS浓度200mg/L、Bio-FeMnCeO_(x)剂量为100mg/L、反应时间为60min时,TC的降解效率可达93.75%;②通过自由基猝灭和EPR鉴定的实验发现,Bio-FeMnCeO_(x)/PMS体系主要的活性物质为·SO_(4)^(-)和^(1)O_(2);(3)Bio-FeMnCeO_(x)具有良好的实验稳定性,重复使用8次后,TC的降解效率仍高达75.71%。该研究的发现为抗生素废水治理提供了新的催化技术路线。

关键词： 一步水热合成   鲁米诺-还原金纳米粒子/碳纳米管三维复合材料   过氧化氢   乳酸  

摘要： 采用一锅水热法制备了鲁米诺-还原金纳米粒子/碳纳米管三维复合材料(Lu-AuNPs/CNTs),用其制备固态电化学发光(ECL)传感器,并用于血清中乳酸的检测。采用场发射扫描电子显微镜(FSEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XPS)和X射线光电子能谱仪(EDS)对Lu-AuNPs/CNTs的形貌、结构、尺寸进行了表征。结果表明,碳纳米管(CNTs)为三维立体网状结构,鲁米诺-还原金纳米粒子(Lu-AuNPs)尺寸均一地分布在CNTs的表面。将Lu-AuNPs/CNTs固定在玻碳电极表面制成固态ECL传感器,其电化学发光信号约是Lu-AuNPs的2倍。该传感器的电化学发光强度与溶液中H2O2浓度成正比,线性范围为0.5~200μmol/L,检测限为0.2μmol/L。Lu-AuNPs/CNTs可用于固定乳酸氧化酶,所制备的传感器对乳酸的检测限为3.0μmol/L。该生物传感器可用于人血清样品中乳酸的测定。

关键词： SMC   复合材料   电池盖   耐腐蚀性能  

摘要： 针对新型特种电池盖体承载极群组负荷结构特点,通过对SMC复合材料配方和成型工艺研究,制备出一种耐腐蚀性良好的高强度SMC复合材料电池盖,并对其力学性能和耐腐蚀性进行了测试分析,其力学强度和耐腐蚀性能满足特种电池的配套技术要求。

关键词： 石墨烯   纳米复合材料   力学性能   导电性能   热稳定性  

摘要： 在材料科学领域,石墨烯作为一种具有革命性特性的纳米材料,在提高传统材料力学强度、电导性和热稳定性方面开辟全新可能性,吸引广泛的研究兴趣。鉴于此,该文旨在探究石墨烯纳米复合材料的制备方法及其性能特征,以期为其在工业和科技领域的应用提供理论基础和实践指导。在材料与设备方面,该文选择适合石墨烯复合材料制备的原材料和先进设备。通过设计的实验步骤,成功制备出石墨烯纳米复合材料,并采用多种表征手段对所得复合材料的结构和性能进行详细分析。在性能分析方面,该研究重点关注石墨烯纳米复合材料的力学性能、导电性能和热稳定性。研究结果表明,加入石墨烯显著改善复合材料的力学强度和导电性能。

关键词： 氧化铈   防蓝光   复合材料   抗菌性  

摘要： 为解决现有物理、化学防晒材料无法屏蔽短波蓝光的缺陷,发挥氧化铈的应用价值,以聚乙烯亚胺为模板改性剂,通过简单化学沉淀制备掺杂银的防蓝光复合材料Ag NPs@CeO_(2)-PEI。利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)、扫描电镜-能谱(SEM、EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)以及抗菌实验等,进行表征与性能考察。当聚乙烯亚胺质量分数为2.5%,L-抗坏血酸与改性氧化铈(CeO_(2)-PEI)占比质量分数为2.348%时,产物防短波长蓝光效果最好,且质量浓度于0.2 mg·mL^(-1)时短波蓝光区平均吸光度高达1.57。当载银质量分数为1.2%的AgNPs@CeO_(2)-PEI悬浊液对革兰氏阳性菌杀菌率高达82.05%,可见光协同作用下杀菌率为100%。研究结果表明:成功研制了基于聚乙烯亚胺的载银纳米氧化铈复合材料,其具有高效的防蓝光及良好的抗菌特性。

关键词： 油气管道   腐蚀机理   电化学   复合材料   腐蚀   反应   防护措施  

摘要： 通过采用电化学阻抗谱、盐雾实验以及温度循环等分析方法,评价了环氧树脂、聚氨酯、锌基涂层以及新型复合材料涂层在模拟的盐水、酸性及碱性环境中的腐蚀行为。结果表明:在酸性环境中,管道材料的腐蚀速率最高,达到0.60 mm∙a^(-1),而碱性环境下最低,仅为0.20 mm∙a^(-1)。此外,阻抗分析揭示,酸性环境中的阻抗值从初始的1510Ω·cm^(-2)降至312Ω·cm^(-2),反映出腐蚀介质对防护层的破坏特别迅速和严重。新型复合材料涂层及阴极保护系统能显著提高腐蚀防护效能。阴极保护系统将腐蚀速率降至0.06 mm∙a^(-1),显示出较牺牲阳极保护(腐蚀速率为0.14 mm∙a^(-1))更为优异的防护效果。现场数据显示,采用新防腐技术的管道在实际应用中腐蚀速率显著降低。经过4年的运行后,使用新技术的设施腐蚀速率仅增加至0.6 mm∙a^(-1),而传统防腐措施的设施腐蚀速率增至2.0 mm∙a^(-1)。

关键词： 深层煤矿井   防治水   改性聚合物乳液   水泥基复合材料   性能评价  

摘要： 深层煤矿井开采过程中极易出现巷道涌水等事故,为了解决传统水泥基支护材料硬脆性强、韧性差以及抗渗能力弱的问题,以醋酸乙烯酯和聚乙烯醇为主要原料,在乳化剂OP-10和SDS的作用下,制备了一种改性聚合物乳液PVEA-1,并将其与水泥、粉煤灰、砂和PVA纤维等材料相结合,制备出了一种新型水泥基化学复合材料。考察了水泥基化学复合材料的基本物理性能、力学性能和抗渗性能,结果表明,改性聚合物乳液PVEA-1能够有效提高水泥基化学复合材料的流动度和保水率,并且随着PVEA-1加量的不断增大,水泥基化学复合材料的抗压强度逐渐降低,抗折强度先升高后降低,压折比先降低后升高,吸水率逐渐降低。当PVEA-1的加量为8%时,水泥基化学复合材料的综合性能较好,具有较高的韧性和抗渗能力,能够作为深层煤矿井防治水的支护材料使用。

关键词： 天然橡胶   聚磷酸铵   表面改性   溶胶-凝胶法   硅烷偶联剂   物理机械性能   阻燃性能  

摘要： 先使用碱性硅溶胶在聚磷酸铵(APP)表面形成一层无机自组装微胶囊化APP(SiO2@APP),再使用硅烷偶联剂3-巯丙基三乙氧基硅烷(KH 580)通过溶胶-凝胶法对SiO2@APP表面进行接枝改性制备了接枝改性APP(KH 580-SiO2@APP)阻燃剂,将其应用到天然橡胶(NR)中制备了NR复合材料,研究了APP表面改性对NR复合材料的疏水性、热稳定性、阻燃性能和物理机械性能的影响。结果表明,已成功对APP表面进行改性。相较于APP,经碱性硅溶胶改性后所得SiO2@APP的水接触角增加了205.7%,热稳定性提高了约25.7%;相较于APP/NR复合材料,SiO2@APP/NR复合材料的拉伸强度提高了43.7%,但是其极限氧指数(LOI)有所下降。SiO2@APP经硅烷偶联剂KH 580改性后,所得KH 580-SiO2@APP的水接触角增加了9.1%,热稳定性提高幅度将近11.6%。此外,KH 580-SiO2@APP/NR复合材料的拉伸强度得以提高,达到了16.2 MPa,扯断伸长率上升幅度达到了539%,而LOI略下降至24.3%。

关键词： Stöber法   SiO_(2)核壳结构   纳米复合材料   可控制备   摩擦学性能  

摘要： 本文开发了一种超声辅助的Stöber法,可用于制备具有良好润滑性能的SiO_(2)核壳纳米复合材料。制备的SiO_(2)核壳型纳米复合材料含有SiO_(2)芯体和三种不同壳体:酚醛树脂(RF)、sp^(3)主导的无机碳以及sp^(2)主导石墨烯壳层。研究发现氨根离子能够改变表面电荷,在无表面活性剂参与的情况下实现SiO_(2)表面包覆RF。研究了RF在低温、中温、高温热解的三个关键阶段,考察了表面结合水/羟基等析出、羧基/酚类物质析出、烷基侧链等析出、石墨化进程的发展过程及Fe等催化剂的作用;探索了SiO_(2)@石墨烯作为润滑添加剂的摩擦学性能,发现相比PAO4,其摩擦系数可降低30.5%,磨损率可降低69.2%,展现出核壳型纳米复合材料的良好润滑作用。

关键词： 碳纤维复合材料   螺旋铣磨   有限元仿真   正交试验   铣磨力  

摘要： 本文基于单颗磨粒的运动轨迹方程,采用ABAQUS有限元软件模拟了螺旋铣磨过程,并对孔出入口边缘的应力分布情况和铣磨力的变化规律进行仿真分析。研究了在螺旋铣磨制孔过程中,碳纤维复合材料(CFRP)铣磨力的变化规律和不同工艺参数对铣磨力的影响程度,随后设计螺旋铣磨正交试验,采用极差分析法分析试验结果,并与仿真结果进行对比验证以确定仿真的准确性。研究结果表明:主轴转速与轴向铣磨力呈负相关,并且F_(x)在3 500 r/min时最小,公转转速、螺距与铣磨力呈正相关;公转转速对切向铣磨力的影响程度最大,主轴转速和螺距次之;公转转速对轴向铣磨力的影响程度最大,螺距和主轴转速次之。