关键词： 石墨烯   热导率   碳纳米纤维   超级电容器  

摘要： 碳材料拥有丰富的同素异形体,优异的力、热、电性能,被广泛用来充当功能材料的添加剂与增强剂。本文同时研究了石墨烯和碳纤维与高分子材料复合时的特性。石墨烯具有极好的导热能力,可作为高效的聚合物热导增强添加剂。但是由于石墨烯片层间存在很强的范德瓦耳斯力,导致石墨烯本身极易团聚。本文利用正电子湮没方法,并辅之以其他实验测试技术系统地研究了不同含量的石墨烯片层(rGO)在聚乙烯醇(PVA)中的分散状况、与聚乙烯醇分子链间的界面相互作用、对聚乙烯醇原子尺度自由体积特性和链段运动影响以及对聚乙烯醇导热性增强的微观机理。此外,我们提出了一种简易的制备交联碳纤维的方法,即直接碳化聚丙烯腈纤维会使得到的碳纤维出现交联结构。然后以这种交联碳纤维为骨架生长导电高分子材料聚苯胺,当其作为超级电容电极材料时表现出了优异的电化学性能。主要研究内容如下：1.石墨烯/聚乙烯醇纳米复合材料中热导率与自由体积的关系通过冷冻干燥的方法制备了多孔的聚乙烯醇/石墨烯复合材料,利用正电子湮没寿命谱技术,结合扫描电镜、透射电镜、红外光谱、热导率测试系统地研究了石墨烯/聚乙烯醇纳米复合材料中自由体积对热导率的影响。a. 当rGO/PVA纳米复合材料总石墨烯的含量较少(0.5 wt%)时,石墨烯在复合材料中的分散最好,随着石墨烯含量的逐渐增加,石墨烯的团聚程度逐渐增加。b. 红外光谱结果表明在rGO/PVA纳米复合材料中,存在氢键的相互作用。根据正电子湮没寿命谱结果中第二寿命分量的强度计算得到的界面相互作用因子证明,在石墨烯含量为0.5 wt%时界面相互作用最强。c. 由于石墨烯与聚乙烯醇分子间存在界面相互作用,导致高分子链段的堆积密度增大,自由体积减少。且由于含量为0.5 wt%的复合材料中石墨烯分散状况最好,界面相互作用最强,导致自由体积最小。d. 随石墨烯含量的增加,复合材料的热导率随石墨烯的含量以近线性的方式增加。为了解释导热增强的原理,我们用三种模型,分别为并联模型、串联模型以及Maxwell-Garnett有效介质近似(EMA),计算了复合材料的热导率,然后将计算值与实验值进行比较。用EMA理论计算得到的热导率与实验测得的热导率之间的差值与界面相互作用有密切关系,证明石墨烯分散的越好,与聚乙烯醇分子的相互作用越强,热阻越大。e. 我们得到了关于自由体积分数与复合材料热导率的直接关系,可表示为k∞e-ft/0.18,证明界面自由体积缺陷对于声子散射和复合材料的热导率有重要影响。2.交联碳纤维／聚苯胺纳米复合材料的电化学性能研究分别制备了具有交联结构的碳纤维与普通的碳纤维,并比较了其作为支架负载聚苯胺后的电容特性。a. 我们发展了一种简单的制备交联碳纤维的新方法,即通过直接碳化聚丙烯腈纳米纤维的方法可以得到具有交联结构的碳纳米纤维。而传统的制备通过预氧化和碳化处理的碳纤维不具备交联结构。我们对两种碳纤维的形貌结构、结晶性、缺陷特性以及导电性进行了系统地研究。拉曼光谱证明,与不交联的碳纤维(NCLCNF)相比,交联碳纤维(CLCNF)中碳的晶格尺寸更小,结晶性更差。正电子寿命湮没谱显示,在CLCNF中正电子平均寿命更长,证明其存在的缺陷更多。但四探针的结果显示,CLCNF比NCLCNF拥有更好的导电性,这说明交联结构对碳纤维的导电性有很重要的贡献。b. 另外,我们以两种碳纤维作为支架,用化学氧化聚合的方法,在其表面生长了导电聚合物聚苯胺(PANi),并将所得复合材料作为超级电容器电极材料,以比较两种碳纤维作为导电支架在负载活性材料时的性能差异。我们发现,CLCNF/PANi复合材料在800 A／g的电流密度下比电容为127 F／g。与在电流密度为0.5 A／g得到的比电容(259 F／g)相比,CLCNF/PANi复合材料的倍率性为49%,远高于NCLCNF/PANi复合材料的17%。同时,CLCNF/PANi复合材料为电极材料组装的超级电容器器件,在以10 A／g的电流密度充放电10000个循环后,电容值仍旧保留了75.3%,表明其循环稳定性很好。所有的以上结果都证明,我们制备具有交联结构的碳纤维的方法对于在储能领域如何制备及应用碳纤维具有极大的促进作用。

关键词： CoO   水热法   形貌控制   相结构调控   离子掺杂   气敏性能  

摘要： 过渡金属氧化物作为常见的半导体气敏传感器材料,以其高灵敏度、快速响应、低能耗与成本、操作简单等优点,得到了广泛的工业应用和学术研究。本课题选择了CoO作为气敏材料的研究体系,利用溶剂热法和水热法等简单的制备工艺,通过控制溶剂种类、水热时间、温度以及热处理制度,合成出了具有不同形貌、不同相结构的CoO,采用离子掺杂对CoO进行热稳定性和气敏性能的优化,进而研究了材料微观形貌、物相结构以及离子掺杂对气敏性能的影响。在调控不同形貌CoO纳米材料的合成过程中,通过改变钴源、结构导向剂水热温度与时间等条件,分别制备了零维、一维和二维等不同维度的纳米CoO。在不同相结构CoO纳米材料的制备过程中,选择CoO纳米棒进行物相结构的调控,通过改变热处理温度和保温时间,成功合成出了立方相、立方四方混合相和四方相的纳米CoO。不同形貌的CoO纳米材料对乙醇气体敏感性能存在较大的差异。对于零维CoO纳米材料,晶粒尺寸较小、孔隙率较大的纳米颗粒样品对乙醇的响应量更大;对于不同维度的纳米片与纳米颗粒的气敏性能存在较大差距,这归结为纳米颗粒样品比表面积大于纳米片,比表面积越大,纳米CoO材料的敏感性能越强。因此,晶粒尺寸、孔隙结构和比表面积等微观形貌的改善对提高CoO的气体敏感响应量有重要作用。CoO纳米材料物相结构的不同对其气敏性能也有着重要的影响。四方相CoO的工作温度为110°C,低于立方相和混合相的130°C;在对各种气体的响应灵敏度上,四方相CoO有着明显的优势,尤其是对100ppm乙醇的响应量到达30左右,而另外两者分别为19.56（立方四方混合相）和11.14（立方相）。四方相CoO之所以能够引起对各种气体响应量的提升,是由于其对称性相对较低、体系较为活跃,导致其与极性气体分子之间的吸附作用力增强,在材料表面发生敏化反应的程度更为彻底,进而表现出对气体更具优势的敏感响应。过渡金属Fe2+的掺杂对CoO纳米棒在物相组成、微观形貌、热稳定性和气敏性能方面均存在一定的影响。Fe2+掺杂后,CoO纳米棒的四方相成分逐渐转变为立方相;纳米棒的自组装效应更为明显,直径相较于掺杂前减小了50%左右,比表面积得到提高;掺杂后的CoO纳米棒分级结构表面的氧缺位增多;Fe2+的掺杂还提高了CoO的氧化相转变温度;基于上述比表面积的提高和表面氧缺陷的增多,使得其气敏性能得到了大幅度的提升和优化。

关键词： 水泥基   水化硬化   水化机理   微结构   土壤结构   研讨会  

摘要： 为了促进学科发展,充分发挥中国硅酸盐学会的学术交流优势和《硅酸盐学报》作为开展学术交流、学术争鸣重要阵地的作用,定于2016年8月14日;6日在山东省济南市举办水泥基材料水化硬化机理与微结构形成研讨会,研讨内容为:水泥基材料的组成、水化硬化机理、微结构形成及其与物理力学性能的关系。一、论文征集1.征文范围（1）新型水泥基材料的组成与性能;（1）水泥基材料的水化机理

关键词： SiC/SiC   微结构设计   力学性能   热导率  

摘要： 连续碳化硅纤维增韧碳化硅复合材料（Continuous Silicon Carbon Fiber Reinforced Silicon Carbide Composites,SiC/SiC）具有低化学活性、低密度、低热膨胀系数、高能量转化率和极好高温强度和较好的抗腐蚀性能,使SiC/SiC成为极具潜力的第四代核反应堆包壳材料,可避免锆包壳高温遇水产生爆炸的问题;同时,在14 MeV中子辐照下SiC/SiC具有低感生放射性、高尺寸稳定性、低诱导放射性、低衰变热和低氚渗透性,在聚变反应堆第一壁结构材料概念设计中,SiC/SiC也备受瞩目。但是,SiC/SiC也面临系列挑战,如热导率较低、气密性较差和自身连接较难等。化学气相渗透（Chemical Vapor Infiltration,CVI）是制备SiC/SiC的一种成熟工艺方法,该晶态CVIβ-SiC基体缺陷少,且具有良好抗辐照能力。但是,CVIβ-SiC的热导率不足,如CVI 2D SiC/SiC的室温热导率仅为10～15W/（m·K）。如何提高SiC/SiC热导率是其在反应堆中应用亟待解决的问题,可直接影响核反应堆的能量转换效率、使用寿命和安全性。本文以提高CVI SiC/SiC热导率和确保强韧性为目标,通过系统研究SiC/SiC复合材料的纤维、界面和基体等各结构单元的组分与微结构对其热导率和力学性能的影响规律,并结合热传导模型和相应计算进行验证。主要研究内容与结果如下:（1）研究了三种不同氧含量SiC纤维的C/Si比和结晶度对微结构、热稳定性和相关SiC/SiC热导率的影响。结果表明,近化学计量比、低氧含量、高结晶度的3#SiC纤维在高温下具有最优微结构和稳定物相,且热导率最高,可作为核用SiC/SiC的增强纤维。（2）研究对比了PyC、SiCp-SiC、CNTs和CNTs-PyC四种界面对SiC/SiC力学性能和热导率的影响。结果表明,CNTs-PyC界面可有效改善强韧性和热导率,解决了PyC界面结合弱及热导低的问题。与PyC界面SiC/SiC相比,CNTs-PyC界面的弯曲强度和断裂韧性分别提高约17%和26%,热导率也同步提高约115%。高热导CNTs作为PyC界面的掺杂相,有效改善了纤维与基体界面结合强度,从而提高了SiC/SiC的强韧性;同时改善了CVI PyC织构而提高SiC/SiC的热导率。（3）以PyC界面为基础,设计了SiC_f/SiC与SiCw/SiC交替叠层的层状基体复合材料（SiC_f/SiC+SiCw/SiC）、SiC基体中引入SiCw的多层基体SiC_f/（SiCw+SiC）复合材料、SiC基体中引入一层CNTs的SiC_f/（SiC-CNTs）复合材料和SiC_f/SiC与CNTs/SiC交替叠层的层状基体（SiC_f/SiC+CNTs/SiC）_n等四种基体改性复合材料。对比研究了该四种复合材料的微结构、力学性能和热导率变化规律。结果表明,采用涂刷结合CVI工艺制备的SiC_f/（SiCw+SiC）复合材料可有效改善复合材料的强韧性和热导率,解决了CVI SiC微晶基体热导低的问题,同时提高了复合材料韧性。与SiC/SiC相比,SiC_f/（SiCw+SiC）热导率和断裂韧性分别提高约79%和51%。从三点弯断口形貌可见,该SiCw与SiC_f与基体结合较好,（SiC_f+SiC）与（SiCw+SiC）层断裂交替发生,该两层分别有SiC_f和SiCw拔出,故复合材料韧性提高;CVI SiC微晶基体中引入高热导SiCw使其热导率提高。（4）依据SiC/SiC的组元与微结构的优化结果,最终选用3#SiC纤维、电泳沉积结合CVI制备CNTs-PyC界面,涂刷法结合CVI制备（SiC_f+SiCw）/SiC复合材料,该复合材料密度为2.51±0.05 g·cm-3,孔隙率为12.2±0.3%。其弯曲强度为530±15 MPa,断裂韧性为35.7±1.3 MPa·m1/2,热导率提高至28.5 W·m-1·K-1,分别比传统CVI-SiC/SiC提高约22%、150%和94%,为发展核反应堆环境用高导热和高强韧SiC/SiC复合材料奠定坚实基础。

关键词： Ni80Cr20超细丝   微结构   冷拉拔   连续退火   电学性能  

摘要： Z箍缩驱动和激光驱动的惯性约束聚变,均需要用到微米级大电阻丝材。Ni80Cr20作为电热合金,可作为Z箍缩驱动中新型的金属丝阵负载材料和激光驱动中冷冻靶的微加热元件。本文通过结合单模冷拉拔和连续退火工艺制备了Ni80Cr20超细丝。研究了生产Ni80Cr20超细丝的不同工艺过程中的技术特点,结合金属丝强力仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和低温测电阻等多种实验方法,具体研究了冷拉拔和退火相结合的工艺对超细丝产品的性能和微结构的影响。经冷拉拔获得的直径为21.14μm的Ni80Cr20合金超细丝,利用微控退火复绕机进行退火,确定了最佳的连续退火工艺。并以直径为21.14μm的模具进行式穿模实验,结合电化学腐蚀和超景深显微镜辅助穿模的方法,解决了人工肉眼穿模效率低的难题。在拉拔中,丝材直径变细,晶粒碎化,且沿拉拔方向被拉长出现织构现象,加工硬化和晶粒细化使超细丝抗拉强度升高,而加工率较大时伸长率变化不大。经过退火后的超细丝强度又有所降低,晶粒尺寸逐渐长大,伸长率升高。成功制备出超细金属丝横截面的透射电镜样品,并进行了微观结构分析,Ni80Cr20合金超细丝为多晶结构,存在刃型位错、孪晶、晶界区和非晶界区。Ni80Cr20超细丝中存在的原子偏聚区,影响了电子散射几率,冷拉拔加工和退火能够破坏这种结构进而影响超细丝电阻率。室温到50K时超细丝电阻率主要是由晶格散射引起,但是当温度在50K以下时电子间的散射起主要作用。本课题通过冷拉拔和退火相结合工艺制备超细丝,确定了拉拔和退火工艺条件,研究了退火前后丝材的微结构和电学性能,为以后的超细丝的生产提供了理论和实践基础。

关键词： 减反射   时域有限差分法   抛物锥   太阳能电池   转换效率  

摘要： 能源短缺和环境恶化问题正日趋严重地影响着人类社会的持续性发展。如能高效利用清洁的可再生能源太阳能,则人类完全有可能在不破坏自然环境的前提下满足自身发展对能源的需求。光伏能源产业已成为世界上发展速度最快的产业之一,而太阳能电池是光伏技术中最核心的部件。硅基太阳能电池凭借其性能稳定、效率较高、原材料丰富等诸多优点,在太阳能电池市场中占据着主导地位,因此提高硅基太阳能电池的转换效率具有重要意义。光学损失与电学损失是影响硅基太阳能电池效率的两大主要原因,本文从这两个角度出发分别展开研究工作。针对硅基太阳能电池前表面的光学损失,本文首先采用时域有限差分法(FDTD)对电池表面抛物锥阵列微结构的反射特性进行了研究,分析了抛物锥阵列的高度、底面占空比、周期等参数对其抗反射性能的影响。研究表明,反射率随底面占空比、高度的增大而减小;当周期远小于波长时,周期的变化对反射率影响很小,但当周期大于某一临界值时,结构的减反性能会受到较大影响。在锥高600nm且抛物锥底面直径等于周期的情况下,锥底面直径分别取128nm,160nm,213nm,256nm,320nm时,微结构在硅的响应光谱300～1200nm内均能获得低于3%的反射率。其次,在以上工作基础上提出了三种优化结构,分别为:六边形排列抛物锥阵列结构、大抛物锥阵列与小圆锥阵列相结合的复合结构、大抛物锥阵列与小抛物锥阵列相结合的复合结构。优化结构将硅在响应光谱波段内的反射率进一步降低至1%左右,并且在斜入射的情况下减反效果也较为优异,较好地实现了宽波段、大角度入射的减反射性能,为硅基太阳能电池抗反射表面的设计提供了一种新的思路。针对硅基太阳能电池的电学损失,本文利用PC1D软件仿真计算了掺杂浓度、反射率、串联电阻等参数对太阳能电池性能的影响,并分析了相关原因。在此基础上对单晶硅太阳能电池的参数进行了优化设计,最终将单晶硅太阳能电池的转换效率由17.29%提高到了22.14%。

关键词： 单晶TiO2纳米棒阵列   光催化   光热联合催化   二氧化铈   氧空位  

摘要： 工业文明的飞速发展在带提升人类生活质量的同时,也带来了日益严重的环境问题。尤其是化工原料的使用往往释放出很多如苯、甲醛这样难降解的挥发性有机物（VOCs）气体。长期暴露在这样的气体环境下,人类可能面临呼吸道疾病,甚至白血病和致癌的危险。在针对VOCs气体的降解治理中,TiO2因其无毒性、制备简单、化学稳定性优良、抗光腐蚀,尤其是能通过光催化作用降解绝大多数VOCs气体等优点,有着重要的研究价值和应用前景。传统研究对象多为TiO2纳米颗粒,因其量子效应、比表面积大而表现出优异的光催化性能。然而纳米颗粒也存在诸多问题,如过高的表面能会导致颗粒团聚严重,有效的光反应面积减少,光生电子空穴复合严重。而通过模版法虽然能控制颗粒粒径有效避免团聚,但是往往制模脱模工艺复杂,成本较高。而且TiO2纳米颗粒因其内部是极弱的机械结合,故很难负载到器件上,限制了实际应用。因而我们选择以FTO导电玻璃为基体,采用简单的水热合成方法制备单晶的TiO2纳米棒阵列。单晶结构有利于光生载流子的分离,同时也能有效避免团聚,便于负载形成器件。首先,本文调控出具有最佳光催化性能的单晶TiO2纳米棒阵列疏密度。通过调控水热溶液中盐酸浓度发现,随着盐酸浓度的降低,纳米棒阵列的排布越来越密,而且顶端暴露面即活性最高的（002）面的比例越来越高。然而测试TiO2纳米棒阵列的光催化降解气相苯的性能发现,光催化性能并不随着高活性暴露面的比例的增加而增强。棒阵列过疏或过密都不利于光的吸收,适中的棒阵列密度由于光陷作用对光的吸收能力更强,对应的光电流值更大,载流子复合最弱,光催化性能更好。随后,我们研究了TiO2纳米棒阵列在光热联合作用下的催化性能。结果表明光热联合催化性能明显优于光催化和热催化。这证明了光热联合催化存在协同作用。光热协同作用降低了苯被氧化的活化能,促进降解速率。然而温度的升高又使TiO2表面的H2O发生脱附从而减少与苯作用的·OH,故降解速率随温度升高先增大后减小。而降解生成的CO2含量却不断升高,这是因为H2O的脱附为降解过程中产生的中间产物提供了更多的反应活性位,使更多的中间产物因光氧化作用而被氧化成CO2,故矿化率随着温度升高而增大。最后,我们在TiO2纳米棒阵列负载具有催化效果的半导体氧化物CeO2纳米颗粒。采用水热方法制备不同比例的CeO2纳米颗粒复合的TiO2纳米棒阵列。Ce的可变价性使其提供了更多的氧空位和Ce3+反应活性位,作为光生电子捕获中心,氧空位与催化剂表面吸附的H2O或OH-反应生成羟基自由基（·OH）,捕获的光生电子一部分与羟基氧反应生成超氧负离子参与光催化反应,另一部分在被激发后向导带位置更低的单晶棒上迁移,从而降低了载流子的复合。故随着负载的CeO2纳米颗粒的增多,光催化性能逐渐升高。

关键词： 三维针刺C/C复合材料   微结构建模   弹性模量   损伤分析   优化设计  

摘要： 碳纤维增强碳基体(Carbon fiber reinforced Carbon composites,C/C)复合材料具有低密度、高强度、高导热性、低膨胀系数、耐摩擦,以及良好的抗热冲击性能等优点,被广泛应用于航空航天和汽车工业领域。与传统的C/C复合材料不同,三维针刺C/C复合材料是由采用针刺工艺制备的预制体与热解碳基体相结合形成的复合材料。相比于常见的二维铺层C/C复合材料,三维针刺C/C复合材料克服了层间强度弱的缺点。与整体碳毡C/C复合材料相比,其力学性能和抗烧蚀性能得到显著提高。三维针刺C/C复合材料以其优异的力学性能和较高的工程可靠性,在航空航天复合材料领域得到高度的重视。因此开展其微结构建模及力学性能预测研究有着重要的工程意义与应用价值。建立合理的三维针刺C/C复合材料微结构模型是开展复合材料的弹性性能预测、损伤分析以及关键参数优化设计的基础。微结构模型建立的是否恰当会直接影响预测结果的准确性。本文基于三维针刺C/C复合材料的预制体微观结构,首先通过“两步法”建立了单向纤维增强复合材料、随机分布短纤维增强复合材料的几何模型,其次构建了整体三维针刺C/C复合材料的几何模型。以三维针刺C/C复合材料微观几何模型为基础,开展其弹性性能预测。运用随机夹杂复合材料的Mori-Tanaka方法与基于应变能量的有限元方法对单向纤维增强复合材料的弹性性能进行了预测。运用随机夹杂复合材料的Mori-Tanaka方法对随机短纤维增强复合材料的弹性性能进行了预测。运用基于应变能量的有限元方法对整体复合材料的弹性性能进行预测。数值计算的结果与实验结果进行了对比验证。结果表明:短纤维网胎层弹性模量的计算结果与实验结果吻合较好,且在相同碳纤维体积含量的情况下,短纤维网胎层弹性模量随着孔隙体积含量的增大而减小。整体复合材料弹性模量的计算结果,同样显示了与实验结果较好的吻合性,验证了本文计算方法的合理性。开展了三维针刺C/C复合材料的损伤失效分析预测工作。采用最大应力准则对90°无纬布纤维束层、针刺纤维束以及短纤维网胎层的单元进行损伤失效分析。针对0°无纬布纤维束层的单元失效,则采用ACK模型、指数退化模型、剪滞模型进行损伤分析。建立了三维针刺C/C复合材料的渐进损伤分析流程,计算得到了三维针刺C/C复合材料的损伤失效结果。针刺密度对三维针刺C/C复合材料的弹性模量和损伤失效具有显著影响。研究结果表明:对于垂直于针刺方向拉伸载荷下的三维针刺C/C复合材料平板结构,随着针刺密度的增大,其拉伸弹性模量Ex和剪切模量Gxy逐渐降低,拉伸弹性模量Ez和剪切模量Gyz逐渐升高;针刺密度的增大,将加剧复合材料的损伤,即降低复合材料的拉伸强度。三维针刺C/C复合材料的力学性能与其微结构尺寸直接相关。因此,以微结构模型的关键参数为变量,进行了该复合材料的损伤量最小化设计和拉伸强度最大化设计。研究结果表明:合理的设计针刺密度、纤维体积分数,可以有效降低该材料的损伤量,显著提高该材料拉伸强度。

关键词： 类水滑石催化剂   微藻   生物柴油   酯交换反应  

摘要： 传统石化燃料的日益枯竭,逐渐加剧的温室效应以及能源成本的不断提高等现实条件迫使人们加快寻找与开发清洁、高效的可再生能源替代化石燃料能源的脚步。生物柴油作为新兴的可再生生物燃料,因其高含氧量、燃烧充分、可生物降解的、环境友好等优势备受关注。生物柴油的工业化生产主要是在均相催化剂的催化下进行的,此类催化剂在温和的反应条件下表现出较高的催化活性,但均相碱性催化剂在使用过程中对原料预处理要求苛刻,催化剂与产物分离困难,产物后处理产生大量废酸/碱液,污染环境。为了降低生物柴油的生产成本、产品分离难度,开发研制低成本、高效、重复利用性良好、性质稳定的固体碱催化剂是目前研究的热点。本文制备了两种新型固体碱催化剂,用于催化微藻油脂和甲醇的酯交换反应制备生物柴油。通过过饱和共沉淀法将过渡金属Zn掺杂在Ca Mg Al-LDHs类水滑石固体碱催化剂中,生成Zn/CaMg Al-LDHs新型固体碱催化剂。通过热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和化学吸附(CO2-TPD)对催化剂结构进行表征。通过对催化剂结构的表征和催化活性的评价,研究催化剂结构与催化性能的关系,研究表明:Zn/Ca Mg Al-LDHs具有类水滑石典型的层状结构,经450℃焙烧后比表面积显著增加,且用于催化微藻油脂与甲醇反应制备生物柴油具有较高的催化活性。结合交换反应条件优化的结果表明,Zn2+的掺杂量为12%,反应温度65℃,反应时间4 h,n(甲醇):n(微藻油)=14:1,m(12Zn-LDHs):m(微藻油)=4%,生物柴油收率高达94%,且重复利用性良好。值得注意的是,Zn/CaMgAl-LDHs具有较好的抗酸耐水性能,当反应体系的含水量为13%、FAA含量高达15%时,生物柴油收率仍保持在85%以上。通过过饱和共沉淀法将过渡金属Ni掺杂在Ca MgAl-LDHs类水滑石固体碱催化剂中,生成Ni/Ca MgAl-LDHs新型固体碱催化剂,然后对其结构进行表征,并对Ni2+负载量(%)、甲醇与微藻油脂摩尔比、反应时间(h)、催化剂用量(%)、和反应温度(℃)对生物柴油收率(%)的影响进行研究。研究结果表明,当Ni2+的掺杂量为12%时,Ni/CaMg Al-LDHs催化活性最高;当醇油摩尔比为12:1,催化剂用量为微藻油脂质量的3%,65℃反应3 h时,微藻新型生物柴油的收率高达96%,且重复利用性良好,在重复使用7次后,生物柴油收率仍高于83%。

关键词： 水泥基   水化硬化   研讨会   微结构   土壤结构  

摘要： 为了促进学科发展,充分发挥中国硅酸盐学会的学术交流优势和《硅酸盐学报》作为开展学术交流、学术争鸣重要阵地的作用,定于2016年8月14日;6日在山东省济南市举办水泥基材料水化硬化机理与微结构形成研讨会,研讨内容为:水泥基材料的组成、水化硬化机理、微结构形成及其与物理力学性能的关系。