检索结果-内蒙古大学图书馆

材料工程 2023年第7期51卷 155-162页

作者：唐晨钧李庆归王东金星丁祥冉松林安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

以NbC和无定形B粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)法在2000℃/50 MPa条件下制备B_(4)C-NbB_(2)复相陶瓷,研究摩尔分数为0.1的TiC或ZrC替代NbC对复相陶瓷物相组成、致密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明:以0.1的TiC或ZrC替代NbC后... 详细信息

以NbC和无定形B粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)法在2000℃/50 MPa条件下制备B_(4)C-NbB_(2)复相陶瓷,研究摩尔分数为0.1的TiC或ZrC替代NbC对复相陶瓷物相组成、致密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明:以0.1的TiC或ZrC替代NbC后,反应烧结形成的TiB_(2),ZrB_(2)可与NbB_(2)分别固溶形成Nb 0.9 Ti 0.1 B_(2),Nb_(0.9)Zr_(0.1)B_(2)相。Ti,Zr固溶可有效提升复相陶瓷的烧结致密度,细化组织,获得优异的力学性能,且Zr固溶产生的效果更佳。B_(4)C-Nb_(0.9)Zr_(0.1)B_(2)复相陶瓷的致密度、三点抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度分别为99.5%,676 MPa,31.0 GPa和5.5 MPa·m 1/2。致密度的提高、固溶强化和细晶强化是复相陶瓷性能提升的主要原因。

关键词： B_(4)C NbB_(2) SPS 反应烧结固溶

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基于光谱学分析的硬质聚氨酯泡沫/钢渣/次磷酸铝复合材料阻燃机理研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1487-1493页

作者：刘梦茹戴震龙红明张浩季益龙杨亚东唐刚安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学材料工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢... 详细信息

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢渣的附加值,将SS和次磷酸铝(AHP)引入到RPUF中,采用一步全水发泡法,制备一系列阻燃RPUF(FR-RPUF)复合材料。利用射线荧光光谱分析(XRF)探究了SS的化学成分,并系统研究了SS/AHP对FR-RPUF复合材料的微观形貌、热稳定性、阻燃性能以及气相产物的影响。XRF测试表明:钢渣的化学成分主要是CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SO_(3)、MgO,以上金属氧化物能够作为协效剂促进聚合物成炭,并覆盖在材料表面阻隔燃烧热,在凝聚相达到阻燃目的。扫描电镜(SEM)测试表明:SS/AHP与RPUF基体的相容性较差导致FR-RPUF的泡孔出现不同程度的破损。阻燃测试表明:RPUF-1、RPUF-4、RPUF-5的极限氧指数分别为24.2 vol%、23.4 vol%、19.7 vol%,说明SS和AHP存在一定的协效阻燃作用,且RPUF/SS/AHP复合材料全部通过UL-94 V-0级别,满足外墙保温材料使用要求。热重-红外分析(TG-FTIR)测试表明:SS/AHP并未改变RPUF的降解过程,气相产物主要为碳氢化合物、羰基化合物、氨基甲酸酯、CO_(2)、异氰酸酯化合物、芳香族化合物、氰化氢、羰基化合物和酯类。对典型挥发性产物进一步分析发现,AHP和SS的加入促进RPUF基体早期降解。拉曼测试表明:当SS/AHP加入到RPUF后,RPUF-4的D峰与G峰的峰面积比(I_(D)/I_(G))值最小,表明SS/AHP的加入提高了FR-RPUF复合材料炭渣的致密性、石墨化程度。结合上述分析提出阻燃机理:首先AHP吸热分解,降低了火焰周围的温度,其分解的PO·自由基捕获游离的HO·抑制连锁反应,分解产生的焦磷酸铝与炭渣覆盖在基体表面,抑制了火焰和可燃气体的扩散。AHP分解产生的PH3遇氧气生成酸性物质(磷酸和聚磷酸),促进了RPUF脱水成炭,并且钢渣中的矿物成分会与磷酸或聚磷酸反应,形成致密炭层,与AHP共同发挥协效阻燃作用。研究为SS和AHP复配阻燃硬质聚氨酯泡沫材料提供理论依据和实验基础。

关键词：光谱学分析硬质聚氨酯泡沫钢渣次磷酸铝复合材料阻燃机理

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FeTiO_(3)@TiO_(2)/C纳米复合材料的合成及其PMS辅助光催化降解性能

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环境科学学报 2023年第3期43卷 65-76页

作者：朱建华王瑞王晨李梦迪周慧安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室马鞍山243002

以Fe(2-MI)@NH_(2)-MIL-125(Ti)为前驱物制备了三元FeTiO_(3)@TiO_(2)/C异质结构复合材料,发现其具有丰富的N掺杂的石墨烯缺陷,在可见光范围内显示出良好的光吸收能力.FeTiO_(3)和TiO_(2)在碳骨架上有效耦合,可显著提高催化活性.实验结... 详细信息

以Fe(2-MI)@NH_(2)-MIL-125(Ti)为前驱物制备了三元FeTiO_(3)@TiO_(2)/C异质结构复合材料,发现其具有丰富的N掺杂的石墨烯缺陷,在可见光范围内显示出良好的光吸收能力.FeTiO_(3)和TiO_(2)在碳骨架上有效耦合,可显著提高催化活性.实验结果表明,制备的催化剂能有效活化PMS;在自然光/PMS体系中,30 min内降解罗丹明B的效率可达99%,优于已报到的同类催化剂;催化剂在pH为3~9范围内去除有机物的效率均达到90%以上,且矿化效率达到50%以上.EPR和自由基淬灭实验显示,空穴和·OH对催化过程起到关键作用,空穴/光电子和活性金属中心Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)氧化还原对自由基和后期有机物降解也起到重要作用.

关键词： FeTiO_(3)@/TiO_(2)/C 三元复合材料 PMS/光催化降解罗丹明B

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非晶Nb_(2)O_(5)晶化中间态的微观结构及晶化动力学

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硅酸盐学报 2022年第5期50卷 1292-1300页

作者：申星梅朱宗建徐致远武杏荣曹发斌李辽沙安徽工业大学教育部冶金减排与资源综合利用重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002

Nb_(2)O_(5)有多种晶态,其形成长程有序结构的中间过程却不清楚。采用溶胶-凝胶法制备了Nb_(2)O_(5)前驱体,460~520℃煅烧得到非晶Nb_(2)O_(5)晶化中间态样品,研究了其晶体结构、形貌结构、孔结构和晶化动力学。结果表明:样品的原子有... 详细信息

Nb_(2)O_(5)有多种晶态,其形成长程有序结构的中间过程却不清楚。采用溶胶-凝胶法制备了Nb_(2)O_(5)前驱体,460~520℃煅烧得到非晶Nb_(2)O_(5)晶化中间态样品,研究了其晶体结构、形貌结构、孔结构和晶化动力学。结果表明:样品的原子有序化过程是从1.0 nm短程序的非晶态到1.0 nm短程序的少量晶体、非晶混合态,再到1.5 nm中程序的伪六方、非晶混合态,再到大于2.0 nm长程序的伪六方、正交、少量非晶混合态。煅烧温度大于495℃时,样品结晶度增长迅速,从20%增至86%。样品颗粒由大量片状和少量棒状结构交错堆积而成;从短程序到长程序转变阶段,主要是片状颗粒的生长过程,棒状颗粒没有明显变化。样品颗粒为介孔结构,随着煅烧温度的升高,逐渐以10 nm孔为主。样品Avrami指数n=1~2,主要形核方式是表面形核;且短程序向中程序转化阶段,存在晶化孕育期。以此,为Nb_(2)O_(5)晶化中间态的研究提供工作基础,从而开拓新的研究方向。

关键词：五氧化二铌溶胶-凝胶微观结构晶化动力学

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氨基功能化壳聚糖微球对Cr(VI)的吸附性能及其机理

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 45-56页

作者：蒋达许倩倩吴雪兰龙红明张秋雨安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002

以壳聚糖(CS)为基材,在制备过程中用三聚磷酸钠(TPP)为固化剂,用戊二醛(GLA)交联以提高其耐酸性能,并使用二乙烯三胺(DETA)改性,制备出富含羟基和氨基的CS/DETA凝胶球用以吸附水体中的Cr(VI)。红外光谱表征结果证实了DETA的成功接枝;X... 详细信息

以壳聚糖(CS)为基材,在制备过程中用三聚磷酸钠(TPP)为固化剂,用戊二醛(GLA)交联以提高其耐酸性能,并使用二乙烯三胺(DETA)改性,制备出富含羟基和氨基的CS/DETA凝胶球用以吸附水体中的Cr(VI)。红外光谱表征结果证实了DETA的成功接枝;X射线光电子能谱表征结果显示Cr(VI)被吸附到CS/DETA表面;Zeta电位表征揭示了CS/DETA的表面电负性,其在酸性条件下更易吸附Cr(VI)。通过动力学和热力学模型探究其吸附过程,结果表明,CS/DETA对Cr(VI)的吸附过程更符合拟一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,在318.15 K,pH=2时,对Cr(VI)的最大吸附量为370.92 mg/g,且该反应为自发的吸热反应。

关键词：生物质吸附剂凝胶改性壳聚糖

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铝-空气电池废电解液制备片状氧化铝的研究

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硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1490-1498页

作者：王丽君武杏荣王艳茹申星梅曹发斌安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002

以铝-空气电池废电解液为原材料,用硫酸铝调节pH值,用硫酸钾作为熔盐制备片状氧化铝(α-Al_(2)O_(3)),研究了合成温度、晶种添加量对α-Al_(2)O_(3)粉体体积分数、粒度大小及粒度分布的影响规律。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激... 详细信息

以铝-空气电池废电解液为原材料,用硫酸铝调节pH值,用硫酸钾作为熔盐制备片状氧化铝(α-Al_(2)O_(3)),研究了合成温度、晶种添加量对α-Al_(2)O_(3)粉体体积分数、粒度大小及粒度分布的影响规律。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激光粒度仪等,对加入不同晶种量的α-Al_(2)O_(3)粉体的结构和形貌进行表征。结果表明,添加晶种后可以提高α-Al_(2)O_(3)粉体的体积分数,减小α-Al_(2)O_(3)粉体的粒度,使α-Al_(2)O_(3)粉体的粒度分布更集中,同时使α-Al_(2)O_(3)粉体更分散。此外,当晶种添加量为5%(质量分数)时,制备出的片状α-Al_(2)O_(3)的体积分数可达97.0%,平均粒度约为7.24μm。

关键词：片状氧化铝铝-空气电池废电解液晶种粒度熔盐法分散性

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不同条件下焦炭的高温反应行为及热态性能评价

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冶金能源 2024年第4期43卷 21-27页

作者：王宏涛王寅方书霖王平龙红明安徽工业大学冶金工程学院冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学)

针对某钢铁企业四种捣固焦,研究了不同条件下焦炭高温气化反应行为,从不同角度评价焦炭热态性能。结果表明,在国标条件下,四种焦炭的CRI和CSR分别在21%~31%和54%~68%范围内。随着焦炭反应性的升高,气化溶损反应开始温度和激烈温度均降低... 详细信息

针对某钢铁企业四种捣固焦,研究了不同条件下焦炭高温气化反应行为,从不同角度评价焦炭热态性能。结果表明,在国标条件下,四种焦炭的CRI和CSR分别在21%~31%和54%~68%范围内。随着焦炭反应性的升高,气化溶损反应开始温度和激烈温度均降低,且两者分别在887~948℃和1315~1423℃范围内。随着溶损率的增加,焦炭C和D的固定溶损率反应后强度均降低,且前者大于后者,但两者差值明显低于国标条件下的差值。高炉实际运行结果显示,在其他条件不变的情况下,使用焦炭C和D时高炉技术经济指标相差不大。采用高温下固定溶损率反应后强度和平均反应速率评价焦炭的热态性能更符合炉内情况,推荐的检测条件为温度1200~1400℃、固定溶损率为20%~30%。

关键词：高炉炼铁焦炭气化反应行为热态性能评价

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基于光谱学分析癸酸-棕榈酸/SiO_(2)@TiO_(2)光催化相变微胶囊的制备机理

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光谱学与光谱分析 2023年第4期43卷 1306-1313页

作者：宗志芳徐维成陈德鹏唐刚周晓慧董伟吴玉喜安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243032

建筑能耗占我国总能耗的30%以上,利用建筑自身的被动调节性能提高其热湿调节性能,是实现建筑节能的重要举措。以癸酸、棕榈酸制备相变温度在人体舒适度范围内的癸酸-棕榈酸复合相变材料,采用癸酸-棕榈酸复合相变材料,硅酸四乙酯,钛酸丁... 详细信息

建筑能耗占我国总能耗的30%以上,利用建筑自身的被动调节性能提高其热湿调节性能,是实现建筑节能的重要举措。以癸酸、棕榈酸制备相变温度在人体舒适度范围内的癸酸-棕榈酸复合相变材料,采用癸酸-棕榈酸复合相变材料,硅酸四乙酯,钛酸丁酯作为原材料制备具有热湿调节,空气净化功能的癸酸-棕榈酸/SiO_(2)@TiO_(2)光催化相变微胶囊(简称D-T微胶囊)有利于建筑节能,改善室内空气品质。研究分析了去离子水用量(去离子水与硅酸四乙酯物质的量比),pH值,癸酸-棕榈酸复合相变材料的用量(癸酸-棕榈酸复合相变材料与硅酸四乙酯的物质的量比),钛酸丁酯的用量(钛酸丁酯与硅酸四乙酯物质的量比)以及钛酸丁酯的滴加速度五个影响因素对D-T微胶囊的粒径、物质组成、形貌以及空气净化、热湿调节性能的影响。激光粒度分析结果表明去离子水用量和钛酸丁酯用量对D-T微胶囊的粒径分布有重要影响。过水体系能够有效分散T-D微胶囊,防止其团聚;适量的钛酸丁酯水解产生的TiO_(2)包裹在癸酸-棕榈酸@SiO_(2)表面,从而影响D-T微胶囊的粒径。扫描电镜结果显示,过多的癸酸-棕榈酸复合相变材料用量会造成相变材料的泄露;过快的钛酸丁酯滴加速度影响其水解反应速度,造成TiO_(2)的团聚。X-射线衍射(XRD)分析结果显示,pH值是生成具有光催化性能的锐钛矿相TiO_(2)的关键因素。因此,当控制去离子水与硅酸四乙酯的物质的量比为90∶1,pH值为2,癸酸-棕榈酸复合相变材料用量为0.5,钛酸丁酯用量为0.8,控制钛酸丁酯的滴加速度为20 min完成时可以获得形貌、粒径完整和物相稳定的D-T微胶囊。D-T微胶囊经过6 h对气态甲醛降解试验,其对甲醛的降解率能够达到67.87%;在18~23℃之间有明显的相变温度平台,平台的持续时间约为300 s;当相对湿度为84.34%时,平衡含湿量达到0.1819 g·g^(-1),同时相对湿度为32.78%~84.34%之间的湿容量为0.1613 g·g^(-1)。

关键词：相变微胶囊光催化热湿调节空气净化甲醛

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超声-微波复合场下从铟铁酸锌中强化提铟

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矿冶工程 2024年第2期44卷 88-91,95页

作者：申星梅彭倩柔李乐朱宗建曹发斌武杏荣安徽工业大学教育部冶金减排与资源综合利用重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002

在超声-微波场作用下,对铟铁酸锌(ZnFe_(2-x)In_(x)O_(4))中铟进行强化碱浸。结果表明,铟不能在ZnFe_(2-x)In_(x)O_(4)八面体晶格中大量固溶,最大固溶量约4.0%(质量分数,对应x=0.088);外场对铟浸出的促进作用大小顺序为:叠加超声-微波... 详细信息

在超声-微波场作用下,对铟铁酸锌(ZnFe_(2-x)In_(x)O_(4))中铟进行强化碱浸。结果表明,铟不能在ZnFe_(2-x)In_(x)O_(4)八面体晶格中大量固溶,最大固溶量约4.0%(质量分数,对应x=0.088);外场对铟浸出的促进作用大小顺序为:叠加超声-微波复合场>微波单场>顺序复合场>超声单场;在叠加超声-微波复合场下铟浸出率达56.6%,而超声单场下铟浸出率为30.2%;外场作用下碱浸,将In^(3+)从晶格中释放出来,不会使铁酸锌的八面体晶格坍塌;叠加超声-微波复合场下浸出的In^(3+)较多,样品的晶格常数下降较大,衍射峰强度降低与右移现象明显。

关键词：铟铁酸锌铟复合场超声微波碱浸

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基于大比表面积载体的新型铁基钒钨钛催化剂的制备及脱硝抗硫性能研究

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环境科学学报 2025年第4期45卷 390-400页

作者：吴胜华任天张浩唐刚郭丽娜贾勇钱付平冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 马鞍山243002 安徽工业大学能源与环境学院马鞍山243002 安徽工业大学建筑工程学院马鞍山243002

选择性催化还原脱硝催化剂的性能核心是低温活性与SO_(2)抗性.本文以自制的大比表面积TiO_(2)作为载体,引入铁元素,采用浸渍法制备了新型铁基钒钨钛催化剂.催化转化和抗毒实验结果表明,新型铁基钒钨钛催化剂具有优异的低温脱硝性能和抗S... 详细信息

选择性催化还原脱硝催化剂的性能核心是低温活性与SO_(2)抗性.本文以自制的大比表面积TiO_(2)作为载体,引入铁元素,采用浸渍法制备了新型铁基钒钨钛催化剂.催化转化和抗毒实验结果表明,新型铁基钒钨钛催化剂具有优异的低温脱硝性能和抗SO_(2)中毒特性,其在180℃时即可达到99.1%的转化率,且在持续通入SO_(2)的条件下,催化剂仍可保持85%以上的转化率.通过BET、SEM、XRD、XPS、H2-TPR、NH_(3)-TPD及原位红外对该催化剂理化性质进行系统研究.结果表明,大比表面积的催化剂提供了更多的活性位点,SO_(2)在催化剂表面与NH_(3)/NO竞争吸附生成硫酸盐沉积在活性位点上导致催化活性降低;引入Fe元素后增强了金属阳离子缺电子程度,产生了更多的Lewis酸位点,提高了对NH_(3)的吸附能力,使得SO_(2)的竞争吸附能力减弱.本研究可为低温条件下含硫工业烟气的高效脱硝提供一定的研究基础和理论支撑.

关键词：钒钨钛铁脱硝 SO_(2)抗性低温

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