纳米TiO_2在水溶液中的分散改性研究

采用沉降试验法研究纳米粉体浓度、分散剂用量、偶联剂用量、超声时间等因素对纳米TiO_2粉体在水溶液中分散程度的影响。结果表明:随着改性条件的变化,纳米TiO_2在水溶液中分散效果和稳定性均存在一较优范围,综合分析选择水溶液中纳米TiO_2的质量分数为2%、P-19分散剂的质量分数为0. 5%～1. 0%、KH-570硅烷偶联剂的质量分数为2%、10 min超声分散作为改性条件能够起到较好的分散效果。     

碳纤维在水泥基体中的分散性研究

研究了分散剂甲基纤维素(MC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)的掺量、浓度及黏度对碳纤维在水中分散性的影响,利用硅粉的填充效应和分散效应,实现了碳纤维在水泥基体中的均匀分散.借助SEM扫描电镜,分析了不同配比的碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)试样的断口形貌.试验表明,HPMC对碳纤维的分散性优于MC,当HPMC和硅粉双掺、且HPMC水溶液质量分数为0.4%、硅粉掺量为10%时,碳纤维在水泥中的分散效果最佳.     

磁性壳聚糖纳米材料对水中Cu(Ⅱ)吸附性能的研究

利用壳聚糖制成的纳米零价铁磁性壳聚糖(nZVI-MCS)材料。通过磁滞回线分析了该材料的超顺磁特性,运用透射电子显微镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对其理化性质进行表征,同时探讨了溶液pH值、反应时间和初始Cu(Ⅱ)质量浓度等因素对吸附效果的影响以及nZVI-MCS对水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附动力学分析。表征结果显示,纳米粒子的饱和磁化强度是59.50 emu/g;nZVI-MCS成功负载了α-Fe,且颗粒近似球形,呈团聚状。实验结果表明,nZVI-MCS)在pH为5时表现出较好的吸附性能。nZVI-MCS对Cu(Ⅱ)的吸附与二级动力学模型拟合度较好。吸附符合Langmuir和Freundlic吸附等温线模型,且在25℃下吸附58.80 mg/g。利用磁铁对溶液中磁性壳聚糖纳米粒子进行回收,回收率达到78.9%。因此,nZVI-MCS作为吸附剂能用于去除水中Cu(Ⅱ)。     

复合纳米二氧化钛的制备及光催化降解罗丹明B

以Ti(OC4H9)4和Si(OC2H5)4为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2-SiO2复合材料.通过光催化降解罗丹明B实验,确定制备纳米TiO2-SiO2复合材料的最佳条件,即Ti:Si=1:0.5,煅烧温度为500℃,制备溶胶pH取5～6.通过SEM测试,发现纳米复合材料的基本粒子为分散均匀的球形颗粒状结构;XRD分析结果表明,复合材料中TiO2主要以锐钛矿晶型存在,颗粒粒径在10～30 nm.光催化降解实验表明,按照最佳条件制备纳米TiO2-SiO2复合材料的光催化降解效果较好,在日光照射90min后,对罗丹明B的降解率可以达到100%.     

基于表面能的纳米熟石灰改性沥青的黏附特性研究

采用表面自由能方法评价不同纳米熟石灰(NHL)改性沥青结合料的黏聚、黏附和配伍性以及沥青类型和集料类型的影响,评价纳米熟石灰改性沥青在集料表面的抗水剥离能力。结果表明纳米熟石灰的添加明显提高了沥青结合料的表面自由能参数及其分量,进而提高沥青的黏聚、黏附和与集料的配伍作用;当纳米熟石灰掺量高于1%时,其对沥青/集料体系的黏附作用提升幅度下降,建议纳米熟石灰的掺量为1%(占沥青的质量分数)。     

超高分子量聚丙烯酰胺的合成

研究水溶液中丙烯酰胺(AM)与丙烯酸钠(AANa)在新型氧化还原剂体系引发下,共聚合合成超高分子量聚丙烯酰胺(PAM)的方法.在单因素考察的基础上,通过正交设计实验确定了聚合反应在引发温度30℃时最佳工艺条件:单体质量分数45%;pH值9.5;氧化剂用量100 mg/L;还原剂用量200 mg/L;丙烯酸钠与丙烯酰胺单体配比1∶3.该条件下制得聚丙烯酰胺分子量为2.2×107;固含量89.0%;水解度25.7%;过滤比1.32.     

超高分子量聚丙烯酰胺的合成

研究水溶液中丙烯酰胺(AM)与丙烯酸钠(AANa)在新型氧化还原剂体系引发下,共聚合合成超高分子量聚丙烯酰胺(PAM)的方法.在单因素考察的基础上,通过正交设计实验确定了聚合反应在引发温度30℃时最佳工艺条件:单体质量分数45%;pH值9.5;氧化剂用量100 mg/L;还原剂用量200 mg/L;丙烯酸钠与丙烯酰胺单体配比1∶3.该条件下制得聚丙烯酰胺分子量为2.2×107;固含量89.0%;水解度25.7%;过滤比1.32.     

聚酯纤维水泥稳定碎石力学性能试验研究

为进一步研究聚酯纤维水泥稳定碎石(polyester fiber cement-stabilized macadam,PETCSM)的力学性能,通过混合料拌合试验,确定纤维分散性较优的PETCSM混合料拌合方法,并进行力学性能试验测试,分析纤维的质量分数、直径对CSM抗压强度、抗压回弹模量等力学性能指标影响的变化规律及作用机理。结果表明:随着聚酯纤维的质量分数的增加,PETCSM抗压强度先增加后减小,最大增幅达9.95%,抗压回弹模量整体呈下降趋势;在聚酯纤维的质量分数不变的情况下,随纤维直径的增加,抗压强度递减,抗压回弹模量没有显著变化。兼顾无侧限抗压强度及抗压回弹模量两个力学性能指标综合最优,则纤维的最佳质量分数约为0.7‰,直径为20μm。     

SBR改性乳化沥青性能影响因素分析

针对微表处用改性乳化沥青的性能影响因素进行研究。结果表明:皂液pH值影响乳化剂的溶解和分散效果,对应条件的最佳pH为2.0;稳定剂能够增强沥青的流动性和储存稳定性,最佳掺量为0.2%;随着乳化剂掺量的增加,沥青标准黏度逐渐降低,掺量为2.0%时的黏韧性和韧性最大;国产SBR胶乳改性剂最佳掺量为2.5%~3.0%。     

Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂对柴油机碳烟的催化燃烧性能影响

为了验证Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂对碳烟的催化燃烧性能的影响,采用柠檬酸络合法和溶胶-凝胶法制备了一系列不同锰、铈摩尔比的x Mny Ce/γ-Al_2O_3(x=4,6,8,10,y=10)催化剂,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和透射电子显微镜对其性能进行表征,结果表明,MnO_2和CeO_2的粒径变化范围为5~20 nm。Mn在催化剂中主要以MnO_2出现,当x≥6时,有部分Mn2O3分散在催化剂表面。当x=8时,CeO_2晶粒尺寸和分散性最好。通过热重分析仪评价了催化剂对碳烟燃烧性能的影响。试验结果表明:随着x的增加,催化剂的T10温度呈现先降低后升高的趋势,8Mn10Ce/γ-Al_2O_3催化剂的T10温度最低,为320.9℃,可以显著降低碳烟的起燃温度,具有最好的碳烟催化燃烧性能。