周湘文
,
朱跃峰
,
宋鹏程
,
刘长洪
,
熊国平
,
梁吉
,
董建令
,
于溯源
高分子材料科学与工程
将碳纳米管(CNTS)及其它配合剂制成悬浮液,与丁苯胶乳共混,然后利用喷雾干燥法制备CNTs/粉末丁苯橡胶复合材料,检测其热学性能,并进行相应的理论分析.结果表明,随着CNTs加入量的增加,橡胶复合材料的热分解温度逐渐增加,CNTs/胶复合材料的热导率逐渐提高,当CNTs/体积百分比舍量约为22%,即CNTs/加入量为60 phr时,与纯胶样品相比,复合材料的热导率提高近1倍.理论分析表明,由于CNTs自身的弯曲和缠绕以及混酸氧化对CNTs自身导热性能的破坏,复合材料热导率的实测值与理论计算值存在一定差距.
关键词:
碳纳米管
,
丁苯橡胶
,
喷雾干燥法
,
热导率
,
热稳定性
胡娟
,
杨小勇
,
吕雪峰
,
齐炜炜
,
于溯源
,
吴国是
,
徐景明
工程热物理学报
本文从量子化学角度研究了在含铬物质焚烧的反应中CrO3+H2(←→)CrO2+H2O反应机理.通过Gaussian 98软件计算,优化得到各反应物质的几何结构以及体系的内部反应路径,得出该反应体系为两步反应:首先由CrO3+H2经过一个过渡态生成中间体HCrO3+H,然后由中间体HCrO3+H经过一个过渡态生成CrO2+H2O.通过反应物和产物的活化能比较,得出该反应体系更易于正向反应发生.
关键词:
铬
,
反应路径
,
过渡态
,
活化能
,
Gaussian98
胡娟
,
杨小勇
,
于溯源
,
吴国是
,
徐景明
工程热物理学报
含铬废物在高温下与空气中氧发生燃烧反应,形成多种铬的氧化物,不同价态铬氧化物的毒性有较大差异,其中六价铬剧毒具有极强的致癌作用.Kashireninov和Fontijn(1998)在B.B.Ebbinghaus(1993,1995)研究基础上,通过热力学平衡分析给出了Cr-O-H-Cl-C燃烧系统中可能的铬氧化化学反应.本文从量子化学角度研究了其中CrO2OH+O→CrOOH+O2反应机理.通过Gaussian 98软件在B3LYP/6-311++G(d,p)模型化学水平上,优化得到各反应物质的几何结构、内部反应路径及经过零点能校正后的各驻点能量.采用过渡态理论计算标题反应CrO2OH+O→CrOOH+O2在1.01325×105Pa下反应速率常数为k(T)=4.37×10-17Texp(-7641.17/T)cm3·mol-1·s-1.
关键词:
铬
,
反应路径
,
过渡态
,
活化能
,
Gaussian98
于溯源
,
吕雪峰
工程热物理学报
用实验方法研究了铬在层流氢/空气预混火焰中的氧化行为.首先把铬以蒸汽状态添加到火焰中,就保证了铬完全没有被氧化.在燃烧过程中产生了Cr2O3颗粒和其它气态铬的金属氧化物.对预混火焰中样本的分析表明,起初随着与燃烧器的距离增加,六价铬的数量也增加;当与燃烧器的距离增大到一定值时,六价铬的数量就开始减少,直至5%.
关键词:
氢/氧预混火焰
,
铬
周湘文
,
朱跃峰
,
熊国平
,
隋刚
,
梁吉
,
于溯源
材料科学与工艺
为研究机械混炼对碳纳米管(CNTs)/粉末丁苯橡胶(SBR)复合材料性能的影响,从而获得性能优异的CNTs/SBR复合材料,联合采用喷雾干燥法和机械混炼法,制备高填充量CNTs/SBR复合材料.将喷雾干燥法制备的CNTs/粉末SBR复合材料在开炼机上机械混炼,对比分析混炼前后试样的物理和力学等相关性能,并对其微观形貌进行检测.结果表明,机械混炼使CNTs获得进一步的分散,与SBR基体间作用力得到增强,与混炼前相比,混炼后试样的玻璃化转变温度、交联度和常规力学性能均得到提高.当CNTs加入量为50 phr时,混炼后复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别为13.1 MPa和39.8 kN/m,比混炼前试样分别提高了约80%和20%.
关键词:
碳纳米管
,
丁苯橡胶
,
喷雾干燥法
,
力学性能
于晓丽
,
杨小勇
,
叶萍
,
王捷
,
于溯源
工程热物理学报
本文利用乙炔-空气预混火焰研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)的合成,采用涂覆有二茂铁或硝酸镍催化剂的探针在预混火焰中采样,用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对碳纳米材料(CNTs)的形貌和结构进行了表征.结果表明在乙炔-空气预混火焰中,二茂铁和硝酸镍均能够成功合成竹节状多壁碳纳米管,严物中处发现了碳纤维(CNF)、巴基葱(bucky onion)和碳黑等物质.二茂铁催化生成的碳纳米管管径大于硝酸镍催化生成的碳纳米管的管径;在乙炔-空 气散火焰和甲烷-空气扩散火焰中硝酸镍所催化合成的碳纳米管管径相近,说明碳纳米管的管径受催化剂颗粒尺寸的影响较大.研究表明探针在火焰中停留的时间和保护气体也会影响碳纳米管的合成.
关键词:
火焰合成
,
乙炔-空气预混火焰
,
多壁碳纳米管
,
催化剂
张晓峰
,
杨小勇
,
齐炜炜
,
于溯源
工程热物理学报
碳纳米管是一种新型的碳材料,其合成方法多种多样.燃烧法是一种新兴的合成方法,燃烧过程提供用于碳纳米管生长的高温环境,同时也提供足够的烃原料.目前,用于合成碳纳米管的原料包括气体燃料和液体燃料,火焰类型主要有层流扩散火焰、逆流扩散火焰和预混火焰等.影响炭纳米管火焰合成的因素主要有气体成分,温度,催化剂,燃氧比和采样条件.我们采用甲烷扩散火焰用于实验研究炭纳米管的合成条件.实验系统包括扩散火焰喷嘴,混和段,质量流量计,取样探针和基板,气源.内径5 mm的喷嘴与内径100 mm的钢筒同轴.实验测得在气量为0.20 SLM时火焰高度为3.5 cm.涂覆有催化剂的基板水平朝下置于火焰中采样,并将采集的样品进行电镜分析.本文还对燃烧法合成碳纳米管的机理进行了分析.
关键词:
碳纳米管
,
燃烧合成法
,
机理
吕雪峰
,
于溯源
,
杨小勇
,
胡娟
,
吴国是
工程热物理学报
本文用量子化学密度泛函UB3LYP方法,在6-311++G** 基组水平上研究了含铬固体废物焚烧过程中CrOH+H→CrO+H2的微观反应机理.在相同理论水平上用内禀反应坐标理论(IRC)对最小能量途径进行计算,并进行了详细的讨论.分别计算了正、逆反应的活化能.采用经典过渡态理论计算了正、逆反应的反应速率常数.
关键词:
铬
,
内禀反应坐标理论(IRC)
,
速率常数
吕雪峰
,
于溯源
工程热物理学报
为研究含铬废物在焚烧过程的氧化行为,用Gaussian 98软件计算了七个气态铬氧化物和氢氧化物从200 K到6000 K的热力学参数,焓差和熵.并对燃氧比分别为0.95,0.80和0.60的三个焚烧工况进行了热力学平衡分析,火焰温度从800K到2500K.计算结果表明,随着燃氧比的降低,高温下六价铬的含量增加,在2100K左右达到最大值.
关键词:
铬
,
热力学参数
,
热力学平衡
