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表面修饰碳纤维负载铱催化剂的结构调控及其催化行为

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.003

以电化学改性和化学改性的碳纤维(CF)为载体制备了负载铱催化剂,通过考察催化剂在甲醇低压羰基化合成醋酸反应中的催化性能,研究了 CF 表面处理条件对负载铱催化剂性能的影响.XPS测试结果表明,阳极氧化后碳纤维表面出现 O、N 元素,氧化时间由2 min增加到5 min,O/N原子比例提高,在随后的负载铱催化剂中,铱的负载量由2．17％增加到4．88％,且双齿配位铱的比例较单齿配位铱增加,对醋酸的选择性由20％提高到30％.对阳极氧化后的CF,分别通过表面羟基缩合引入具有配位基团的 N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷后,由于配位基团数量的增加,铱的负载量分别提高到4．49％和6．43％,同时,单齿配位铱/双齿配位铱的比例增大,由于其分子链结构的柔性,明显改善了固载铱的化学微环境,催化剂对醋酸的选择性分别提高到72．5％和77．8％,表现出良好的催化活性和选择性.

关键词: 碳纤维 , 表面修饰 , 阳极氧化 , 硅烷化反应 , 负载铱催化剂 , 甲醇羰基化 , 醋酸

硼钙石强化转炉钒渣氧化焙烧的研究

陶长元 , 于永波 , 刘作华 , 杜军 , 范兴

钢铁 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.04.002

转炉钒渣含有TiO2 、Al2O3和硅酸盐,物料焙烧过程容易形成包裹钒铁尖晶石相,不利于低价钒的氧化转化,降低熟料钒化合物的浸出率.试验通过采用硼钙石作为添加剂,改善转炉钒渣钙法焙烧性能.结果表明,硼钙石可有效破坏含钒尖晶石相外层的硅酸盐,强化转炉钒渣钙法焙烧物相转化,从而降低焙烧过程温度,节约能耗.

关键词: 提钒 , 转炉钒渣 , 焙烧 , 硼钙石

减压膜蒸馏法分离偶氮染料废水的研究

陶长元 , 刘作华 , 杜军 , 刘仁龙 , 孙大贵

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.01.017

采用减压膜蒸馏过程,实验研究了0.22 μm的疏水性聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜处理偶氮染料废水的可行性.实验研究了进料温度、进料浓度、进料流速、冷侧压力对膜通量及截留率的影响.实验结果表明,在所研究的工艺条件范围内,进料温度、进料流速的提高和进料浓度、冷侧压力的降低有利于膜通量增大;进料温度的提高和进料浓度、进料流速、冷侧压力的降低使截留率增大.降低膜面的水蒸气汽化的表观活化能是提高膜通量的重要措施.

关键词: 减压膜蒸馏 , 甲基橙水溶液 , PTFE微孔膜

超声波-减压膜蒸馏组合技术处理甲基橙溶液的研究

刘仁龙 , 陶长元 , 胥江河 , 刘作华 , 杜军

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2006.06.013

将超声波与减压膜蒸馏技术相结合,采用聚丙烯(PP)中空纤维膜,研究了超声波促进作用下减压膜蒸馏法处理高浓度甲基橙溶液的分离性能.实验结果表明,超声波有利于减轻减压膜蒸馏过程的膜污染,提高分离性能;进料甲基橙溶液浓度600 mg/L时,超声波提高减压膜蒸馏过程的膜通量达44.87%;同时,超声波-减压膜蒸馏组合技术较减压膜蒸馏过程有更大的COD去除率.

关键词: 聚丙烯中空纤维膜 , 甲基橙 , 减压膜蒸馏 , 超声波

模板法制备纳米无机物/聚合物复合膜研究进展

曹渊 , 陶长元 , 杜军 , 刘作华 , 张丙怀

材料导报

模板合成法制备复合膜具有工艺简便、结构可控、能耗低等优点.聚合物和无机物在纳米水平上的复合,将使各自的优势得到充分体现.纳米无机物/聚合物复合膜在膜分离、传感、非线性光学、电磁功能材料等方面具有非常广阔的应用前景.综述了模板合成法制备纳米无机物/聚合物复合膜的研究进展,指出了存在的问题和发展方向.

关键词: 模板合成法 , 膜制备 , 复合膜 , 进展

CeO 2/环氧树脂复合材料制备及其耐电化学腐蚀行为研究

陈佳 , 刘作华 , 范兴 , 唐金晶 , 陶长元 , 杜军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.04.007

CeO 2填充环氧树脂，并用偶联剂 KH560对CeO 2进行表面改性，通过溶液混合法制备 CeO 2/环氧树脂复合材料.分别通过拉曼光谱仪、紫外漫反射光谱仪、场发射扫描电子显微镜和电化学工作站对CeO 2/环氧树脂复合材料的微观结构和电化学防腐性能进行测试.结果表明，表面改性的 CeO 2在环氧树脂基体中具有更好的分散性；所制备的改性后 CeO 2/环氧树脂复合涂层对镀锌板附着力达到1级；与水接触角达到82．5°；电化学防腐性能测试中其浸泡30 min阻抗值在109Ω·cm2以上，浸泡7 d 阻抗值基本保持在107Ω·cm2左右，高于未改性的 CeO 2制备的复合材料和普通环氧树脂材料.改性后 CeO 2/环氧树脂复合材料的附着力、疏水性和化学防腐性能明显优于未改性的 CeO 2制备的复合材料和普通环氧树脂材料.

关键词: CeO2 , 环氧树脂复合材料 , 偶联剂 KH560 , 表面改性 , 防腐性能

减压膜蒸馏分离含Cr(VI)水溶液的实验研究

杜军 , 刘作华 , 陶长元 , 张胜涛 , 徐楚韶 , 汤忠红

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2000.03.004

采用标称孔径为0.22 μm的聚偏氟乙烯微孔膜,对减压膜蒸馏法分离Cr(VI)水溶液进行了实验研究,探讨了进料浓度和pH值对膜分离性能的影响.得到的最佳工艺条件为:冷侧真空度0.096 MPa、进料温度60 ℃、进料流速60 L/h.在该工艺条件下膜具有良好的分离性能,此时,膜通量为34.52 kg/(m2.h),截留率为99.25%.结果表明,Cr(VI)水溶液经减压膜蒸馏技术处理后,能达到0.5 mg/L的国家Cr(VI)控制浓度排放标准.

关键词: 聚偏氟乙烯微孔膜 , 减压膜蒸馏 , Cr(VI)水溶液 , 分离

导电聚合物复合透膜的研究进展

陶长元 , 郑婵娟 , 杜军 , 刘作华

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2002.01.013

导电聚合物复合透膜具有良好的力学性能和独特的电化学性质,是一类新型的分离膜,已在膜分离技术、分子水平上的识别与控制等领域显示出了广阔的应用前景.本文介绍了导电透膜的合成制备方法、形态结构和分离机理,并对导电聚合物复合透膜的性能与结构研究进展以及在液体分离、气体分离方面的应用研究进行了综述.

关键词: 导电聚合物 , 复合透膜 , 膜分离

氧化铈对氯丁橡胶性能的影响?

孙大贵 , 李雪 , 刘作华 , 杜军 , 范兴 , 陶长元

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.06.003

采用硬脂酸对氧化铈(CeO2)进行表面改性,并分别将CeO2和改性CeO2掺混到氯丁橡胶(CR)中,制得CeO2/CR和改性 CeO2/CR 复合材料.通过SEM、FT-IR、XRD 对改性 CeO2的结构进行了表征,研究了 CeO2/CR 和改性 CeO2/CR 复合材料的硫化性能、力学性能、耐老化性能和热稳定性.结果表明,改性 CeO2的晶型结构未发生改变并在其表面生成了硬脂酸铈盐.与添加未改性 CeO2相比,添加改性CeO2使CR的正硫化时间缩短了9．7％,CR 的力学性能、耐老化性能和热稳定性有不同程度的提高.

关键词: 硬脂酸 , CeO2 , 氯丁橡胶 , 硫化性能 , 力学性能 , 耐老化性能

BBr3改性氯丁橡胶硫化性能的实验研究

刘作华 , 曾凤娟 , 杜军 , 范兴 , 左赵宏 , 陶长元

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.16.023

氯丁橡胶(CR)分子主链的双键碳原子上连接有极性氯原子,抑制了双键活性和反应能力,导致CR硫化活性降低,硫化相对困难.采用溶液法,以三溴化硼为溴化剂,引入键能较低的碳溴键,溴化改性氯丁橡胶,提高橡胶的硫化活性.结果表明,CR分子链中α-H被溴取代,其门尼粘度ML(1+4)值较溴化前提高了3.06％,焦烧时间较溴化前缩短了57％,正硫化时间缩短了8.8％,经BBr3改性后的氯丁橡胶,其硫化速度加快.

关键词: 氯丁橡胶 , 溴化改性 , 门尼粘度 , 硫化 , 焦烧时间

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