王婵
,
俞健
,
胡小娟
,
黄彦
新型炭材料
炭膜以其出色的气体分离性能和良好的稳定性受到广泛关注，但其制备难度大、渗透率低、强度差等缺点制约着工业化应用。将炭膜负载于多孔基体材料形成复合膜，是解决这些问题的有效方法之一，但也对基体材料(特别是其表面性能)提出了较高要求，其中，高效、低成本的基体表面修饰技术成为关键。综述紧密结合多孔材料负载型炭膜的特点，从材料选择、常规孔径测量、表面孔径分析、表面修饰工艺等方面对炭膜基体材料进行评述，并依次对炭膜前驱体材料、前驱体涂层、炭化、后处理等关键制备工艺环节进行了总结。
关键词:
复合炭膜
,
多孔基体
,
孔径分析
,
表面修饰
,
炭化
胡小娟
,
严文俊
,
丁维华
,
俞健
,
黄彦
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60636-6
以多孔A12O3陶瓷为基体材料,采用浸渍法担载NiO后用2B铅笔修饰NiO/Al2O3表面,通过化学镀法沉积约5μm厚的金属钯,还原后成功制得Pd/Pencil/Ni/A12O3膜.为进行对比,还制备了未担载镍的Pd/Pencil/Al2O3膜.膜的表面和断面形貌分别采用扫描电镜和金相显微镜观测,膜的透氢动力学通过H2/N2单气体法测试,并以成分为H2 77.8％,CO 5.2％,CO2 13.5％和CH4 3.5％的原料氢测定了膜的氢分离效果.结果表明,未载镍的Pd/Pencil/A12O3膜只具有氢分离作用,而Pd/Pencil/Ni/A12O3膜还可以有效地将钯膜泄漏的CO和CO2转化为甲烷,因而成为双功能型钯膜.这种双功能膜尤其适用于面向质子交换膜燃料电池(PEMFC)的氢气分离,既有效解决了PEMFC对氢燃料中CO格外敏感的难题,又提高了对钯膜缺陷的容忍度,因而延长了钯膜的使用寿命.
关键词:
钯膜
,
氢分离
,
一氧化碳甲烷化
,
双功能
,
镍催化剂
,
质子交换膜燃料电池
胡小娟
,
刘岚
,
罗远芳
,
贾德民
,
程梁
,
胡盛哲
材料研究学报
通过溶胶-凝胶法制备了二氧化硅(SiO2)溶胶,并以含氢硅油(PMHS)为改性剂,对SiO2粒子表面进行疏水化处理,然后在玻璃基片上提拉成膜和加热凝胶化,制备出超疏水PMHS-SiO2涂膜.通过接触角测定、红外光谱、透射电镜、扫描电镜、湿热老化等手段对涂膜的制备条件、结构与性能进行了研究.结果表明,在PMHS/SiO2质量比为1:1、改性时间为4 h、涂膜热处理温度170℃、热处理时间3h的条件下,可制得具有优良超疏水性的PMHS-SiO2涂膜,其水接触角可达163°,滚动角可低至3°-5°,且具有优异的耐湿热老化性能.对改性前后的SiO2溶胶和PMHS-SiO2涂膜的结构形态研究发现,PMHS与SiO2表面产生了化学结合,形成了PMHS-SiO2杂化交联材料;涂膜表面被疏水性PMHS包覆,同时较均匀地分布着许多粒径为50-400nm的微米-纳米双重粗糙度的微凸体,这是产生优异的超疏水性能的主要原因.
关键词:
无机非金属材料
,
功能材料
,
超疏水涂膜
,
溶胶-凝胶法
,
二氧化硅
,
含氢硅油
,
接触角
魏磊
,
俞健
,
胡小娟
,
黄彦
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13334
以多孔不锈钢片为基体、以氧化铝粉体(平均粒径0.5μm)为膜材料,用三种工艺制备了Al2O3/不锈钢微滤膜.采用扫描电子显微镜和金相显微镜分别对样品表面和断面形貌进行了表征,用毛细流动法测定了Al2O3/不锈钢膜的孔径分布,并通过超声震荡法考察了膜的附着力.研究表明,在基体与氧化铝涂层间预洗引入一层不锈钢细粉作为过渡层再进行共烧结,有效地解决了Al2O3膜层易于剥落的问题,并成功制备了Al2O3/不锈钢复合微滤膜,膜厚为40～50 μm.该不锈钢粉末过渡层不仅可以修饰基体表面,还能够缓冲Al2O3层在热处理过程中产生的热膨胀和烧结收缩应力,并对Al2O3层和不锈钢基体产生粘结作用,提高了膜的附着力.本工作所采用的共烧结法既简化了制备工艺,又节约了能源.共烧结温度是影响膜附着力与孔径分布的关键因素,经1100、1150、1200和1250℃共烧结,所制备的Al2O3/不锈钢膜平均孔径为0.2、0.3、0.5和3.9 μm,其纯水通量分别为3.8、4.1、6.9和20.5 m3/(m2·h·bar).
关键词:
Al2O3/不锈钢微滤膜
,
烧结应力
,
过渡层
,
共烧结
丁其杰
,
韩长喜
,
刘生福
,
王红
,
陈慧丽
腐蚀与防护
通过对采油五厂胡五块生产系统腐蚀因素调查,摸清了胡五块腐蚀原因是产出液中Cl-,HCO3等强腐蚀性离子含量高,同时含有一定量的CO2(最高达4.68％),并含硫酸盐还原菌(SRB),从而形成弱酸性腐蚀水体.经向套管中注入KY-2高效缓性剂(加药浓度100 mg·L-1)后,腐蚀速率由0.0970mm·a-1降为0.0215 mm·a-1,总铁值由38.1 mg·L-1降为16.5 mg·L-1,治理后减少腐蚀作业5井次,取得较好的防腐蚀效果.
关键词:
腐蚀因素
,
缓蚀剂
,
综合治理
,
现场试验
,
采油五厂
魏超贤
,
张凰
,
张迪
,
杨晓磊
新型炭材料
随着纳米碳管(CNTs)的广泛应用,其不可避免地进入环境中,天然有机质与CNTs的相互作用增大了CNTs的分散性,可能带来更大的环境风险.本研究系统考察了溶解胡敏酸(HA)对CNTs的悬浮效果,发现随着悬浮次数的增加,HA的累积吸附量不断增大,而CNTs的悬浮量先增加后减少,表明CNTs确实存在分级悬浮的现象.通过透射电子显微镜和热重分析对高悬浮量和低悬浮量的CNTs进行表征发现,高悬浮量的CNTs相比低悬浮量的CNTs短且碎,说明具有较多缺陷的CNTs可能是易悬浮的部分;尽管高悬浮量的CNTs对HA的累积吸附量较低,但其较早的出现了明显的失重平台,具有较差的热稳定性.两方面的证据可以证实CNTs自身性质的差异是其分级悬浮的控制性因素.
关键词:
纳米碳管
,
分级悬浮
,
透射电镜
,
热重分析
王子维
,
杨言辰
,
韩世炯
,
张国宾
黄金
doi:10.11792/hj20140306
胡家峪铜矿床大地构造位置处于华北克拉通中部造山带南缘的中条山地区，矿床主要赋存于古元古界中条群篦子沟组含碳片岩、不纯大理岩和硅质钠长岩等岩石中，次为余家山组白云石大理岩中。对矿区内的含矿岩系进行了全岩地球化学测试分析，主量元素特征表明矿区内的含矿岩系均表现出富镁、富铝的特征；微量元素特征显示，所有样品均呈现出Nb、Ta、Ti负异常的现象，显示出与俯冲带岩浆地球化学类似的特征；稀土元素特征显示出一定程度的轻重稀土分馏，轻稀土富集，所有样品都表现出不同程度的铕负异常，表明这些含矿岩系形成于还原沉积环境中。研究认为，胡家峪铜矿床的成矿构造背景为俯冲后形成的弧后盆地；容矿岩石与国内典型热水喷流矿床相比，在地球化学特征方面有一定相似之处。因此，胡家峪铜矿床应为热水喷流沉积矿床。
关键词:
中条山
,
胡家峪铜矿床
,
地球化学
,
热水喷流沉积矿床
王琳
,
田路萍
,
李芳芳
,
吴敏
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016081902
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对人类健康和生态环境的危害近年来备受关注,有关PAHs在DOM上吸附特征的研究已有大量报道.但DOM构成成分的复杂性给PAHs与DOM相互作用的研究工作带来了困难.将DOM分离为不同化学结构和元素组成的组分,并分析其不同组分对与PAHs相互作用的具体贡献十分必要.本研究利用离子交换树脂将胡敏酸(Humic acid,HA)按照疏水性和酸碱性分离为不同组分,使用透析平衡法确定不同结构的HA与菲(PHE)的结合平衡常数,并对结合后样品进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析.结果显示,HA组分中的极性和脂肪族含量对PHE在HA上的结合有重要影响和不同的贡献机制.疏水性HA组分对PHE的结合亲和力高于亲水性HA组分,疏水性中性组分(HoN)与PHE之间的结合系数最高,亲水性酸性组分(HiA)对PHE在HA上的结合贡献最少,HoN对PHE的环境风险有重要影响.研究中首次通过对结合前后不同有机质组分的FTIR光谱图的对比分析,进一步证明脂肪族是HA中与PHE发生相互作用的主要组分.
关键词:
胡敏酸
,
离子交换树脂
,
多环芳烃
,
吸附
,
疏水性中性组分(HoN)
刘国晖
钢铁
阐明了小锻比锻造的概念,首次提出平面变形化的原理及纵向锥面砧可实现小锻比锻造.应用纵向锥面砧还可实现无横向拉应力锻造,提高轴类锻件的横向力学性能.小锻比锻造新工艺具有广阔的应用前景.
关键词:
平面变形化
,
纵向锥面砧
,
无横向拉应力
,
横向力学性能
