以上内容摘取自《介孔材料SBA-15在纺织品芳香整理中的应用.pdf》，若想查看原文格式，请如果您觉得不放心或未尽人意，请复制链接到电脑端访问（同时支持支付宝和微信支付）。您所在位置： &
&nbsp&&nbsp
基于SBA-15模板法合成钴基氧化物纳米线和其相关性能研究.pdf69页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：50 &&
你可能关注的文档：
··········
··········
江苏大学硕士学位论文 P123 为模板，正硅酸四乙酯为硅源，酸性条件下合成介孔分子筛
面进行修饰，以实现保护外表面和调节孔径、改性内表面的目的。以
P123为模板合成的SBA．15，采取先修饰后除模板的方式，可以对其
进行外表面修饰，实现保护模板外表面硅羟基的目的，然后对外表面
修饰的SBA一15进行锻烧除去P123，然后再进行接枝，可以实现对其 内表现进行修饰的目的。采用多种表征方法对其形貌和性质进行表
征，研究其修饰机理。
不同的有机硅烷偶联剂修饰过的SBA一15介孔分子筛为模板，在其有
模板后成功地合成了两种不同直径的C0304纳米线。采用XRD、SEM、
进行了表征和分析。XRD和HRTEM结果表明所得两种不同直径的
C0304纳米线结晶性都很好。同时我们还将所得直径较小的的C0304
纳米线作为锂离子电池的正极材料，测试了其电化学等方面的相关性 mAh
能。结果表明所得C0304纳米线电极的首次放电容量为1107 g一。 mAh
此外，C0304纳米线电极的第二次放电容量为602 g一，20次循 mAh
环后，其放电容量保持在400 g一。
用介孔分子筛SBA一15中的孔道为模板，通过对SBA一15内外表面
有意识地进行各种不同的修饰以提高其化学反应活性，成功地在其有 摘要
序排列的纳米孔道中生长NiC0204纳米线，并探讨了烧结温度对产品
手段对样品的形貌和微结构等进行了表征和分析。，结果表明，在
到了相同的结果。同时，我们还对其进行了磁性方面的测试，磁性测
NiC 在室温下具有铁磁性。
关键词：SBA．15，模板法，C0304，NiC0204 摘要 ABSTRACT Transitionmetaloxideshave in importantapplicationmanyfields，
becauseoftheir redox and structural unique
propertiesphase ofnanosciencehas new
characterist
正在加载中，请稍后...您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
介孔二氧化硅SBA-15形貌控制合成.pdf77页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：200 &&
你可能关注的文档：
··········
··········
中文摘要 中文摘要 介孔氧化硅材料是一种新颖的纳米结构材料，由于其在催化、分离、纳米
技术、传感器等领域具有广泛的应用前景，而成为材料研究领域的一大热点。
介孔材料的有效应用不仅与其内在的结构相关，更与其宏观形态、微观形貌密
切联系。因此，介孔材料的形貌研究是其研究领域的一大热点。与MCM．41相
比，SBA．15具有良好的水热稳定性，显著的大孔径和部分连通主介孔孔道的微
孔，在当前有序介孔材料研究领域里引起了广泛重视。本论文基于有机／无机自
组装体系，通过探索合适的合成方法，制备了几种具有特定形貌的介孔二氧化
技术，研究了合成的介孔二氧化硅SBA．15的介观结构和宏观形貌。 本文系统的研究了制备介孔二氧化硅SBA．15的经典的合成体系：P123／HCl ／H20／TEOS，通过改变反应条件，包括改变硅源，酸度，温度，搅拌条件等，
或者加入金属离子，共表面活性剂等，来制各并考察了产品的形貌和结构。其
中，我们制得了： 1 交叉片，它的介孔孔道垂直于片并且呈现规则的六方排列，孔径分布很
窄。产品呈交叉生长，有效地阻止了产品的堆积；其片状形貌和垂直孔道，有
利于物质的传输。 2 空心片，介孔孔道平行于片排列，其生成机理类似于硬模板机理，其片
状结构的硬模板 CTAB／Sn2+／P123 首先在反应体系中生成，进一步和硅源相互
限制生长，得到空心片结构； 3 项链状产品，在搅拌速度为650 rpm时得到的，并且同一反应体系下不
同搅拌速度下合成了塔状产品，静止条件下，合成了小六方片结构单元沿水平
方向排列的大花片。 4 短棒，部分短棒呈现弯曲，应用合成短棒的反应体系，通过降低硅源量
制备了纤维产品；通过
正在加载中，请稍后...活塞是广泛用于工、农业和交通运输业的内燃机重要部件，在其服役过程中承受较高温度下的交变应力和摩擦力。因而要求其具有较高的高温强度、热机械疲劳强度、耐磨性和热稳定性。该项目研制的铝基复合材料内燃机活塞，是将碳化硅(SIC)陶瓷颗粒通过搅 拌工艺均匀分散于铝合金熔液中，而后铸造出复合材料活塞毛坯，再经过热处理和机加工制作活塞成品。与传统的铸造铝合金活塞相比，铝基复合材料活塞的热强度高、耐磨性能好、热膨胀系数低，具有较好的工作特性和较长的服役寿命。活塞是量大面广的内燃机部个，随着国民经济的迅速发展，对内燃机及其配件的需求量也随之增大。该项目所研究的活塞制备工艺适于工业化生产，采用该工艺制备整体铝基复合材料活塞具有广泛的推广应用前景。
实验研究硅粉颗粒在声场流化床内的流化情况。结果表明声场的加入能够有效改善硅粉颗粒的流化状况，随着声压级增大，临界流化速度降低；声音频率的变化对临界流化速度影响比较复杂，频率变化对小粒径颗粒影响大，随粒径增大，它的影响变小；分析表明颗粒自团聚会造成实测临界流化速度与理论计算值不同。
该文通过对采用半因态搅拌熔炼－挤铸造工艺制备的ＳＩＣ＜，Ｐ＞／ＡＬ－合金复合材料室温拉伸性能的研究，分析了该种复合材料屈服强度和极限强度的原因。对颗粒增强复合材料的位错度增强和亚晶结构细化强化和机理进行了探讨；同时，采用扫描电子显微镜对材料的拉伸断口进行了观察，发现复合材料及未增强基体合断裂虽均属于塑性断裂与脆性断裂的混合型模式，但随着ＳＩＣ颗粒在复合材料中的体积分数增加，脆性断裂特征更为显著。
以硅胶颗粒作为载体,溶胶-凝胶法制备含钛溶胶并在硅胶上浸渍制备负载型TiO光催化剂,并用Ag对其进行改性,研究光催化降解甲基橙废水。在光催化反应器中考察了催化剂浸渍次数、催化剂投加量等对含甲基橙废水的脱色影响。结果表明,成胶温度、浸渍次数以及光催化剂投加量都对光催化处理甲基橙废水有影响,而且研究表明甲基橙的光催化降解过程符合拟一级反应动力学模型。
随着经济的发展,水资源问题日益突出,已经成为制约社会和经济发展的关键因素之一.该文主要针对城市生活污水的强化一级处理而研制出了一种新型混凝剂多元聚硅氯化铝铁.这种混凝剂是以铁铝为辅,以纳米硅颗粒为主的一种新型、高效、廉价的混凝剂.通过控制硅酸的聚合度将硅颗粒直径控制在20~100NM,然后将铝盐大分子或铁铝大分子接枝在其表面,使聚硅酸参与铝盐和铁盐的水解过程,发挥聚硅酸的吸附作用和聚合阳离子的架桥作用.同时,加入超微粉吸附剂如粉末活性炭、活性粘土、硅藻土等,发挥其协同作用.我们主要从PH值、温度、盐基度、二氧化硅含量等方面研究了对这种新型混凝剂的影响因素.通过反应条件的比较和优化,确定了最佳的反应条件和工艺路线.结果表明,在硅酸聚合过程中将PH值控制在4~5、二氧化硅含量控制在0.5~2.5％、氧化铝含量为8~10％,氧化铁含量为2~4％,混凝剂具有最佳的混凝性能.另外,考查了盐基度对这种新型混凝剂的性能影响以及混凝剂的适用性.我们以曲阳污水厂的生活污水为研究对象,将这种混凝剂与常规的聚铝、聚铁、硫酸铝等混凝剂进行了比较,结果表明这种混凝剂无论从混凝性能、所产生的污泥量、经济性,还是残余铁、铝离子对环境的影响等方面都优于常规的混凝剂.对CPD、SS、氨氮、总磷等指标的去除率比常规药剂高10~20％,沉淀后的剩余污泥量少10~15％,而成本与聚合氯化铝相差无几,残余铁铝离子含量大大降低.另外,我们对这种混凝剂在处理低温低浊度原水方面进行了初步的研究.
该项目采用拥有自主知识产权的新型高剪切小漩涡液态搅拌技术，在液态铝合金中均匀加入2％-20％的陶瓷颗粒(粒径10-14微米)，制成复合材料。该材料既可直接浇铸成型产品(如发动机活塞、水套)，也可用于变形加工(如轧制、挤压)。SICP/AL复合材料活塞，可采用直接浇铸成型的方法制造，省去第一环槽镶铸奥氏体铸铁加强圈工艺，能大大提高生产成品率，提高活塞耐磨耐热性，减小热膨胀系数，还可在保证刚度的前提下，减小壁厚，降低重量，节约原材料。SICP/AL复合材料缸体，比镶铸铁缸衬缸体减重40％，节省燃油10％以上，与铝合金镀铬缸体相比，可省去电镀铬工艺，消除电镀铬工艺对环境的污染。采用复合材料缸体和活塞等零件的发动机，使用寿命提高，重量减轻，油耗和尾气污染减少。该材料可广泛应用在机动车辆零部件以及精密仪器仪表零部件制造，也可在要求高比强度、高比模量、高尺寸稳定性的船舶、航空和电子器件上应用。该项目的实施可填补中国在铝基复合材料低成本工业化生产方面的空白，提高中国车辆发动机配件的使用寿命，增强国际竞争力。?
si作为海洋浮游植物优势组分一硅藻生长所必需的营养元素，在海岸生态系统研究中占据非常重要的地位。生物硅(biogenic silica)主要来源于硅藻、放射虫和海绵骨针等，生物硅的积累反映了上层水体生产力长期和空间的变化。同时，对生物硅的生产、溶解、埋藏的研究有助于系统了解整个海洋环境中的硅循环，并认识全球海洋生物地球化学碳循环。悬浮颗粒态生物硅的测定目前还没有标准方法，本文在ragueneau等(ragueneau et a1．，2005．a new method for the measurement of biogenic silica in suspended matter of cosastal waters：using si:al ratios to correct for the mineral interference．continental shelf research，25，697-710．)提出的三步提取法基础上做了一些实验条件的对比研究，并针对醋酸纤维膜的干扰提出了改进方法：增加一步naoh提取，用第三步的si/al比值来扣除非生物硅的干扰， bsi计算公式为：[bsi]=[si]+[si]-[al]*(si:al)-[al]*(si:a1)([si]、[si]、[si]分别代表第一步、第二步、第三步释放si的平衡浓度，[al]、[al]代表第一步、第二步释放al的平衡浓度，(si:al)代表第三步释放的si/a1比)。用改进后的方法测定一组黄海的平行样，得到生物硅的含量0.94±0.05μmol/1，相对标准偏差为5％，非生物硅的含量27.48±2.80μmol/1，相对标准偏差为10％。t检验表明，四步提取法与原文献的三步提取法(样品用聚碳酸脂膜过滤)无显著性差异(置信度99％)。
对胶州湾2002年10月小潮，2003年5月大、小潮共3个航次的悬浮颗粒态生物硅(pbsi)含量进行了调查分析，讨论了pbsi及其相关因子的分布和关系。胶州湾表层水体的pbsi平均含量为2.191mmol/l，与世界其他海区相比，处于中等水平。pbsi与溶解态硅酸盐有较好的相关性，与悬浮颗粒物含量，颗粒有机碳一定的相关性。pbsi含量的季节差异与浮游植物群落结构的演替有着密切关系。
对2002年9月东海pn断面的悬浮颗粒态生物硅(pbsi)及非生物硅(lsi)的分布进行了研究，讨论了长江输入的影响。pn断面pbsi含量的范围为 0.01-1.95μmol／l，平均含量0.27μmol／l，受河流输入的影响，高值区出现在长江口附近，p10站以外海域pbsi低于0.2μmol／l，底层含量略高于表层。pn断面lsi含量的范围为0.13-61.21μmol/l，平均含量8.15μmol／l，分布趋势与pbsi基本一致。总体而言，在pn断面，pbsi和lsi都沿陆架向外海逐渐降低。pbsi与spm、poc的相关性显著。bsi％(以si计的质量百分比)与spm却无明显关系，河口区大量颗粒物的稀释作用是原因之一。pbsi／poc的平均比值为0.06，硅藻在浮游植物中不占优势以及碎屑物质中较低的si／c比值有可能导致水体pbsi／poc比值偏低。长江输入对陆架区颗粒物质的分布作用综合受到台湾暖流屏障效应以及底部混浊层的影响，由于pbsi和spm的显著相关性，这两种效应也可以从一定角度上解释pbsi的分布。
换热设备是工农业生产和日常生活中广泛使用的设备。据调查，90％以上的换热设备都存在着不同程度的污垢问题。结垢的形成，降低了换热效率，增加了流动阻力，由此造成了一系列的经济损失。因而受到各国传热学界和工程技术界的广泛关注，成为换热设备的设计、运行、维护的一个重要研究方向。但由于换热设备污垢是在动量、热量、质量传递同时存在的多相流动过程中形成的，其影响因素众多，往往涉及流体力学、传热学、化学反应，甚至化工动力学、胶体化学、统计力学乃至表面科学等多学科的基础理论知识，这使换热设备污垢研究十分复杂，给研究工作带来了很大困难。迄今为止，换热壁面的污垢仍然是传热学中未真正解决的主要问题之一。
本文分析了污垢热阻研究的现实意义，并对国内外在污垢方面的研究成果进行综述，在此基础上提出本课题的研究内容和方法。
本文阐述了铜管内表面结垢情况，通过对比珠江水、泥沙颗粒污垢、湖水混和泥沙三种污垢热阻实验结果，得到珠江水污垢热阻在1.0～2.0×10-4M2·K/W之间；泥沙颗粒因为颗粒粒径较大，没有产生污垢，并且大粒径颗粒冲刷管内壁破坏了边界层，增加了湍流度，从而强化了对流换热；湖水和泥沙混和实验中，微生物与细小泥沙结合形成胶体，极易形成微生物污垢，黏附在铜管内壁，使污垢热阻增大，流速较低时污垢更容易黏附，一旦流速增加污垢又被剥离了，大颗粒冲刷铜管内表面，强化了对流换热。运用正交试验表设计硅酸铝颗粒污垢热阻实验，进行了3因素2水平的实验：管内流速分别为0.9M/S和1.2M/S、颗粒浓度分别为0.7KG/M3和1.4KG/M3、管型分别为内光滑管和内螺纹管，得出的污垢热阻不明显。最后针对广州发电厂结垢和堵塞严重的情况，利用2003年全年运行日志，进行了污垢热阻的计算，得出其平均污垢热阻约为0.8～2.0×10-4M2·K/W，与冷水机组实验得出的结果相符合。
针对水源水质状况,研究强化混凝技术处理微污染原水,对提高供水水质、保障人们的饮用水安全具有积极的现实意义.该论文研制了新型高效价廉的无机高分子混凝剂聚硅硫酸铝,利用光子相关光谱、电镜技术对几种混凝剂进行了测定,此外,还研究了水温、水力等外界条件对pass混凝效果及沉降性能的影响,并作了各项经济对比分析,认为强化混凝可以大大提高腐植酸、藻类、胶体颗粒和微细颗粒的去除效果,而且药剂费用低廉,具有很好的推广运用前景.选用硫酸铝、pac、pass、配伍cga、cacl等进行混凝去除腐植酸及其机理的研究.首次利用准弹性激光散射分析测定了水中纳米级颗粒物,还采用coulter颗粒计数器、滤膜测仪等先进的分析仪器,对珠江水系原水进行了混凝前的水中微细颗粒物的去除研究.在混凝理论中引入了分形理论,模拟了絮体的两种分形结构,算出了其分形维数,探讨了pass的混凝机理.
硅胶和介孔sba-15均是表面富含硅羟基的二氧化硅材料，本课题围绕硅胶和sba-15的表面改性制备了hso3-硅胶、sh-硅胶、tio2/sba-15、au-ti/sba-15，并将其应用于相应的催化反应中。
以氯丙基氯硅烷和苯基氯硅烷对硅胶进行表面改性，进一步磺化得到以磺酸基为活性中心的固体酸，磺化剂分别为硫酸和亚硫酸铵。以bet、红外光谱、总有机碳对固体酸及其前驱体进行了表征并测定了固体酸酸密度；利用总有机碳计算前驱体的键合量，苯基、氯丙基硅胶键合量分别为1.40mmol/g、1.95mmol/g；以这两种前驱体制得的固体酸酸密度分别为0.32mmol/g、0.26mmol/g; bet数据表明键合反应发生后样品的比表面积变小。将制得固体酸应用于乙酸丁酯的合成，结果表明催化剂使用寿命较长，转化率和选择性较高。
采用表面化学改性的方法将廉价氯丙基引入到硅胶表面，以硫氢化钠进一步改性得巯基硅胶，用bet、toc、红外光谱、元素分析对巯基硅胶及其前驱体结构进行了表征，结果表明此制备方法得到巯基含量为1.56mmol/的材料。将所得巯基硅胶应用于含汞废水的去除和含贵金属废水的回收中，吸附实验结果表明对于hg2+、pd2+、au3+材料饱和吸附量分别为47mg/l、87mg/g、120mg/g，且在干扰离子存在时，样品表现了良好的选择性。
将硫酸钛浸渍到sba-15孔道中，经升温原位沉淀、焙烧得到纳米孔道中均匀分散的锐钛型二氧化钛。用tem、bet、xrd、saxd、uv-vis漫反射吸收光谱等方法对材料进行了表征。结果表明，改性后的sba-15仍保持着有序的孔道，二氧化钛颗粒较均匀地分布在sba-15孔道内部，sba-15合适的纳米孔道对二氧化钛颗粒的长大起到较好的限制作用；紫外光下的甲基橙光降解结果表明， sba-15负载的纳米二氧化钛颗粒有优于商品p25的光催化性能。
用无水氯化物气相键合法对介孔材料进行了修饰，将ti、mo成功键合到sba-15表面，并用bet、hrtem、uv-vis漫反射吸收光谱对材料进行了表征，结果表明金属氧化物以单层的方式均匀键合在孔道内部。以co氧化实验为探针考察了au-ti/sba-15的催化活性，结果表明材料在较宽温度范围内具有良好活性，sba-15孔道对金颗粒聚集有较好限制作用。
循环流化床燃烧(CFBC)技术作为一种清洁燃烧技术，通过采用炉内喷钙工艺可以方便地实现脱硫，而且它的NOX排放量也较低，是国家重点推广的清洁燃烧技术之一。但CFBC锅炉排放的脱硫粉煤灰与普通煤粉炉粉煤灰在性能上具有非常大的差异，导致了煤粉粉煤灰应用技术难以应用于CFBC脱硫灰，目前CFBC脱硫灰大多堆放在灰场而难以利用。如不解决CFBC脱硫灰的利用问题，不仅容易造成环境污染，而且也制约了CFBC技术的推广，本文以金陵石化热电厂所排放的煤和高硫石油焦混烧的CFBC脱硫灰(以下均简称为CFBC脱硫灰)作为研究对象，对其理化性能，特别是自硬性及自硬机理进行了详细研究，并对其利用技术作了初步的探讨。本文的研究内容和研究结论主要包括以下几个方面：
一、CFBC脱硫灰的理化性能。(1)本文通过XRD、SEM和FT—IR等测试手段详细地研究了CFBC脱硫灰的化学成分、矿物相组成和微观形貌。研究表明，与煤粉炉粉煤灰相比，CFBC脱硫灰的F—CAO、SO3和LOI含量高，而且它们的含量随着CFBC脱硫灰粒径的减小而增大；其矿物相主要是α-石英、硬石膏和石灰，以及含有少量的方解石、钙长石、莫来石、钙铝黄长石、赤铁矿、硅酸二钙和透辉石等矿物，玻璃相含量较少，α-石英和钙长石等矿物主要集中在＞80μM的颗粒中，而硬石膏、石灰和方解石等则主要分布在＜45μM的颗粒中；CFBC脱硫灰的颗粒形貌以不规则颗粒为主，未见球形颗粒，不规则颗粒主要是残余碳、煤灰、石灰石、生石灰以及硬石膏等颗粒。(2)CFBC脱硫灰的活性硅和活性铝含量非常高，其活性硅的含量约为6～9％，活性铝的含量约为2.5～7％，CFBC脱硫灰中的CAO含量越高则活性硅和活性铝的含量也越高。CFBC脱硫灰的活性硅和活性铝的含量约是煤粉炉低钙粉煤灰的5～9.7倍(硅)和1.4～5.1倍(铝)。CFBC脱硫灰中的硫酸钙溶出速率快，1H的溶出率超过67～88％，但很快就达到最大溶出率，在约6H后溶出率开始下降。
二、CFBC脱硫灰的自硬性。(1)CFBC脱硫灰均具有自硬性，其自硬强度受脱硫灰中F—CAO含量、SO3含量和细度的影响。自硬强度随着SO3的增加而增高，而F—CAO含量则存在最佳含量，对于本研究，最佳含量约为13～15％。细度越细则自硬强度越高；水灰比越低自硬强度越高，成型水灰比每降低0.10，其7D抗压强度约增加1～1.7倍，28D抗压强度增加约0.62～0.70倍。(2)CFBC脱硫灰硬化浆体在养护过程中会发生膨胀，膨胀率随着龄期的延长而增大，水灰比越高则膨胀率越低。在水中养护时膨胀率最高，在9D时其膨胀率已超过1％，在28D时超过4％，而在湿空气中养护的膨胀率不超过0.6％。(3)CFBC脱硫灰能够自硬主要是由于：(1)生石灰的消解；(2)钙矾石的生成：和(3)水化硅酸钙的生成。(4)CFBC脱硫灰的水化产物主要为氢氧化钙、二水石膏、钙矾石和水化硅酸钙；氢氧化钙、钙矾石和水化硅酸钙在水化1H内就已生成，而硬石膏水化生成二水石膏的过程主要是在水化3D至7D内进行的。
三、CFBC脱硫灰的应用。(1)利用CFBC脱硫灰制备胶凝材料(CFC胶凝材料)时，以CFBC脱硫灰60％，煅烧石膏15％，硅酸盐水泥15％和低钙粉煤灰10％时的强度最高，掺加1％硫酸铝钾、硫酸钠或硫酸亚铁均可以使CFC胶凝材料的7D抗压强度＞10MPA，28D抗压强度＞20MPA，而且后期强度能够继续增长。CFC胶凝材料适合在湿空气中养护，在水中养护会导致其强度下降和膨胀率增加，但其水稳定性远优于CFBC脱硫灰浆体。在水中养护时其28D抗压强度可达湿空气养护样的91％，而膨胀率约增加47％(28D)和81％(180D)，但其膨胀率并不高，180D时仅为0.52％。提高温度有利于提高CFC胶凝材料的强度，在80℃湿空气养护1D后，其抗压强度可达常温湿空气养护28D抗压强度的98％，继续在常温湿养护至90D的抗压强度为常温湿空气养护90D的1.55倍。(2)利用磨细CFBC脱硫灰和少量外加剂制备的土壤固化剂，在掺量为8％时，固化土的7D饱水无侧限抗压强度达到2.10MPA，28D饱水无侧限抗压强度达2.55MPA，可以用于城市次干路和支路的基层的固化。由于固化剂在土壤中反应生成较多的水化硅酸钙和水化硅铝酸钙等，这些水化产物充填在土壤颗粒之间，形成搭接结构，有利于提高固化土壤的强度和耐水性。(3)CFBC脱硫灰的活性较好，在掺量较低(20％)时对硅酸盐水泥强度影响较小，但掺量超过30％时则会导致强度下降较多。水泥的凝结时间随着CFBC脱硫灰掺量的增加而缩短，F-CAO含量越高，则凝结时间越短。一般CFBC脱硫灰掺量每增加10％，硅酸盐水泥的标准稠度需水量增加1.8～3.2％。CFBC脱硫灰中的F-CAO水化活性好，消解速度快，一般不会造成安定性不合格，因而应有别于高钙粉煤灰中的F-CAO。掺加CFBC脱硫灰不会改变硅酸盐水泥的水化产物。
颗粒物(PARTICULATE MATTER，PM)是我国城市空气的首要污染物，对人体健康和生态环境造成了严重危害。燃煤过程是大气颗粒物的重要来源，其贡献已超过33％，对燃煤颗粒物的深入研究是进行颗粒物危害评价、法规制定和有效控制的重要基础。国内外学者虽然在此方面已经开展了大量研究，取得了较大进展，但是相关理论还远未完善。一方面，传统的基于质量或体积粒径分布的颗粒物模态识别方法往往不能有效识别颗粒物中间模态，并且不能准确定义各模态的粒径范围，因此难以深入揭示颗粒物的形成机理，而且常常存在研究结果不一致的情况；另一方面，由于常用体分析(BULK ANALYSIS)技术的局限性，对燃煤颗粒物形成机理的大多数研究都还只能停留在定性的层面，因此阻碍了认知水平的提高。　　
本论文研究的主要目标在于开发更为有效的颗粒物模态识别方法，验证燃煤颗粒物三模态分布的合理性，并基于此颗粒物模态识别方法，对各模态(尤其是中间模态)颗粒物的形成机理及其影响因素进行定性揭示；同时，利用逐粒统计分析技术对颗粒物的形成机理进行更深入的定量揭示，从而为燃煤颗粒物控制技术的研究与开发奠定基础。本论文取得的主要研究成果包括：　　
(1) 提出了全新的基于AL元素粒径分布的颗粒物模态识别方法，利用该方法对实验室沉降炉和电厂锅炉燃煤颗粒物的形成模态进行了研究，证明燃煤颗粒物实际上均呈三模态(超细模态、中间模态和粗模态)分布，而非传统的双模态(超细模态和粗模态)分布。研究表明，基于AL元素粒径分布的颗粒物模态识别方法不仅能有效识别颗粒物模态的数目，而且能更为准确地定义各模态的粒径范围，比传统的基于质量或体积粒径分布的颗粒物模态识别方法更为合理有效，因此具有十分重要的理论价值。　　
(2) 利用基于AL元素粒径分布的颗粒物模态识别方法对各模态颗粒物的形成机理进行了研究，结果表明，燃煤颗粒物超细模态和粗模态的形成可用已有的理论进行解释，即超细模态主要由无机物的气化-凝结形成，粗模态主要是熔融矿物聚合的结果，而对中间模态的形成还没有现成的理论。本论文根据中间模态颗粒物中AL元素的分布规律，首次提出气态组分在细小残灰颗粒上的异相冷凝/反应是其主要形成机理；并通过系统的实验研究深入揭示了煤粒破碎、煤中细小颗粒以及外在矿物颗粒的燃烧转化在中间模态颗粒物形成中的重要作用，不仅提升了对PM2.5形成机理的认识，而且有助于PM2.5控制技术的研究与开发。　　
(3) 鉴于传统的基于质量或体积粒径分布的颗粒物模态识别方法往往不能有效识别颗粒物中间模态、不能准确定义各模态粒径范围，利用基于AL元素粒径分布的颗粒物模态识别方法对颗粒物三模态进行了详细表征，准确定义了各模态的粒径范围；并在此基础上，系统、深入地揭示了燃烧温度、氧含量和煤粉粒径对超细模态、中间模态、PM2.5和PM10生成的影响规律，对于燃烧过程中颗粒物生成的预测具有重要的参考价值。　　
(4) 针对传统体分析技术难以开展定量研究的局限性，利用逐粒统计分析技术(即CCSEM技术)对矿物分布、转化行为以及颗粒物的形成机理进行了详细、定量揭示。研究表明，煤中矿物的含量、内/外分布和粒径分布等都具有高度非均一性特点，不同种类的矿物具有不同的转化行为。熔融矿物的聚合是导致颗粒物粒径增大的主要原因，黄铁矿和部分碳酸盐的破碎是细微颗粒物的重要来源。杂质元素的存在可促进硅酸盐矿物的熔融和聚合，有利于粗颗粒的生成；硅酸盐化是大多数矿物和无机元素向颗粒物转化的主要途径。
在南京市大厂地区和山西路两个采样点，用大流量采样器及pm切割器，逐月采集一年内大气环境中的可吸入颗粒物（pm）样品。使用高分辨率的扫描电子显微镜和emax能谱分析系统对pm样品进行微观形貌特征及成分分析，确定出南京市pm主要由烟尘集合体、燃煤飞灰和矿物颗粒等组成，该矿物颗粒成分复杂，主要含有钾长石、斜长石和石英等。采集燃煤、焦化、机动车和烹调等四种多环芳烃（pahs）源样品，对源样及受体pm样品采用索氏提取、k-d浓缩、硅胶柱层析和吹氮浓缩的方法进行预处理，采用高效液相色谱（hplc）仪测定其中pahs的含量，建立四种源的成分谱。根据所得数据，运用化学质量平衡（cmb）受体模型对pm中的pahs进行源解析研究，结果表明，燃煤源、焦化源、交通源和烹调源对大厂地区pahs的贡献率分别为10.43％、59.93％、28.95％和0.69％，对山西路pahs的贡献率分别为29.24％、25.42％、29.48％和15.86％。
全球气候变化是人类迄今面临的最重大环境问题，也是21世纪人类面临的最复杂挑战之一。化石燃料燃烧排放的大量co2是造成全球气候变化的主要原因，对全球变暖的贡献率已超过了60％。采用新型的多孔固体吸附剂对烟气中co2进行分离和捕集有可能是一种高选择性，低能耗的方法，已引起人们的广泛关注。然而，目前所开发的针对该体系的吸附剂均对吸附脱附条件比较敏感，尚有许多不足之处，制约了该吸附法的实际应用。本文正是基于上述背景采用氨基修饰及多种有机胺浸渍等方法来研制新型吸附剂，对提高该类co2吸附剂的相关性能做了有益的探索。主要研究结论如下：
对焙烧去除模板剂后的样品进行水化能使改性后的sba-16的吸附容量和吸附速率增加。这是由于焙烧过程中sba-16的一部分表面硅羟基发生缩合脱水，失去活性，而水化过程会使得si-o-si键重新生成硅羟基。sba-16的颗粒粒径越小，经过表面修饰后的改性sba-16的平衡吸附容量越大。分子筛的颗粒粒径越小，氨基活性基团更容易进入孔道内，因此嫁接量也较多。颗粒粒径在0.124-0.15mm之间的sba-16(经过水化的样品)经过改性后具有最大的吸附容量，约为0.727 mmol/g-1(60℃)，是sba-16载体吸附量的18.1倍，说明材料经过改性后，表面修饰的氨基与co2产生了一定的化学作用，从而导致吸附容量大大增加。经过氨基改性后的sba-16的吸附焓可以高达70kj mol-1左右，而物理吸附焓仅为40 kj mol-1左右，这也表明氨基与co2分子之间存在化学反应。同时，研究发现改性后样品的吸附容量与嫁接氨基量几乎成线性关系，即y=0.7，y代表吸附容量(mmol/g-1)，而x代表氨基浓度(mmol-n/g-1)。
在传统的以沸石分子筛作为吸附剂的交温吸附中，烟气中水蒸气的存在与co2产生竞争吸附，因此需要对烟道气进行除湿，而除湿过程消耗的能量约占总耗能的30％。在变温吸附中，高温条件虽有利于脱附，但可能会使介孔分子筛表面嫁接的氨基基团分解。同时，高温和高湿度条件有可能会破坏介孔分子筛的结构。因此，本文首次研究了有机改性后介孔二氧化硅分子筛sba-16的水热稳定性和热稳定性，以及硅烷化程度对于改性sba-16疏水性能的影响。结果表明，氨基嫁接改性后的sba-16比载体sba-16表现出更强的疏水性能，而在烟道气中水分几乎是饱和的，所以这有利用于降低吸附剂再生时的能耗。在he或空气氛围中经过氨基改性的sba-16的热稳定温度均能达到200℃，这有利用于吸附剂的快速再生，经多次循环吸附脱附试验后吸附剂的性能没发生明显劣化。根据29si mas nmr和n2物理吸附脱附分析结果，经过16 h水热处理后的改性sba-16仍然表现出强的水热稳定性，改性后介孔sba-16的水热稳定性取决于其硅烷化程度的大小。这些性质对于介孔吸附材料在高湿高温条件下吸附分离co2具有重要意义。
本文也通过浸渍方法在mcm-41原粉上负载了三种不同有机胺(deta、teta、amp)制备co2吸附材料.采用低角度xrd、tga/dtg、n2物理吸附法、ftir来表征负载胺在载体内的分散及负载情况.表征结果表明各种胺已经成功负载到载体上，并且材料在100℃下再生能够保持稳定。本文中吸附材料的制备过程不仅可以节约去除模板剂所需要的能量或者萃取溶剂，而且由于其不需要采用甲苯溶剂，所以避免了甲苯对环境的污染。采用动态吸附柱法对改性材料的co2的吸附性能进行了研究。研究结果表明，采用teta浸渍的吸附材料由于具有最大的n含量，其对co2具有最大的吸附容量(2.22 mmol/g-1)。采用失活模型对吸附柱法co2的吸附穿透曲线进行数学模拟，发现失活模型能较好地模拟这一过程。对烟气中杂质的影响也做了初步的探索，实验表明浓度为550mgm-3的so2对co2吸附材料性能并无显著影响。但由于so2会与胺基材料产生不可逆吸附反应，在将来可能的工业应用中吸附co2的单元宜设在脱硫装置以后，以尽量减小so2对吸附材料的影响。
纳米科技是本世纪80年代末发展起来的新兴学科，粒子以其特有的性质在化学、材料、环境、生物等方面有着巨大的应用前景。本论文分为四章，开展了以下两部分工作：异硫氰酸荧光素—核壳纳米颗粒的合成、应用及其生物安全性的考察；纳米材料zno光催化降解有毒物质溴化乙锭的研究。
第一章为前言，主要介绍了常用于生物医学领域的纳米颗粒的种类及其制备方面的相关研究。介绍了纳米材料在生物医学、化学等中的应用研究概况和重要意义，综述了该领域取得的一些重要研究成果，最后在此基础上提出本论文的主要构思。
第二章主要研究异硫氰酸荧光素(fitc)—二氧化硅复合纳米颗粒制备、性能研究及生物标记。近年发展起来的二氧化硅核壳壳生物纳米颗粒，由于其具有制备简单、分散性好、稳定性好的、并能起到信号放大作用的特点，为生物、化学研究提供了全新的技术和方法。异硫氰酸荧光素是常用的荧光染料，具有量子产率高、易与生物大分子进行标记的优点，但其稳定性差，在水溶液中易水解，并且容易发生荧光淬灭。本文以异硫氰酸荧光素合成硅烷化前体，制备带有氨基基团的核壳荧光纳米颗粒，荧光团以共价方式地包裹在sio2网络结构中。对fitc-核壳纳米材料进行了荧光染料泄漏情况、荧光稳定性及其它性质的考察，同时将该荧光纳米颗粒初步应用于的生物标记。
第三章主要研究fitc-核壳纳米颗粒的生物安全性。回复致突变试验采用鼠伤寒沙门氏杆菌的组氨酸营养缺陷型不同突变株检测fitc-核壳纳米材料的致突变作用。还考察了异硫氰酸荧光素核壳纳米材料对hela细胞的毒性，核壳纳米材料的生物相容性，对细胞的生长和代谢的影响。
第四章采用纳米zno光催化降解污染物溴化乙锭，并考察了最佳反应条件。近年来随着工业废气、废水、农业农药等污染物剧增，环境污染问题日趋严重，研究表明，光催化技术在环境污染物治理方面有着良好的应用前景。以半导体纳米材料为催化剂，光催化氧化降解有毒污染物是一种有效的污染治理方法，鉴于光催化活性材料的各种优点和综合考虑了降解溴化乙锭的可能性，本文拟采用zno纳米材料光催化降解污染溴化乙锭(eb)，并对光源、反应介质、ph、光催化剂的用量、重复使用效果、光照时间及氧化剂的加入等影响因素进行了考察，以得最佳反应条件。
重金属对人体健康有着极大的危害。水体重金属污染的问题，如汞、镉、铅等，日益引起人们的关注。目前治理水体重金属污染的方法很多，其中，吸附法操作简易、能耗低，可处理浓度范围较宽的重金属废水。除了吸附性能，吸附剂的分离和回收也一直是研究者面临的难题。　　
本文通过优化实验条件，先在碱性条件下水解正硅酸乙酯(TEOS)，使共沉淀法制得的纳米FE3O4表面包裹一层SIO2，经酸浸泡后，加入1％在PH 4的醋酸-乙醇溶液中充分水解的γ-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂(MPTES)，45℃脱水1 H，制备出一种表面巯基化的超顺磁性吸附材料。FTIR谱图证实有机基团偶联在无机颗粒的表面。修饰后的颗粒磁性有所降低，但通过添加无机盐离子，在不影响吸附性能的基础上，仍能在1 MIN内使吸附剂沉淀，实现快速分离。　　
吸附性能及影响因素的研究表明：该吸附剂适用PH范围4～7。对水中HG的吸附可在30 MIN内到达平衡，动力学过程符合准二级动力学模型。颗粒内扩散方程拟合的结果显示，该吸附剂对HG的吸附过程不受单一扩散步骤控制，在吸附过程前期，内扩散占据主要地位。这揭示了HG的吸附主要发生在吸附剂孔隙的内表面而非外表面。实验温度和浓度下测得的吸附等温线符合LANGMUIR单分子层吸附模型，R2=0.998。吸附量随温度降低而增加。20 ℃时，理论计算的最大吸附容量为55.3 MG G-1。水中CA2+对吸附干扰较大，而MG2+、BA2+的可承受浓度上限为HG摩尔浓度的40倍。使用后的吸附剂可通过简单的碱处理与重修饰再生。应用于实际水体中，对HG的去除率保持在70％及以上。说明该吸附剂具有应用于水体重金属污染治理的潜质。
本文建立了用于研究挥发性有机物(VOCS)与固体颗粒物非均相反应的实验装置，并进行了实验方法的可行性研究。暴露于固体颗粒物表面的有机气体用扩散管方法产生。利用透射傅立叶变换红外光谱(FT-IR)原位观测颗粒物相的气—固反应器可以从分子水平观察颗粒物表面的物理化学变化。高压液相色谱(HPLC)作为分析手段的补充，为研究羰基化合物在颗粒物表面的吸附动力学提供定量的标准。
研究了丙酮、甲基丙烯醛(MAC)和甲基乙烯酮(MVK)三种羰基化合物在SIO2颗粒物表面的吸附反应。通过透射FT-IR技术从分子水平来观察颗粒物表面的物理化学变化，发现三种羰基物通过与SIO2形成氢键而较弱并可逆地吸附在颗粒物表面。在常温下，三种羰基物用颗粒物的BET表面积计算出来的初始摄取系数的范围是10-10～10-9。
为了更好地理解异戊二烯在大气中的反应规律，在吸附实验的基础上研究了吸附在SIO2颗粒物表面的MAC和MVK的臭氧氧化反应和紫外光解反应。对两种反应分别测定了小分子羰基物、有机酸和过氧化物等三类产物的产率，并讨论了产物的生成途径。
硅灰石是一种新兴的工业矿物,用途相当广泛.然而,有关硅灰石的矿床地质学研究 以及深加工和应用研究尚待进一步深入开展.该课题研究了安微广德庙西硅灰石矿床、双莫硅灰石矿床,怀宁雷山硅灰石矿床的矿床地质特征,详细探讨了硅灰石矿石的矿物组成、结构构造特征以及硅灰石矿物晶体的形态、结构特征.硅灰石的深加工技术是硅灰石矿床学研究的重要内容.就其粉磨深加工而言,当前所要解决的主要问题是:如何在尽量保持硅灰石针状晶形不遭破坏的前提条件下提高产品细度.该课题研究用振动磨制备硅灰石针状微粉,通过试验得到了优化工艺参数,在优化工艺条件下制备的产品粒度小于40μM,长径比达10:1.为进一步提高产品中针状颗粒的含量,该课题做了相关的形状分离技术研究.将硅灰石 针状微粉用于处理造纸废水,效果良好.处理过程产生的高浓度污泥经烧结可制成多孔陶瓷材料,它具有一系列优良性能.
研究钚在污染土壤各粒径的分布特征，是建立假想条件下该类土壤介质钚污染场地处置方案的科学基础，并可初步分析钚的可悬浮性，以评估风致迁移的程度，为现场工作人员的辐射防护提供参考。研究钚在土壤中的结合形态，可评价钚在假想状况下的可迁移性及其生物效应，为该类土壤介质区域钚的迁移模型提供基础数据。研究土壤的基本理化特征，是研究钚在土壤各粒径分布特征的前提，并可为钚的结合形态研究提供参考数据。应用湿法筛分及重力沉降分级装置，对所研究土壤的质地组成进行了评估，得到了土壤的粒度分布特征，结果表明：土壤质地为砂壤。参考国标及相关报道，建立了土壤普通理化性质的测量方法，得到了土壤的基本理化参数，结果表明：土壤为典型的荒漠土；显强碱性，含水率、有机质、阳离子交换量极低，且处于强氧化条件下，保肥力极弱，现有土壤条件下极不利于作物生长。土壤矿物以原生矿物为主，其首要组分石英主要存在于粗粒组分中，随粒度减小含量呈降低的趋势。土壤中的次生矿物大都为层状硅酸盐，主要存在于土壤黏粒组分中。土壤处于初期风化阶段。采用γ谱仪无损分析土壤各粒级中的钚含量，结果表明：近90％的钚存在于0.1～10mm粒径中，＜0.05mm颗粒中钚含量占总量不足10％。但其再悬浮对生物圈的危害极大，因此不容忽视。钚在土壤各粒级的活度浓度均＞45000bq/kg,在清污目标239pu＜4000bq/kg的原则下，普通的湿法筛分不能实现假想状况下的该类污染土壤的减容。应用tessier等人1979年提出的连续提取法研究土壤及土壤各粒级钚的结合形态含量。结果表明：可交换态的钚含量为0.3％，碳酸盐结合态的钚含量为1.4％，铁锰氧化物的钚含量为15.6％，有机结合态的钚含量为51.1％，残渣态中钚的含量为31.7％。结果表明钚较难在该类地质介质中迁移。在土壤中的有机结合态钚含量与土壤有机质含量线性相关(＞0.1mm粒级相关系数r=0.97，＜0.1mm粒级相关系数r=0.74)，各粒级残渣态中的钚含量也与土壤中伊利石含量线性相关(相关系数r=0.79)。土壤各粒级am的结合形态与钚不同，但与土壤有机质及伊利石含量呈现更为强烈的相关性。关键词：污染土壤；钚；分布特征；结合形态
共41条数据
主办单位：保定市科学技术信息研究所、电话、地址：保定市东二环路1539号。
互联网出版许可证 新出网证(渝)字10号
&所有年份 &&
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="
<option value="