纤维素纳米颗粒对水中有机污染物吸附性能的研究

纤维素纳米颗粒是一种容易制备且价格低廉,并具有一定可再生性的吸附材料,广泛应用于有机污染物的去除等领域。使用3种改性纤维素纳米晶体(硬脂酰纳米纤维素,油酰纳米纤维素和亚麻酰纳米纤维素)作为吸附材料,研究其对硝基苯、1,2-二氯代苯和2-萘酚3种持久性有机污染物的最大等温吸附量和吸附速率。结果表明,表面改性后的3种纤维素纳米晶体均对硝基苯具有较大的吸附能力。     

纤维素-SiO2的制备及在净化变压器油中的应用

变压器绝缘油在电力设备运行过程中会逐渐劣化,导致变压器油电气性能、理化性能大幅降低。采用吸附相反应技术,将亲水SiO₂纳米颗粒固载在微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)上,制备出具有高吸附性能的改性纤维素集尘体材料,联合静电吸附技术净化处理脏污变压器油。对于SiO₂改性纤维素集尘体材料,通过油品净化效果测试得出,最佳的制备条件为溶胀后干燥12 h,作为硅源的正硅酸乙酯(TEOS)加入量为6 g;将上述条件下合成的改性纤维素集尘体材料,置于静电净油反应器内,二者协同净化脏污变压器油后,油品的主要运行指标如水分由最初的32.0 mg/L以上降至23.5 mg/L以下,且其他包括介质损耗因数、酸值和体积电阻率等关键指标也均已达到运行油的国家标准。可见,静电技术结合改性纤维素吸附材料能够有效吸附油中的杂质颗粒。     

氨基化改性BN纳米片对环氧表面绝缘特性的影响

以尿素和六方氮化硼为原料通过球磨法制备了氨基化改性氮化硼纳米片(BNNS),并将改性前后的BNNS与环氧树脂混合制备BNNS/环氧复合材料,研究氨基化改性BNNS对环氧表面绝缘特性的影响.结果表明:通过球磨法成功将氨基接枝在氮化硼纳米片表面,改善了填料在环氧树脂复合材料中的分散性;相较于纯环氧材料,当改性BNNS的质量分数为0.5％时,BNNS/环氧复合材料的闪络电压提高了26.9％;此外,氨基化改性降低了材料表面的陷阱能级,加速了空间电荷消散速率;填充氨基化改性BNNS后复合材料的介电常数与介质损耗因数均有小幅提升,平衡空间电荷消散与极化弛豫两种效应对复合材料闪络电压的提升有积极作用.     

纳米SiO2表面KH550接枝密度对改性纤维素绝缘纸力学性能与热稳定性的影响

为提升纤维素绝缘纸的力学性能与热稳定性,利用KH550对纳米SiO2进行表面改性,将其掺杂到纤维素绝缘纸中,通过分子模拟建立不同接枝密度的纳米SiO2/纤维素复合模型,并对各模型的力学性能、均方位移、内聚能密度、溶解度参数和径向分布函数进行计算和分析.结果表明:KH550接枝密度为12.5％的纳米SiO2/纤维素复合模型抗形变能力最佳,并具有较大的内聚能密度和溶解度参数,改性效果最佳.     

变压器绝缘纸纤维素耐热老化性能提升的模拟及试验

电力变压器在运行过程中绝缘纸会出现热老化现象,而老化产生的水分又会进一步加速绝缘纸的热老化,故绝缘纸的老化状态在很大程度上决定着变压器的使用寿命,所以提升绝缘纸的耐热老化性能对变压器的安全运行具有很重要的意义。通过建立纤维素/水模型,胺类(双氰胺、三聚氰胺和聚丙烯酰胺)改性的纤维素/水模型,运用分子摸拟技术从力学特性、水分子扩散系数和纤维素的玻璃化温度等角度研究了胺类物质对纤维素耐热老化性能的改善效果。同时,将三种胺类添加到绝缘纸中制备了改性绝缘纸,并将其与普通绝缘纸一起在110℃下进行加速热老化试验,然后定期测量普通绝缘纸及改性绝缘纸的聚合度和水分含量。模拟结果表明,胺类改性纤维素/水模型中纤维素在变压器运行温度范围内力学性能得到提升,水分子运动剧烈程度弱于纤维素/水模型,其玻璃化温度较纤维素/水模型提高了41K。试验结果表明,随着热老化时间的增长,胺类改性绝缘纸的聚合度下降速度要比普通绝缘纸的缓慢,且其水分含量也相对较少。模拟分析与试验测试结果均表明胺类物质的加入对绝缘纸纤维素的耐热老化性能具有较好的提升效果。     

SiO_2纳米材料对老化变压器油击穿特性和电荷传输特性的影响研究

本文中作者制备了纳米SiO_2材料,试验研究了该纳米材料对老化变压器油击穿特性和电荷传输特性的影响规律,揭示了SiO_2纳米材料对变压器击穿性能的改性作用。     

新型耐变频纳米绝缘漆的研制

论文简要介绍了一种新型耐变频纳米绝缘漆的制备方法，及其添加剂二氧化钛基纳米复合颗粒的制备过程，试验结果表明，二氧化钛基纳米复合颗粒能够大幅度提高普通绝缘树脂PAI的耐变频寿命，新型纳米材料改性绝缘漆制备得到的纳米材料改性漆包线的常规性能符合国家标准。     

复合材料形貌对其电化学特性的影响

锌基纳米材料具备独特的光学特性、电学特性,所以比较适合应用电极材料。针对锌基纳米材料的这种特性,分别使用水热法和电化学沉积法制备了ZnS/ZnO复合材料。观察两种方式所得材料的形貌结构,并针对不同形貌的ZnS/ZnO复合材料进行电化学特性分析。通过调控形貌发现一维结构的纳米材料导电性能相对较好,更适用于电极材料。     

锌银电池用水化纤维素膜改性后的性能

讨论了在不同组成的反应液中,反应温度和时间对锌银电池用水化纤维素膜进行改性的影响.对面积电阻、耐电解液的腐蚀能力、吸碱率及保液能力等测试以及实验电池电性能分析,总结了水化纤维素膜的性能.当甲醛浓度为30％,温度为20℃、反应时间为10 min时,改性后水化纤维素膜的各项物理性能比改性前提高近5％,制备的8 Ah XYZ...     

超级电容器用氢氧化钴的研究进展

介绍了超级电容器的特点及电极材料分类。对电化学性能优越的电极材料氢氧化钴及其改性做了概括,综述了现有的制备方法和研究进展,并对目前应用中存在的问题进行了分析。对氢氧化钴电极材料的发展前景作了展望,未来两个重要的发展方向是复合材料和纳米材料。     

纳米碳材料在锂离子蓄电池负极材料中的应用

近年来,纳米碳材料在锂离子蓄电池电极材料中的应用受到广泛的重视,目前纳米碳材料主要有纳米碳纤维(Carbonnanofibers,CNFs)和纳米碳管(Carbonnanotubes,CNTs)两种,本文对这两种纳米碳材料作为锂离子蓄电池负极材料的研究进行了综述。纳米碳材料可以显著提高锂离子蓄电池的嵌锂容量,但存在首次充放电效率不高以及电位滞后的缺点。纳米碳材料作为锂离子蓄电池负极材料的掺杂体具有很高的实用价值,这是由于纳米碳管和纳米碳纤维具有高的比表面积、高的导电和导热性以及优良的机械性能。     

PEM燃料电池用气体扩散层材料研究进展

介绍了质子交换膜燃料电池用气体扩散层的作用和性能要求,论述了碳纤维纸、碳纤维编织布、无纺布、碳黑纸以及金属材料等几种用于PEMFC的气体扩散层材料的性能参数和试验结果,介绍了它们的制作工艺、注意事项,以及各自的优缺点。     

变压器油中糠醛含量与固体绝缘老化关系的研究

通常诊断油浸式变压器寿命的方法主要是利用气相色谱法测定油中的一氧化碳和二氧化碳的生成总量来判别绝缘纸老化的程度,这种方法准确性较差。糠醛含量法是一种油浸式变压器绝缘监督的新方法。为此,阐述了糠醛含量法的基本原理,介绍了油中糠醛质量浓度的测定方法,分析了油中糠醛质量浓度与一氧化碳、二氧化碳的体积分数之间的关系。根据糠醛的质量浓度值取对数后与代表绝缘纸老化程度的纤维素聚合度之间有较好的线性关系的情况,介绍了计算纤维素聚合度的经验公式,并列举了实例验证公式的准确程度。研究结果表明,糠醛含量法是一种油浸式变压器绝缘老化监督较为实用、准确、方便灵活的方法。     

Antibacterial Effect of Silver-Titanium Bimetallic Nano-Materials

Abstract

In order to study the antimicrobial effect of silver - titanium bimetallic nano-materials, in this study, through the preparation of TiO₂ particles, then using the photoprecipitation method, TiO₂/Ag composite materials are synthesized, and finally the core-shell structure of TiO₂-Ag nano-composite materials are prepared. The prepared nano-materials are characterized and analyzed. Common Escherichia coli and Staphylococcus aureus are used to evaluate their antimicrobial properties. The results show that there is a maximum absorption peak at 335?nm for TiO₂ particles, and the ultraviolet absorption spectra of TiO₂/Ag composites and core-shell structure of TiO₂-Ag nano-composites change unevenly. The stability of core-shell nano-composites of TiO₂-Ag is good and its optical properties are better than expected. The appearance characterization of the prepared nano-materials is analyzed. It is found that the appearance of the prepared nano-materials is basically uniform, and the Ag ions in the core-shell structure of the nano-composites are well dispersed, uniform in size and ideal in effect. In X-ray diffraction analysis, it is found that there are four additional peaks in the TiO₂/Ag composite and core-shell structure of the TiO₂-Ag nano-composites compared with the TiO₂. This is due to the fusion of Ag particles and the fact that Ag particles are not oxidized in the process of ultraviolet irradiation. In the analysis of the antimicrobial properties of the prepared nano-materials, it is found that the antimicrobial effect is most obvious when the reaction time is 45?min, the reaction temperature is 20?°C and the pH of the system is 6. Therefore, through this study, it is found that the antibacterial properties of nano-materials prepared by silver-titanium bimetallic fusion have obvious effect, which reaches the expectation of this study. Although there are some shortcomings in the research process, it still provides experimental basis for the later period of nano-materials with antimicrobial properties, and has important research significance.     

Electrical Breakdown Studies on Electro-active Paper

The concept of using cellulose as a smart material for preparing electro-active paper (EAPap) has been a land mark discovery, since it exhibits an impressive magnitude of actuation at relatively modest voltages. Considering the small thickness of cellulose samples (35 mum) and smaller depth of electrodes (100 nm), even at relatively low operating voltages (7 V), high electrical stresses can exist at pointed asperities on electrode surface, non-uniform locations in cellulose structure and at triple points joining electrode, cellulose and air. This paper reports the results of our AC and DC breakdown tests on cellulose samples carried out according to ASTM standards. The variation of breakdown strengths with relative humidity levels has been investigated and the results are explained with the aid of Maxwell-Wagner effect.     

纳米铁酸钴的制备及其在锂氧电池中的应用

本文使用水热法制备纳米铁酸钴CoFe_2O_4材料,将其在不同温度(350℃、450℃、550℃、650℃、750℃)下焙烧,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)与氮气吸附仪(BET)对CoFe_2O_4结构进行表征;利用恒电流充放电法对不同温度下焙烧的CoFe_2O_4作为锂空气电池氧气电极催化剂的性能进行检测。结果表明,水热法制备的CoFe_2O_4属于尖晶石型结构。当电压范围为2.3V~4.5V,电流密度为0.02mA·cm-2,650℃焙烧的CoFe_2O_4催化剂与纯科琴碳混合,作为锂空气电池氧气电极,其表现最佳。首次放电容量为2943mAh/g(电极),过电位为0.95V。与纯科琴碳相比,首次放电容量提高了约6.7倍,过电位降低了0.37V。     

无机纳米填充对聚酰亚胺高频脉冲下局放特性的影响研究

聚酰亚胺薄膜作为特种工程塑料薄膜之一,目前被广泛应用于变频调速牵引电机对地绝缘和匝间绝缘中,是变频电机的基础绝缘材料。笔者在高频脉冲方波条件下,对纳米和非纳米聚酰亚胺薄膜进行了不同频率和不同上升时间下的局部放电测试,比较分析了其特征参量的变化情况。结果表明:气隙表面电导率对局部放电有很大影响,上升时间对PD参数的影响主要取决于初始电子的延迟和气隙的动态电场ΔE,无机纳米填料在聚合物中产生大量界面改善了材料的电导率,电荷沿着气隙表面运动更加容易,同时纳米材料中大量浅陷阱的存在,使局部放电初始电子的产生更加容易。     

电力变压器用绝缘纸热老化的微观结构及形貌研究

对绝缘纸在热老化过程中微观形貌、纸纤维的结构以及其超微结构等的变化发展进行研究。通过对比绝缘纸样品的原子力显微镜图片，发现初始绝缘纸纤维素的原子排列致密而有序，但经过加速热老化后葡萄糖单体的六边形结构受到破坏。此外，通过扫描电镜照片可以发现纤维素的细胞壁在老化过程中逐渐破裂，同时纤维素的长度及粗度均有减小。通过X光衍射分析显示绝缘纸样品的结晶度及晶粒尺寸在老化过程中逐渐减小，但仍保持原有的纤维素晶型和两相共存的微细结构。试验证明，绝缘纸老化的微观结构研究对进一步了解绝缘纸纤维老化的发展过程及其老化机理有很好的帮助。     

应用于接地网防腐的导电室温硫化硅橡胶涂层性能研究

接地导体腐蚀会显著增大其接地电阻,严重危害电力系统的安全运行。为此,提出了一种应用于接地网的导电室温硫化(RTV)硅橡胶材料,其具有化学性质稳定、现场施工方便的特点。通过对炭黑、碳纤维和导电玻璃珠等几种常用导电填料的对比,最终选用导电炭黑作为调整材料电阻率的导电填料,制备的导电硅橡胶材料体积电阻率控制在10Ω.cm数量级。根据理论计算、模型和现场试验测试了该种导电硅橡胶材料应用于接地系统的效果,计算和试验结果表明应用该种导电性材料后接地电阻升高幅值≤10%。防腐试验研究表明,该种导电硅橡胶材料具有良好的机械性能和稳定的化学性质,可以显著缓解环境腐蚀问题。应用该种导电涂料,可以避免铜接地体造成的土壤污染,是一种环境友好材料。     

The effects of cellulose insulation quality on electrical intrinsicstrength

Cellulose serves as raw material for various electrical insulating materials, for instance, insulation paper and electrical pressboard. The practical application of these insulating materials involves situations where a reduction in strength may occur due to impurities, structurally inhomogeneous features, and ageing of the cellulose, or by boundary layer phenomena. The insulating capacity is restricted by such effects. In addition to knowing the factors that cause a reduction in strength, it is also important to know the intrinsic strength of pure cellulose insulation. Knowledge of dielectric imperfections is necessary in order to take advantage of the higher intrinsic dielectric strength and thus to achieve an optimal application of the insulating material. Based on the cellulose structure, material and structural influences and their relation to dielectric properties are investigated, and suggestions are given for better implementation of electrical intrinsic strength of cellulose insulation