煤基活性炭轻度氧化改性的研究

采用不同浓度的HNO3和H2O2-H2SO4体系对煤基活性炭进行了氧化改性的实验研究,并对改性前后的活性炭进行Beohm’s滴定、FT IR分析、BET比表面积和孔容测量、XRD衍射表征。实验结果表明,利用低浓度HNO3和H2O2-H2SO4进行轻度氧化处理时活性炭比表面积及孔容增加,说明有氧化腐蚀打通封闭的细小微孔;Beohm’s滴定发现氧化改性后活性炭表面含氧基团成倍增加并由红外图谱得以证实,且H2O2-H2SO4效果优于HNO3;XRD衍射表明,氧化后的活性炭层间距减小,石墨化微晶增加;此外利用正交实验确定了氧化改性的最佳条件。     

HNO3催化氧化煤系硫铁矿生产聚合硫酸铁方法与装置研究

提出一套利用 HNO3催化氧化煤系硫铁矿 (Fe S2 )生产聚合硫酸铁 (PFS)的反应系统。它包括 Fe S2 氧化反应器、Fe2 氧化反应器、循环泵和射流器等。利用该反应系统实现了 HNO3及其氧化 Fe S2 放出 NOx和引入 O2 氧化 Fe S2 ,生产 Fe SO4和 H2 SO4 ,同时用 NOx和 O2 催化氧化 Fe SO4 生产聚合硫酸铁的目的。该方法具有 HNO3用量少、系统密封、无污染、催化剂可循环使用、反应速度快、经济效益和环保效益好等特点。     

高温碳化温度对碳纤维性能的影响

对经过相同预氧化、低温碳化和不同高温碳化处理的碳纤维样品进行了拉伸强度、拉伸模量、密度的分析,找出了2种原丝在经过碳化工艺处理后拉伸强度、拉伸模量、密度与高温碳化温度的相关性,并对其影响机理进行了研究。研究结果表明:在一定的温度范围内碳纤维拉伸强度随着高温碳化温度的提高而增加,在高温碳化温度达到一定值时,碳纤维拉伸强度将下降;碳纤维拉伸模量均随着高温碳化温度的提高而增加;碳纤维密度均随着高温碳化温度的提高而降低。     

铜件常温光亮浸蚀工艺

1　前言铜及铜合金具有良好的延展性、传热导电性。铜在空气中易氧化 ,特别是在受热的条件下 ,能与氧生成氧化铜而失去金属原有的颜色与光泽。铜与空气中的SO2 反应生成黑色硫化铜膜层。铜与含二氧化碳的潮湿空气接触 ,还会生成绿色的碱式碳酸铜。为了去除铜件表面氧化膜、硫化膜及碱式铜绿膜层 ,使金属基体表面清洁无瑕 ,并具有一定光亮度 ,通常对铜及铜合金进行光亮浸蚀。2　工艺配方的选择铜件光亮浸蚀的配方通常有H2 SO4 HNO3 型、H2 SO4 H2 O2 型和H2 SO4 CrO3 型。2 .1　H2 SO4 HNO3 型硫酸 6 0 0～ 80 0 g/L ,硝酸 2 5…     

3种酸改性活性炭纤维电吸附脱盐性能研究

为提高活性炭纤维(ACF)应用于电吸附装置的脱盐性能,分别采用H2SO4、HNO3及H3PO4为改性剂对ACF进行改性,得到ACF-1、ACF-2、ACF-3,对其进行了表面形貌和化学结构的表征;并应用于自制2级电吸附装置将改性前后的ACF应用于处理模拟NaCl盐水和炼化废水厂反渗透(RO)浓水。结果表明,在HNO3的刻蚀作用下,ACF表面形貌和孔结构发生了变化,将酸性含氧官能团引入了表面;3种酸改性前后4种ACF电极材料对于模拟NaCl盐水和炼化废水厂RO浓水脱盐都具有较好处理效果,其中采用ACF-2除盐效果最好,对模拟NaCl盐水及RO浓水的最大除盐率分别为36.76%和16.54%。表明3种酸改性增强了ACF的电吸附脱盐性能,酸改性ACF电极电吸附脱盐技术可用于处理高盐分RO浓水。     

预氧化拉伸对PAN基碳纤维结构和性能的影响

借助X射线衍射、元素分析等表征手段,研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在预氧化过程中拉伸对纤维孔隙结构、预氧丝氧含量和最终碳纤维力学性能的影响。结果表明:随着拉伸倍数的增大,PAN预氧丝的平均孔径和孔隙率均减小;经一定拉伸后PAN基碳纤维的强度和模量均有所增加,但当拉伸到一定程度后,PAN预氧丝的氧含量呈下降趋势,纤维未形成稳定的耐热梯形结构,PAN基碳纤维力学性能显著下降。     

空气氧化刻蚀提高PAN基炭纤维抗拉强度的研究

用空气氧化刻蚀（附浸渍预处理）的方法对通用级（类似T－300）PAN基炭纤维进行处理。以NaOH,HNO3,H2SO4,(H2SO4 KMnO4)为浸渍液，研究了直接空气氧化刻蚀中的氧化温度，氧化时间，浸渍液浓度等因素对炭纤维抗拉强度的影响。结果表明：在优化工艺条件下，炭纤维的抗拉强度可由3．73GPa提高到4．52GPa。     

碳纤维表面阳极氧化处理及对CFRP性能的影响

以NH_4HCO_3为电解质对碳纤维表面进行了连续阳极氧化处理。用正交试验方法确定了最佳处理工艺参数,研究了阳极氧化处理前后CFRP的层间剪切强度、抗拉强度、冲击强度的变化。并利用XPS、SEM对纤维表面组成及CFRP断口形貌进行了分析和观察。提出了阳极氧化作用机理和处理前后CFRP断裂模式的变化。     

金属硅中钛的测定

用HF加HNO3溶解样品,加HClO4氧化还原性物质,在H2SO4介质中H2O2光度法测定金属硅中的钛,方法简便,结果可靠。回收率:95%～104%,RSD:1.5%     

碳纳米管的纯化处理对双马来酰亚胺复合材料性能的影响

采用氧化性较强的浓HCI、浓HNO3、溴水、H2SO4-HNO3、K2Cr2O7-H2SO4共5组物质分别对碳纳米管（CNTs）进行纯化处理，以提高碳纳米管／双马来酰亚胺／工烯丙基双酚A（CNTs/BMI/BA）体系的反应活性和基体树脂与CNTS的界面结合能力。并采用TEM、XRD、DSC、SEM等表征了CNTs的5种处理方法对其自身结构的影响以及对BMI树脂体系反应活性、复合材料力学性能的影响。结果表明，经HESO4-HNO3处理的CNTs在不破坏其结构的基础上使体系反应活性提高，固化反应放热峰温度降低近15．6℃。1％4# CNTs/BMI/BA、2％4^#CNTs／BMI/BA固化物较原始CNTs/BMI/BA体系冲击强度提高16．92％和23．06％，弯曲强度分别提高7．61％和6．47％。     

碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料拉伸性能研究

研究了碳纤维进行氧化处理、铺层形式,以及紫外光照射和不同溶液介质浸泡处理等,对碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料拉伸性能的影响。结果表明:碳纤维最佳氧化工艺为浓硝酸氧化1 h,空气氧化温度250℃,空气氧化30 min。碳纤维最佳铺层设计为[0°,0°,45°]2s。随紫外光照射时间增加,复合材料拉伸强度呈先增后降趋势,120 h时达最大值。溶液介质浸泡会降低复合材料的拉伸强度。温度相同溶液介质不同时,复合材料在NaOH溶液中拉伸强度降低程度最大,温度提高会加速复合材料失效老化。     

碳纳米管/聚丙烯腈导电纤维的结构与性能

使用浓硫酸和浓硝酸的混合溶液将多壁碳纳米管进行功能化处理后与聚丙烯腈(PAN)进行共混,采用湿法成形技术制备出了多壁碳纳米管/PAN导电纤维。采用扫描电镜、动态力学分析等手段对纤维的结构进行了分析,对纤维的物理机械性能及导电性能进行了测试。结果表明:添加碳纳米管5%时PAN纤维的强度、储存模量及玻璃化转变温度提高,断裂伸长率下降;添加经过功能化处理的碳纳米管可以有效地提高纤维的导电性能,当含量为5%时,电导率可达10-3S/cm。     

The surface analytical characterization of carbon fibers functionalized by H2SO4/HNO3 treatment

A systematic, time-dependent, surface-sensitive study has, for the first time, given new insights into the mechanism of the often-used, but unexplained, sulfuric/nitric acid oxidation of graphene-containing materials, such as carbon fibers and carbon nanotubes. We used X-ray photoelectron, photoacoustic FTIR and Raman spectroscopies to follow the evolution of the functionalization of carbon fibers sonicated in a 3:1 (v/v) mixture of concentrated acids at 60 °C. The study has revealed that oxidation occurs subsequent to acid attack, the attack serving to prepare sites for the ensuing oxidation, as witnessed by the presence of four O1s, two N1s and two S2p XPS peaks during the site preparation process. Their intensities varied discontinuously with treatment time, particularly in the early stages, rather than constantly increasing with time. Two of the O1s, and all the S2p and N1s peaks diminished in intensity with treatment time, eventually disappearing. The only nontransitory oxidized carbon functionality was COOH, confirmed by the two remaining O1s XPS peaks, which continued to increase long after the disappearance of the transitory species. This slow carboxylic acid production indicates that COOH formation is the rate-controlling step of the process, occurring subsequent to the site preparation initiated by the transitory species.     

体育器材用CFRPA6复合材料的制备及其性能

采用碳纤维(CF)改性聚酰胺(PA)6,从而获得PA 6/CF复合材料。结果表明:CF被浓硝酸氧化后,表面会引入碳氮、碳氧等极性基团,增加了PA 6与CF的界面反应活性;CF经浓硝酸处理后表面有许多沟槽出现,增大的表面积对PA 6与CF间机械锁合有利;随着浓硝酸处理CF时间的延长,复合材料的悬臂梁缺口冲击强度略有提高,拉伸强度提高较大;CF被过度氧化时,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度均降低;经浓硝酸氧化处理后,增强了CF界面黏结效果,CF被PA 6紧密包覆,断裂时两者有黏结现象发生;未经浓硝酸处理的样条在纤维拔出后会留下大量空洞,经浓硝酸处理后CF表面极性基团增加,提高了CF与基体树脂的黏结强度。     

The Effect of Nitric Acid Oxidization Treatment on the Interface of Carbon Fiber-Reinforced Thermoplastic Polystyrene Composite

The quality of interfacial interaction is dictated by the surface chemistry of the carbon fibers and the composition of the matrix. The composition of polystyrene was modified by the addition of maleic anhydride (MAH) grafted polystyrene. The surface properties of the various matrix formulations were characterised by contact angle. Carbon fibers were modified by oxidation in nitric acid. The surface composition of the carbon fibers was characterized. The interaction between modified polystyrene and the carbon fibers was studied by single fiber pull-out tests. The best adhesion behavior was achieved between polystyrene containing grafted MAH and nitric acid oxidation carbon fibers. The addition of MAH-grafted polystyrene to the unmodified polystyrene caused the interfacial shear strength to increase. The apparent interfacial shear strength of this fiber-matrix combination allowed for the utilisation of 100% of the yield tensile strength of polystyrene.     

碳纤维增强磷酸钙骨水泥复合材料

采用碳纤维为增强相以提高磷酸钙骨水泥的力学性能。利用硝酸液态氧化法对碳纤维进行表面处理。仿照天然骨的结构,将处理后的碳纤维均匀埋于材料的受力面。制得的碳长纤维增强磷酸钙骨水泥生物复合材料,其抗折强度为10．80MPa。同样制备条件下,加入未处理的碳纤维,复合材料的抗折强度为6．35MPa,未加碳纤维骨水泥材料的抗折强度为5．81MPa。因此,以碳纤维为增强相并经表面处理后,可大大提高与骨水泥之间的界面结合强度,从而有效传递载荷,得到的复合材料的力学性能显著提高。利用X射线衍射及扫描电镜对复合材料的水化产物及微观结构进行了检测。     

泥磷中P_4的测定

研究了泥磷中P4的测定方法。在一定温度下,用浓硝酸将泥磷中的P4氧化、分解为磷酸和偏磷酸,用硫酸氧化并除去HF、NO、NO2等干扰杂质,再用王水进一步将少量未氧化的偏磷酸完全氧化生成磷酸,然后采用磷钼酸喹啉重量法测出P4含量。该方法回收率在99.51%¹00.14%之间,精密度(RSD)为0.26。     

Effect of activation on boron nitride coating on carbon fiber

Boron nitride (BN) thin coating has been formed on the surface of chemically activated polyacrylonitrile (PAN) carbon fibers by dip coating method. The chemical activation of PAN fibers was carried out by two different chemicals, i.e. nitric acid (HNO₃) and silver nitrate (AgNO₃) solution. The chemical activation changes the surface properties, e.g. surface area and surface microstructure of the carbon fibers. These surface modifications ultimately influence properties of boron nitride coating on carbon fibers. The boron nitride coating on carbon fibers showed better crystallinity, strength and oxidation resistance when carbon fibers were activated by HNO₃. This improvement in strength and oxidation resistance is attributed to better crystallinity of boron nitride coating on HNO₃ activated PAN fibers.     

氨化多壁碳纳米管的制备及结构性能表征

首先将多壁碳纳米管(MWNTs)通过混酸氧化处理,得到氧化多壁碳纳米管(MWNTs-COOH),再将其与乙二胺(EDA)在N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)与4-二甲氨基吡啶(DMAP)的复合催化体系下反应,制得氨化多壁碳纳米管(MWNTs-NH2),并通过场发射扫描电镜观察、傅里叶红外光谱分析、热失重分析、X射线衍射分析、拉曼光谱分析等测试方法对制得的MWNTs-NH2进行结构性能表征。结果表明:通过氧化处理后,MWNTs上引入了羧基,且其长度变短,同时处理后其结构受到一定程度的破坏;通过氨化处理后,MWNTs上引入了酰胺键,MWNTs上乙二胺的接枝率为7.46%,氨化处理过程并未破坏MWNTs-COOH的结构。     

锂离子电容器硬碳负极材料的表面改性及其电化学性能研究

以浓硫酸和浓硝酸为氧化剂，采用超声氧化法对硬碳进行表面氧化处理，并研究其作为锂离子超级电容器负极材料的电化学性能。采用扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等表征手段研究了超声氧化处理对硬碳形貌、结构以及表面含氧官能团相对含量的影响。采用恒电流充放电、循环伏安法及交流阻抗法等电化学测试手段对处理前后硬碳的电化学性能进行研究。结果表明：超声氧化处理能在硬碳表面引入适量的含氧官能团，添加额外的活性中心，提高电子迁移率，进而提高硬碳材料的电化学性能。半电池测试中，在2 A·g^-1的高电流密度下，氧化硬碳的比容量是未处理硬碳的2倍，具有优秀的倍率性能。以氧化硬碳负极和活性炭正极制备出锂离子电容器，能量密度为37.6 W·h·kg^-1，功率密度可达9415 W·kg^-1，在1.0 A·g^-1电流密度下，经过4000次充放电循环后，容量保持率为99.1%，具有良好的循环稳定性。