基于能量产率的玉米秸秆成型颗粒炭化工艺优化

以产率、热值及能量产率为评价指标,对影响玉米秸秆成型颗粒炭化工艺的炭化温度、升温速率、保留时间进行分析。在此条件下,生物质炭产率与热值呈负相关,即产率与热值目标无法同时满足。研究引入能量产率作为评价成型生物质炭产率和热值的综合指标,在单因素试验的基础上,采用响应面试验进行优化,并对最优结果进行验证。结果表明,炭化温度432℃、升温速率4.0℃/min、保留时间43 min条件下能量产率最高,为57.56%;验证结果表明,此条件下能量产率为57.88%,说明该模型预测的最佳工艺条件稳定可靠,可用于指导生产高产率、高热值、高能量产率成型生物质炭。     

纳米氧化亚铜的制备及其抑菌性研究

采用简便易行的化学沉淀法制备了花簇状氧化亚铜,通过XRD、FE-SEM、BET等方法对其进行表征。以大肠杆菌为受试菌种,通过与立方体氧化亚铜对比,探究其抑菌过程,研究了比表面积对氧化亚铜抑菌性能的影响。此外,还探讨了氧化亚铜的抑菌机制。     

FeCl3添加剂作用下煤基压块活性炭的孔结构调控

为了调节煤基压块破碎颗粒活性炭的孔结构,分别以大同烟煤和灵武烟煤为原料,FeCl3为金属添加剂,采用压块工艺制备活性炭,重点考察混合法、浸渍法和离子交换法引入Fe元素对活性炭孔结构和磁性能的影响。利用热重分析了煤的炭化过程和炭化料的活化过程,采用X射线衍射分析了炭化料样品的微晶结构和无机矿物质组成,采用振动样品磁强计和低温N2吸脱附表征了活性炭的磁性能和孔结构。结果表明:混合法和浸渍法引入Fe后,煤在350℃前的质量变化速率增大,350～600℃质量变化速率减小,形成的炭化料石墨化度降低,气化反应性增强,活性炭的比表面积增大,浸渍法使得大同煤基活性炭和灵武煤基活性炭的比表面积分别由672.4 m2/g和498. 9 m2/g增至704.6 m2/g和774.1 m2/g。混合法和浸渍法会显著增强活性炭样品的磁性能,其中混合法使大同煤基活性炭和灵武煤基活性炭样品的饱和磁化强度分别由1.343 0 emu/g和2.639 9 emu/g增至4.417 5emu/g和9.146 5 emu/g。由于原料煤较弱的离子交换能力,离子交换法未能成功引入Fe元素,反而由于溶液呈酸性,降低了原料煤中Ca、Fe系原生矿物质含量,限制了活性炭孔结构发育。     

MCA协效阻燃EVA/MH和EVA/ATH及其作用机理研究

利用垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等测试方法从热分解阶段的机理、燃烧表面炭层形貌等方面对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)在乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)和EVA/氢氧化铝(ATH)体系的协效阻燃机理进行研究。结果表明,在阻燃剂总含量相同的情况下,EVA/MH/MCA体系的UL-94达到V-0级,极限氧指数可达到33.4%,而EVA/ATH/MCA则无法通过UL-94测试;EVA/MH/MCA体系热稳定性更好;EVA/MH/MCA体系形成的炭层结构更加紧密,阻燃性能更好。     

工科化学教学中学生创新创业能力培养的探究

培养学生的创新创业能力是工科化学教学新时期面临的重要任务之一。在现有条件下,针对传统的工科化学教学大一统的理论+实验课程教学模式的不足,提出开展项目化教学、校企合作教学和课程外实践活动教学的三种有效措施。以上措施充分激发了学生学习工科化学的兴趣,发挥其个人的主观能动性,从而培养了学生的创新思维和动手实践能力。     

PANI基介孔球壳Ag/AgI复合光催化结构的构建及协同机制研究

以磺化聚苯乙烯(SPS)微球为模板,在其表面生成球形介孔聚苯胺(M-PANI),再通过原位反应法制备多种比例的M-PANI@Ag/Ag I复合材料。在可见光下,测试了其对罗丹明B(Rh B)染料溶液的光催化性能。结果表明,M-PANI@Ag/Ag I复合材料的光催化性能明显高于纯材料M-PANI和Ag/Ag I。分析表明:复合材料提高了吸附量,而且Ag颗粒表面的等离子共振(SPR)效应,使得电子-空穴在Ag I和M-PANI之间的传递和分离效率得到提高。     

不同添加剂对碳酸氢铵分解性能的影响

考查了无机添加剂(硫酸镁和氯化钠)和有机添加剂(十二烷基磺酸钠和大豆油)对碳酸氢铵分解性能的影响。实验结果表明:无机添加剂抑制了碳酸氢铵前期的分解速率,但并不能降低碳酸氢铵累积分解率;有机添加剂对碳酸氢铵的分解具有较好的抑制效果。     

中量元素水溶肥料及其在番茄上的喷施效果

制备了中量元素水溶肥料,主要营养成分为钙和镁,具体技术指标为:Ca~(2+)+Mg~(2+)=105g/L,Ca/Mg(m/m)=1∶1。开展了番茄喷施中量元素水溶肥料肥效实验,结果表明:在常规施肥的基础上,喷施中量元素水溶肥料,与同期喷施等量清水和空白处理相比,单株结果数增加0.55个和0.78个,单果重增加6.09g和10.88g,亩均增产450.3kg和492.0kg,增幅为10.1%和11.2%。     

Al2O3包覆锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的改性研究

采用氢氧化物共沉淀法合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料,对产物进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及电化学性能分析,结果表明,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在0.5C下的循环性能和倍率性能较差,100次循环后,Li+的嵌入/脱嵌的界面阻抗(Rf)和电荷转移阻抗(Rct)迅速增加,极化增大。为改善其电化学性能,以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法,在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面包覆不同比例Al2O3包覆层,研究其对LiNi0.8-Co0.1Mn0.1O2电化学性能的影响。在所有的样品中,1%Al2O3包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有最优的六方晶型α-NaFeO2层状结构和最低的阳离子混排度。SEM和TEM图表明无定形透明多孔Al2O3包覆层均匀地包覆在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面。与纯相相比,1%Al2O3包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有较好的电化学性能,包括相对较高的首次放电容量189.56mAh·g-1、最高的首次库伦效率87.95%、较好的循环性能和倍率性能。循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)结果表明,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电化学性能得到提高是由于Al2O3包覆层可以抑制电解液与正极副反应的发生,从而减小循环过程中界面阻抗值和电荷转移阻抗值的增大。     

不同低聚多元醇软段结构水性聚氨酯膜的制备EI北大核心CSCD

分别以相对分子质量均为2000的聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己二酸己二醇酯二醇(PHA)和聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)为软段原料,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和小分子多元醇、小分子多元胺为硬段原料制备了系列水性聚氨脂(WPU)膜。通过红外光谱、动态力学热分析,以及溶胀和溶解选择因子、渗透汽化分离苯/环己烷测试对膜的结构和性能进行了表征。研究表明,WPU-PTMG膜硬段结合紧密,WPU-PPG膜溶胀率和渗透汽化通量较大;WPU-PEA膜的酯基密度较大,微相分离程度较高,对苯的亲和性最好;WPU-PHA膜的酯基密度小于WPU-PEA膜,其溶胀率和渗透汽化通量大于WPU-PEA。