烟嘴用醋酸纤维素的回收及TG-FTIR联用表征

烟用过滤嘴加工过程造成部分醋酸纤维素的浪费,将其有效回收不仅可以节约资源还能创造经济价值。使用无水乙醇提取回收了烟嘴用醋酸纤维素(CA)边角料中的三乙酸甘油酯,并考察了提取时间对回收率的影响;测试了提取前后回收CA的乙酰基含量,使用傅里叶红外光谱仪及TG-FTIR联用对回收CA以及处理后的CA进行了表征。结果表明:提取时间为20 min时可实现回收CA中的三乙酸甘油酯完全提取;处理后的CA乙酰基含量符合烟用醋酸纤维素标准,实现其重复利用。提取前后CA的热分析表明:CA的起始分解温度随乙酰基含量的增加而升高,分解产物中有乙酸、水、一氧化碳和二氧化碳等。     

聚吡咯纳米导电聚合物制备及表征

以高磺基丙氨酸作为掺杂剂,采用电化学聚合法制备聚吡咯纳米纤维,利用扫描电子显微镜(SEM)表征其表面形貌结构,研究了电化学反应电流、反应时间、掺杂剂浓度对聚合物结构的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等分析测试表明,高磺基丙氨酸分子和吡咯单体在钛片表面发生聚合反应生成具有纳米锥结构的导电聚合物,有望应用于超级电容器及生物电化学传感器等领域。     

纳米氧化锌原位改性涤纶的染色及抗菌性能研究

纳米氧化锌原位改性涤纶属于一种新型抗菌涤纶，是未来的发展方向。本文主要通过染色温度、染浴pH值等染色条件探讨染色条件对抗菌性能的影响。实验结果表明：纳米原位改性涤纶在pH值为6，温度为120 ℃，染色时间60 min这种常规涤纶染色条件下，依然具有较好的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率均超过90%，经水洗50次后对金黄色葡萄球菌的抑菌率为82.59%，对大肠杆菌的抑菌率为91.78%。在该条件下染色，其变色牢度与沾色牢度均为4-5级。     

碳酸性侵蚀与AAR作用下纳米混凝土的耐久性

地铁混凝土处于地下空间,容易受到地下水的碳酸性侵蚀；碱集料反应 (AAR)是一种严重的混凝土耐久性问题,既难以发现又难以修补,由两者共同作用引起的混凝土耐久性降低严重影响地铁隧道的正常使用.为研究纳米材料对地铁混凝土在碳酸性侵蚀和AAR共同作用下耐久性的影响,在普通混凝土中掺入适量纳米SiO₂和纳米Fe₂O₃,利用自行研制的碳酸性侵蚀试验箱进行试验,采用碳酸性侵蚀深度、膨胀率和声速作为测试指标来评价纳米混凝土在碳酸性侵蚀和AAR共同作用下的耐久性.试验结果表明:掺入纳米颗粒后,混凝土的膨胀率和侵蚀深度有了明显降低,而声速有了明显提升,说明纳米混凝土的耐久性优于普通混凝土；在182 d龄期时,掺量为2%的纳米SiO₂混凝土耐久性改善最明显,侵蚀深度和膨胀率最小,声速最大且声速下降幅度最小；其次是掺量为1%的纳米Fe₂O₃混凝土.由于纳米颗粒特殊的物理化学性质,改善了混凝土内部的微观结构和孔溶液的化学组成,使碳酸性侵蚀和碱集料反应共同作用下混凝土的耐久性得到了提高.     

电力变压器纳米绝缘油的击穿与介电性能研究

绝缘油是电力系统电力变压器的绝缘与散热介质,其性能直接关系到变压器的绝缘性能,而通过向变压器油中加入纳米粒子可提升变压器油的性能指标。通过向绝缘油中加入纳米粒子,制备了纳米绝缘油,在常温下测量了纳米绝缘油的击穿电压、相对介电常数、介质损耗因素及体积电阻率。结果表明,加入纳米粒子后的绝缘油击穿电压有明显提高,低频下的相对介电常数与体积电阻率也有所增加,而低频下的介质损耗因素有略微下降。。     

纤维素催化热解定向调控制取不含氧烃类液体燃料

为了将生物质能高效转化为高品位不含氧的液体燃料,以纤维素为例,研究了以催化热解方式将热解产物转化为芳香烃类液体燃料的过程.实验发现,纤维素热解产生的含氧有机小分子,可以通过催化热解的形式高效转化为不含氧的芳香烃类液体.催化剂采用HZSM-5(23)、催化剂原料质量比例为5∶1、热解温度为650℃、升温速率为10000 K/s的工况为纤维素催化热解的最佳工况,单环芳烃、多环芳烃产率分别为9.90%和12.91%,总芳香烃类产率为22.81%.热解温度提升至650℃前,更高的热解温度能获得更高的芳香烃产率.继续提高热解温度,单环芳烃、多环芳烃分子间还可能进一步发生聚合反应,最终产生积碳.同时本文也提出了一种可行的纤维素催化热解中的反应途径,与本文实验结果较为匹配.     

纳米重防腐涂料在海上风力发电机组中的应用研究

海上风力发电作为近年来快速发展的可再生能源,受到了越来越多的重视,根据我国国家能源局印发的《风电发展"十三五"规划》,指出到2020年底风电累计并网装机容量确保达到2.1亿kW以上,其中海上风电并网装机容量达到500万kW以上。同时,海上风电设备面临着温度、日照、冲刷、盐分、含氧量、微生物附着等复杂的腐蚀环境,环境因素变化很大,这对海上风电的寿命提出了巨大的挑战,只有对海上风电腐蚀机理进行系统研究,才能提出系统的解决腐蚀的办法。通过实验室及现场研究手段,探索研究纳米重防腐材料在面临海洋腐蚀环境的腐蚀机理研究,探究符合工况的纳米重防腐涂料的制造工艺技术,分析评价重防腐材料应用在海上风力发电机组中腐蚀防护效果,提出系统解决腐蚀问题路径,减少风电设备检修频次,对我国海上风力发电设备的长寿命防护具有重要的意义。