钛酸纳米管/石墨烯复合材料制备及性能研究

开发绿色高效催化剂将碳水化合物转化为平台化合物5-羟甲基糠醛是生物质再循环利用研究的目标。以氧化石墨(GO)和P25TiO_2为原料,采用一步水热法制备了3种不同石墨烯质量分数的钛酸纳米管/石墨烯(H_2Ti_3O_7NT/RGO)复合材料,利用XRD、SEM、TEM、BET表征手段对其进行物相结构、微观形貌、比表面积分析,并采用微波辅助加热方法将其应用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛。研究结果表明:采用微波辅助加热方法可以缩短反应时间,当石墨烯质量分数为5%时,以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,反应温度为150℃,反应时间为9 min时,利用钛酸纳米管和石墨烯的协同作用,5-羟甲基糠醛收率可达到51.1%,并且该催化剂具有良好的重复使用性能,重复使用3次5-HMF收率基本保持不变。     

磁性颗粒对用于除尘的电磁浮动床性能影响的实验研究

选用平均粒径为40目和60目的铁磁颗粒为原料,研究了铁磁颗粒对用于除尘的电磁浮动床性能的影响。通过将铁磁颗粒放入磁场不断变化的通电螺线管中,测定了随着磁场增大铁磁颗粒的变化情况,并且确定了铁磁颗粒形成浮动床的最小磁场强度。探讨了颗粒质量、颗粒粒径对床层高度和浮动高度的影响。结果表明,铁磁颗粒能够悬浮形成浮动床的最小磁场强度是324Gs。铁磁颗粒在管径为15mm的试管内,质量为11.5g时,浮动高度最大。     

FTO反应Fe基催化剂活化与活性相研究进展Q

综述了铁基催化剂对合成气一步法制备低碳烯烃反应（FTO）的研究进展，总结了活化过程、辨析了活性相对FTO反应性能的影响。铁基催化剂具有成本低、易得、操作温度范围宽等诸多优点而备受关注。然而，物相复杂、活性相不确定、反应性能有待提升等诸多缺点也是Fe基催化剂现今存在的主要问题。活化过程与气氛直接相关，且整体呈现由表相向体相递进反应的趋势。还原气中含CO时，催化剂表相会生成活性物相FeCx，且随着温度和反应的进行逐渐发生ε-Fe2C→ε′-Fe2.2C→χ-Fe2.5C→θ-Fe3C的反应，θ-Fe3C已被报道具有很好的FTO反应性能。本文对近10年关于Fe基FTO反应催化剂活化和活性相的研究发展进行了浅显的综述，力求寻求这些研究中的规律性知识，以期对未来FTO反应铁基催化剂的反应性能研究提供帮助。     

低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液研究

利用共溶剂1,5-戊二醇(PD)和聚乙二醇(PEG)改进13 m(m=[mol盐]/[kg溶剂]质量摩尔浓度)Li OAc作为水系锂离子电池电解液的电化学稳定窗口,研制低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液。通过红外吸收和拉曼散射光谱对电解液中水分子的活性进行表征,结果表明,在混合溶剂电解液中水分子的活性受到抑制。电化学测试表明电解液成分为2 m Li OAcPD_0.5PEG_0.5时,具有最宽的电化学稳定窗口3.10 V,使Li₄Ti₅O₁₂负极可进行可逆充放电,最后Li₄Ti₅O₁₂//Li Mn₂O₄全电池测试得到初始平台电压为2.3 V,能量密度为0.0616 k Wh/kg,相较于13 m Li OAc电解液具有更高的比容量和循环稳定性。     

阳离子碳氟与阴离子碳氢表面活性剂复配体系的性质

采用表面张力法研究了阳离子碳氟表面活性剂FCI-3和阴离子碳氢表面活性剂SDS复配体系的表面活性以及两者在混合胶团中的相互作用。结果表明,两者以任意比例混合溶液均为澄清。随着FCI-3的摩尔分数的增大,体系中cmc值所对应的表面张力降低。由混合胶团的相互作用和气液界面的头基面积可见,两组分等物质的量混合时两者相互作用最大,混合胶团的作用参数达到-29.17,此时混合表面活性剂的头基面积为0.43nm2。将FCI-3/SDBS混合体系与其对比,发现两者等物质的量混合时相互作用力仍最大,但与FCI-3/SDS体系相比却比较小,βM值为-10.2,但两者混合比例发生改变时,头基面积基本不变,可能是由于SDBS的空间位阻所致。与正/负碳氢表面活性剂复配体系即DTAB/SDS进行了比较,发现两者等物质的量混合时,cmc为28.3mN/m,βM为-15.4,在表面张力降低程度和混合胶团中两者相互作用力方面都没有FCI-3/SDS体系强。     

气化模铸模材料苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备、表征及铸模性能

采用悬浮聚合法制备了气化模铸造专用的可发性苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯共聚物[P(St MMA)]珠粒,用 元素分析、傅立叶变换红外光谱、核磁共振及凝胶色谱等方法对合成的共聚物进行了表征。研究了引发剂用 量和单体的初始投料比对共聚物相对分子质量和平均组成的影响。结果表明,共聚物相对分子质量随引发剂 用量增大而减小,特别是当引发剂在单体中的摩尔分数小于0.5%时影响最为明显;共聚物的平均组成与初 始投料组成接近,通过调节初始投料比可以控制共聚物的组成;合成的P(St MMA)非支链无规线型结构。 铸模性能测试表明,经可发性处理后的共聚物试样发气量为1016.6mL/g、灼烧残留量为0.012%,可作为市 售气化铸模材料的优良替代品。     

定向制备不同尺寸的3D掺氮石墨烯及其表征

利用改进的Hummers方法经冷冻干燥制备氧化石墨(GO),通过温和磁力搅拌、普通超声和大功率超声3种剥离方式,经一步水热法合成了3D掺氮石墨烯。通过FT-IR、XRD、FESEM、EDS、Raman、XPS、TGA、AFM对样品的微观形貌和结构进行表征。结果表明,通过不同的剥离方式可以得到不同形貌、不同尺寸、不同厚度、不同掺氮含量的掺氮石墨烯。温和磁力搅拌不会对片层结构有较大破坏,可制备微米级大尺寸掺氮石墨烯,厚度约为1.1 nm。在普通超声下,掺氮石墨烯片层开始产生孔状结构,厚度约为0.8 nm。在大功率超声波的空化效应作用下,片层剥离程度较普通超声更为明显,更易形成较小尺寸的3D多孔网络结构,厚度约为0.6 nm。     

工科本科生毕业环节新模式探析

毕业设计是实现培养目标的重要教学环节,也是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。改革传统的毕业设计模式,体现教育与生产劳动和社会实践的结合,在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。     

可发性甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的制备及铸模性能

用3种可行的配方对中试所得的甲基丙烯酸甲酯(MMA) 苯乙烯(ST)共聚物进行可发性处理,制得可发性共聚物,通过铸模性能的测定,确定出实用型可发性处理配方,并得到质量较高的铸件。