基于碳纳米管的纳滤膜研究进展

碳纳米管具有原子级光滑的内表面及纳米尺寸的孔道结构,应用于纳滤膜有望获得极高的输运速率和选择性.在综合分析几种典型碳纳米管纳滤膜(巴基纸纳滤膜、无序碳纳米管/聚合物混合滤膜和垂直排列碳纳米管复合滤膜)的制备、过滤性能及优缺点的基础上,提出垂直排列碳纳米管复合滤膜有利于充分发挥碳纳米管自身的优势,代表了该领域未来的发展方向.     

矿物质催化指数与焦炭反应性关系

研究了矿物质（氧化物）以添加和吸附两种方式负载到焦炭中，对焦炭溶剂损反应性的作用规律，建立了矿物质对焦炭溶损反应性的综合评价指标（MCI），提出了煤的Vd和MCI是决定焦炭溶损反应性的两个独立变量，并据此建立了预测焦炭溶损反应性和反应后强度的数学模型。     

添加和吸附矿物质对焦炭热性能的影响

通过煤中添加矿物质炼焦和焦炭吸附矿物质两种方法来研究焦炭中的矿物质对其溶损反应的影响效果。研究结果表明：煤中添加矿物质时，过渡金属对焦炭反应性起正催化作用；硼族元素对焦炭反应性起负催化作用，焦炭吸附矿物质时，相应元素的影响效果差异较大，并且吸附矿物质对焦炭反应性的影响比添加矿物质的影响要大。     

纳米碳管对泡沫炭的超临界发泡行为及其力学性能的影响机制

采用超声波?磁力搅拌的方法, 实现了纳米碳管(CNTs)在中间相沥青(MP)中的均匀分散, 并考察了CNTs对泡沫炭的超临界发泡行为及其压缩强度的影响. 研究结果表明: 在超临界发泡过程中, 处于过饱和状态的甲苯将优先在CNTs/MP固-液界面处成核, 进而不断扩散、聚集、膨胀和发泡, 导致泡沫炭孔结构的均一性得以提高; 当在中间相沥青中均匀分散3.5wt%的CNTs后, 所制泡沫炭的压缩强度由3.2MPa提高到4.7MPa, 升高了46.9%; CNTs良好的导热性能降低了基体碳在石墨化过程中的热应力差异, 使得微裂纹的数量减少, 并且其一维纳米结构使得石墨化泡沫炭的孔壁和韧带结构得以增强.     

微波辐照气相法合成氮掺杂石墨烯

以天然鳞片石墨为原料, 采用Staudenmaier法先制备出石墨氧化物, 再经饱和碳酸铵溶液浸渍后生成NH₄⁺插层石墨氧化物. 在微波照射下, NH₄⁺分解生成的NH₃与剥离的石墨烯氧化物反应原位合成出氮掺杂石墨烯. 通过SEM、TEM、EDS、XRD、XPS和Raman测试手段对氮掺杂石墨烯进行了表征. 结果表明, 所合成的氮掺杂石墨烯呈透明绢丝状结构, 每个石墨烯片含有2~5层石墨层; 氮元素含量为1.56wt%, 其中N元素是以pyridinc N、 pyrrolic N和graphitic N形式掺入石墨层网格中.     

CLVD快速致密C/C复合材料的高温热物理性能

以聚丙烯腈预氧丝整体毡为增强体,采用快速液气相沉积联合沥青浸渍-炭化增密制备高速列车用C/C复合制动材料。研究了所制材料在30℃～800℃时的热扩散率、比热容、导热系数等热物理性能。研究发现:随温度升高,C/C复合材料平行于纤维叠层方向和垂直于纤维叠层方向的热扩散率均呈非线性降低,而比热容呈非线性增大。材料的导热性能表现出明显的各向异性,平行纤维叠层方向的导热系数先升后降,在200℃时出现极大值186.7W.m-.1K-1,是垂直于纤维方向导热系数的5.8倍。而垂直于纤维叠层方向的导热系数表现平稳。通过Wiedmann-Franz比值的分析,认为所制C/C复合材料在低温区以声子导热为主,高温区以电子导热为主。采用本制备工艺可获得导热性能优良的C/C复合材料。     

化学结合方式下新型耐火泥浆的研制

本文着重介绍了以化学结合剂为结合的耐火泥浆复合“磷酸盐”泥浆和尖晶石泥浆，前者结合剂，添加少量表面活性剂及高尚膨胀剂的泥浆，后者不需添加微粉及高温水泥。这两类泥浆均克服了普通泥浆存在的缺陷。     

焦炭强度指标间的关系研究

通过１０种单种煤炼制的７ｋｇ焦炉焦，７个钢铁公司的入炉焦和风口焦，测定他们的米库姆转鼓强度、Ｉ－转鼓强度、显微强度、结构强度、抗拉强度和焦炭光学组织，从中揭示他们之间的内在关系。     

类石墨烯过渡金属二硫化物的研究进展

具有类石墨烯二维结构的过渡金属二硫化物(TMDCs)因其优异的光学、电学、电化学等方面的性质而引起人们的广泛关注。介绍了二维TMDCs的基本性质,及几种常用的制备方法。重点阐述了二维TMDCs的电学性质、光学性质、电化学性质及其潜在应用,并与石墨烯的物理化学性质进行了类比。最后分析了二维TMDCs的发展趋势和面临的挑战。     

BaO对焦炭溶损反应的催化作用机理

提出的焦炭溶损反应模型中,认为焦炭与CO2反应时,边缘碳原子由于存在未配对的sp2电子易发生化学吸附氧,形成平面半醌型含氧络合物Cf(O)和非平面型含氧络合物C(O)Cf(O).由于含氧络合物的生成,使与含氧基团相连的C-C削弱而断裂,络合物分解形成反应产物,即溶损反应发生在碳网的边缘.BaO催化焦炭溶损反应模型中,认为CO2首先和催化剂结合,释放出活性Ba@O,随着Ba@O的分散,Ba@O和焦炭表面的活性炭原子结合生成两种类型含氧中间产物,平面半醌型含氧络合物Cf(Ba@O)和非平面含氧络合物C(Ba@O)Cf(Ba@O),催化溶损反应速率依赖于中间产物中与Cf(Ba@O)相连的C-C键的断裂而分解的速度.在此基础上导出了催化反应动力学方程.