聚天冬氨酸酯聚脲纳米复合材料研究

将超声波、高速分散机的物理作用与硅烷偶联剂的化学作用相结合,制备了一种聚天冬氨酸酯聚脲纳米复合材料。采用激光粒径分析仪（Zetasizer）、扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）表征了纳米复合材料的微观结构。当SiO 2纳米粒子用量达到6％时,复合材料的力学性能达到最佳。通过纳米复合材料的耐久性试验发现,纳米复合材料可提高混凝土的抗冻、抗碳化和抗冲磨能力。该纳米复合材料经国家建筑工程质量监督检验中心检验,性能优良,绿色环保。该纳米复合材料在三峡大坝进行了现场生产性试验,情况良好,有望应用于水工混凝土的保护。     

有机涂层对纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料耐久性的影响

为研究有机涂层对水泥基复合材料耐久性的影响,采用成膜型的氯化橡胶涂料和聚氨酯涂料以及渗透型的有机硅烷浸渍剂对纳米SiO2和PVA纤维增强水泥基复合材料进行不同的表面防护处理,并对防护后的试件进行加速碳化、氯离子渗透和抗渗性能研究.试验结果表明:经过氯化橡胶、聚氨酯和硅烷涂层防护后,水泥基复合材料的28 d加速碳化深度较...     

纳米SiO2对水工混凝土耐久性影响试验研究

纳米SiO2,是一种具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特殊性能的新材料.采用影响水工混凝土耐久性因素的对比试验,分析了纳米SiO2对水工混凝土抗裂、抗渗、抗冻等性能的影响及作用机理.结果表明:纳米SiO2可以改善混凝土的微观结构和综合性能,能够封堵混凝土内部孔隙,增强其抗裂性,提高混凝土抗渗、抗冻、抗化学侵蚀、抗冲磨等性能,从而提高水工混凝土的耐久性.     

基于混凝土大坝裂缝修补材料的试验研究

本试验利用活性稀释剂、硅烷偶联剂、SiO2粒子、脂肪族异氰酸酯(B1、B2)和聚天门氡氨酸酯等原材料制备裂缝修补复合材料,从而有效防止混凝土性能的裂化。然后采用万能试验机分析材料断裂伸长率和抗拉强度受不同种类异氰酸酯的影响,通过对异氰酸酯用量及种类的调整制备能够满足力学性能要求的裂缝修补材料。结果表明,将制备的复合材料涂刷在混凝土表面可以有效改善其抗冲磨、抗碳化和抗冻性能,对于提高混凝土耐久性发挥着显著作用,其实际应用效果良好。     

纳米SiO_2的改性及其复合电解质的性能分析

锂离子电池具有高电压、高容量和高比能量等特点,是重要的储能器件。针对传统的液态锂离子电池容易发生电解液泄漏、燃烧爆炸和短路等问题,聚合物锂离子电池虽可以较好地解决安全问题,但仍存在电导率、离子迁移分数和力学性能较低等因素。以叔丁醇钾与纳米SiO2表面的羟基进行反应,再将1,3-丙磺酸内酯进行接枝反应,对纳米SiO2表面进行接枝改性;以改性和未改性的纳米SiO2与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯进行聚合反应,制备SiO2/P(MMA-S)复合聚合电解质。FT-IR和TGA研究结果表明,纳米SiO2表面含有丙磺酸锂基团。采用扫描电镜研究改性前后的纳米SiO2颗粒的形态,发现改性后纳米SiO2粒度分布均匀、团聚减弱。SiO2/P(MMA-S)复合聚合物电解质的研究结果表明,含有质量比为6%的改性纳米SiO2的复合电解质膜的吸液率可达310%,经历15d失重率不超过18%,抗拉强度可达40.0MPa以上,断裂伸长率也超过40%,交流阻抗法测定其室温电导率可达3.98×10-3S/cm。     

研究生论文摘要

纳米SiO2强化混凝去除水中富里酸(FA)的试验研究 研究生:张绍辉 导师:施周 (湖南大学土木工程学院 410082) 纳米SiO2具有优异的吸附性能,利用纳米SiO2来强化混凝作用,去除FA等三卤甲烷(THMs)前体物,是本试验研究的主要目的。 在三种不同温度(7℃,20℃和35℃)下,研究以纳米SiO2来强化Al2(SO4)3·18H2O和FeCl3·6H2O两种混凝剂去除水中FA的混凝效果以及其降低浊度效果和影响因素等。 试验结果表明,对硫酸铝而言,混凝剂投加量是影响FA     

TiO2/石墨烯复合光催化剂的制备及其吸附与光催化降解性能

近年来,利用石墨烯独特的电学性质及高比表面积对一些材料进行修饰,制备性能更好的复合新材料成为材料学研究热点.本研究利用氧化还原法制备石墨烯,并进一步采用水热法制备TiO2/石墨烯(GN)纳米复合光催化剂.采用TEM,XRD,BET,UV-Vis DRS等对所制备的纳米复合材料进行表征.实验研究表明:随着石墨烯含量的增加,制备的复合材料光响应区域扩大,比表面积增加.研究证明TiO2/石墨烯对亚甲基蓝(MB)有更好的吸附及光催化降解效果.经计算,在室温下,pH =8时,P25-10％ GN对MB的饱和吸附量为50 mg/g.     

二氧化钛—氧化石墨烯复合物去除水中有机污染物的性能研究

采用水热法制备了二氧化钛—氧化石墨烯复合物(TiO_2-GO)。X射线衍射花样表明:TiO_2具有锐钛矿结构,透射电子显微镜显示TiO_2纳米粒子均匀分散在GO片层上。在去除水中有机污染物方面:与GO相比,TiO_2纳米粒子的存在可抑制GO的团聚,保证了TiO_2-GO对污染物的强吸附性;与单一TiO_2纳米粒子相比,GO的引入增强了TiO_2-GO对可见光的吸收,提高了TiO_2-GO复合物对污染物的吸附,并且GO与TiO_2之间的相互作用使TiO_2-GO表现出与TiO_2纳米粒子不同的光降解机制。     

二氧化钛纳米复合光催化材料的制备及活性研究

采用仲丁醇铝和商用TiO2(P25)一锅法合成了两种二氧化钛纳米复合材料TiO2-勃姆石(TiO2-AlOOH)及TiO2-氧化铝(TiO2-Al2O3).制备的样品主要采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR),X-射线衍射(XRD),氮吸附和扫描电子显微镜(SEM)等方式进行表征.分析证明TiO2颗粒成功地分散到铝载体内形成纳米复合材料并采用亚甲基蓝作为模拟降解物对其光催化性能进行了测定.研究发现具有勃姆石结构的复合材料TiO2-AlOOH比TiO2-Al2O3有更好的脱色效果,这可能是由于其具有更大的比表面积以及表面富含羟基.同时这两种材料在碱性条件下可以达到最好的脱色率.     

凹凸棒石纳米铁复合材料的制备及应用探讨

通过对凹凸棒石进行湿法提纯和酸处理改性提高凹凸棒石的纯度、比表面积和吸附性能;将提纯改性后的凹凸棒石作为载体,以硼氢化钾作为还原剂,在氩气保护下采用离子交换法制备凹凸棒石纳米铁复合材料,解决纳米铁稳定性差、容易凝聚成团的问题,从而增大纳米铁与污染物反应的有效面积。与纳米铁相比,凹凸棒石纳米铁复合材料较稳定,易于保存。以地下水中常见的硝酸盐为目标污染物,探讨了将凹凸棒石纳米铁复合材料应用到可渗透反应墙技术、抽出处理技术及注入修复技术中的方法。应用研究成果表明,经上述技术处理后,地下水硝酸盐浓度可得到有效去除。     

FeCl_3瞬时水解形成的胶体溶液及胶体粒子的表征

叙述了FeCl3瞬时水解法制备胶体粒子的实验方法，对溶胶中游离铁离子进行了测定，分析了样品的形貌和结构．通过对渗析过程的研究和残余铁离子百分率与FeCl3浓度关系的讨论，认为此法适合于纳米级尺寸的胶体粒子的制备．     

简讯

长江科学院“环氧树脂纳米二氧化硅复合材料制备工艺”获国家发明专利由长江科学院发明的“环氧树脂纳米二氧化硅复合材料制备工艺”技术获得中华人民共和国知识产权局颁发的发明专利证书。该发明为水利部科技创新项目和科技部科研院所技术开发专项资金资助项目的研究内容,专利     

负载型蒙脱土制备及其聚丙烯纳米复合材料结晶性能研究

以蒙脱土(MMT)为载体,采用湿法和干法两种方法,制备了对聚丙烯(i PP)结晶具有高效β-成核作用的蒙脱土(β-MMT)和高β-晶含量的MMT填充β-i PP纳米复合材料(i PP/β-MMT)。通过对i PP纳米复合材料的结晶与熔融行为的研究,发现减小MMT/HA质量比或提高β-MMT用量,能改变MMT表面的β-成核作用,提高纳米复合材料中i PP结晶峰温和β-晶含量。制备的β-MMT,较传统β-成核剂更高效,制备方法简单且节约成本,更有利于得到高韧性的i PP纳米复合材料。     

纳米复合絮凝剂用于低温低浊水的混凝研究

由于低温低浊水难处理的特点和常规混凝剂对其混凝净化效果不理想,因此为了寻找对低温低浊水混凝好且经济可行的混凝剂,本研究采用具有强大吸附絮凝作用的纳米材料SiO2和聚合硫酸铁为原料制成复合絮凝剂,对低温低浊水进行实验研究,同时与FeCl3、聚合硫酸铁的混凝效果进行了对比分析。结果表明:①在相同条件下,比较FeCl3、聚合硫酸铁,纳米SiO2-PFS对浊度和COD有很好的去除效果;②纳米SiO2-PFS产生的矾花大,沉降快,沉淀20min,剩余浊度可降至0.5NTU以下;③纳米SiO2-PFS在pH6.5～8.5除浊效果最好;④纳米SiO2-PFS处理成本较低。     

CW 系列混凝土表面保护修补材料研究与应用

为了防止因水工混凝土表面劣化以及向内扩展影响工程的使用寿命,提高混凝土的耐久性,必须对混凝土表面进行特殊保护和修复。长江科学院利用超声分散法,在聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯合成脂肪族耐老化高分子材料的基础上,添加纳米二氧化硅、有机硅烷偶联剂和活性稀释剂制备出一种新型的纳米二氧化硅 / 聚脲复合材料 --CW 系列混凝土表面保护修补材料,并考察了超声分散时间、纳米二氧化硅粒子用量、异氰酸酯的种类和用量等因素对该复合材料性能的影响。研究表明该材料具有环保、高耐候性、高黏结性、干燥和潮湿面均可施工等特性,能有效提高混凝土等结构的抗紫外老化、抗冲磨、抗渗、抗碳化、抗冻融、抗化学侵蚀等耐久性能,且施工简便,可广泛适用于病险水库的除险加固,新建大坝、水库的混凝土表面防护和裂缝修补,乃至水利工程中其它防渗抗老化等领域。目前,该材料已在三峡大坝、丹江口大坝、南水北调中线工程、宜昌汤渡河和尚家河水库等水利工程的除险加固中得到成功应用。     

改性凹凸棒土/纳米铁复合材料去除地下水NO_3~--N的研究

采用液相还原法制备改性凹凸棒土/纳米铁复合材料(简称复合材料),考察了该复合材料的稳定性及其作用下"三氮"(NO_3~--N、NH_4~+-N、NO_2~--N)的变化情况,阐明了地下水环境因素(DO、温度、光照)对复合材料去除NO_3~--N的影响。模拟地下水环境时,3种材料去除NO_3~--N的反应活性顺序为:复合材料纳米铁改性凹凸棒土,且复合材料作用下NH_4~+-N的转化率低,几乎无NO_2~--N生成。DO、温度对复合材料去除地下水NO_3~--N的影响较大;而光照和黑暗环境下,地下水中NO_3~--N的去除率及NH_4~+-N、NO_2~--N的生成量均无明显差异。研究成果旨在为NO_3~--N污染地下水工程修复提供理论依据和技术支撑。     

新型复合材料拍门应用前景分析

复合材料拍门的应用复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使其综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。其中纳米复合材料近     

秸秆纤维增强水泥基复合材料研究进展

秸秆纤维增强水泥基复合材料是一种利用秸秆纤维掺入水泥基材料而制成的复合材料，具有保温抗裂抗冲击等特性的同时也具有绿色环保的经济效益。通过分析与综述国内外秸秆纤维增强水泥基复合材料的制备技术、力学性能、耐久性能和保温性能的研究进展，总结了秸秆纤维增强水泥基复合材料作为一种经济环保新材料的诸多优点，并对未来进一步的研究及推广应用提出相关建议。     

大坝混凝土裂缝修补材料的制备研究

混凝土裂缝修补材料对阻止混凝土性能的劣化具有重要作用。利用聚天门氡氨酸酯、异氰酸酯、纳米SiO2、硅烷偶联剂、活性稀释剂制备纳米复合修补材料用于大坝混凝土裂缝修补。通过万能试验机分析了不同种类异氰酸酯的用量对材料拉伸强度和断裂伸长率的影响,通过调整异氰酸酯的种类及用量,可以得到满足不同力学性能要求的大坝裂缝修补材料。此外,试验证明涂刷裂缝修补材料的混凝土试件的抗冻、抗碳化、抗冲磨能力得到明显提高,可见该裂缝修补材料的使用对混凝土耐久性的提高具有一定的作用。目前,该大坝混凝土裂缝修补材料在南水北调工程中得到应用,效果良好。     

TiO_2/MXene复合材料的原位合成及其电化学性能研究

采用水热辅助液相沉积方法,在不同反应温度条件下原位合成TiO_2/MXene复合材料。利用X射线衍射技术、扫描电镜以及透射电镜表征所合成样品的物相结构与微观形貌,分析和总结实验工艺条件,并研究复合材料作为电极材料的电化学性能。结果表明,水热温度为130℃时制备得到的TiO_2/MXene复合材料,具有最优的循环伏安曲线、恒电流充放电及电化学阻抗谱等电化学性能。