用于污水处理的纤维素纳米颗粒表面改性实验研究

纤维素纳米颗粒是一种容易制备,且价格低廉并具有一定可再生性的吸附材料,被广泛运用到有机污染物的去除等方面.通过实验制备高纯度纤维素纳米材料,并将其与3种不同的脂肪酸进行反应,得到改性后的纤维素纳米材料.结果表明：改性后材料的碳元素含量大幅提升,长碳链被成功移植到纤维素纳米材料的表面;通过FTIR,XPS和XRD光谱分析表明,所生成的化合物与理论分析结果相符.该改性纤维素纳米材料的研究成果将为变电站及火电厂提供更先进的污水处理材料.     

纤维素-SiO2的制备及在净化变压器油中的应用

变压器绝缘油在电力设备运行过程中会逐渐劣化,导致变压器油电气性能、理化性能大幅降低。采用吸附相反应技术,将亲水SiO₂纳米颗粒固载在微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)上,制备出具有高吸附性能的改性纤维素集尘体材料,联合静电吸附技术净化处理脏污变压器油。对于SiO₂改性纤维素集尘体材料,通过油品净化效果测试得出,最佳的制备条件为溶胀后干燥12 h,作为硅源的正硅酸乙酯(TEOS)加入量为6 g;将上述条件下合成的改性纤维素集尘体材料,置于静电净油反应器内,二者协同净化脏污变压器油后,油品的主要运行指标如水分由最初的32.0 mg/L以上降至23.5 mg/L以下,且其他包括介质损耗因数、酸值和体积电阻率等关键指标也均已达到运行油的国家标准。可见,静电技术结合改性纤维素吸附材料能够有效吸附油中的杂质颗粒。     

钾离子电池正极材料研究进展

钾离子电池因其资源丰富,价格低廉,且和锂离子电池具有相似的工作机制,有望代替锂离子电池在大规模储能市场中得到重用。系统阐述了目前国内外钾离子电池正极材料的研究现状,主要包括普鲁士蓝系列、层状金属氧化物、聚阴离子化合物和有机晶体,但其各有优缺点,为避免固有缺陷对可逆比容量和循环稳定性带来不利影响,需采用合理措施进行改性。简要总结了以上四种正极材料可共用的改性措施,如纳米化和多孔化、碳材料包覆、掺杂工艺等,基于微观结构调控而强化正极材料的电化学性能。     

防渗材料对粉煤灰析出物吸附特性研究

采用标准测定方法．通过吸附动力学试验、静态吸附试验测定两种防渗材料：黄土状亚粘土和石灰改性粘土对粉煤灰浸出液中主要污染组分的吸附特性，结果表明：后者对污染物的吸附比前者好。     

国内文摘与专利

<正>纳米Al_2O_3对变压器绝缘纸纤维素热稳定性的影响及其机理分析/张松;唐超;CHEN G;等/中国科学:技术科学,2015(11)为提升电力变压器绝缘纸的热稳定性,使用纳米Al_2O_3对绝缘纸进行改性,通过分子模拟和试验的方法研究了纳米Al_2O_3对绝缘纸纤维素热稳定性的提升效果,并分析了纳米Al_2O_3对绝缘纸纤维素的改性机理。首先,对纳米Al_2O_3与纤     

纳米改性低介电常数纤维素绝缘纸的研究进展

随着输电电压等级的提升,对电力变压器绝缘运行可靠性提出了更高要求。为了降低电力变压器纤维素绝缘纸的介电常数并提升其整体性能,保障电力变压器的安全可靠运行,本文结合了国内外相关研究成果,总结了纳米改性低介电常数纤维素绝缘纸的改性方法及其研究现状,分析了改性绝缘纸的电气特征与研究局限性。其中,纳米Al₂O₃具有较好的改性效果,工频击穿场强提高了12.75%,抗张强度增加了14.13%,介电常数从2.71降至2.21。然而,一种具有介电常数和介电损耗低、机械性能好、耐高温、抗老化、成本低、环保等特点的纤维素绝缘纸制备方法仍有待探索。本文可为今后进一步研究低介电常数纤维素绝缘纸提供参考。     

纳米改性变压器油研究进展

目前纳米改性变压器油由于其高散热性和独特的电气性能,正受到越来越广泛的关注.以近年来纳米改性变压器油的相关研究成果为基础,分析了纳米改性变压器油在导热、击穿、老化、抗水分影响以及改性油-纸相互作用等方面的特点,并介绍了目前常用的3种用于解释绝缘油介质中纳米颗粒改性机理的理论模型,最后提出了纳米改性变压器油领域后续研究需要关注的问题,即纳米颗粒材料体系的选择、高稳定性改性变压器油的制备工艺以及纳米颗粒对变压器油的改性机理.     

纳米SiO2表面KH550接枝密度对改性纤维素绝缘纸力学性能与热稳定性的影响

为提升纤维素绝缘纸的力学性能与热稳定性,利用KH550对纳米SiO2进行表面改性,将其掺杂到纤维素绝缘纸中,通过分子模拟建立不同接枝密度的纳米SiO2/纤维素复合模型,并对各模型的力学性能、均方位移、内聚能密度、溶解度参数和径向分布函数进行计算和分析.结果表明:KH550接枝密度为12.5％的纳米SiO2/纤维素复合模型抗形变能力最佳,并具有较大的内聚能密度和溶解度参数,改性效果最佳.     

锂离子电池用PVDF基纳米复合隔膜的研究进展

综述经无机纳米颗粒改性的聚偏氟乙烯(PVDF)基纳米复合隔膜.讨论湿法、干法、静电纺丝及涂覆法等4种有机-无机复合隔膜的制备方法;并对添加SiO2、TiO2和Al2O3等3种不同无机纳米颗粒制成的PVDF基纳米复合锂离子电池隔膜进行分类总结.对隔膜的研究方向提出展望.     

纳米TiO2的制备及其在水处理应用方面的发展

纳米 Ti O2 作为光催化环境材料能有效降解多种有害的污染物 ,使有害物质矿化为 CO2 、H2 O及其他无机小分子物质 ,因此光催化降解水中有机污染物是一项新兴的颇有发展前途的废水处理技术。综述了纳米Ti O2 的制备、光催化降解水中有机污染物的机理、动力学规律及其研究现状和发展方向     

电压稳定剂修饰纳米SiO_2提升低密度聚乙烯直流电气特性的研究

该文制备了苯偶酰型电压稳定剂和硅烷偶联剂改性的SiO_2纳米粒子,与未改性的纳米粒子分别添加到低密度聚乙烯(lowdensitypolyethylene,LDPE)中,得到3种纳米复合材料。研究发现,电压稳定剂改性的SiO_2纳米粒子在LDPE中的分散性最好,可提高纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率。3种纳米粒子的加入均改变了LDPE样品电极附近空间电荷的极性,与纳米粒子的表面化学状态无关。表面化学状态不同的纳米粒子均可抑制LDPE中空间电荷的注入和积聚,但电压稳定剂改性的纳米SiO_2在增强LDPE击穿方面效果最好,添加质量分数为1%时直流击穿场强可提高38.7%。表面电势衰减测试显示,电压稳定剂改性的纳米SiO_2的加入大幅提高了纳米复合材料中的陷阱深度和密度。击穿场强增加是纳米粒子均匀分散、表面存在电压稳定剂,以及引起陷阱密度与深度增加等因素共同作用的结果。     

改性XLPE材料的水树枝抑制特性研究

为提高交联聚乙烯(XLPE)的抗水树枝性能,分别将片层状纳米蒙脱土(MMT)、球型纳米二氧化硅(SiO2)和极性乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)与XLPE熔融共混,制备出3种改性XLPE材料,并对其进行加速水树枝老化试验。结果表明:纯XLPE试样的水树枝生长长度较长且分形复杂,而添加纳米颗粒和极性共聚物的改性试样,其水树枝生长长度减小且分形维数降低,表明改性试样具有较好的抑制水树枝的能力;水树枝老化后,纯XLPE试样和改性XLPE试样水树区的羰基指数均高于非水树区,说明水树枝老化是电化学降解的作用;改性试样水树枝老化后,水树区的结晶度低于非水树区,结晶能力变差。     

金属有机骨架材料的制备及其对绝缘油中氨基比林的吸附研究

本文采用溶剂热法制备了3种金属有机骨架材料MOF-505、Cu-BTC、MIL-100(Fe),优选了具有最高吸附量的吸附剂Cu-BTC。接着系统研究了Cu-BTC与活性炭、13X分子筛和活性白土在不同初始浓度和吸附温度下对氨基比林的平衡吸附量。利用分子模拟软件进行模拟计算并解释3种MOF材料对氨基比林的吸附特性差异。结果表明：Cu-BTC对氨基比林的吸附量远高于其他3种吸附剂;不同温度下Cu-BTC对不同初始浓度氨基比林的平衡吸附量有较大差异,应采用合适的吸附温度,达到最优的吸附容量。     

物理改性纤维素绝缘材料亲水性行为的分子动力学模拟

为了从微观层次揭示物理改性后纤维素绝缘材料抗老化性能提高的机理,选用聚合度为3的纤维素分子链、水分子、三聚氰胺和双氰胺分别对改性前后纤维素材料的无定形区进行了建模,并用分子动力学模块对这2个模型进行了计算。分别从水分的扩散系数、体系内的氢键结合数和分子之间的相互作用能3个方面探讨了改性前后体系的变化和抗老化性能差异的作用机理。结果发现:物理改性体系中的水分子扩散系数小于天然体系;由于抗老化剂的作用,物理改性体系中的总氢键数多于天然体系。与水分子的相互作用能上,抗老化剂最大,天然纤维素分子次之,改性体系中的纤维素分子最小;抗老化剂的存在使纤维素分子与水分子的相互作用能减弱。     

糠醇改性聚胺-酰亚胺H级电绝缘层压板的形态结构与耐腐蚀性能

本文报道了采用扫描电子显微镜、膨胀计法和称重法研究糖醇改性聚胺酰亚胺H级电绝缘玻璃布层压板和粉云母纸层压板的形态结构和耐腐蚀性能,也报道了这两种层压板的制备和一般性能。结果表明,糠醇改性聚胺-酰亚胺H级电绝缘层压板具有一定的实际应用价值。 1.玻璃布层压板和粉云母纸层压板的制备 A.糠醇改性聚胺-酰亚胺的合成糠醇和N,N′-(4.4′-二本甲烷)双马来酰亚胺在适当的溶剂中加热回流1～3小时,然后加     

纳米硅胶体铅酸蓄电池

从原理上分析了纳米气相二氧化硅胶体铅酸蓄电池的特性,介绍了一种研究成果,应用于铅蓄电池的硅胶体的制造原理和方法。主要是利用表面化学的基本原理和电化学动力学催化的基本方法,应用纳米气相SiO2溶胶的半导体掺杂电化学界面催化理论和纳米气相二氧化硅的表面改性理论,对纳米气相二氧化硅的表面改性,应用湿法改性:用有机改性,填加偶联剂和高分子表面活性剂和分散剂,如萘黄酸甲醛缩合物、聚丙稀酸、乙二醇、丙稀酸等。用无机改性,填加硼、磷、锡、硒等元素的化合物,都能达到改性的目的。使铅酸蓄电池具有克服了三种早期容量损失达到长寿命、大容量等优良的特性。     

纳米硅胶体铅酸善电池

从原理上分析了纳米气相二氧化硅胶体铅酸蓄电池的特性,介绍了一种研究成果,应用于铅蓄电池的硅胶体的制造原理和方法。主要是利用表面化学的基本原理和电化学动力学催化的基本方法,应用纳米气相SiO2溶胶的半导体掺杂电化学界面催化理论和纳米气相二氧化硅的表面改性理论,对纳米气相二氧化硅的表面改性,应用湿法改性：用有机改性,填加偶联剂和高分子表面活性剂和分散剂,如萘黄酸甲醛缩合物、聚丙稀酸、乙二醇、丙稀酸等。用无机改性,填加硼、磷、锡、硒等元素的化合物,都能达到改性的目的。使铅酸蓄电池具有克服了三种早期容量损失达到长寿命、大容量等优良的特性。     

纳米复合高导热绝缘材料及其绝缘结构研究

通过异丙醇水溶液的冻融循环结合球磨工艺制备了h-BNNSs,采用微波等离子体对h-BNNSs表面进行功能化处理得到AF-BNNSs,并与甲基丙烯酸反应制备了Vi-BNNSs单体。利用此单体与纳米SiO_2杂化的乙烯基有机硅改性环氧树脂复配制备了纳米改性高导热绝缘漆;利用AF-BNNSs与有机化蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂复合制备了一种纳米改性少胶带胶黏剂,并用该胶黏剂制备了一种纳米改性高导热少胶云母带。通过SEM、TEM、HRTEM、AFM等测试手段对h-BNNSs进行了表征,并对纳米改性高导热绝缘漆、纳米改性高导热少胶云母带及由此组合形成的绝缘结构进行了性能测试。结果表明:制备的h-BNNSs具有单层或少层的结构;由功能化h-BNNSs制备的导热绝缘材料及其组成的绝缘系统基本符合6 kV级高压电机的技术要求。     

纳米复合涂层对微米级金属粉尘吸附行为的抑制作用

绝缘子表面吸附的金属粉尘可能引起放电甚至诱发闪络,抑制粉尘在绝缘子表面的吸附对提高气固绝缘系统的可靠性具有重要意义。该文选用纳米碳化硅（nano-SiC）和蒙脱土-纳米二氧化钛（MMT-nano-TiO2）,分别从调控表面电荷和改善表面粘黏性能的角度,设计了两种纳米复合涂层。实验表明,蒙脱土-二氧化钛纳米复合涂层（MEP）抑制粉尘吸附的效果整体优于碳化硅纳米复合涂层（SEP）,与无涂层绝缘子模型相比,MEP6涂层表面吸附的粉尘分布范围大幅减小,吸附质量降低54%,抑制金属粉尘吸附的效果最优。进一步建立粉尘受力分析模型,将其运动吸附过程划分为启举、飞行和吸附三个阶段,阐释了粉尘吸附的动力学过程。最后,结合表面电荷分布特征、材料间本征粘附特性分析,指出MEP6涂层抑制粉尘吸附效果明显是缘于同时实现了电荷调控与抗粘黏性能的提升。该研究通过引入纳米复合涂层有效抑制了金属粉尘吸附,可为提升绝缘子表面绝缘强度提供新思路。     

改性粉煤灰在水处理方面的应用

粉煤灰因其具有多孔性、比表面积大、吸附能力强等特性,同时其结构中具有Al2O3、CaO等活性组分,目前在国内已被应用于废水处理方面。通过酸改性、碱改性、盐改性等方法对粉煤灰的表面结构进行装饰,可以增强其吸附性能,提高其对污染物的处理效果;在其表面引入活性基团,还可以拓宽其在污水处理方面的应用范围。在最优试验条件下,改性粉煤灰对印染废水、造纸废水、有机物废水中的色度以及COD的去除率可达85%以上,对废水中重金属离子的去除率可达95%以上,对废水中总磷和氨氮也有明显的去除效果;在藻类废水以及含油废水、生活污水、工业混合废水、矿井水等综合性废水处理方面,改性粉煤灰对其中的多种污染物也有较好的去除作用。同时指出对于改性粉煤灰在水处理方面的应用目前多数局限于试验室研究阶段,提出了可将改性粉煤灰应用于火电厂脱硫废水处理的建议。