SiO2气凝胶复合保温材料的制备工艺及性能研究

介绍了SiO₂气凝胶复合保温材料的配比及制备工艺,与传统工艺制备SiO₂气凝胶保温材料的微观形貌、导热系数及力学性能进行对比分析发现,采用丁苯乳液和高黏度纤维素醚等改性活性外掺料硅灰来包裹增强SiO₂气凝胶的制备工艺具有先进性。对不同体积掺量的SiO₂气凝胶制备复合保温材料的导热系数和力学性能研究发现,SiO₂气凝胶体积掺量为31%时复合保温材料性能优异。     

SiO2气凝胶在砂浆和混凝土中的应用进展

介绍了SiO₂气凝胶的优异性能，将其掺入砂浆、普通混凝土、泡沫混凝土、轻骨料混凝土后，研究了其对砂浆和各类混凝土性能的影响，对比了掺入SiO₂气凝胶前后混凝土保温性能、力学性能的变化特征，并对SiO₂气凝胶复合砂浆和混凝土的未来发展进行了展望。     

SiO2气凝胶材料在建筑墙体保温中的应用研究

SiO₂气凝胶是一种高孔隙率的固体材料,具有热导率低、质轻、透光率高和比表面积高等特性,防火防潮性能优异,是一种轻质环保的新型多功能材料。SiO₂气凝胶与传统建筑材料进行结合,可以制作出新型气凝胶墙板、气凝胶毡、气凝胶涂料和气凝胶砂浆混凝土等保温性能优异的新型建筑墙体保温材料。SiO₂气凝胶在建筑墙体保温隔热领域有着广阔的应用前景。     

气凝胶中可溶出氟氯离子工艺研究

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶–凝胶法,结合CO₂超临界干燥工艺制备SiO₂气凝胶复合材料,并对不同配方制备产品可溶出氟氯含量进行了研究。结果表明,盐酸配方、“一步法”配方、硝酸配方均能制备出可溶出氟氯离子含量满足GB/T 17393—2008《覆盖奥氏不锈钢用绝热材料规范》要求的合格产品;但是硝酸配方制备的产品性能最好,满足工程使用要求。     

SiO2气凝胶在墙体保温材料中的应用

SiO₂气凝胶是一种新型材料,不仅密度小、比表面积大、孔道结构丰富,并且拥有优异的保温性能和防火性能,其在墙体保温材料的应用中有着巨大的潜力。结合了SiO₂气凝胶在墙体保温材料中的研究进展,分析了该材料的优势及可能存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

混晶TiO2制备木结构防火涂料及阻燃机理

以KOH和Na₂SiO₃改性硅灰为基料,通过溶胶-凝胶法制备水性木结构阻燃涂料。制作三聚氰胺饰面中密度纤维板试件,测量试件的氧指数,分析试样及原料的晶相变化及表观形貌,研究板钛矿/锐钛矿混晶TiO₂对其阻燃性能及微观结构的影响。结果表明,适量的TiO₂可提高其阻燃性能,当TiO₂掺量为2%时其阻燃性能最佳,可使纤维板的LOI达到31.4%,炭化体积(小室法）仅为8.2 cm³,较不添加TiO₂的样品减小了56%。混晶TiO₂在燃烧处理过程中结构稳定,有助于硅灰基水性木结构阻燃涂料在燃烧过程中发展成连续、均匀、密实的片层状结构,致使失重温度升高,热流量减小,进而提高阻燃性能。     

铝硅比对燃煤炉渣发泡陶瓷的制备与性能的影响研究

以燃煤炉渣为主要原料，通过调控坯料中Al₂O₃与SiO₂含量，系统研究了铝硅比对发泡陶瓷烧成性能、孔结构、体积密度与抗压强度的影响，并通过物相组成分析，揭示了铝硅比对发泡陶瓷性能的影响机理。结果表明，尽管铝硅比增大将提高坯体的发泡温度，导致同一烧成温度制得的发泡陶瓷气孔率减小、体积密度增大，但拓宽了坯体的烧成温度范围，减弱了烧成温度对孔径的影响，并促使晶相量增加。若铝硅比大于0.6，将导致孔径分布变宽、孔结构劣化，降低材料的抗压强度。当坯料中的Al₂O₃与SiO₂总量约为82%，铝硅比为0.41时，可制备出孔结构优异的高强度炉渣发泡陶瓷。     

六甲基二硅氮烷对二氧化硅气凝胶结构和性能的影响

以TEOS-40为硅源,通过酸碱两步法,以六甲基二硅氮烷为改性剂,经CO2超临界干燥制备具有疏水性质的SiO2气凝胶,对其进行比表面积和孔径、微观形貌、光学角、导热、傅里叶红外及热重分析,研究改性剂添加量（0、0.05、0.1、0.2、0.4mol）对SiO2气凝胶结构和性能的影响。结果表明,使用六甲基二硅氮烷作为改性剂制备的气凝胶性能更优。当使用改性剂量为0.2mol时,得到的SiO2气凝胶性能最好,密度0.1056g/cm3,疏水性优良,接触角138.2°,BET比表面积1066.1568m2/g,平均孔径18.0705nm。在1um下,微观结构最好,孔径最大,分布最均匀;导热低至0.0194W/m·k,且在350℃之前有良好的热稳定性。     

WO3/MnO2/硅铝分子筛复合催化剂的制备及甲醛降解性能研究

以膨润土为原料通过水热合成法制备硅铝分子筛,并在其表面负载WO₃、MnO₂制备了WO₃/MnO₂/硅铝分子筛复合催化剂,研究了其孔结构、微观形貌、钨锰存在形式和分布、对甲醛的降解性能。结果表明,WO₃/MnO₂/硅铝分子筛以介孔结构存在,其孔径分布在4～5nm,比表面积大,达1665.0m²/g,而WO₃、MnO₂均匀分布在催化剂表面及内部结构中。由于WO₃/MnO₂/硅铝分子筛特殊的介孔结构、较大的比表面积和其表面钨、锰氧化物纳米颗粒均匀分散,在吸附和化学催化共同作用下,该复合催化剂在室温时对甲醛具有良好的降解性能,甲醛去除率可达92.0%。     

SiO2气凝胶复合绝热毡在导热油管的应用优势分析

通过分析SiO₂气凝胶毡和传统保温材料硅酸铝棉的隔热性能,应用实验及实际工程案例分别对两种材料的表面温度、热流密度进行定量分析,对热成像进行定性分析。随着加热温度的升高,硅酸铝棉相比于SiO₂气凝胶毡的表面温度和热流密度都会增大。二者相比,硅酸铝棉表层会出现大量的裂纹,气凝胶复合绝热毡的保温隔热性能更好。从实际应用角度分析,使用硅酸铝棉保温会造成室内温度过高,不利于人员活动,加速设备老化,降低使用年限。按照现有工况进行气凝胶毡整体保温,室内温度在39℃左右,大幅度降低室内温度。     

柔性气凝胶及其复合材料的研究与发展

气凝胶特异的三维网络结构使其具有低导热系数、高比表面积、低密度、低介电系数等优异性能。但传统气凝胶存在脆性大、韧性差、强度低、复合制品“掉粉掉渣”等缺陷,柔性气凝胶可以有效解决以上问题。本文综述了国内外柔性气凝胶主流研究方向最新进展,分析对比柔性二氧化硅气凝胶的制备工艺、前驱体配比、结构控制等,总结了柔性气凝胶在各个领域的应用,并对其未来发展及应用前景进行展望。     

纳米材料对水泥材料耐火性能的改良研究

为了改善建筑水泥墙板结构的耐火性能,利用纳米材料—微硅粉和碳纤维作为外掺料应用于改性研究。以标准砂与硅酸盐水泥质量比为2∶1制备试件,测试抗压强度、抗折强度、耐火性、干缩率并分析微观形貌。结果表明,微硅粉和碳纤维在提高水泥墙板材料抗压和抗折强度的同时,也改善了材料的耐火性能;双掺微硅粉和碳纤维含量为3%和2%的水泥墙体具有最优的耐火性能,燃烧试验后的质量损失为0.64%,比参照组烧失量降低了85%;从水泥基改性材料微观形貌发现,超细硅粉颗粒的填充效应是材料强度性能提升的主要原因,碳纤维的粘结作用和表面反应是耐火性能提高的主要原因。     

锂离子动力电池用气凝胶隔热材料研究进展

近年来,新能源汽车行业发展迅猛。锂离子电池因其能量密度大、循环寿命长等优势成为应用最广泛的动力电池,但其在极端条件下存在热失控安全问题。气凝胶作为一种新型纳米多孔隔热材料,复合材料耐温可达1000℃以上,其凭借优异的隔热性能及轻质、防火、环保等特性,被逐渐应用于新能源汽车电池电芯隔热防火。本文介绍了锂离子电池热失控现象及热防护措施,常用的气凝胶隔热材料及其应用于锂电池中的性能优势,并与传统动力电池隔热材料进行对比,最后对其应用前景进行展望。     

双热源型太阳能热泵夏冬两季节能运行分析

开发新能源和节能是解决能源短缺问题的两大途径,太阳能热泵系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景.介绍了一种将太阳能热水器与家用热泵型空调器结合运行的双热源型热泵系统,并对其装置的工作原理与构成进行了介绍.在对其在夏,冬两季运行工况下的节能原理进行了详细阐述的基础上,又对其进行了经济性分析.分析结果表明,该装置可以达到很好的节能效果.     

Evaluation of molecular community analysis methods for discerning fecal sources and human waste

Molecular microbial community analyses provide information on thousands of microorganisms simultaneously, and integrate biotic and abiotic perturbations caused by fecal contamination entering water bodies. A few studies have explored community methods as emerging approaches for microbial source tracking (MST), however, an evaluation of the current state of this approach is lacking. Here, we utilized three types of community-based methods with 64 blind, single- or dual-source, challenge samples generated from 12 sources, including: humans (feces), sewage, septage, dogs, pigs, deer, horses, cows, chickens, gulls, pigeons, and geese. Each source was a composite from multiple donors from four representative geographical regions in California. Methods evaluated included terminal restriction fragment polymorphism (TRFLP), phylogenetic microarray (PhyloChip), and next generation (Illumina) sequencing. These methods correctly identified dominant (or sole) sources in over 90% of the challenge samples, and exhibited excellent specificity regardless of source, rarely detecting a source that was not present in the challenge sample. Sensitivity, however, varied with source and community analysis method. All three methods distinguished septage from human feces and sewage, and identified deer and horse with 100% sensitivity and 100% specificity. Method performance improved if the composition of blind dual-source reference samples were defined by DNA contribution of each single source within the mixture, instead of by Enterococcus colony forming units. Data analysis approach also influenced method performance, indicating the need to standardize data interpretation. Overall, results of this study indicate that community analysis methods hold great promise as they may be used to identify any source, and they are particularly useful for sources that currently do not have, and may never have, a source-specific single marker gene.     

气凝胶在建筑节能行业中的应用进展

介绍了SiO₂气凝胶因其独特的三维纳米网状结构的优异性能在建筑行业中的应用,例如在保温涂料、保温砂浆、保温板中的应用等,并对气凝胶在未来建筑领域的发展进行了展望。     

Bacteroidales terminal restriction fragment length polymorphism (TRFLP) for fecal source differentiation in comparison to and in combination with universal bacteria TRFLP

Terminal restriction fragment length polymorphism (TRFLP) is an attractive community analysis method for microbial source tracking (MST) because it is accessible, relatively inexpensive, and can discern multiple fecal sources simultaneously. A new Bacteroidales TRFLP (Bac-TRFLP) method was developed and its source identification performance was evaluated by itself, in comparison to, and in combination with an existing universal bacterial TRFLP method in two laboratories. Sixty-four blind samples from 12 fecal sources (sewage, septage, human, dog, horse, cow, deer, pig, chicken, goose, pigeon, and gull) were used for evaluation. Bac- and Univ-TRFLP exhibited similarly high overall correct identification (>88% and >89%, respectively), excellent specificity regardless of fecal sources, variable sensitivity depending on the source, and stable performance across two laboratories. Compared to Univ-TRFLP, Bac-TRFLP had better sensitivity and specificity with horse, cow, and pig fecal sources but was not suited for certain avian sources such as goose, gull, and pigeon. Combining the general and more targeted TRFLP methods (Univ&Bac-TRFLP) achieved higher overall correct identification (>92%), higher sensitivity and specificity metrics, and higher reproducibility between laboratories. Our results suggest that the Bac-TRFLP and Univ&Bac-TRFLP methods are promising additions to the MST toolbox and warrant further evaluation and utilization in field MST applications.     

石油化工工程建设项目危险源辨识及控制管理

简要介绍了石油化工工程建设项目施工特点及危险源辨识要求,论述了项目施工作业中危险源的主要存在形式与有效的控制管理手段。以施工过程中容器设备组装、钢结构、电气、工艺管道安装工程等危险源的控制措施实例,说明在施工过程中须严格贯彻执行工程建设项目施工中危险源辨识及控制管理,有效遏制各类事故的发生,为工程建设项目正常施工创造良好的安全环境,以满足企业长足发展需求。     

微纳米铁尾矿砂/SiO2气凝胶复合材料的制备及其隔热特性

探讨了将铁尾矿砂作为制备保温隔热复合材料原料的可行性,其核心技术是先将铁尾矿砂微纳米化,再掺混SiO2气凝胶并添加少量粘合剂和玻璃纤维等制成性能优良的微纳孔保温隔热材料。通过正交试验得到保温性能最优状态下的各因素配方;研究了微纳米化对基体材料性能的改善状况及不同掺量气凝胶对基体材料性能的影响;通过扫描电镜观察了复合材料内部各成分在基质中的存在状态,微观结构显示气凝胶形态保持完好。     

二氧化硅气凝胶粉体表征与爆炸特性研究

利用SEM、XPS、XRD及FTIR表征二氧化硅气凝胶粉体,采用20 L球爆炸测试装置及1.2 L哈特曼管试验装置对其爆炸特性进行试验。结果表明：粉体为纳米级孔状三维结构,主要组成元素为Si和O,呈非晶形态,表面附有-CH3及-OH基团;爆炸下限为40～50 g/m3,最大爆炸压力为0.70 MPa,最大爆炸指数值为7.84 MPa·m/s,最小点火能为520 mJ,爆炸危险等级为St1。