基于神经网络-遗传算法优化生物柴油制备工艺

根据生物柴油制备的实验数据,用人工神经网络(ANN)的反向传播(BP)算法建立了生物柴油转化率神经网络预测模型,提出了适宜的人工神经网络拓扑结构,讨论了BP算法中学习速率、动量系数及过拟合现象对网络的影响。实验数据检验表明,ANN方法能准确地关联生物柴油制备工艺条件与转化率的关系,转化率预测平均相对误差为1.917%,复相关系数R为0.9996;该神经网络预测模型用遗传算法优化,得到了最佳生物柴油制备条件。     

不同晶型纳米二氧化钛的水热合成

水热法合成了不同晶型、形貌和大小的纳米二氧化钛。利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对所得的样品进行了表征。研究了pH值、水热反应温度和水热反应时间对纳米二氧化钛晶型、形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明,前驱体pH值是决定产品晶型、晶粒尺寸和形貌的主要因素。随着水热反应温度的升高,纳米二氧化钛的晶粒尺寸逐渐变大,但pH=3.0时所形成的锐钛矿型纳米二氧化钛的晶粒尺寸却几乎不变;随着水热反应时间的延长,金红石型纳米二氧化钛晶粒的生长速度最快,而锐钛矿型的纳米二氧化钛的晶粒生长速度则最慢。     

阳离子表面活性剂和硅烷偶联剂协同改性纳米凹凸棒土的研究

研究了纳米凹凸棒土的有机表面改性方法.采用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)和硅烷偶联剂(KH570)协同对纳米凹凸棒土进行改性,讨论了反应时间、反应温度、OTAC和KH570的添加量对改性效果的影响.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热失重(TG)和热差(DTA)等分析方法对改性前后的纳米凹凸棒土进行表征.结果表明纳米凹凸棒土适宜的改性条件为:OTAC的添加量为2%、前期反应时间为3 h、KH570的添加量为20%、后期改性时间为2 h、改性温度为80℃.由此方法所得的纳米凹凸棒土粉体已由亲水性变为疏水性.     

聚苯胺/凹凸棒土环氧复合防腐涂料的制备及性能研究

以聚苯胺/凹凸棒土纳米复合材料(PANI/ATP)作为填料,以环氧树脂为成膜物质,制备了PANI/ATP环氧复合防腐涂料.研究了PANI/ATP的状态、PANI/ATP的添加量、固化比等对涂层的防腐性能的影响.采用傅里叶红外光谱(Fr-IR)、开路电位(OCP)及极化曲线(Tafel)等测试手段对复合涂层进行了结构表征和防腐性能研究.Tafel极化曲线和开路电位显示,在填料量为5%的情况下,复合涂层的防腐性能较佳,腐蚀电位为-1.098 V,较纯环氧涂层高327 mY;添加了PANI/ATP的涂层较纯环氧涂层的力学性能有很大的提高.     

凹凸棒石复配膨胀阻燃剂阻燃HDPE的研究

以聚磷酸铵(APP)与三羟乙基异氰脲酸酯(THEIC)为膨胀阻燃剂(IFR),凹凸棒石(ATP)为协效剂,采用熔体共混法制备了阻燃高密度聚乙烯(HDPE),通过红外光谱、氧指数、热失重和锥形量热分析,研究了ATP对阻燃HDPE燃烧性能的影响。结果表明:添加少量的ATP能催化APP/THEIC间的酯化反应,提高了HDPE的阻燃性能;当ATP的用量为2%时,HDPE/28%IFR/2%ATP复合材料的氧指数达30%,阻燃等级提高为V-0,体系的热释放速率峰值和总热释放量分别比HDPE/30%IFR复合材料降低了22.7%和26.7%。     

表面修饰凹凸棒石及其在环氧丙烯酸树脂中的应用

旨在提高凹凸棒石在环氧丙烯酸酯中的力学性能及分散性能,以凹凸棒石纳米粉体为载体,采用化学沉淀法制备出包硅凹凸棒石复合纳米材料(Si O2/ATP),再用硅烷偶联剂KH570对Si O2/ATP表面进行有机改性,制得KH570-g-Si O2/ATP复合材料。通过TEM、FTIR、XRD及TG对复合材料进行表征。采用共混法制备了紫外光固化复合涂层,考察了KH570-g-Si O2/ATP的添加量对复合涂层耐冲击力、柔韧性的影响。结果表明,当KH570-g-Si O2/ATP的用量占涂料总重量的5%时,与EA涂层相比,复合涂层的耐冲击力的高度由15 cm增加至35 cm;涂膜的柔韧性由15 mm提升至5 mm;此外,与ATP、Si O2/ATP以及KH570-g-ATP相比,KH570-g-Si O2/ATP在EA涂层中具有良好的分散性,EA涂层的力学性能也得到明显改善。     

用相转移法有机表面改性纳米TiO2

以正辛基三乙氧基硅烷（LM-N308）为有机表面改性剂,用相转移法对金红石相纳米TiO₂进行有机表面改性。采用了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热分析（TG-DTA）、X 射线光电子能谱（XPS）、高分辨透射电镜（HRTEM）、亲油化度实验等对所得的纳米TiO₂进行了表征。红外光谱和X射线光电子能谱表明LM-N308以化学键合的方式结合在纳米TiO₂表面。HRTEM结果显示,在纳米TiO₂的表面存在厚度均匀约2 nm的有机包覆层。TG和亲油化度实验数据表明,纳米TiO₂表面化学吸附的LM-N308的饱和质量分数为7.0%～9.7%。分散性实验表明,经LM-N308表面改性的纳米TiO₂由亲水性变成了疏水性。     

二氧化钛/氧化锌复合浆料在防晒配方中的应用

将锌钛复合浆料应用到防晒霜配方中,考察了所得防晒霜的防晒性能、肤感及对配方理化性质(pH,耐热、耐寒及离心稳定性)的影响,并与市售TiO_2、ZnO混合粉体、浆料进行对比。结果表明,在防晒性能方面,配方中活性物质量分数为8%时,含锌钛复合浆料配方的SPF值可达24,PA值为6,而含市售TiO_2、ZnO混合粉体、浆料配方的SPF和PA值偏低,锌钛复合浆料同时具有协同增效屏蔽紫外线的能力(SPF值同比增长8%);在配方稳定性方面,经过冻融循环实验后,pH维持在7.2左右,解决了传统ZnO与水形成碱性络合物导致配方pH偏高的缺点;在感官评价方面,含锌钛复合浆料的配方,水润感较强,厚重感和油腻感较低,在涂抹时和涂抹后,起白不明显。     

硬脂酸钠对凹凸棒土有机表面改性的研究

本研究以硫酸锌为原料,在凹凸棒土表面包覆氧化锌,然后用硬脂酸钠对凹凸棒土(AT)进行有机表面改性.采用了X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热分析(TG-DTA)、活化指数实验、分散性实验等对所得的凹凸棒土样品进行了表征.结果表明,氧化锌和硬脂酸钠的合适用量分别为:m(ZnO):m(AT)=3:10,m(C17H35COONa):m(AT)=3:20.当m(C17H35COONa):m(AT)<3:20时,随着硬脂酸钠用量的增加,凹凸棒土表面吸附硬脂酸根的质量分数逐渐增大,所得凹凸棒土的活化指数随着升高;当m(C17H35COONa):m(AT)≥3:20时,硬脂酸根已将凹凸棒土表面完全包覆.XRD显示,凹凸棒土表面包覆的氧化锌水合物以无定形结构存在.FTIR表明,硬脂酸根以物理吸附的方式附着于凹凸棒土的表面.分散性实验表明,经硬脂酸钠表面改性的凹凸棒土由亲水性变成了疏水性,凹凸棒土在有机体系的相容性增加.     

ATP/ZnO纳米复合材料光催化降解直接耐酸枣红的动力学研究

以纳米凹凸棒石为载体,利用化学沉淀法制备了ATP/ZnO纳米复合材料,通过TEM、BET比表面分析对纳米复合材料进行了表征。研究了复合材料对直接耐酸枣红的光催化降解性能。结果表明:当ATP/ZnO纳米复合材料用量为1.0g/L、直接耐酸枣红溶液初始浓度为0.01g/L、pH值为3时,光催化反应4h后,直接耐酸枣红的降解率达到93.34%,其光催化降解反应可用一级反应动力学方程进行描述。