高强石膏3D打印浆体材料的制备与性能研究

使用预先混合的高强石膏浆体材料进行3D打印的工艺具有制品强度高、打印周期短等优点,但仍存在石膏初凝时间过短、浆体可堆叠性不足等问题。在此基础上研究了植物蛋白类缓凝剂和多聚磷酸盐缓凝剂对材料抗压强度、流动性和可打印时间的影响,并研究了增塑剂羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)对浆体流变性能和3D打印构件体积稳定性的影响。结果表明,两种缓凝剂对石膏水化的延缓机理不同,植物蛋白类缓凝剂可以延长流动度的稳定时期,多聚磷酸盐缓凝剂则不能很好地增加可打印时间,浆体在初凝前8~12 min就已失去流动性。HPMC的加入可显著提升浆体材料的表观粘度和屈服应力并消除缓凝剂造成的泌水现象,但对塑性粘度增幅不大,且会降低材料的抗压强度。高HPMC掺量下的高强石膏3D打印构件的体积稳定性较好,在0.020%(质量分数)植物蛋白类缓凝剂和0.60%(质量分数)HPMC掺量下3D打印构件的体积变形率为0.09。     

光亮镀镍电解液中糖精的去除研究

采用紫外分光光度法考察了双氧水、高锰酸钾对光亮镀镍体系中添加剂糖精的去除效果,并进一步研究了时间、温度和活性炭添加量对光亮镀镍液中糖精去除的定量结米.结果表明:采用双氧水、高锰酸钾氧化不能有效去除糖精;而活性炭则能通过吸附有效去除电镀液中的糖精,但处理时间和温度对去效果影响不大;当镀液糖精浓度为1g/L时,1 g粉状活性炭最多可吸附除去0.22 g糖精.     

湿法脱硫浆液的真空蒸馏特性

湿法脱硫系统耗水量大,大量水分随净烟气流失,本文拟利用真空蒸馏的方式降低脱硫浆液温度,回收烟气中水分及潜热,达到节能、节水、提高脱硫效率等多重目的。实验利用旋转蒸发仪,进行了不同蒸发温差、冷却水温、蒸发压力下脱硫浆液的蒸馏特性、冷凝水品质及不凝气体释放特性的研究。研究结果表明：实验条件下,蒸发率在0.07~0.77之间,随着蒸发温差的升高呈线性升高趋势,随蒸发压力和冷却水温的升高呈下降趋势。冷凝水pH为8.14~8.33,随蒸发压力、蒸发温差及冷却水温的升高均未呈现明显规律,总体变化很小;氨氮浓度变化不大,在1.25~5.26mg/L之间,随着蒸发压力、蒸发温差的升高略有升高,随着冷却水温的升高变化不大;S^Ⅳ浓度在6.13×10^-4~7.78×10^-4mol/L之间,随蒸发温差及冷却水温的升高而升高,随蒸发压力的增加略有降低;冷凝水中的总碱度主要以HCO₃^-的形式存在,在10.3~20.7mg/L之间,随着蒸发温差和蒸发压力的升高逐渐升高,随着冷却水温的升高不断降低;产生单位体积冷凝水释放的NH₃量随着蒸发压力和冷却水温的升高不断增加,随蒸发温差的增加明显降低。     

碳纳米管材料低频电磁参数及吸波产热特性

微波的热利用技术促进了吸波材料的应用研究。碳纳米管(CNTs)是近年来新兴的强吸波材料,具有密度小、比表面积大、量子尺寸效应的特点。对碳纳米管吸波材料的复介电常数和复磁导率随碳纳米管含量的变化进行探究。在此基础上,以石蜡油为蓄热介质探究了碳纳米管材料在微波辐照下吸波产热特性。同轴传输法适用于小型样品的测量,具有误差小的优点,故采用此种方法作为测量电磁参数手段。对碳纳米管电磁参数测量实验结果表明,碳纳米管吸波材料在低频下对于微波能的损耗兼具电损耗和磁损耗。对碳纳米管吸波产热特性实验结果表明,碳纳米管是一种强吸波材料。     

光亮镍电镀液中丙烷磺酸吡啶鎓盐的去除研究

采用紫外分光光度分析法,研究了双氧水、高锰酸钾对光亮镀镍体系中添加剂丙烷磺酸吡啶鎓盐(PPS)去除的影响情况,并进一步研究了时间和添加量对活性炭吸附光亮镀镍液中PPS的影响.试验结果表明:双氧水、高锰酸钾氧化法对光亮镀镍体系中添加剂PPS的去除影响很小;活性炭吸附法对电镀液中的添加剂PPS的损失有较大影响;当PPS浓度为0.3 g/L时,加入1 g/L粉状活性炭最多可吸附除去0.047 gPPS.     

赤泥资源化利用现状

赤泥是氧化铝工业产生的固体废弃物，年排放量巨大，不仅造成资源浪费，而且存在极大的环境风险。本文对赤泥的产出、基本性质及其堆存危害进行了介绍，并对目前赤泥主要的利用方向进行总结分析。目前，赤泥的综合利用主要集中在提取有价金属、制备建筑材料和制备环保材料等领域。其中提取有价金属主要集中在铁、铝的回收利用，且有多种工艺路线可选择，而制备建筑材料是赤泥利用量最大的处置方式，可从骨料、胶凝料等多方面降低对自然矿产的消耗，促进建材行业的碳减排。赤泥同样可用作制备环保材料，起到“以废制废”的效果，但必须重视可能发生的重金属浸出，预防有害物质的二次危害。     

高压下微波催化湿式氧化技术降解苯酚类废水

针对高压微波催化湿式氧化技术（MW-CWPO）降解苯酚类废水进行了研究,实验设计了一种耐高压微波催化实验系统,选择对硝基苯酚（100 mg/L）为目标污染物,使用多壁碳纳米管和过氧化氢分别作为催化剂和氧化剂,研究发现高功率、高压、高浓度的催化剂和氧化剂均能有效促进对硝基苯酚的降解,并且在某些特定条件下（800 W,0.3 MPa）反应5 min后其降解率可以达到100%。此外,实验发现在优化条件下该技术对实际印染废水也有着很好的处理效果,上述研究结论可应用于实际工业生产中,通过人为控制压力、微波功率等因素以加速化学反应从而提高实际化工废水的降解率,实现污染物的降解和资源的可持续化利用。     

应用于微波场的温度测量方法的研究进展

在微波加热过程中,由于温度的准确性会直接影响到化学反应速率与制备样品的性能,所以微波场中温度的准确测量具有十分重要的意义。综述了微波场中传统的温度测量方法包括热电偶测温、光纤测温和红外测温方式在微波场中应用时的局限性。鉴于传统测温手段的局限性,一种新型的温度测量方式-有机金属框架材料(MOFs)温度计因具有高度的可调性以及纳米级的MOFs颗粒能够实现微米级甚至亚微米级的温度测量而受到了广泛的关注,对近年来双发射MOFs温度计以及膜式温度计的研究成果进行了分析,并综述了优化MOFs温度计的方法,讨论了微波场测温技术未来的发展方向。     

半光亮镍镀液中磺基水杨酸的测定

为测定半光亮镀镍体系中添加剂磺基水杨酸的浓度,采用紫外分光光度法研究了pH值、无机盐等对磺基水杨酸吸光度的影响,建立了镀液中磺基水杨酸浓度的分析方法.结果表明,该方法快速、准确,可用于工业半光亮镀镍体系中添加剂磺基水杨酸浓度的现场分析.首次观察到磺基水杨酸在半光亮镍电镀过程中不消耗,磺基水杨酸分子中的硫不会进入镀镍层.     

基于微波诱导定向加热的污泥新型热解方法能耗分析

针对现有污泥热解技术耗时耗能、炭性能受限等难题，提出微波诱导协同热解的新型技术思路，即仅先用常规初级热解获得微波强化吸收的热解基体，再用微波诱导其高能位点效应，以期低能耗制备较高性能的污泥炭。对样品进行介电特性、工业分析等多种测试，在简要分析并验证该思路可行的基础上，探寻其能耗机制，以期为实际应用提供参考。结果表明，通过常规700℃热解10 min的热解基体，介电特性提高约22%，可在微波900 W中5 min升高到平均900℃；不仅提高炭性能，而且比常规700℃热解60 min节能省时达50%以上，这主要归因于对热解过程整体用时的显著缩减与微波能的高效利用。研究思路为低能耗制备高附加值污泥炭奠定工艺应用基础，有望实现污泥大规模资源化处置。