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SiO_(2)纳米粒子对CO_(2)地质封存页岩盖层突破压力的影响
1
作者 李颖 梁浩 +5 位作者 李海涛 周军平 李可 LEONHARD Ganzer 黄天杰 潘若生 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期108-115,共8页
以鄂尔多斯盆地刘家沟组页岩盖层为研究对象,在页岩盖层所处的温压条件下,试验研究随CO_(2)拌注不同质量分数纳米SiO_(2)(SNPs)对页岩盖层突破压力的影响,并对页岩盖层岩石在突破试验前后的孔隙度、渗透率进行对比分析。采用扫描电镜对... 以鄂尔多斯盆地刘家沟组页岩盖层为研究对象,在页岩盖层所处的温压条件下,试验研究随CO_(2)拌注不同质量分数纳米SiO_(2)(SNPs)对页岩盖层突破压力的影响,并对页岩盖层岩石在突破试验前后的孔隙度、渗透率进行对比分析。采用扫描电镜对比试验前后岩样的微观孔隙结构与微观形貌,计算试验过程中SNPs-CO_(2)流体密度和黏度,明确随CO_(2)拌注不同质量分数SNPs对盖层封堵能力的影响,以深入揭示SNPs强化盖层封堵能力的潜力及机制。结果表明:SNPs能有效封堵页岩盖层中的孔隙和裂缝,降低岩石的孔隙度和渗透率,增大盖层岩石突破压力,增强盖层封堵能力;随纳米流体中SNPs的质量分数增加,含裂缝和不含裂缝岩心的突破压力增大,孔隙度与渗透率均减小;SNPs在一定注入质量分数范围内分布较为均匀,可在盖层孔隙表面形成有效保护层,增强盖层封堵能力;SNPs-CO_(2)流体密度较纯CO_(2)大,会限制CO_(2)向盖层岩石的迁移,减少CO_(2)与盖层岩石的相互作用;SNPs-CO_(2)流体黏度较纯CO_(2)大,会降低流体在盖层中的渗透能力并增加其在盖层中的流动阻力;储层孔隙度与渗透率均高于盖层,且SNPs-CO_(2)流体黏度与密度增大对流体在储层和盖层中的运移影响不大,因此SNPs对CO_(2)在储层中的运移情况影响较小。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 纳米SiO_(2) 突破压力 盖层 封堵能力
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磷酸改性纳米Fe_(2)O_(3)在多孔介质中的运移
2
作者 李晶晶 杨福祥 +1 位作者 唐晓东 卿大咏 《石油化工》 北大核心 2025年第6期771-778,共8页
采用水热接枝表面官能团法制备了磷酸改性纳米Fe_(2)O_(3)(PIONPs)催化剂,采用SEM,FTIR,XRD,Zeta电位分析等方法研究了磷酸改性前后纳米Fe_(2)O_(3)的性能,利用XDLVO理论分析了PIONPs的相互作用能,采用柱实验研究了含水地层化学条件(离... 采用水热接枝表面官能团法制备了磷酸改性纳米Fe_(2)O_(3)(PIONPs)催化剂,采用SEM,FTIR,XRD,Zeta电位分析等方法研究了磷酸改性前后纳米Fe_(2)O_(3)的性能,利用XDLVO理论分析了PIONPs的相互作用能,采用柱实验研究了含水地层化学条件(离子强度和类型)对PIONPs运移能力的影响。实验结果表明,PIONPs的运移能力强于纳米Fe_(2)O_(3)。高离子强度及高价阳离子会使PIONPs更容易吸附在石英砂表面,对PIONPs的运移起到抑制作用。 展开更多
关键词 纳米Fe_(2)O_(3) 运移 多孔介质 稠油
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复合碱激发剂和纳米SiO_(2)改性再生混凝土性能研究
3
作者 王玲玲 李世晋 +3 位作者 李畅 孙小巍 周红红 师文婧 《混凝土》 北大核心 2025年第8期155-159,共5页
采用氢氧化钾-钠水玻璃和氢氧化钠-钠水玻璃作为复合碱激发剂,2%浓度的纳米SiO_(2)对替代率分别为20%、40%、60%的再生粗骨料进行强化处理,对再生混凝土的坍落度、抗压强度及抗冻性等方面性能进行测试。结果表明:再生粗骨料替代率为40%... 采用氢氧化钾-钠水玻璃和氢氧化钠-钠水玻璃作为复合碱激发剂,2%浓度的纳米SiO_(2)对替代率分别为20%、40%、60%的再生粗骨料进行强化处理,对再生混凝土的坍落度、抗压强度及抗冻性等方面性能进行测试。结果表明:再生粗骨料替代率为40%时,由氢氧化钾-钠水玻璃作为复合激发剂且纳米SiO_(2)强化后的再生混凝土各项性能均优于氢氧化钠-钠水玻璃作为复合激发剂且纳米SiO_(2)强化后的再生混凝土,坍落度达到195mm,提高了13.7%;7d抗压强度为64.85MPa,提高了22.3%;28d抗压强度为75.6MPa,提高了20.3%;质量损失率降低了14.8%,相对动弹性模量提高了3.7%,抗冻性综合改善。 展开更多
关键词 复合碱激发剂 纳米二氧化硅 再生混凝土 抗压强度 抗冻性
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纳米TiO_(2)复合膜在食品包装中的应用研究进展
4
作者 范文广 郑海君 +4 位作者 田辉 任海伟 田亚琴 潘立超 杨伟霞 《食品工业科技》 北大核心 2025年第7期425-434,共10页
近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米Ti... 近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米TiO_(2)复合膜的制备方法,分析了复合膜在紫外屏蔽、抗菌、乙烯清除、智能响应等方面发挥的多元化功能,总结了在果蔬保鲜和肉类包装领域应用较广泛的纳米TiO_(2)复合膜的最新研究进展,讨论了纳米TiO_(2)应用在食品包装中存在的安全隐患,并对其发展前景进行了展望,以期为纳米TiO_(2)复合膜在未来功能化以及智能化食品包装领域中的研究提供理论参考和新思路。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛(TiO_(2)) 复合膜 应用 食品包装
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纳米Fe_(2)O_(3)催化剂的制备及在稠油降黏中的应用
5
作者 李晶晶 杨福祥 +2 位作者 唐晓东 赵付英 王顺国 《应用化工》 北大核心 2025年第3期581-585,共5页
以水热法合成纳米催化剂,探讨其合成条件对纳米催化剂尺寸的影响并研究其对稠油的降黏效果。先通过水热法合成5种纳米催化剂,比较其水热稳定性。以水热稳定性最好的纳米Fe_(2)O_(3)为核心,通过激光散射实验,筛选出制备纳米Fe_(2)O_(3)... 以水热法合成纳米催化剂,探讨其合成条件对纳米催化剂尺寸的影响并研究其对稠油的降黏效果。先通过水热法合成5种纳米催化剂,比较其水热稳定性。以水热稳定性最好的纳米Fe_(2)O_(3)为核心,通过激光散射实验,筛选出制备纳米Fe_(2)O_(3)的最佳反应条件,即用0.05 mol/L 1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)活性剂辅助三氯化铁和乙酸钾(摩尔比为1∶3)在110℃下反应8 h制备纳米Fe_(2)O_(3)。最后,使用纳米Fe_(2)O_(3)对稠油进行降黏,稠油的降黏率为45.83%。实验结果有利于纳米催化剂的改造以及提高稠油采收率。 展开更多
关键词 水热合成 纳米Fe_(2)O_(3) 催化 稠油
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CO_(2)封存与驱油过程中纳微尺度多相多场渗流机制研究新进展
6
作者 杨永飞 张琦 +6 位作者 李英文 王金雷 宋怀森 王锦业 刘谦 范旭 姚军 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期158-175,共18页
CO_(2)封存与驱油技术兼具碳减排与提高原油采收率的双重功能,是实现能源行业低碳转型与绿色发展的关键路径之一。为了明确CCUS及相关技术前沿动态以及最新进展,助力CCUS技术的规模化应用,系统总结了纳微尺度CO_(2)-油-水-岩多相多场渗... CO_(2)封存与驱油技术兼具碳减排与提高原油采收率的双重功能,是实现能源行业低碳转型与绿色发展的关键路径之一。为了明确CCUS及相关技术前沿动态以及最新进展,助力CCUS技术的规模化应用,系统总结了纳微尺度CO_(2)-油-水-岩多相多场渗流机制研究新进展,进而探讨了其面临的挑战与未来发展方向。研究结果表明:①基于多模态成像技术与深度学习算法的融合,复杂数字岩心构建技术实现了多尺度孔隙结构及矿物组分的超分辨率智能重构,为渗流机理研究提供了高精度平台;②微观实验量化了CO_(2)-油-水三相流体的相态特征,揭示了驱替模式对流体分布和赋存形态的影响机制,明确了多物理场耦合作用下的孔隙动态演化规律;③多相多场数值模拟揭示了CO_(2)-水-岩石系统内物理化学过程,量化了溶胀、降黏、萃取与混相驱替等CO_(2)-油相互作用机理,厘清了非均质孔隙中毛管力-黏滞力竞争、对流-扩散协同对渗流路径和CO_(2)驱埋效率的影响机制;④CO_(2)封存与驱油中纳微尺度多相多场渗流机制研究仍面临诸多挑战,未来应重点聚焦包括高精度成像与人工智能算法的深度融合,发展多尺度动态数字岩心建模技术,构建跨尺度渗流-传质-反应动态耦合模型,量化微尺度效应对宏观驱埋效率的影响,最终形成从微观机理到工程优化的全过程关键技术体系。结论认为,该研究成果系统总结了CO_(2)封存与驱油过程中纳微尺度多相多场渗流机制研究进展,指出了下一步攻关研究方向,为驱油与封存CCUS技术的规模化应用提供了理论支撑,对推动中国CCUS技术高质量发展具有指导意义。 展开更多
关键词 CCUS 碳封存与驱油 数字岩心 多相多场渗流 提高采收率 纳微尺度
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基于微流控实验的CO_(2)微纳米气泡水多相流动特性
7
作者 杨柳 朱凯 +5 位作者 张记刚 芮振华 董广涛 朱政霖 张明博 陈浩儒 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
CO_(2)微纳米气泡在提高采收率与碳封存方面存在巨大潜力,但是大多数油藏环境具有高温、高矿化度和低渗透率等储层特征,影响微纳米气泡稳定性及驱油效率。基于CT扫描获得的非均质多孔介质模型,制备刻蚀芯片,开展了微流控可视化实验。通... CO_(2)微纳米气泡在提高采收率与碳封存方面存在巨大潜力,但是大多数油藏环境具有高温、高矿化度和低渗透率等储层特征,影响微纳米气泡稳定性及驱油效率。基于CT扫描获得的非均质多孔介质模型,制备刻蚀芯片,开展了微流控可视化实验。通过显微镜观测驱替过程中油水界面变化、油滴剥离及运移特征,分析微纳米气泡流度调控对驱油效率及残余油分布的影响。结果表明:低流速(0.1μL/min)时气泡通过贾敏效应封堵高渗通道,采收率较水驱提高53.8%;高流速(2μL/min)阶段剪切触发气泡聚并形成优势路径,驱油效率提高34.8%;相较于N_(2)、H_(2)和O 2体系,CO_(2)微纳米气泡对盲端孔隙封堵效果最佳(残余油降低38%~45%),但低流速驱替动力较弱导致采收率较N_(2)低7.3%;CO_(2)采收率随流速单调上升,N_(2)体系超过0.5μL/min后采收效率下降6.5%。CO_(2)微纳米气泡通过“封堵-剪切”动态平衡突破传统驱替极限,其自适应流度调控机制(低流速重构流场/高流速贯通通道)使采收率增速随流速的提升而提高2.8倍。 展开更多
关键词 微流控 CO_(2)微纳米气泡水 流度调控 非均质多孔介质 提高采收率
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高温后钢筋与纳米TiO_(2)混凝土粘结性能演化规律研究
8
作者 赵燕茹 李环 +2 位作者 李玉萍 贾宗明 石磊 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期101-111,共11页
通过中心拉拔试验和高温试验,分析了高温后不同纳米TiO_(2)掺量对钢筋混凝土粘结性能的影响,讨论了高温后不同纳米TiO_(2)掺量下钢筋混凝土残余抗压强度与极限粘结应力损伤度的关系。结果表明:高温后,掺入适量的纳米TiO_(2)可以增强钢... 通过中心拉拔试验和高温试验,分析了高温后不同纳米TiO_(2)掺量对钢筋混凝土粘结性能的影响,讨论了高温后不同纳米TiO_(2)掺量下钢筋混凝土残余抗压强度与极限粘结应力损伤度的关系。结果表明:高温后,掺入适量的纳米TiO_(2)可以增强钢筋混凝土的粘结性能,延缓混凝土高温损伤,但当纳米TiO_(2)掺量超过2%(质量分数)时,钢筋与混凝土的粘结性能削弱;建立了高温后不同纳米TiO_(2)掺量下钢筋混凝土粘结强度预测公式,试验值与预测值吻合度较好。 展开更多
关键词 混凝土 纳米TiO_(2) 钢筋 高温 粘结性能
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单面冻融后TiO_(2)混凝土光催化性能研究
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作者 赵燕茹 刘兴源 +1 位作者 关鹤 张建新 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9092-9102,共11页
研究nano-TiO_(2)混凝土冻融循环后光催化降解效率变化。通过单面冻融循环试验、NMR孔结构试验、光催化试验探究不同nano-TiO_(2)掺量、光照时长、冻融对混凝土光催化降解效率的影响规律和机理,用灰熵关联度法确定关联程度并建立灰色神... 研究nano-TiO_(2)混凝土冻融循环后光催化降解效率变化。通过单面冻融循环试验、NMR孔结构试验、光催化试验探究不同nano-TiO_(2)掺量、光照时长、冻融对混凝土光催化降解效率的影响规律和机理,用灰熵关联度法确定关联程度并建立灰色神经网络预测模型来预测冻融循环后TiO_(2)混凝土光催化降解效率。结果显示:nano-TiO_(2)混凝土试件光催化降解效率随光照时长、TiO_(2)掺量增加而增大,随冻融次数增加而降低,与微孔和大孔占比负相关、中孔正相关、裂缝无明显相关性,盐冻比水冻下降更显著,6%掺量TiO_(2)混凝土在水冻下紫外光照射4 h光催化降解效率最优。水冻及盐冻下,试验条件影响:TiO_(2)掺量>冻融次数;孔结构参数影响:束缚水饱和度>自由水饱和度>孔隙率;孔径分布影响:中孔>微孔>大孔。建立灰色BP神经网络模型,模型预测准确度高,稳定性好,更适用于nano-TiO_(2)混凝土光催化降解效率的预测。 展开更多
关键词 nano-TiO_(2) 混凝土 光催化性能 孔结构 灰色神经网络
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纳米SiO_(2)/聚酯纤维改性沥青及混合料性能研究
10
作者 田小革 谢振 +1 位作者 李光耀 陆劲州 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6144-6151,共8页
为探究纳米SiO_(2)掺量和聚酯纤维掺量及长度对沥青混合料路用性能的影响,通过动态剪切流变试验和低温弯曲蠕变劲度试验对不同掺量纳米SiO_(2)改性沥青的温流变性能进行评价并确定其最佳掺量。然后将不同掺量和长度的聚酯纤维掺入到纳米... 为探究纳米SiO_(2)掺量和聚酯纤维掺量及长度对沥青混合料路用性能的影响,通过动态剪切流变试验和低温弯曲蠕变劲度试验对不同掺量纳米SiO_(2)改性沥青的温流变性能进行评价并确定其最佳掺量。然后将不同掺量和长度的聚酯纤维掺入到纳米SiO_(2)改性沥青混合料中制备AC-13进行车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验,借助Design—Expert软件对试验结果进行响应分析及最优配比设计。结果表明:通过综合比选沥青流变试验数据,推荐纳米SiO_(2)掺量为4%;相比于纳米SiO_(2),聚酯纤维对沥青混合料低温抗裂性的提升效果更好,同时也能显著提升高温稳定性和水稳定性;根据预估模型及响应曲面优化分析得到聚酯纤维最佳掺量及最优长度分别为0.26%、7.97mm,与基质沥青混合料相比,该掺量下混合料的动稳定度、抗弯拉强度和马歇尔残留稳定度分别提升了177.14%、37.39%、10.88%。 展开更多
关键词 纳米SiO_(2) 聚酯纤维 沥青混合料 路用性能 响应面法
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BMP-2基因修饰的骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚酰胺66植入体改善大鼠萎缩性骨不连
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作者 黄永 马建文 +3 位作者 李玉 景青玲 张钦 李长帅 《安徽医科大学学报》 北大核心 2025年第9期1599-1605,共7页
目的探究骨形态发生蛋白(BMP)-2基因修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合纳米羟基磷灰石(nHA)/聚酰胺66(PA66)对大鼠股骨骨不连的治疗作用。方法分离大鼠BMSCs,并分为支架(sent)+BMSCs组、sent+BMSCs+rhBMP-2组、sent+BMSCs+Ad-BMP-2组;... 目的探究骨形态发生蛋白(BMP)-2基因修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合纳米羟基磷灰石(nHA)/聚酰胺66(PA66)对大鼠股骨骨不连的治疗作用。方法分离大鼠BMSCs,并分为支架(sent)+BMSCs组、sent+BMSCs+rhBMP-2组、sent+BMSCs+Ad-BMP-2组;将人重组BMP-2(rhBMP-2)或腺病毒感染BMP-2(Ad-BMP-2)载体转染BMSCs并装载nHA/PA66支架材料。流式细胞仪检测BMSCs表达特定表面标志物,通过MTT法检测细胞增殖情况,ELISA检测相关生物活性因子,包括血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子-β(TGF-β)、血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、骨钙素(OCN)、骨连接蛋白(ON),碱性磷酸酶(ALP)。扫描电子显微镜(SEM)观察细胞生长和黏附情况。在SD大鼠的萎缩性骨不连模型中,将sent+BMSCs+rhBMP-2或sent+BMSCs+Ad-BMP-2复合体植入缺损区域,分为rhBMP-2组及Ad-BMP-2组,并通过X射线和MicroCT评估治疗效果。结果nHA/PA66支架表面光滑且多孔,BMSCs良好黏附。流式细胞术显示在BMSCs中高表达CD29和CD90,低表达CD45和CD34。MTT显示细胞在72 h后迅速增殖。与sent+BMSCs组及sent+BMSCs+rhBMP-2组相比,sent+BMSCs+Ad-BMP-2组ALP活性、PDGF、TGF-β、VEGF、FGF、OCN、ON表达均上调(P<0.05)。术后12周Ad-BMP-2组大鼠支架复合物已完全被新生皮质骨包裹,且表面光滑完整。X射线显示Ad-BMP-2组复合物已完全被新生皮质骨包裹,恢复程度优于rhBMP-2组。MicroCT结果显示,与rhBMP-2组相比,Ad-BMP-2组术后12周大鼠骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目、骨矿物质密度及骨矿物质含量均升高(P<0.05),骨小梁分离水平降低(P<0.05)。结论Ad-BMP-2转染BMSCs复合nHA/PA66支架材料可以更有效地表达生物活性,为BMSCs提供持续和良好的增殖分化微环境,有利于促进局部成骨活性,且有利于骨缺损修复。 展开更多
关键词 萎缩性骨不连 骨形态发生蛋白-2 骨髓间充质干细胞 纳米羟基磷灰石/聚酰胺66 腺病毒 骨支架材料
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N_(2)/Ar流量比对TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的影响
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作者 魏永强 张华森 +5 位作者 张晓晓 顾艳阳 刘畅 吕怿东 韦春贝 钟素娟 《表面技术》 北大核心 2025年第14期92-104,共13页
目的 通过改变N2/Ar流量比,研究TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的变化规律。方法采用电弧离子镀(Arc Ion Plating,AIP)和高功率脉冲磁控溅射(High Power Pulsed Magnetron Sputtering,Hi PIMS)复合方法,通过调节N_(2)/Ar流量比,... 目的 通过改变N2/Ar流量比,研究TiZrN/TiN纳米多层薄膜微观结构和性能的变化规律。方法采用电弧离子镀(Arc Ion Plating,AIP)和高功率脉冲磁控溅射(High Power Pulsed Magnetron Sputtering,Hi PIMS)复合方法,通过调节N_(2)/Ar流量比,分别在M2高速钢和单晶硅片(100)上制备TiZrN/TiN纳米多层薄膜。研究N2/Ar流量比对TiZrN/TiN纳米多层薄膜形貌结构、元素成分、相结构、纳米硬度、膜基结合力、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的影响。结果在N2/Ar流量比为35/65时,薄膜表面粗糙度最低达到0.298μm;在N2/Ar流量比为40/60时,薄膜总厚度最高达574 nm;TiZrN/TiN纳米多层薄膜均以(111)晶面为择优取向,硬度在22.95~27.15 GPa。在N2/Ar流量比为25/75时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜离子轰击作用最强,Zr/(Ti+Zr)的值较大(0.088),硬度和弹性模量最高分别达到27.15 GPa和271.14 GPa。在N_(2)/Ar流量比为25/75和30/70时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜的膜基结合力最好,达到HF1等级。TiZrN/TiN纳米多层薄膜稳定摩擦系数均在0.8左右,磨损率先增大后减小。N_(2)/Ar流量比为25/75时,TiZrN/TiN纳米多层薄膜的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.546 V和1.167μA/cm^(2),薄膜对M2高速钢基体的保护率最高达到87.9%。结论采用电弧离子镀和高功率脉冲磁控溅射复合方法,大幅改善了薄膜表面质量;N_(2)/Ar流量比可改变离子轰击强度的强弱,随着N_(2)/Ar流量比的增加,沉积离子轰击强度逐渐减弱,薄膜硬度和耐腐蚀性能逐渐下降;在N_(2)/Ar流量比为25/75时,薄膜综合性能最优。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 电弧离子镀 TiZrN/TiN纳米多层薄膜 N_(2)/Ar流量比 纳米硬度 耐磨性
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三聚氰胺改性纳米SiO_(2)水性环氧涂层的制备及防腐性能 被引量：2
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作者 童庆玲 黄小庆 +4 位作者 杨建军 吴庆云 吴明元 张建安 刘久逸 《精细化工》 北大核心 2025年第9期1986-1993,2028,共9页
以3-氯丙基三乙氧基硅烷为端基改性剂,制备了氯端基化的纳米SiO_(2)(CTNS),再引入三聚氰胺作为腐蚀抑制剂,通过共价键的进一步修饰接枝到CTNS表面上,制备了三聚氰胺改性纳米SiO_(2)复合材料(MCTNS),将MCTNS与水性环氧树脂(WEP)共混制备... 以3-氯丙基三乙氧基硅烷为端基改性剂,制备了氯端基化的纳米SiO_(2)(CTNS),再引入三聚氰胺作为腐蚀抑制剂,通过共价键的进一步修饰接枝到CTNS表面上,制备了三聚氰胺改性纳米SiO_(2)复合材料(MCTNS),将MCTNS与水性环氧树脂(WEP)共混制备了水性环氧(MCTNS/WEP)涂料,将MCTNS/WEP涂料涂敷Q235钢板形成了MCTNS/WEP涂层。采用FTIR、TGA、XPS对MCTNS进行了表征,通过SEM、TGA、冲击和附着力实验对MCTNS/WEP涂层的微观形貌、热稳定性和物理性能进行了测试,探究了MCTNS添加量对MCTNS/WEP涂层防腐性能的影响。结果表明,添加水性环氧树脂和水性环氧固化剂总质量1.0%的MCTNS时,制备的MCTNS/WEP_(2)涂层附着力为0级、硬度为3H、耐冲击为45 kg·cm、吸水率为4.28%、水接触角为93.5°;与WEP涂层相比,MCTNS/WEP_(2)涂层腐蚀电流密度从9.13×10^(-5) A/cm^(2)减至8.13×10^(-6) A/cm^(2),腐蚀电位从–0.597 V增至–0.248 V,缓蚀效率可达97.5%,盐雾实验30 d后涂层仍能保持光滑完整。MCTNS可以与WEP中的环氧基团反应形成共价键,改善SiO_(2)与环氧基体的相容性,增加涂层的交联密度,又能填补环氧涂层的缺陷,避免腐蚀介质的直接侵蚀。 展开更多
关键词 纳米SiO_(2) 水性环氧树脂 金属腐蚀 三聚氰胺 涂层 功能材料
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早期CO_(2)养护与Nano-TiO_(2)协同作用下低热水泥基浆体的力学性能
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作者 吴豪 谢刚川 +1 位作者 宫经伟 张凯 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第33期14371-14378,共8页
为探究早期CO_(2)养护和纳米TiO_(2)(nano-TiO_(2),NT)协同作用对低热硅酸盐水泥(low-heat portland cement, LHPC)力学性能的影响规律,测试了不同CO_(2)养护时间和NT掺量下LHPC的抗折、抗压强度,并结合扫描电镜、热重分析等测试结果分... 为探究早期CO_(2)养护和纳米TiO_(2)(nano-TiO_(2),NT)协同作用对低热硅酸盐水泥(low-heat portland cement, LHPC)力学性能的影响规律,测试了不同CO_(2)养护时间和NT掺量下LHPC的抗折、抗压强度,并结合扫描电镜、热重分析等测试结果分析其对力学性能的协同作用机制。结果表明:仅考虑掺入NT或CO_(2)养护,NT掺量或CO_(2)养护时间均存在最佳范围。CO_(2)养护与NT协同作用下,CO_(2)养护24 h内,LHPC浆体在14 d和28 d龄期的抗压、抗折强度分别在NT掺量为1%~1.5%和1.5%~2%时提升幅度大,这归因于试样中水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、钙矾石(AFt)和CaCO_(3)质量增加,长径比较小的纤维状C-S-H细化了大于50 nm的孔径。而CO_(2)养护超过24 h、NT掺量大于2%时,试样中孔隙数量增加、较大长径比的晶须状文石和微观裂缝的产生降低了力学性能。综合力学强度和经济性,建议CO_(2)养护时间为12 h, NT掺量为1%。研究结果为提升LHPC早期力学性能提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 低热硅酸盐水泥 nano-TiO_(2) CO_(2)养护 力学性能 微观结构
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SiC-Ni60涂层中添加nano-Cu包覆MoS_(2)对其组织和摩擦磨损性能的影响
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作者 沈虎 李先芬 +3 位作者 叶俊洋 张雅婷 华鹏 刘大双 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期69-75,共7页
采用激光熔覆的方法在42CrMo钢基体上制备了nano-Cu/MoS_(2)镍基合金熔覆层,运用扫描电镜、XRD、显微硬度计以及摩擦磨损试验机等探究了不同含量nano-Cu/MoS_(2)熔覆层的组织及耐磨减摩性能.结果表明,采用激光熔覆技术制备的nano-Cu/MoS... 采用激光熔覆的方法在42CrMo钢基体上制备了nano-Cu/MoS_(2)镍基合金熔覆层,运用扫描电镜、XRD、显微硬度计以及摩擦磨损试验机等探究了不同含量nano-Cu/MoS_(2)熔覆层的组织及耐磨减摩性能.结果表明,采用激光熔覆技术制备的nano-Cu/MoS_(2)镍基合金熔覆层中上部为细密的等轴晶,中下部至靠近熔合线主要为条柱状晶,添加nano-Cu/MoS_(2)颗粒后覆层中部等轴晶粒部分转变为条带状,覆层中产生了金属硫化物CrS和软金属铜,晶界处分布一些细小MoS_(2)颗粒,受润滑相与部分晶粒粗化影响与C1(无nano-Cu/MoS_(2))相比,C2~C4(5%~15%nano-Cu/MoS_(2))熔覆层的硬度显著下降,但与基体相比有1.45~2.06倍,具有良好的力学性能,而摩擦质量损失增加最高达到0.0198 g,摩擦系数逐渐减小,熔覆层最低摩擦系数0.4430较C1明显降低,兼顾力学性能、摩擦系数和摩擦质量损失角度考虑,nano-Cu/MoS_(2)含量为10%,激光功率290 W、扫描速度6 mm/s时,其熔覆层力学及摩擦学性能为佳. 展开更多
关键词 激光熔覆 nano-Cu/MoS_(2) 固体润滑 耐磨减摩
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CeO_(2)纳米生物燃油在高压共轨柴油机的燃烧与排放特性 被引量：1
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作者 黄烨 梅德清 +2 位作者 闫一维 赵卫东 张占鹏 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期274-285,共12页
通过物理与化学相结合的方法,以柴油或柴油-生物柴油-乙醇含氧生物燃油为基液,配制CeO_(2)纳米燃油。采用4B28V16型高压共轨柴油机开展不同燃油的经济性、燃烧性能和排放性能的试验研究。结果表明,CeO_(2)-柴油的燃烧与排放特性均比柴... 通过物理与化学相结合的方法,以柴油或柴油-生物柴油-乙醇含氧生物燃油为基液,配制CeO_(2)纳米燃油。采用4B28V16型高压共轨柴油机开展不同燃油的经济性、燃烧性能和排放性能的试验研究。结果表明,CeO_(2)-柴油的燃烧与排放特性均比柴油得到改善,且随着CeO_(2)纳米粒子浓度的增加,改善作用更明显;Ce_(50)纳米燃油的燃油经济性、燃烧性能及CO、NO_(x)和碳烟排放性能优于Ce_(20)纳米燃油。其中Ce_(50)^(200)的比油耗较柴油降低8.2%,有效热效率比柴油升高5.5%,HC、CO、NO_(x)和碳烟排放比柴油分别减少10.1%、21.2%、4.1%和20.8%。与CeO_(2)-柴油相比,CeO_(2)-生物燃油的燃烧与排放特性得到进一步改善,HC、CO和碳烟排放进一步减少,Ce_(20)^(100) B5E5的HC、CO和碳烟排放比柴油分别减少24.1%、18.2%和19.9%;CeO_(2)-生物燃油的NO_(x)排放低于柴油,CeO_(2)纳米粒子有效弥补了含氧燃油经济性较低的缺陷。尽管CeO_(2)纳米粒子略提高了燃油成本,但无论用于柴油或含氧生物燃油,都是一种值得研究并推广应用的燃油添加剂。 展开更多
关键词 CeO_(2) 生物燃油 纳米燃油 柴油机 燃烧 排放
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稀土镨、钆离子掺杂改性纳米TiO_(2)的制备及光催化研究 被引量：1
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作者 何雪薇 周晟戎 +5 位作者 李光照 贺攀 况文 任建 田德斌 韩锐 《功能材料》 北大核心 2025年第5期5135-5142,5166,共9页
采用Pr(NO_(3))3·6H_(2)O、Gd(NO_(3))_(3)·6H_(2)O对纳米TiO_(2)进行稀土离子掺杂改性,制得Pr/TiO_(2)和Gd/TiO_(2)光催化剂,利用MB溶液模拟印染废水光催化降解实验,探讨了稀土掺杂改性纳米TiO_(2)对光催化活性的影响与最佳... 采用Pr(NO_(3))3·6H_(2)O、Gd(NO_(3))_(3)·6H_(2)O对纳米TiO_(2)进行稀土离子掺杂改性,制得Pr/TiO_(2)和Gd/TiO_(2)光催化剂,利用MB溶液模拟印染废水光催化降解实验,探讨了稀土掺杂改性纳米TiO_(2)对光催化活性的影响与最佳掺杂量。结果表明,掺杂Pr、Gd后,Pr/TiO_(2)和Gd/TiO_(2)的光吸收边带均出现红移现象,其能带宽度(E _(g))均接近3.0 eV,比未改性TiO_(2)的E_(g)降低了约7%,有效提高了光催化活性。在光催化降解实验中,当Pr和Gd掺杂量分别为1.0%和1.5%时,印染废水的降解效果最佳。Pr/TiO_(2)和Gd/TiO_(2)光催化剂在紫外光环境中的平衡降解率分别是未改性纳米TiO_(2)的1.45倍和1.64倍,在可见光环境中的平衡降解率分别是未改性纳米TiO_(2)的1.67倍和1.73倍,证明经稀土Pr、Gd离子掺杂改性纳米TiO_(2)的光催化活性显著提高。 展开更多
关键词 稀土 离子掺杂 改性 纳米二氧化钛 光催化
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纳米SiO_(2)对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响 被引量：3
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作者 封彦羽 温勇 张超 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2089-2100,共12页
为研究纳米SiO_(2)对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,本文将掺有0%、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%(质量分数,下同)纳米SiO_(2)的混凝土试件浸泡于5%(质量分数)硫酸钠溶液中进行抗硫酸盐侵蚀试验。研究了掺入纳米SiO_(2)的混凝土试件在干湿循... 为研究纳米SiO_(2)对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,本文将掺有0%、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%(质量分数,下同)纳米SiO_(2)的混凝土试件浸泡于5%(质量分数)硫酸钠溶液中进行抗硫酸盐侵蚀试验。研究了掺入纳米SiO_(2)的混凝土试件在干湿循环法加速硫酸盐侵蚀试验中的质量变化、相对动弹性模量、抗压强度损失系数及抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明,随着纳米SiO_(2)掺量的增加,混凝土的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度系数均呈先上升后下降的趋势。相比于NS0组,当纳米SiO_(2)掺量为2.0%时混凝土的各项性能最优。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析机理,发现掺入纳米SiO_(2)对混凝土内部微观结构有着良好的改善效果。纳米SiO_(2)能够加速水泥内部的水化反应,促进水化硅酸钙凝胶生成,并在内部形成相互交错的致密网状结构,进一步提高混凝土的密实度和抗硫酸盐侵蚀性能。 展开更多
关键词 纳米二氧化硅 混凝土 干湿循环 硫酸盐侵蚀 微观结构
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硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)对拉挤用环氧树脂性能的影响 被引量：1
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作者 荆素航 张京旺 +4 位作者 刘千立 李成良 刘卫生 黄辉秀 张辉 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第4期356-362,共7页
拉挤用环氧树脂因其优异的力学性能、短成型周期和低固化收缩率而被广泛应用于工业领域。然而,其固化后的韧性较差,在外力冲击下容易受损开裂。为实现拉挤用环氧树脂工艺适配性与力学性能的协同调控,采用KH550型硅烷偶联剂对纳米SiO_(2... 拉挤用环氧树脂因其优异的力学性能、短成型周期和低固化收缩率而被广泛应用于工业领域。然而,其固化后的韧性较差,在外力冲击下容易受损开裂。为实现拉挤用环氧树脂工艺适配性与力学性能的协同调控,采用KH550型硅烷偶联剂对纳米SiO_(2)进行表面改性制得改性纳米SiO_(2)(标记为KH550-SiO_(2)),并将KH550-SiO_(2)与拉挤用环氧树脂共混,研究了不同含量KH550-SiO_(2)对拉挤用环氧树脂性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)和流变测试等手段,对复合体系的结构特征、热性能和流变行为进行了系统表征。SEM结果显示,KH550-SiO_(2)在树脂基体中分散均匀。力学性能测试表明,当KH550-SiO_(2)质量分数为2%时,拉挤用环氧树脂的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率和断裂韧性分别提升了8.43%、7.80%、46.05%和25.00%。此外,TGA和流变测试结果表明,KH550-SiO_(2)的加入并未对拉挤用环氧树脂的耐热性能和流变性能产生负面影响,说明KH550-SiO_(2)是一种有效的增韧剂,可在保持拉挤用环氧树脂原有耐热性能和流变性能的同时,显著提升其力学性能。 展开更多
关键词 拉挤用环氧树脂 硅烷偶联剂 纳米SiO_(2) 增韧改性 断裂韧性
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SiO_(2)-PVA纤维复合改性再生混凝土力学性能 被引量：3
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作者 肖湘 龙泓屹 唐润东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期753-762,共10页
随着复合材料理念的发展,为进一步探究纳米SiO_(2)(Nano-SiO_(2),NS)改性再生粗骨料与聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)耦合作用下复合改性再生混凝土力学性能,开展了坍落度、立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉和抗折试验,研究了不同... 随着复合材料理念的发展,为进一步探究纳米SiO_(2)(Nano-SiO_(2),NS)改性再生粗骨料与聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)耦合作用下复合改性再生混凝土力学性能,开展了坍落度、立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉和抗折试验,研究了不同取代率下改性再生粗骨料混凝土随聚PVA纤维掺量增加的工作性能和力学性能变化规律。结果表明:随着纤维体积掺量增加,混凝土坍落度增大;混凝土破坏呈脆性,掺纤维的再生混凝土的破坏形态整体性更好;纤维体积掺量为0.05 vol%和0.10 vol%时,不同再生取代率下的立方体抗压强度、极限承载力、劈裂抗拉强度、抗折强度和静弹性模量都会有所减小,但在纤维体积掺量为0.15 vol%时,所有强度会反而超过且提高;PVA纤维会减小抗压极限承载力,对峰值应变出现不同正负效果,建议添加PVA纤维体积掺量为0.1vol%,如需添加PVA纤维,建议在再生取代率低于30 wt%使用。另外发现,改性再生粗骨料性能良好,可有效替代天然骨料或与天然骨料混合在实际工程中使用。 展开更多
关键词 再生混凝土 纳米SiO_(2) PVA纤维 工作性能 力学性能 复合改性
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