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温度影响下两性氟碳表面活性剂的性能研究
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作者 张宇强 贾旭宏 朱新华 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2025年第2期162-169,共8页
基于三种接枝不同亲水基团的甜菜碱短链氟碳表面活性剂(C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)COO-,C4-Ac;C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)CH_(2)SO_(3)-,C4-sa;C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH... 基于三种接枝不同亲水基团的甜菜碱短链氟碳表面活性剂(C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)COO-,C4-Ac;C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)CH_(2)SO_(3)-,C4-sa;C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)CH_(2)PO(OH)O-,C4-pa),研究了不同温度(0~40℃)对表面活性剂的表面活性、铺展能力和发泡性能等各项理化性能参数的影响。结果表明,随着温度的提升,各氟碳表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)略有增大,最低表面张力(γ_(cmc))有所减小,其中C4-sa溶液的表面活性相对更优,其cmc可低至2.21 mmol/L,γ_(cmc)最低为16.28 mN/m。温度对各表面活性剂的铺展能力存在一定的影响,其趋势为先增大后趋于基本不变,且C4-sa的铺展能力最优,与表面张力大小趋势一致。发泡倍数随温度的升高而增大,直至20℃后增加不明显。低温时三种表面活性剂的发泡性能均有所欠缺,但温度略有升高时则性能有所提升,在相同温度下,C4-sa的发泡倍数最高可以达到6.9倍。总体结果表明,温度对甜菜碱短链氟碳表面活性剂的理化性能有一定的影响,低温下影响尤其显著,为该系列表面活性剂在不同温度环境下的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 氟碳表面活性剂 表面张力 温度 发泡性能 铺展性能
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不同温度下氟碳链长度对表面活性剂理化性能的影响
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作者 朱新华 黄河 张宇强 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第6期855-859,共5页
基于3种不同氟碳链长度的表面活性剂,研究温度(0~40℃)对氟碳表面活性剂理化性能(表面活性、发泡性能和铺展性能)的影响。结果表明,随着温度的升高,氟碳表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)增大,表面张力(γ_(CMC))降低,且表面活性剂的氟碳... 基于3种不同氟碳链长度的表面活性剂,研究温度(0~40℃)对氟碳表面活性剂理化性能(表面活性、发泡性能和铺展性能)的影响。结果表明,随着温度的升高,氟碳表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)增大,表面张力(γ_(CMC))降低,且表面活性剂的氟碳链越长,其形成胶束的能力越强,其中FC8表面活性剂溶液的CMC最小(0.23 mmol/L),γ_(CMC)值最低(15.07mN/m);低温下氟碳表面活性剂发泡倍数最低(特别是FC4在0℃时仅为3.70倍),升温到20℃时发泡倍数达到最佳(6.00~8.73倍),继续升温对发泡倍数影响不大,且相同温度下氟碳链越长发泡倍数越大,FC8的发泡倍数在20℃时达到8.73倍;表面活性剂铺展系数(S)随温度的升高而增大,当温度达到20℃时S的变化趋于平缓,且氟碳链越长越有利于降低单位面积表面活性剂的消耗量,节约成本。由此可见,低温对短氟碳链表面活性剂性能影响较大,特别是发泡倍数低达不到使用要求,若应用在水成膜泡沫灭火剂中还需进行复配提高其使用性能。 展开更多
关键词 氟碳链 表面活性剂 表面张力 发泡性能 铺展性能
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锂离子电池硅基负极膨胀机理及改性研究进展
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作者 付举 马星阳 +2 位作者 谢雯娜 吕鹏飞 智茂永 《材料导报》 2025年第18期10-17,共8页
锂离子电池凭借能量密度高、自放电率低、无记忆效应等优点在能源领域发展迅猛,其中硅基负极因高理论比容量被认为是继石墨之后最具潜力的负极材料。然而,硅基负极在嵌脱锂过程中严重的体积膨胀导致的电池容量衰减、库仑效率下降等问题... 锂离子电池凭借能量密度高、自放电率低、无记忆效应等优点在能源领域发展迅猛,其中硅基负极因高理论比容量被认为是继石墨之后最具潜力的负极材料。然而,硅基负极在嵌脱锂过程中严重的体积膨胀导致的电池容量衰减、库仑效率下降等问题仍阻碍其商业化应用。本文综述硅基负极的膨胀机理及改性方面的研究,旨在为解决其用作锂离子电池负极材料时面临的膨胀问题提供理论支撑和实践指导。通过介绍硅基负极的工作原理,深入探讨其膨胀机理,并详细分析了膨胀对硅基负极性能的影响和潜在危害。深入剖析膨胀现象及机理,重点从多维度纳米硅结构、复合物、粘结剂和电解液设计四个关键方面系统阐释了硅基负极的改性研究,并展望了今后的发展方向。 展开更多
关键词 锂离子电池 硅基负极 膨胀 纳米结构设计 复合物设计 粘结剂设计 电解液设计
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基于本征正交分解降维与频域可视化的螺旋桨非定常涡结构流动特性研究
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作者 阳君 徐斌 +3 位作者 成煊婴 陈志杰 郑迎迎 刘小华 《推进技术》 2025年第9期69-79,共11页
螺旋桨尾流场中非定常涡旋结构复杂多变,其深刻影响螺旋桨的效能并引起显著的振动和噪声问题。为了深入解析螺旋桨流场特性,并据此提出有效的流场优化策略,本文对PPTC螺旋桨进行数值模拟,结合频域二维可视化技术和本征正交分解方法,从... 螺旋桨尾流场中非定常涡旋结构复杂多变,其深刻影响螺旋桨的效能并引起显著的振动和噪声问题。为了深入解析螺旋桨流场特性,并据此提出有效的流场优化策略,本文对PPTC螺旋桨进行数值模拟,结合频域二维可视化技术和本征正交分解方法,从频率、空间和能量多元融合地分析螺旋桨流动演化及特征。结果显示,叶梢涡旋特征频率为St_(0.80)(四倍轴频),其显著影响桨毂涡旋,并与尾迹结构关系密切。桨毂涡旋含有叶梢涡旋影响的受迫脉动St_(0.80)和另一非受迫脉动St_(0.661 8)。此外,螺旋桨尾迹确认是流场主要能量脉动来源。叶梢涡旋对螺旋桨流场至关重要,因此实践中可针对桨叶尾缘结构进行优化以改善螺旋桨流动性能。 展开更多
关键词 螺旋桨 数值模拟 旋涡结构 频域可视化 本征正交分解
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超疏水煤矸石光热涂层的制备及防覆冰性能
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作者 张卓昱 吴君 +4 位作者 张佳欣 赵世豪 崔敏祺 宋浩杰 李永 《高等学校化学学报》 2025年第9期141-149,共9页
通过十二胺(DDA)与多巴胺(DA)的迈克尔加成反应原位修饰煤矸石,制备了超疏水煤矸石光热涂层.该涂层具有优异的防冰和除冰性能,为煤矸石废弃物的改性和资源化利用提供了新方案.结果表明,煤矸石与聚多巴胺的光热协同效应使得涂层表面温度... 通过十二胺(DDA)与多巴胺(DA)的迈克尔加成反应原位修饰煤矸石,制备了超疏水煤矸石光热涂层.该涂层具有优异的防冰和除冰性能,为煤矸石废弃物的改性和资源化利用提供了新方案.结果表明,煤矸石与聚多巴胺的光热协同效应使得涂层表面温度能够达到90.2℃(太阳光照强度为1.0 kW/m^(2)).同时,由于多级结构和低表面能烷基长链的协同作用,涂层表面的水接触角高达(157±0.8)°,滚动角低至(3.2±0.3)°.在−15℃的低温环境中,涂层表面水滴冻结延迟时间是无涂层材料的38.3倍.此外,由于涂层具有光热转换特性,涂层表面的覆冰在1.0 kW/m^(2)的太阳光照强度下仅需80 s即可快速融化,证明其具有优异的被动防冰和主动除冰特性.重要的是,涂层还具有优异的自清洁性能、机械稳定性和化学稳定性.该多功能光热涂层在煤矸石高值化利用和工程材料绿色防护方面具有重要应用前景. 展开更多
关键词 煤矸石改性 光热转换 超疏水涂层 防覆冰
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