超重力-微界面法制备类球形纳米碳酸钙

1

作者 孙金磊 廖丹葵 +1 位作者 陈小鹏 童张法 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3757-3769,共13页

以聚乙烯亚胺(PEI)为晶型控制剂、甲醇为分散剂、氢氧化钙溶液和CO_(2)为原料,采用超重力-微界面法进行类球形纳米碳酸钙制备研究。利用高速摄像机对反应器中气泡粒径进行分析;考察反应温度、CO_(2)流量、氢氧化钙溶液质量分数、甲醇体... 以聚乙烯亚胺(PEI)为晶型控制剂、甲醇为分散剂、氢氧化钙溶液和CO_(2)为原料,采用超重力-微界面法进行类球形纳米碳酸钙制备研究。利用高速摄像机对反应器中气泡粒径进行分析;考察反应温度、CO_(2)流量、氢氧化钙溶液质量分数、甲醇体积分数、PEI添加量对碳酸钙产物形貌的影响;应用正交实验方法优化氢氧化钙碳化反应条件;利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析方法对反应产物的形貌进行表征。结果表明,超重力-微界面碳化反应器可以将CO_(2)气泡由毫米级高效转化为微米级,增大了气液相界面积,提高了气液传质;氢氧化钙与CO_(2)碳化反应最佳反应条件是氢氧化钙质量分数为8%、PEI添加量为氢氧化钙质量的4%、甲醇体积分数为20%、CO_(2)流量为2.5L/min、反应温度为12℃,所制备的类球形纳米碳酸钙粒径为40~60nm。 展开更多

关键词 类球形纳米碳酸钙 超重力 微界面 气泡 传质

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白云石可控碳化联产氢氧化镁和碳酸钙及其改性 被引量：2

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作者 彭李佳 王银龙 +3 位作者 翟宸 王琦 陈小鹏 童张法 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1981-1991,共11页

综合利用白云石开发出高端产品及其技术成为当前研究者关注的焦点。本文通过可控碳化法进行白云石联产制备了高附加值的氢氧化镁和碳酸钙并对其进行改性研究。分别考察了碳化终点pH、温度、二氧化碳流速对产物晶型、粒径、形貌的影响以... 综合利用白云石开发出高端产品及其技术成为当前研究者关注的焦点。本文通过可控碳化法进行白云石联产制备了高附加值的氢氧化镁和碳酸钙并对其进行改性研究。分别考察了碳化终点pH、温度、二氧化碳流速对产物晶型、粒径、形貌的影响以及硬脂酸锌的添加量、搅拌转速、改性时间、改性温度对产物改性效果的影响。结果表明,当碳化反应终点pH控制为10.5时,生成产物为碳酸钙和氢氧化镁混合物,且得率最高;最优的碳化反应条件为温度20℃、二氧化碳流速1L/min,生成的氢氧化镁和碳酸钙平均粒径为190.4nm;得到的产物氢氧化镁和碳酸钙最优的改性条件为硬脂酸锌添加量1.0%、搅拌转速600r/min、改性时间60min、改性温度50℃,得到改性的氢氧化镁及碳酸钙的活化度为95.8%,吸油值为41.2g/100g。 展开更多

关键词 白云石 氢氧化镁 碳酸钙 硬脂酸锌 改性 可控碳化

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立方形纳米碳酸钙改性及其在油墨中的应用 被引量：1

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作者 许富芸 王琦 +3 位作者 童张法 陈小鹏 覃玲意 廖丹葵 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期644-653,共10页

纳米碳酸钙作为添加剂可以提升油墨的光泽、改善填料的分散性和降低生产成本。本研究以立方形纳米碳酸钙(CNCC)为原料,硬脂酸钠(SS)和棕榈酸(PA)为复合改性剂(SS/PA),采用湿法制备了油墨用改性纳米碳酸钙(SS/PA/CNCC)。考察了SS/PA复配... 纳米碳酸钙作为添加剂可以提升油墨的光泽、改善填料的分散性和降低生产成本。本研究以立方形纳米碳酸钙(CNCC)为原料,硬脂酸钠(SS)和棕榈酸(PA)为复合改性剂(SS/PA),采用湿法制备了油墨用改性纳米碳酸钙(SS/PA/CNCC)。考察了SS/PA复配比例、添加量、反应温度等因素对SS/PA/CNCC性能的影响,当SS/PA复配比例为1∶1、质量分数为3%、反应温度为70℃时,SS/PA/CNCC平均粒径为60 nm、吸油值为35 g/100 g,满足油墨填料使用要求。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析和热失重(TG)分析等表征手段,对SS/PA改性纳米碳酸钙微观形貌进行分析表征。上述SS/PA/CNCC应用在油墨中,当SS/PA/CNCC在油墨中添加9份时,油墨细度为12.5μm、流动度为32 mm、光泽度为64.5 GU,所制备的油墨性能良好。 展开更多

关键词 纳米碳酸钙 微纳米材料 油墨 硬脂酸钠 棕榈酸

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间歇鼓泡碳化法制备立方形纳米碳酸钙工艺条件优化 被引量：15

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作者 童张法 胡超 +2 位作者 李立硕 曾美琪 韦藤幼 《广西科学》 CAS 2015年第1期53-59,共7页

【目的】探讨制备晶型均一且粒度分布窄的立方形纳米碳酸钙的最优工艺条件。【方法】采用改进的间歇鼓泡碳化法优化制备立方形纳米碳酸钙工艺,研究碳化温度、Ca(OH)2浓度、CO2流率、晶型控制剂(NaPO3)6用量及加入时间、搅拌速率等因素... 【目的】探讨制备晶型均一且粒度分布窄的立方形纳米碳酸钙的最优工艺条件。【方法】采用改进的间歇鼓泡碳化法优化制备立方形纳米碳酸钙工艺,研究碳化温度、Ca(OH)2浓度、CO2流率、晶型控制剂(NaPO3)6用量及加入时间、搅拌速率等因素对碳化反应时间及纳米碳酸钙粒径的影响,并对所制备的纳米碳酸钙进行粒度分布、FESEM和XRD表征。【结果】合成立方形纳米碳酸钙的最优工艺条件:在碳化温度10℃,Ca(OH)2初始浓度为3.8%(W/W),CO2流率为300mL·min-1,搅拌速率800r·min-1,碳化反应开始后5min加入2%(NaPO3)6(占CaCO3理论产量的质量百分数)时,制备出粒径约为40nm且粒度分布均匀的立方形纳米碳酸钙。XRD结果表明,所制备的纳米CaCO3为方解石六方晶系。【结论】本方法操作简单且无需二次碳化,产品重复性好。 展开更多

关键词 纳米碳酸钙 间歇鼓泡碳化法 六偏磷酸钠 工艺优化

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超重力场中影响碳酸钙晶须断裂的影响因素分析 被引量：6

5

作者 贺鑫 尹大伟 +1 位作者 赵祯霞 童张法 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1359-1365,共7页

主要探究了超重力场中制备工艺条件对碳酸钙晶须断裂程度的影响规律。包括碳化温度、旋转床转速、干燥时间等因素对碳酸钙晶须断裂程度的影响,并采用SEM和XRD表征了晶须状碳酸钙的表面形貌以及晶体结构。实验结果表明:当旋转床转速一定... 主要探究了超重力场中制备工艺条件对碳酸钙晶须断裂程度的影响规律。包括碳化温度、旋转床转速、干燥时间等因素对碳酸钙晶须断裂程度的影响,并采用SEM和XRD表征了晶须状碳酸钙的表面形貌以及晶体结构。实验结果表明:当旋转床转速一定时,较高的碳化温度有利于文石相碳酸钙晶须的生成,但随碳化温度的升高容易加剧晶须的断裂;当碳化温度一定时,旋转床转速的增加容易加剧碳酸钙晶须的断裂;在100℃下对碳酸钙晶须进行干燥,当干燥时长超过70 h时,碳酸钙晶须会出现明显的断裂,且随干燥时长的增加而加剧;在本文实验范围内:碳化温度为70℃,旋转床转速为1400 r·min^(-1),干燥时长30 h内所制备的碳酸钙晶须的长径比可达19.4,平均短径为144 nm,文石相含量为97.48%且形貌保持完整。研究结果对碳酸钙晶须的工业化生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 超重力 碳酸钙晶须 长径比 断裂 文石相

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超重力反应结晶碳化法制备球形碳酸钙 被引量：12

6

作者 刘晨民 刘曦曦 +4 位作者 陈小鹏 王伟超 廖丹葵 蒙秀松 童张法 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期6323-6331,共9页

超重力反应结晶法在碳酸钙制备中具有强化传质作用、产品粒度分布窄等优点。本文以高浓度氢氧化钙浆液作为原料,氯化铵与L-谷氨酸为添加剂,使用超重力反应器成功制备粒径分布较为均匀、形貌较为规整的球形碳酸钙。探究了各因素在超重力... 超重力反应结晶法在碳酸钙制备中具有强化传质作用、产品粒度分布窄等优点。本文以高浓度氢氧化钙浆液作为原料,氯化铵与L-谷氨酸为添加剂,使用超重力反应器成功制备粒径分布较为均匀、形貌较为规整的球形碳酸钙。探究了各因素在超重力反应结晶法制备碳酸钙中的影响,通过改变添加剂的量与超重力因子等考察球形碳酸钙的最佳制备条件。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和静态颗粒图像分析等测试手段对碳酸钙产物进行分析,并通过在反应过程中抽样测试的方法探究反应全过程中添加剂对碳酸钙的影响。结果表明,所制备的碳酸钙为粒径约500nm、晶型为球霰石的球形碳酸钙,同时在L-谷氨酸和氯化铵添加量分别为氢氧化钙质量的4%与20%、超重力因子为161.0的条件下所制备的球形碳酸钙形貌最为规整。 展开更多

关键词 超重力反应 球形碳酸钙 球霰石 L-谷氨酸 氯化铵

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超重力场中球形碳酸钙的制备及其机理研究 被引量：5

7

作者 黎声鹏 李立硕 +4 位作者 王剑南 周文英 贺鑫 廖丹葵 童张法 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期368-375,共8页

为了突破工业上制备球形碳酸钙的难题,在超重力场中以高浓度的氢氧化钙为原料,以球形度为评价指标,研究制备球形碳酸钙的最优工艺条件。同时通过在不同的碳化时间取样,利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线双晶粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换... 为了突破工业上制备球形碳酸钙的难题,在超重力场中以高浓度的氢氧化钙为原料,以球形度为评价指标,研究制备球形碳酸钙的最优工艺条件。同时通过在不同的碳化时间取样,利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线双晶粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等分析仪器对样品的表面形貌和晶体结构进行表征,研究其成球机理。研究结果表明,添加体积分数为50%的乙醇作为溶剂,加入w=3%的L-天冬氨酸作为晶型控制剂,控制超重力水平为1400 r·min^-1时可制备得粒径分布在600~800 nm的球形碳酸钙;将碳化结束后的碳酸钙浆液进行离心得到产品和滤液,滤液再次作为氢氧化钙的溶剂,补加少量晶型控制剂后进行碳化仍可制备得球形碳酸钙,使体系的溶剂得到了循环利用;其成球机理为,L-天冬氨酸螯合钙离子诱导其向球霰石成核,乙醇-水体系阻止球霰石溶解-重结晶,最后在超重力场环境中生长成为球形碳酸钙,其球霰石含量高达89.89%。 展开更多

关键词 超重力 制备 球形碳酸钙 球霰石 机理

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基于响应面法的石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系优化设计和试验研究 被引量：2

8

作者 翟宸 张庆年 +3 位作者 黄剑锋 邱树恒 陈小鹏 童张法 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3677-3685,共9页

为探索石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系中石灰石粉和煅烧黏土的最优配合比,本文采用响应面法进行优化试验研究,以普通硅酸盐水泥、煅烧黏土和石灰石粉掺量作为控制变量,砂浆的28 d抗压强度及28 d抗折强度为响应变量进行力学性能测试,建... 为探索石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系中石灰石粉和煅烧黏土的最优配合比,本文采用响应面法进行优化试验研究,以普通硅酸盐水泥、煅烧黏土和石灰石粉掺量作为控制变量,砂浆的28 d抗压强度及28 d抗折强度为响应变量进行力学性能测试,建立矿物掺合料复配比例与力学性能之间的回归模型。在矿物掺合料为15%、30%、45%(质量分数,下同)的条件下,采用回归模型对石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系中石灰石粉与煅烧黏土的配合比进行优化,优化结果分别为:煅烧黏土占比15%,不含石灰石粉;煅烧黏土占比25%,石灰石粉占比5%;煅烧黏土占比30.5%,石灰石粉占比14.5%。上述体系的28 d抗压强度预测值分别为63.26、58.57、48.10 MPa,试验实测值分别为63.74、57.21、47.02 MPa,预测值与实测值之间的相对误差均小于5%。本研究为石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系最优配合比问题提供了新的解决思路和试验参考。 展开更多

关键词 复合胶凝材料 煅烧黏土 石灰石 配合比优化 响应曲面 力学性能

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生石灰湿法消化制备高比表面积氢氧化钙及结构表征

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作者 王杰 赵旭波 +5 位作者 汤勇 覃玲意 陈小鹏 廖丹葵 童张法 王琳琳 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期104-112,共9页

高比表面积氢氧化钙可以提升其在烟气脱硫过程中的反应效率。采用工业级生石灰为原料湿法消化制备高比表面积氢氧化钙,以二甘醇(DEG)和三乙醇胺(TEA)作为复配消化助剂(DEG/TEA),考察了DEG/TEA复配质量比、DEG/TEA复配助剂添加量、消化... 高比表面积氢氧化钙可以提升其在烟气脱硫过程中的反应效率。采用工业级生石灰为原料湿法消化制备高比表面积氢氧化钙,以二甘醇(DEG)和三乙醇胺(TEA)作为复配消化助剂(DEG/TEA),考察了DEG/TEA复配质量比、DEG/TEA复配助剂添加量、消化温度、水灰比、消化时间和生石灰活性度对氢氧化钙比表面积及粒径的影响;利用比表面积分析仪、纳米粒度仪、扫描电镜、X射线衍射仪及红外光谱仪对氢氧化钙进行表征分析。结果表明,较佳的湿法消化反应条件:DEG/TEA复配质量比1∶2、DEG/TEA复配助剂添加量7.5%(质量分数)、消化温度为70℃、水灰质量比为4∶1、消化时间为40 min,所制备的氢氧化钙比表面积为64.44 m^(2)/g,总孔容积为0.265 cm~3/g,平均粒径为0.800μm,其微观形貌为纳米片状层层堆叠而成的团聚体,且具有发达的狭缝孔结构。研究发现,同样消化条件下,生石灰活性度越高,所制得的氢氧化钙比表面积越大。最后,提出了高比表面积氢氧化钙可能的形成机理。 展开更多

关键词 氢氧化钙 比表面积 粒径 消化反应 生石灰

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磁性柠檬酸膨润土对六价铬吸附性能的研究 被引量：12

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作者 王迎亚 施华珍 +3 位作者 张寒冰 于姝敏 陈宁华 童张法 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期726-732,共7页

为改善膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能,并提高其固液分离回收能力,研究构筑了一种壳聚糖修饰的复合磁性吸附材料——磁性柠檬酸膨润土(Magnetic Citric Acid Bentonite,MCAB),并利用SEM、XRD、VSM、FT-IR对改性前后的材料进行表征对比,结果... 为改善膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能,并提高其固液分离回收能力,研究构筑了一种壳聚糖修饰的复合磁性吸附材料——磁性柠檬酸膨润土(Magnetic Citric Acid Bentonite,MCAB),并利用SEM、XRD、VSM、FT-IR对改性前后的材料进行表征对比,结果表明壳聚糖中的-NH_2、-OH等功能基团及磁性Fe_3O_4微粒均负载到柠檬酸膨润土(Citric Acid Bentonite,CAB)上。MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究结果显示:相对于CAB,复合后的MCAB吸附性能明显提高,并具有良好的磁分离能力;p H值对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大,最佳p H值在2.0~3.0;当吸附剂投加量为1.6 g·L-1、p H值为3.0、Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg·L^(-1)时,MCAB对Cr(Ⅵ)的去除率高达99%;吸附等温方程和动力学方程的拟合结果分别符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型。由于MCAB上修饰的-NH2在酸性条件下易质子化,会增强对Cr(Ⅵ)的静电吸引作用,因此MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附去除率得到了明显提高;同时,加磁赋予了CAB快速的固液分离能力。研究表明MCAB对模拟废水中的Cr(Ⅵ)去除效果良好,有望应用于实际废水中Cr(Ⅵ)的去除。 展开更多

关键词 柠檬酸膨润土 FE3O4 壳聚糖 Cr(Ⅵ) 吸附

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有机改性磁性碱性钙基膨润土的制备及对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附 被引量：22

11

作者 施华珍 刘坤 +6 位作者 汤睿 朱颖 陈宁华 王迎亚 张寒冰 童张法 閤明勇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4509-4521,共13页

为提高磁性碱性钙基膨润土(magnetic alkaline Ca-bentonite,MACB)的吸附性能和磁稳定性,以壳聚糖和羧甲基纤维素钠的交联共聚膜(chitosan/sodium carboxymethyl cellulose copolymer film,CC)为改性剂,采用一步共沉淀法制备了CC改性的... 为提高磁性碱性钙基膨润土(magnetic alkaline Ca-bentonite,MACB)的吸附性能和磁稳定性,以壳聚糖和羧甲基纤维素钠的交联共聚膜(chitosan/sodium carboxymethyl cellulose copolymer film,CC)为改性剂,采用一步共沉淀法制备了CC改性的磁性碱性钙基膨润土MACB/CC(CC-modifiedmagneticalkalineCa-bentonite,MACB/CC),对改性前后材料的结构特性进行分析,并进行MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附性能研究。研究结果表明,有机共聚膜CC已成功负载在MACB表面,有机改性后的MACB/CC具备更好的磁分离性能和磁稳定性;Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)在MACB/CC上的吸附是一个先快速而后缓慢的过程,吸附时间为60min时,MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率已分别达到97%和85%;溶液的初始pH对MACB/CC吸附的影响明显,随着p H的升高,MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率逐渐上升,在pH为7时对两种重金属的吸附率达到99%和92%;当Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)共存时,MACB/CC对Cu(Ⅱ)的吸附能力大于Mn(Ⅱ);经5次循环利用后,MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率仍分别保持在93%和90%以上;MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附符合Langmuir模型,Langmuir吸附容量分别为94mg/g和38mg/g,吸附过程可由准二级动力学模型描述,说明控制吸附速率的主要是化学吸附;MACB/CC对Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附机理主要包括阳离子交换、表面沉淀和络合作用。总之,相对于MACB,经有机修饰的MACB/CC具有更好的吸附性能、磁稳定性和磁分离能力,是一种非常有应用前景的重金属废水吸附材料。 展开更多

关键词 磁性碱性钙基膨润土 有机改性 复合材料 吸附 动力学模型

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钴氮碳/碳纳米管的制备及染料吸附性能 被引量：2

12

作者 王剑南 贺鑫 +3 位作者 黎声鹏 陈迪 廖丹葵 童张法 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期258-267,共10页

为了解决沸石咪唑酯骨架(ZIF-67)基碳材料比表面积和孔体积较小、氮含量较低、孔径分布不集中的问题,以微米级ZIF-67为模板,引入聚多巴胺(PDA)和三聚氰胺(MA)为共同碳氮前驱体以提升氮掺杂量和调节孔结构,在氢气和氩气的氛围中,利用ZIF... 为了解决沸石咪唑酯骨架(ZIF-67)基碳材料比表面积和孔体积较小、氮含量较低、孔径分布不集中的问题,以微米级ZIF-67为模板,引入聚多巴胺(PDA)和三聚氰胺(MA)为共同碳氮前驱体以提升氮掺杂量和调节孔结构,在氢气和氩气的氛围中,利用ZIF-67中钴的自催化作用,经800℃高温一步碳化制备得到钴氮掺杂的中空立方形多孔碳/碳纳米管(Co/N-HCPC/CNTs)。结果表明,Co/N-HCPC/CNTs的比表面积、孔体积和氮掺杂量分别为723.2 m^(2)×g^(-1)、1.873 cm3×g^(-1)和4.06%;孔径集中分布在1~30 nm,在3.8 nm处有最高分布,介孔对比表面积和孔体积的贡献率达89.7%和98.39%。Co/N-HCPC/CNTs表面存在较多的含氮含氧官能团,C原子、N原子与Co原子形成配位键,使Co/N-HCPC/CNTs具有较多的吸附活性位点;钴纳米颗粒被碳氮层包裹或封装在碳纳米管中,使材料具有稳定的磁性,易于实现固液分离。Co/N-HCPC/CNTs对刚果红(CR)和孔雀石绿(MG)的最高吸附量为361.7 mg×g^(-1)和1332.6 mg×g^(-1),吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。 展开更多

关键词 ZIF-67 多孔碳 碳纳米管 有机大分子染料 吸附

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无机填料对石头纸阻燃性能和力学性能的影响 被引量：1

13

作者 潘利文 肖阳 +2 位作者 胡治流 曹德光 曹修苗 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期78-81,83,共5页

通过熔融混炼制备石头纸,研究了不同的无机填料和Mc A阻燃剂复配对石头纸阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,在未添加阻燃剂时,石头纸的阻燃性能为:滑石粉石头纸>硅灰石石头纸>碳酸钙石头纸。当添加32%硅灰石和40%Mc A时,石头... 通过熔融混炼制备石头纸,研究了不同的无机填料和Mc A阻燃剂复配对石头纸阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,在未添加阻燃剂时,石头纸的阻燃性能为:滑石粉石头纸>硅灰石石头纸>碳酸钙石头纸。当添加32%硅灰石和40%Mc A时,石头纸的氧指数为29.8%,UL-94垂直燃烧等级达到V-0级(0.8 mm)。碳酸钙石头纸最大拉伸强度达到9.9 MPa,比硅灰石石头纸和滑石粉石头纸的最大拉伸强度分别高出30.3%和26.9%。石头纸中的纤维状或片状网络结构是石头纸具有较强拉伸强度的根本原因。 展开更多

关键词 石头纸 合成纸 碳酸钙 硅灰石 滑石粉

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以第一性原理研究CaCO_3的表面能与电子结构 被引量：3

14

作者 吴东海 童张法 +4 位作者 罗涛朋 邵琳 王海晨 韦柳婷 唐壁玉 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期857-861 809,共6页

采用第一性原理方法和slab模型研究了方解石型CaCO3(10~10)和(0001)晶面的表面能、表面驰豫与电子结构。结果表明(0001)面因较高的表面能而更不稳定,易与其它物质反应且具有较快的生长速度。(10-10)晶面因表面能低而生长缓慢,容易暴露... 采用第一性原理方法和slab模型研究了方解石型CaCO3(10~10)和(0001)晶面的表面能、表面驰豫与电子结构。结果表明(0001)面因较高的表面能而更不稳定,易与其它物质反应且具有较快的生长速度。(10-10)晶面因表面能低而生长缓慢,容易暴露。弛豫后(10-10)表面的Ca、C原子向内收缩而O原子却略微向外扩张,CO2-3集团发生转动使结构更稳定。(0001)表面的Ca原子以及第二层的C、O原子均向内收缩并且原子弛豫程度比(10-10)面大。计算的DOS表明:与CaCO3体相约5.0eV的带隙相比,表面结构的带隙略微减少,而(0001)表面减少更多。虽然表面C原子与O原子由于强烈的DOS交叠形成典型的共价键,而Ca-O键则相对较弱,(0001)表面结构的C-O和Ca-O键相对更弱,且表面稳定性主要与O-p电子有关。电荷密度表明(0001)面内的C原子与周围3个O原子之间存在强烈的C-O共价键而组成三角形状的CO2-3集团,其键能远大于Ca-O键。(10-10)表面模型的CO和Ca-O键均比(0001)面强,并且表面的电荷密度也高于(0001)面,因而更稳定。 展开更多

关键词 CACO3 表面能 表面驰豫 电子结构 第一性原理

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CTAB改性磁性膨润土对刚果红和酸性大红的吸附 被引量：14

15

作者 汤睿 张寒冰 +3 位作者 施华珍 刘坤 朱颖 童张法 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期748-757,共10页

为提高膨润土的固液分离能力及其对难降解污染物的吸附效果,采用十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)对磁性膨润土(magnetic bentonite,MB)进行有机改性,制得 CTAB 改性磁性膨润土(MB modified by CTAB,CTA... 为提高膨润土的固液分离能力及其对难降解污染物的吸附效果,采用十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)对磁性膨润土(magnetic bentonite,MB)进行有机改性,制得 CTAB 改性磁性膨润土(MB modified by CTAB,CTAB/MB),考察 CTAB/MB 吸附刚果红(Congo Red,CR)和酸性大红(Acidic Red,AR)的性能,并进行吸附机理研究。研究结果表明, CTAB/MB 为多级孔结构材料,具有良好的磁分离和磁稳定性能;CTAB/MB对 50 mg L 1 CR 和 AR 的吸附平衡时间分别为 30 和 90 min,而 MB 对 CR 和 AR 的吸附平衡时间则分别为 5 和 3 h;在 pH 4~11 时,CTAB/MB 对 CR 和 AR 的去除率均保持在 85%以上;5 次循环利用后,CTAB/MB 对 CR 和 AR 的吸附保持在 90%和 92%以上;CTAB/MB 对染料的吸附符合 Langmuir 模型和准二级吸附动力学模型;CTAB/MB 吸附CR 和 AR 的机理主要包括离子交换、静电吸引和表面吸附。总之,CTAB/MB 是一种具有良好应用前景的染料废水吸附材料。 展开更多

关键词 CTAB MB 吸附 刚果红 酸性大红

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晶须形中空多孔氮掺杂复合碳电极材料的制备及电化学性能研究 被引量：2

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作者 刘羽 贺鑫 +4 位作者 周文英 廖丹葵 崔学民 苏耀恩 童张法 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期115-122,共8页

中空多孔碳因其低密度、大孔容、高比表面积以及优良的电导率,被视为一种理想的电负极材料。以纳米碳酸钙晶须为模板剂,负载聚多巴胺薄膜与氧化石墨烯,作为碳源与氮源,制备出晶须形中空多孔碳材料(Cw-GO),应用于锂离子电池负极。碳化过... 中空多孔碳因其低密度、大孔容、高比表面积以及优良的电导率,被视为一种理想的电负极材料。以纳米碳酸钙晶须为模板剂,负载聚多巴胺薄膜与氧化石墨烯,作为碳源与氮源,制备出晶须形中空多孔碳材料(Cw-GO),应用于锂离子电池负极。碳化过程中,碳酸钙晶须经高温分解释放出大量二氧化碳,刺破碳前体壳层,具有高效扩孔功能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附仪对样品形貌和结构进行了表征,利用循环伏安(CV)、阻抗谱(EIS)、循环充放电(GCD)对样品进行电化学性能检测。结果表明,复合材料Cw-GO在500 mA·g^(-1)的电流密度下,其初始放电比容量可达到1185.9 mA·h·g^(-1),在循环200次后,比容量为921.8mA·h·g^(-1),库仑效率基本保持在99.4%,表现出优异的电化学性能。 展开更多

关键词 中空多孔碳 碳酸钙晶须 氧化石墨烯 锂离子电池

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氧化钙(100)、(110)和Ca-terminated(111)表面性能的第一性原理研究 被引量：2

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作者 韦柳婷 童张法 +4 位作者 吴东海 周思晨 王海晨 罗涛朋 唐壁玉 《广西科学》 CAS 2015年第6期670-674,680,共6页

【目的】对氧化钙(100)、(110)和Ca-terminated(111)的表面能、表面弛豫及电子结构进行系统研究。【方法】运用基于密度泛函理论的第一性原理计算体系的表面性能,计算过程采用6层原子和15真空层的Slab模型。【结果】计算得到的氧化钙... 【目的】对氧化钙(100)、(110)和Ca-terminated(111)的表面能、表面弛豫及电子结构进行系统研究。【方法】运用基于密度泛函理论的第一性原理计算体系的表面性能,计算过程采用6层原子和15真空层的Slab模型。【结果】计算得到的氧化钙体相晶格常数合理地符合实验值。氧化钙(100)面的表面能最低因而最稳定,更容易暴露。(110)面表面能介于(100)和Ca-terminated(111)面之间,Ca-terminated(111)面的表面能最高而最不稳定。(100)表面弛豫程度最弱,Ca-terminated(111)表面弛豫程度最明显,而(110)表面弛豫程度则介于(100)和Ca-terminated(111)面之间。(100)表面Ca-O和Ca-Ca之间的电子云强烈重叠,共价成键特征突出,稳定性高。Ca-terminated(111)表面只存在Ca-Ca原子间电子云重叠,且杂化程度明显变弱,因此Ca-terminated(111)面的稳定性最低,(110)面的稳定性居于(100)面与Ca-terminated(111)面之间。【结论】氧化钙中(100)面的表面稳定性能最好,(110)面次之,Ca-terminated(111)面稳定性最差。 展开更多

关键词 氧化钙 表面能 稳定性 电子结构 第一性原理

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基于ELECTRE-I法的球磨机大齿轮圈专用润滑脂配方优选 被引量：2

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作者 胡雄风 唐弓斌 +2 位作者 赵金城 潘发存 黄福川 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期108-113,共6页

针对润滑脂开发中存在的多指标优选问题,采用ELECTRE-I法对润滑脂配方进行净优势度比较排序,从而获得润滑脂优化配方。以球磨机大齿轮圈润滑脂为例,通过对润滑脂的蒸发性、低温流动性、生物降解性、极压抗磨性及生产成本等指标因素的综... 针对润滑脂开发中存在的多指标优选问题,采用ELECTRE-I法对润滑脂配方进行净优势度比较排序,从而获得润滑脂优化配方。以球磨机大齿轮圈润滑脂为例,通过对润滑脂的蒸发性、低温流动性、生物降解性、极压抗磨性及生产成本等指标因素的综合评价分析,建立润滑脂的ELECTRE-I配方优选模型,并得到最佳配方优化方案。该优选模型可根据不同的性能指标要求,筛选出综合性能较好的润滑脂配方,是一种合理可行的润滑脂配方优选方法。 展开更多

关键词 多属性决策 组合赋权法 ELECTRE-I法 润滑脂

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有机磁性膨润土对环丙沙星和四环素的吸附性能 被引量：11

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作者 汤睿 张寒冰 +5 位作者 陆彩妹 刘坤 王忠凯 余思珊 童张法 季军荣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期6235-6245,共11页

为了提高磁性膨润土(magnetic bentonite,MB)的磁分离性能,达到高效去除抗生素的目的,本文采用羧甲基纤维素(sodium carboxymethyl cellulose,CMC)和壳聚糖(chitosan,CS)相互作用所生成的有机共聚膜(chitosan/sodium carboxymethyl cell... 为了提高磁性膨润土(magnetic bentonite,MB)的磁分离性能,达到高效去除抗生素的目的,本文采用羧甲基纤维素(sodium carboxymethyl cellulose,CMC)和壳聚糖(chitosan,CS)相互作用所生成的有机共聚膜(chitosan/sodium carboxymethyl cellulose copolymer film,CC)对MB进行联合修饰,制得双有机修饰的有机磁性膨润土(magnetic bentonite/carboxymethyl cellulose-chitosen composite,MB-CC),同时进行了MB-CC对环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)和四环素(tetracyclines,TC)的吸附性能研究。表征结果表明,磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子和有机共聚膜CC成功地固定在MB上;经过CC改性,提高了Fe_(3)O_(4)的稳定性和对CIP及TC的去除性能。吸附结果表明,在pH为5、温度为25℃的条件下,MB-CC对CIP和TC的吸附容量(182mg/g和189mg/g)高于MB对CIP和TC的吸附容量(147mg/g和136mg/g)。经过5次循环,MB-CC对CIP和TC的去除率仍然保持在90%以上。与Freundlich模型相比较而言,CIP和TC在MB和MB-CC上的吸附行为更加符合Langmuir模型;吸附过程可由准二级动力学模型描述,说明吸附速率主要由化学吸附控制。MB-CC对CIP和TC的吸附机理主要包括孔扩散、阳离子交换和静电吸引作用。综上所述,MB-CC具有合成简单、高效等优点,是一种很有前途的抗生素废水去除方法。 展开更多

关键词 磁性膨润土 有机修饰 吸附 环丙沙星 四环素

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氮掺杂中空碳球氧化物模拟酶性能研究 被引量：2

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作者 郑燕宁 季军荣 +3 位作者 梁雪玲 赖正杰 陈启帆 廖丹葵 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期527-534,共8页

纳米酶由于其独特、高效、稳定的催化性质而在生化反应中备受关注。本研究以碳酸钙微球为绿色模板剂,多巴胺为氮源与碳源,合成了氮掺杂中空碳球(N-HCSs)。以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物,采用紫外分光光度法探究了N-HCSs... 纳米酶由于其独特、高效、稳定的催化性质而在生化反应中备受关注。本研究以碳酸钙微球为绿色模板剂,多巴胺为氮源与碳源,合成了氮掺杂中空碳球(N-HCSs)。以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物,采用紫外分光光度法探究了N-HCSs的类氧化物酶的催化活性,并研究其催化机理。结果表明,N-HCSs具有氧化物模拟酶催化活性,KOH活化后氮掺杂中空碳球的催化活性提高了3倍;N-HCSs氧化物模拟酶催化反应符合Michaelis-Menten方程,活化前后的米氏常数K_(m)分别为0.105和0.083,对底物具有良好的亲和能力;N-HCSs氧化物模拟酶催化反应中起主要作用的活性氧基团是超氧阴离子(O2^(·–))。本研究为高活性无机非金属类氧化物模拟酶的设计和制备提供了理论依据。 展开更多

关键词 氮掺杂中空碳球 氧化物模拟酶 反应机理

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