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莫来石陶瓷超滤膜的制备与表征
被引量:
3
1
作者
周健儿
张小珍
+2 位作者
胡学兵
孙露
刘磊
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期1179-1183,共5页
以正硅酸乙脂(TEOS)和Al(NO3)3.9H2O为主要原料,聚乙烯醇(PVA)和甘油为添加剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍涂覆法在管状α-Al2O3支撑体上制备莫来石陶瓷超滤膜。采用XRD、SEM、N2吸附法、渗透通量和截留分子量测定等方法对制备的超滤膜进行...
以正硅酸乙脂(TEOS)和Al(NO3)3.9H2O为主要原料,聚乙烯醇(PVA)和甘油为添加剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍涂覆法在管状α-Al2O3支撑体上制备莫来石陶瓷超滤膜。采用XRD、SEM、N2吸附法、渗透通量和截留分子量测定等方法对制备的超滤膜进行了结构和性能表征。结果表明,莫来石单相溶胶浓度为0.28mol/L、pH=2.0、PVA和甘油加入量分别为1.5wt%和6wt%时,经三次涂覆和1200℃保温2h烧成后,可获得表面结构均匀平整、不开裂的莫来石超滤膜;制备的莫来石超滤膜平均孔径为8.4nm,厚度约1.8nm,其平均纯净水渗透通量和聚乙二醇(PEG)截留分子量分别为46.8L.m-2.h-1.(105Pa)-1和9kDa。
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关键词
莫来石
超滤膜
溶胶-凝胶法
孔径分布
渗透通量
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职称材料
新型中空纤维陶瓷膜的制备方法
被引量:
5
2
作者
张小珍
周健儿
江瑜华
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2011年第1期124-129,共6页
新型中空纤维陶瓷膜由于具有装填密度大、单位体积膜有效分离面积大、膜壁薄、渗透通量高和节省原料、易于实现分离设备小型化等独特优点而受到广泛关注,在用于多孔和致密陶瓷分离膜、固体氧化物燃料电池、微通道反应器、催化剂载体等...
新型中空纤维陶瓷膜由于具有装填密度大、单位体积膜有效分离面积大、膜壁薄、渗透通量高和节省原料、易于实现分离设备小型化等独特优点而受到广泛关注,在用于多孔和致密陶瓷分离膜、固体氧化物燃料电池、微通道反应器、催化剂载体等方面都有着潜在的应用前景。本文在概括中空纤维陶瓷膜特点的基础上,综述了中空纤维陶瓷膜的制备方法及研究进展,着重分析比较了不同制备方法的优缺点。将相转化法应用于中空纤维陶瓷膜的制备,可实现通过一步成型制造具有自支撑非对称结构的复合陶瓷膜,有利于提高膜的渗透通量,简化膜制备工艺和显著降低制造成本。
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关键词
陶瓷膜
中空纤维
特点
制备方法
相转化法
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职称材料
莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征
被引量:
2
3
作者
周健儿
张小珍
+1 位作者
杨昊
汪婷
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2009年第1期1-5,共5页
采用天然矿物莫来石和高岭土为主要原料制备莫来石基复合陶瓷微滤膜,对制备的莫来石支撑体和复合微滤膜进行了结构与性能表征。结果表明,采用莫来石微粉(d50=9.85μm)为主要原料,并加入10%高岭土,可通过干压成型制备多孔莫来石陶瓷膜支...
采用天然矿物莫来石和高岭土为主要原料制备莫来石基复合陶瓷微滤膜,对制备的莫来石支撑体和复合微滤膜进行了结构与性能表征。结果表明,采用莫来石微粉(d50=9.85μm)为主要原料,并加入10%高岭土,可通过干压成型制备多孔莫来石陶瓷膜支撑体。经1250℃保温3h烧成后,支撑体平均孔径和孔隙率分别为2.1μm和46.9%,水通量为9.1m3·m-2·h-1·bar-1,抗弯强度为23.1MPa。通过浸渍涂覆法和固态粒子烧结法在莫来石支撑体上制备了莫来石微滤膜层,优化的浆料制备条件为:固含量10%、pH=11、7%PVA作粘结剂和0.8%PAA作分散剂。制备的莫来石微滤膜层经1200℃保温2h烧成后,平均孔径和厚度分别为0.24μm和18μm,复合微滤膜稳定水通量可达0.83m3·m-2·h-1·bar-1,表现出好的渗透性能,可应用于微滤分离过程。
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关键词
微滤膜
莫来石
表征
渗透通量
平均孔径
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职称材料
高渗透性YSZ中空纤维陶瓷微滤膜的制备
被引量:
1
4
作者
江瑜华
张小珍
+2 位作者
胡学兵
汪永清
周健儿
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2010年第3期426-430,共5页
采用相转化和高温烧结相结合的方法,并在纺丝过程分别以水和乙醇作为芯液和外凝固浴制备了多孔氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维陶瓷膜,对制备的中空纤维膜微观结构、孔径分布和孔隙率、纯水通量和氮气渗透性等进行了表征。结果表明:制备...
采用相转化和高温烧结相结合的方法,并在纺丝过程分别以水和乙醇作为芯液和外凝固浴制备了多孔氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维陶瓷膜,对制备的中空纤维膜微观结构、孔径分布和孔隙率、纯水通量和氮气渗透性等进行了表征。结果表明:制备的YSZ中空纤维膜为多孔非对称结构,由外部薄的海绵状多孔皮层和内部大的指孔层构成。在1350℃保温4h烧成制备的YSZ中空纤维膜表现出高渗透性,在0.10MPa压差下的纯水和氮气渗透性分别达到43.0m3/(m.2h.MPa)和8345.7m3/(m2.h.MPa)。
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关键词
氧化钇稳定氧化锆
中空纤维
陶瓷膜
相转化法
渗透性
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职称材料
纳米ZnO改性对Al_2O_3微滤膜孔径分布及渗透通量的影响
被引量:
3
5
作者
汪永清
刘兵
+2 位作者
周健儿
张小珍
常启兵
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期784-788,共5页
以Zn(NO3)2和尿素为主要原料,采用均相沉淀法对A l2O3微滤膜进行了纳米ZnO修饰改性,研究了改性溶液中Zn(NO3)2浓度和改性次数对A l2O3微滤膜孔径分布、孔隙率和纯水渗透通量的影响。结果表明:Zn(NO3)2浓度增大和改性次数增加时,膜孔径...
以Zn(NO3)2和尿素为主要原料,采用均相沉淀法对A l2O3微滤膜进行了纳米ZnO修饰改性,研究了改性溶液中Zn(NO3)2浓度和改性次数对A l2O3微滤膜孔径分布、孔隙率和纯水渗透通量的影响。结果表明:Zn(NO3)2浓度增大和改性次数增加时,膜孔径和孔隙率明显减小,孔径分布变窄。当Zn(NO3)2浓度为0.3 mol/L并经2次改性后,可在A l2O3微滤膜孔表面形成致密的纳米ZnO改性涂层,改性膜平均孔径约为0.80μm且孔径分布最窄,在膜平均孔径减小25.2%的情况下,水通量可提高49.3%。
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关键词
氧化铝
微滤膜
改性
均相沉淀法
孔径分布
渗透通量
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职称材料
流动电势测量法表征Al_2O_3微滤膜的表面电荷性能(英文)
6
作者
张小珍
周健儿
+1 位作者
冯均利
江瑜华
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期340-345,共6页
本文通过错流过滤方式下的流动电势测量对氧化铝微滤膜的电动性能进行表征,研究了过滤介质溶液pH、电解质种类和浓度等对膜的电动性能的影响。结果表明,膜流动电势大小取决于过滤溶液pH、电解质溶液种类和浓度。采用浓度为10-3M的NaCl...
本文通过错流过滤方式下的流动电势测量对氧化铝微滤膜的电动性能进行表征,研究了过滤介质溶液pH、电解质种类和浓度等对膜的电动性能的影响。结果表明,膜流动电势大小取决于过滤溶液pH、电解质溶液种类和浓度。采用浓度为10-3M的NaCl溶液为过滤介质时,膜的等电点为6.1,而采用相同浓度的CaCl2和Na2SO4溶液时,由于对Ca2+和SO42-的特定吸附,膜等电点分别增大至6.8和减小至5.6。由于Ca2+和SO42-在膜孔表面存在特定吸附,溶液离子浓度提高导致膜的等电点和表面净电荷符号改变,而NaCl溶液浓度提高仅使膜流动电势逐渐减小,但等电点不变。
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关键词
氧化铝
微滤膜
流动电势
等电点
电解质
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职称材料
铝质原料对多孔针状莫来石合成的影响
被引量:
6
7
作者
周健儿
张小珍
+2 位作者
蔡细鄂
汪永清
胡学兵
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2010年第1期46-49,共4页
采用铝质原料和粘土为主要原料,通过原位固相反应烧结制备多孔针状莫来石陶瓷材料。利用XRD、SEM、EDS能谱分析等研究了Al(OH)3、γ-Al2O3、α-Al2O3等三种不同铝质原料对制备的针状莫来石多孔材料物相组成、微观结构和微区元素分布的...
采用铝质原料和粘土为主要原料,通过原位固相反应烧结制备多孔针状莫来石陶瓷材料。利用XRD、SEM、EDS能谱分析等研究了Al(OH)3、γ-Al2O3、α-Al2O3等三种不同铝质原料对制备的针状莫来石多孔材料物相组成、微观结构和微区元素分布的影响。结果表明:不同铝质原料对针状莫来石的形成有着明显影响。在1400℃保温2h烧成后,以Al(OH)3为铝质原料制备的多孔材料中莫来石晶相含量可达88.77%,而采用α-Al2O3和γ-Al2O3时,莫来石晶相含量分别仅为55.65%,76.78%。采用三种不同铝质原料合成的针状莫来石长径比相近,但以Al(OH)3为铝质原料合成的莫来石晶体发育得更充分,且更有利于提高制备的针状莫来石多孔陶瓷的孔隙率和抗弯强度。
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关键词
莫来石
铝质原料
合成
长径比
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职称材料
题名
莫来石陶瓷超滤膜的制备与表征
被引量:
3
1
作者
周健儿
张小珍
胡学兵
孙露
刘磊
机构
景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期1179-1183,共5页
基金
江西自然科学基金(No.2007GZC0799)
江西省教育厅科学技术研究项目资助(No.GJJ08509)
文摘
以正硅酸乙脂(TEOS)和Al(NO3)3.9H2O为主要原料,聚乙烯醇(PVA)和甘油为添加剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍涂覆法在管状α-Al2O3支撑体上制备莫来石陶瓷超滤膜。采用XRD、SEM、N2吸附法、渗透通量和截留分子量测定等方法对制备的超滤膜进行了结构和性能表征。结果表明,莫来石单相溶胶浓度为0.28mol/L、pH=2.0、PVA和甘油加入量分别为1.5wt%和6wt%时,经三次涂覆和1200℃保温2h烧成后,可获得表面结构均匀平整、不开裂的莫来石超滤膜;制备的莫来石超滤膜平均孔径为8.4nm,厚度约1.8nm,其平均纯净水渗透通量和聚乙二醇(PEG)截留分子量分别为46.8L.m-2.h-1.(105Pa)-1和9kDa。
关键词
莫来石
超滤膜
溶胶-凝胶法
孔径分布
渗透通量
Keywords
mullite ultrafiltration membrane sol-gel method pore size distribution permeate flux
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
新型中空纤维陶瓷膜的制备方法
被引量:
5
2
作者
张小珍
周健儿
江瑜华
机构
景德镇陶瓷学院
出处
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2011年第1期124-129,共6页
基金
科技部国际科技合作项目(编号:2009DFA50490)
江西省自然科学基金项目(编号:2009GQC0072)
文摘
新型中空纤维陶瓷膜由于具有装填密度大、单位体积膜有效分离面积大、膜壁薄、渗透通量高和节省原料、易于实现分离设备小型化等独特优点而受到广泛关注,在用于多孔和致密陶瓷分离膜、固体氧化物燃料电池、微通道反应器、催化剂载体等方面都有着潜在的应用前景。本文在概括中空纤维陶瓷膜特点的基础上,综述了中空纤维陶瓷膜的制备方法及研究进展,着重分析比较了不同制备方法的优缺点。将相转化法应用于中空纤维陶瓷膜的制备,可实现通过一步成型制造具有自支撑非对称结构的复合陶瓷膜,有利于提高膜的渗透通量,简化膜制备工艺和显著降低制造成本。
关键词
陶瓷膜
中空纤维
特点
制备方法
相转化法
Keywords
ceramic membrane
hollow fiber
characteristic
preparation method
phase inversion method
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征
被引量:
2
3
作者
周健儿
张小珍
杨昊
汪婷
机构
景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室
出处
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2009年第1期1-5,共5页
基金
江西省教育厅科学技术研究项目资助(编号:GJJ06309
GJJ08509)
文摘
采用天然矿物莫来石和高岭土为主要原料制备莫来石基复合陶瓷微滤膜,对制备的莫来石支撑体和复合微滤膜进行了结构与性能表征。结果表明,采用莫来石微粉(d50=9.85μm)为主要原料,并加入10%高岭土,可通过干压成型制备多孔莫来石陶瓷膜支撑体。经1250℃保温3h烧成后,支撑体平均孔径和孔隙率分别为2.1μm和46.9%,水通量为9.1m3·m-2·h-1·bar-1,抗弯强度为23.1MPa。通过浸渍涂覆法和固态粒子烧结法在莫来石支撑体上制备了莫来石微滤膜层,优化的浆料制备条件为:固含量10%、pH=11、7%PVA作粘结剂和0.8%PAA作分散剂。制备的莫来石微滤膜层经1200℃保温2h烧成后,平均孔径和厚度分别为0.24μm和18μm,复合微滤膜稳定水通量可达0.83m3·m-2·h-1·bar-1,表现出好的渗透性能,可应用于微滤分离过程。
关键词
微滤膜
莫来石
表征
渗透通量
平均孔径
Keywords
Microfiltration membrane
Mullite
Chracterization
Permeate flux
Mean pore size
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
高渗透性YSZ中空纤维陶瓷微滤膜的制备
被引量:
1
4
作者
江瑜华
张小珍
胡学兵
汪永清
周健儿
机构
景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室
出处
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2010年第3期426-430,共5页
基金
江西省自然科学基金(编号:2009GQC0072)
江西省教育厅科研项目(编号:GJJ09534)资助
文摘
采用相转化和高温烧结相结合的方法,并在纺丝过程分别以水和乙醇作为芯液和外凝固浴制备了多孔氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维陶瓷膜,对制备的中空纤维膜微观结构、孔径分布和孔隙率、纯水通量和氮气渗透性等进行了表征。结果表明:制备的YSZ中空纤维膜为多孔非对称结构,由外部薄的海绵状多孔皮层和内部大的指孔层构成。在1350℃保温4h烧成制备的YSZ中空纤维膜表现出高渗透性,在0.10MPa压差下的纯水和氮气渗透性分别达到43.0m3/(m.2h.MPa)和8345.7m3/(m2.h.MPa)。
关键词
氧化钇稳定氧化锆
中空纤维
陶瓷膜
相转化法
渗透性
Keywords
yttria-stabilized zirconia
hollow fiber
ceramic membrane
phase inversion
permeability
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
纳米ZnO改性对Al_2O_3微滤膜孔径分布及渗透通量的影响
被引量:
3
5
作者
汪永清
刘兵
周健儿
张小珍
常启兵
机构
景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期784-788,共5页
基金
国家自然科学基金(51062006)
科技部中法国际科技合作项目(2009DFB50490)
文摘
以Zn(NO3)2和尿素为主要原料,采用均相沉淀法对A l2O3微滤膜进行了纳米ZnO修饰改性,研究了改性溶液中Zn(NO3)2浓度和改性次数对A l2O3微滤膜孔径分布、孔隙率和纯水渗透通量的影响。结果表明:Zn(NO3)2浓度增大和改性次数增加时,膜孔径和孔隙率明显减小,孔径分布变窄。当Zn(NO3)2浓度为0.3 mol/L并经2次改性后,可在A l2O3微滤膜孔表面形成致密的纳米ZnO改性涂层,改性膜平均孔径约为0.80μm且孔径分布最窄,在膜平均孔径减小25.2%的情况下,水通量可提高49.3%。
关键词
氧化铝
微滤膜
改性
均相沉淀法
孔径分布
渗透通量
Keywords
alumina
microfiltration membrane
modification
homogeneous precipitation method
pore size distribution
permeate flux
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
流动电势测量法表征Al_2O_3微滤膜的表面电荷性能(英文)
6
作者
张小珍
周健儿
冯均利
江瑜华
机构
景德镇陶瓷学院
深圳出入境检验检疫局
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期340-345,共6页
基金
The project supported by the Chinese International Science and Technology Corporation Program (2005DFA50450)
Natural Science Foundation of Jiangxi of China(2007GZC0799) (PRA-MX04-06)
文摘
本文通过错流过滤方式下的流动电势测量对氧化铝微滤膜的电动性能进行表征,研究了过滤介质溶液pH、电解质种类和浓度等对膜的电动性能的影响。结果表明,膜流动电势大小取决于过滤溶液pH、电解质溶液种类和浓度。采用浓度为10-3M的NaCl溶液为过滤介质时,膜的等电点为6.1,而采用相同浓度的CaCl2和Na2SO4溶液时,由于对Ca2+和SO42-的特定吸附,膜等电点分别增大至6.8和减小至5.6。由于Ca2+和SO42-在膜孔表面存在特定吸附,溶液离子浓度提高导致膜的等电点和表面净电荷符号改变,而NaCl溶液浓度提高仅使膜流动电势逐渐减小,但等电点不变。
关键词
氧化铝
微滤膜
流动电势
等电点
电解质
Keywords
alumina
microfiltration membrane
streaming potential
isoelectric point
electrolyte
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
铝质原料对多孔针状莫来石合成的影响
被引量:
6
7
作者
周健儿
张小珍
蔡细鄂
汪永清
胡学兵
机构
景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室
出处
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2010年第1期46-49,共4页
基金
江西省自然科学基金(编号:2009GQC0072)
江西省教育厅科学技术研究项目(编号:GJJ08509
+1 种基金
GJJ08510
GJJ09534)
文摘
采用铝质原料和粘土为主要原料,通过原位固相反应烧结制备多孔针状莫来石陶瓷材料。利用XRD、SEM、EDS能谱分析等研究了Al(OH)3、γ-Al2O3、α-Al2O3等三种不同铝质原料对制备的针状莫来石多孔材料物相组成、微观结构和微区元素分布的影响。结果表明:不同铝质原料对针状莫来石的形成有着明显影响。在1400℃保温2h烧成后,以Al(OH)3为铝质原料制备的多孔材料中莫来石晶相含量可达88.77%,而采用α-Al2O3和γ-Al2O3时,莫来石晶相含量分别仅为55.65%,76.78%。采用三种不同铝质原料合成的针状莫来石长径比相近,但以Al(OH)3为铝质原料合成的莫来石晶体发育得更充分,且更有利于提高制备的针状莫来石多孔陶瓷的孔隙率和抗弯强度。
关键词
莫来石
铝质原料
合成
长径比
Keywords
mullite, al-source material, synthesis, slenderness rstio
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
莫来石陶瓷超滤膜的制备与表征
周健儿
张小珍
胡学兵
孙露
刘磊
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
3
在线阅读
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职称材料
2
新型中空纤维陶瓷膜的制备方法
张小珍
周健儿
江瑜华
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2011
5
在线阅读
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职称材料
3
莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征
周健儿
张小珍
杨昊
汪婷
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2009
2
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职称材料
4
高渗透性YSZ中空纤维陶瓷微滤膜的制备
江瑜华
张小珍
胡学兵
汪永清
周健儿
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2010
1
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职称材料
5
纳米ZnO改性对Al_2O_3微滤膜孔径分布及渗透通量的影响
汪永清
刘兵
周健儿
张小珍
常启兵
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
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职称材料
6
流动电势测量法表征Al_2O_3微滤膜的表面电荷性能(英文)
张小珍
周健儿
冯均利
江瑜华
《人工晶体学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
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职称材料
7
铝质原料对多孔针状莫来石合成的影响
周健儿
张小珍
蔡细鄂
汪永清
胡学兵
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2010
6
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职称材料
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