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一种新型Carbon Quantum Dots/CdS/Ta_(3)N_(5)S型异质结纤维光催化材料用于高效降解抗生素 被引量：1
1
作者 李世杰 戎珂 +3 位作者 王晓琴 申楚琦 杨方 张青红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期11-12,共2页
近年来随着工业化的深入发展,全球环境污染日益加重,尤其是水体中的抗生素污染,亟需重点关注并采取科学、有效方法予以解决。光催化技术是一种非常有前景的水体治理技术,为解决水体抗生素污染提供了重要途径。该技术实现大规模应用的关... 近年来随着工业化的深入发展,全球环境污染日益加重,尤其是水体中的抗生素污染,亟需重点关注并采取科学、有效方法予以解决。光催化技术是一种非常有前景的水体治理技术,为解决水体抗生素污染提供了重要途径。该技术实现大规模应用的关键在于开发出高效且稳定的光催化材料。现有的光催化材料的性能主要受制于其弱的太阳能利用率,快速复合的光生载流子以及氧化还原能力弱等问题。研究发现科学设计和构筑碳量子调控S型异质结材料可以有效克服以上问题。相比于单一的S型异质结,该新型异质结体系整合了两者的优势,具有巨大的应用前景。因此,开发新型碳量子调控S型异质结材料,有望实现对抗生素污染水体的快速治理,进一步促进光催化水体修复技术的发展。在本文研究中,我们成功开发了一种新型的碳量子点调控的S型carbon quantum dots/CdS/Ta_(3)N_(5)异质结纤维用于高效去除左氧氟沙星。其对左氧氟沙星去除速率常数为0.0404 min^(-1),比Ta_(3)N_(5),CdS/Ta_(3)N_(5)和CdS分别提高了39.4、2.1和7.2倍。这主要得益于独特1D/0D/0D核壳结构,该异质结构有效促进了碳量子点和S型异质结的协同增效机制。本研究为开发高效Ta_(3)N_(5)基催化体系用于环境治理开辟了一种新的思路。 展开更多
关键词 碳量子点 S型异质结 Ta_(3)N_(5)纤维 协同效应 光催化
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碳纤维复合材料孔隙分布及形貌分析研究 被引量：8
2
作者 肖鹏 刘卫平 +2 位作者 刘奎 黄姿禹 徐鹏 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期62-66,共5页
通过改变固化工艺制备了含孔隙的碳纤维复合材料试样,采用超声检测对试样进行了初步的孔隙检测与筛选,采用金相显微法对典型区域的孔隙率、孔隙分布和形貌特征进行统计。实验结果表明,固化压力不足和袋内真空不合适会引起复合材料内部... 通过改变固化工艺制备了含孔隙的碳纤维复合材料试样,采用超声检测对试样进行了初步的孔隙检测与筛选,采用金相显微法对典型区域的孔隙率、孔隙分布和形貌特征进行统计。实验结果表明,固化压力不足和袋内真空不合适会引起复合材料内部孔隙的产生,且孔隙的分布存在必然性和随机性,孔隙形貌与孔隙率存在一定的联系。 展开更多
关键词 复合材料 孔隙率 形貌特征 超声检测
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横向压溃载荷下碳纤维缠绕薄壁钢管的失效分析 被引量：3
3
作者 孙佳睿 马其华 +2 位作者 蔡明 胡沛元 孙泽玉 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第9期5-13,共9页
采用三点弯曲试验和仿真相结合的方法分析了碳纤维增强复合材料(CFRP)缠绕钢(Steel)圆管在横向准静态载荷下的弯曲破坏行为。选取五种缠绕层数或顺序不同的Steel/CFRP混合管分析其受弯失效历程、失效模式以及吸能特性。结果表明:各混合... 采用三点弯曲试验和仿真相结合的方法分析了碳纤维增强复合材料(CFRP)缠绕钢(Steel)圆管在横向准静态载荷下的弯曲破坏行为。选取五种缠绕层数或顺序不同的Steel/CFRP混合管分析其受弯失效历程、失效模式以及吸能特性。结果表明:各混合管受横向载荷的失效历程基本与纯钢管保持一致,失效模式由钢管的稳定塌陷模式所主导,但纤维缠绕方式不同,失效形貌略有差异。在混合管的吸能特性方面,随着缠绕层数的增加,混合管的比吸能逐渐增大;±45°纤维的缠绕顺序分布对于其吸能特性影响较显著。相比增加缠绕层数而言,合理的缠绕顺序设计可以实现更好的吸能特性提升,其中Steel/CFRP[±45°/90°/90°] 2 的混合管比吸能最好,比纯钢管提高了41.37%。在此基础上,采用与试验一致性较好的有限元模型分析了混合管复合材料各层受载作用下的Von-Mises应力分布,证明了不同缠绕角度对于应力承担量的不同作用,为改进纤维缠绕方式提供了依据。 展开更多
关键词 Steel/CFRP混合管 三点弯曲 缠绕层数 缠绕顺序 吸能特性 Von-Mises应力
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纤维缠绕角度对CFRP-Al混合圆管横向受载性能影响 被引量：1
4
作者 孙佳睿 马其华 +1 位作者 甘学辉 孙泽玉 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期76-81,90,共7页
基于准静态横向弯曲试验对缠绕工艺下制备的CFRP/Al混合圆管进行抗弯性能和吸能特性研究,分析了混合圆管的破坏模式,基于不同纤维缠绕角度的碳纤维复合材料-铝合金混合圆管三点弯曲试验结果,通过有限元仿真方法研究了内层纤维缠绕角度... 基于准静态横向弯曲试验对缠绕工艺下制备的CFRP/Al混合圆管进行抗弯性能和吸能特性研究,分析了混合圆管的破坏模式,基于不同纤维缠绕角度的碳纤维复合材料-铝合金混合圆管三点弯曲试验结果,通过有限元仿真方法研究了内层纤维缠绕角度对其横向抗弯与吸能特性的影响。试验结果表明,CFRP-Al混合圆管横向载荷下的失效形式、损伤模式与纯铝管基本保持一致,但受纤维缠绕角度的影响失效形貌略有差异。纤维缠绕角度越小,CFRP-Al混合圆管的抗弯性能和吸能性越好,同时压溃效率(CFE)明显降低。基于验证的有限元模型,研究不同角度纤维缠绕内层对于表层纤维层的应力传递影响,小角度缠绕内层对于管件的轴向拉伸变形抑制增加了管件整体峰值载荷与吸能作用,大角度缠绕内层对于管件环向刚度的提升增加了整体压溃效率。依此分析可为合理设计CFRP-Al混合管提供有效依据。 展开更多
关键词 CFRP-Al混合圆管 三点弯曲 纤维缠绕角度 吸能特性 有限元模型
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抗菌剂用于牙科复合树脂的研究进展 被引量：8
5
作者 毛驭川 张璐斯 +2 位作者 陈红艳 王瑞莉 朱美芳 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-19,共19页
龋病是常见的口腔疾病,填充修复是治疗的重要手段。复合树脂凭借色泽美观和理化性能优异等特点,广泛应用于牙科修复材料中。继发龋是临床应用中导致修复失败的主要原因之一。为了抑制继发龋、延长树脂使用寿命,研发具有长期抗菌功能的... 龋病是常见的口腔疾病,填充修复是治疗的重要手段。复合树脂凭借色泽美观和理化性能优异等特点,广泛应用于牙科修复材料中。继发龋是临床应用中导致修复失败的主要原因之一。为了抑制继发龋、延长树脂使用寿命,研发具有长期抗菌功能的牙科复合树脂具有重要意义。目前,主要通过向复合树脂体系中添加抗菌型无机粒子或抗菌型有机单体赋予材料抗菌性能。基于抗菌剂的抗菌机理,本文概述了上述抗菌剂对复合树脂抗菌性能及理化性能影响的研究进展,指出了多数抗菌剂在满足复合树脂抗菌性能的同时,无法避免对树脂材料力学性能和美观性产生负面影响。最后,对抗菌型牙科复合树脂的发展趋势进行了展望,有助于推动该类材料的临床应用。 展开更多
关键词 牙科复合树脂 继发龋 抗菌剂 抗菌机理 无机填料 有机单体
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CFRP缠绕薄壁铝圆管的轴向压溃吸能特性分析 被引量：6
6
作者 董柏岩 马其华 +2 位作者 姚远 胡沛源 孙泽玉 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期817-825,共9页
采用仿真与试验结合的方法,探讨缠绕方式为[±45°/90°]碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝混合薄壁圆管在准静态轴向压缩载荷下的压溃失效形式与吸能特性。通过准静态轴向压缩试验得到混合圆管的压溃变形历程、压溃模式以及初... 采用仿真与试验结合的方法,探讨缠绕方式为[±45°/90°]碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝混合薄壁圆管在准静态轴向压缩载荷下的压溃失效形式与吸能特性。通过准静态轴向压缩试验得到混合圆管的压溃变形历程、压溃模式以及初始压溃载荷、平均压溃载荷等吸能特性参数。依据试验样件建立混合管有限元模型,利用Abaqus/Explicit获得了与试验吻合度较好的模拟结果,重现了混合管在准静态载荷下的压溃失效行为。基于仿真结果发现与铝管相比,混合管的初始压溃载荷、平均压溃载荷、比吸能及载荷效率分别提升了97.6%、93.3%、57.8%和5.9%。并选取压溃载荷阶段性峰、谷点对混合管形态及各层纤维损伤失效形式进行了分析。结果表明:在混合管结构完整时,轴向载荷主要由纤维承载,在压溃破坏阶段,纤维损伤失效模式随纤维缠绕角度、铝管压溃形态以及CFRP/Al粘接界面状态等产生变化。随后对比了三种不同结构形式CFRP/Al混合圆管的吸能特性,发现外层缠绕[90°/±45°]CFRP/Al混合圆管吸能性最好。 展开更多
关键词 CFRP/Al 混合薄壁圆管 数值模拟 损伤失效 吸能特性 结构形式
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三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响 被引量：3
7
作者 王瑞莉 朱美芳 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期24-30,共7页
为提高无机填料在牙科复合树脂中的堆积密度,采用八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OV-POSS)作为第三级填料,填充双模SiO2填料(SiO2纳米粒子&SiO2纳米团簇)型复合树脂中的空隙。用高分辨率透射电镜(HR-TEM)和动态光散射仪(DLS),研究了O... 为提高无机填料在牙科复合树脂中的堆积密度,采用八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OV-POSS)作为第三级填料,填充双模SiO2填料(SiO2纳米粒子&SiO2纳米团簇)型复合树脂中的空隙。用高分辨率透射电镜(HR-TEM)和动态光散射仪(DLS),研究了OV-POSS的形貌和粒径,并利用UV-vis-NIR分光光度计、万能实验机和MTT比色法,研究了三级填料的组成对复合树脂性能的影响。结果表明:OV-POSS形貌为近球形,粒径为(4.0±2.9)nm;当OV-POSS的添加量≤5wt.%时,复合树脂的性能逐渐得到改善,尤其当OV-POSS的质量分数为5%时,复合树脂的透光率和细胞活性优于商品化纳米团簇型树脂Z350 XT,且其弯曲强度(112.3 MPa±5.6 MPa)、弯曲模量(6.6 GPa±0.2 GPa)和压缩强度(217.8 MPa±5.3 MPa)达到最大值,较未添加OV-POSS的树脂分别提高了7.2%、4.8%和5.8%。但是,随着OV-POSS含量增加(≥10wt.%),OV-POSS易聚集且散射更多的光,导致复合树脂性能下降。 展开更多
关键词 牙科复合树脂 双模SiO2填料 八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OV-POSS) 填料组成 物理-力学性能
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诱导孔对AL–CFRP混合管轴向压缩变形行为影响
8
作者 马其华 王凯 +1 位作者 周天俊 甘学辉 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期53-60,共8页
为了研究了不同数量、位置和尺寸的诱导孔对铝–碳纤维复合材料混合管(AL–CFRP混合管)压缩变形模式与吸能特性的影响,建立了AL–CFRP混合管的有限元模型,并利用试验对有限元模型进行了验证。结果表明:诱导孔的数量、位置和尺寸均对AL–... 为了研究了不同数量、位置和尺寸的诱导孔对铝–碳纤维复合材料混合管(AL–CFRP混合管)压缩变形模式与吸能特性的影响,建立了AL–CFRP混合管的有限元模型,并利用试验对有限元模型进行了验证。结果表明:诱导孔的数量、位置和尺寸均对AL–CFRP混合管压缩变形与吸能特性有较大影响;单排诱导孔时,混合管的变形模式随孔的数量增多逐渐由混合模式变化为手风琴模式,降低了初始峰值载荷,提高了吸能特性,但诱导孔数量不能过多;多排诱导孔时,诱导孔开设在管件端部能够使AL–CFRP混合管吸收更多的碰撞能量;同时,诱导孔尺寸从上往下依次降低能够使AL–CFRP混合管的吸能过程更加稳定,吸能效率更高,吸收的能量也越多;但过大的诱导孔尺寸,将降低管件的吸能能力,同时改变其变形模式。 展开更多
关键词 诱导孔 碳纤维复合材料 混合管 压缩变形 吸能特性
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