一、无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术(论文文献综述)
赵哲弘[1](2021)在《改性深海钙质软泥充填高分子复合材料研究》文中指出自上世纪30年代,海洋资源成为学者们研究的新对象以来,关于大洋沉积物的沉积过程、组成特征、地质特征和环境学特征方面的研究络绎不绝,获得了大量相关的基础资料和研究成果,但在其实际应用方面的研究却很少,关于深海钙质软泥(PCO)应用的研究还未见报道。PCO由方解石、石英等粒状矿物和伊/蒙混层等层状矿物组成,并含有多孔的钙藻,有着刚性强、稳定性好、活性高等特点,发掘其作为增强型有机基体复合材料的充填物质的应用潜力,在地表同类资源日趋枯竭的当今时代十分必要。本文首先从PCO的结构与组成入手,通过XRD和FT-IR证明了其中结晶部分主要为方解石。SEM图像表明PCO中还存在伊/蒙混层矿物和分布均匀的藻类残骸,在EDS分析下确定该藻类为未经过硅化的钙质藻类,主要由碳酸钙组成。形成了粒状、片状和孔状的混合结构。钙藻的形貌可根据粒度大小分为大、中、小三种,对PCO的粒度分析表明,大型钙藻、中型钙藻和方解石、小型钙藻和伊/蒙混层矿物分别集中在30.1μm、9.7μm、2.5μm三个粒级,形成了连续开级配的特征,证明了PCO具有合理的颗粒级配特征。由于PCO作为无机矿物为主体的混合物,难以自然与有机基体相容分散,本文在复合材料制备前首先对PCO进行了改性。通过沉降实验选择了硬脂酸(SA)、N,N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)作为改性剂,并用机械力化学法完成了PCO改性过程。选用有机高分子塑料中较有代表性的ABS、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚丙烯(PP),分别与PCO复合制备了多种机械性能提高的新型复合材料。在制备PCO复合材料的工艺条件上,通过正交试验优选出混炼时间10min、转子速度30 r/min、成型时间1 min、保温时间24 hr的工艺参数。随后按照此条件进行混炼成型的过程,获得了三种PCO充填复合材料。性能测试表明,PCO/ABS复合材料在填加10.0 wt.%KH-550改性PCO时,拉伸强度和弯曲强度均达到最高,分别为56.1 MPa和69.3 MPa,较对照组样品(即未填加PCO的样品)分别提高了26.9%和6.6%,同时复合材料的硬度提高了14.1%;PCO/LLDPE复合材料在填加5.0 wt.%KH-550改性PCO时,弯曲强度达到最高,为15.6 MPa,较对照组样品提高20.3%、填加10.0 wt.%的KH-550改性PCO时,拉伸强度达到最高,为23.2 MPa,较对照组样品提高8.2%;PCO/PP复合材料在填加5.0 wt.%KH-550改性PCO时,拉伸强度和弯曲强度达到最高,为28.73MPa和41.58MPa,较对照组提高了8.41%和24.1%,同时提高了7.57%的硬度。FT-IR测试结果显示,PCO与有机基体复合过程中分子结构未发生变化。XRD测试表明,PCO/PP复合过程中PP的结晶度有所提高,导致其机械性能提高。同时,三种复合材料样品的断口SEM图像均表明了PCO通过嵌入有机基体的结晶片层或非结晶区的组织内,在材料受力时分散并阻碍应力在微观上的传递,从而阻碍复合材料微观位错运动导致其力学性能提升。
段思宇[2](2020)在《钢渣—粉煤灰—脱硫石膏复合胶凝体系的反应机制及应用研究》文中认为作为典型的的大宗工业废弃物,钢渣、粉煤灰、脱硫石膏等大量的排放和堆存对环境带来严重的危害。利用钢渣、粉煤灰、脱硫石膏制备无机胶凝材料以替代部分水泥用于工业生产,不仅可以促进工业固废的大规模处置,同时可以实现水泥减产降耗、节约成本等目的。本文采用超音速蒸汽粉碎机对粉煤灰和钢渣进行超微粉磨,通过理论分析与实验研究,探讨了粉煤灰、钢渣的超微粉化作用机理和其对胶凝材料的增强作用机制。同时选用所制备的钢渣超微粉、粉煤灰超微粉为主要胶凝材料,脱硫石膏微粉作为辅助胶凝材料和活性激发剂,设计一种钢渣-粉煤灰-脱硫石膏(SS-FA-DG)全固废三元胶凝体系,对此胶凝体系的水化产物、反应机理、反应过程进行了重点研究。并通过养护条件优化、强化碳化实验,进一步提升了胶凝材料的力学性能。最后,在理论研究的基础上,初步探索了SS-FA-DG全固废三元胶凝体系在高性能免烧透水砖方面的工程应用。主要工作和结论如下:(1)对比研究了流化床粉煤灰(CFBFA)和煤粉炉粉煤灰(PCFA)在超微粉磨前后的特性变化。结果表明,粉煤灰的超微粉化不仅使得其比表面积的增加,而且导致了粉煤灰中硅铝酸盐矿物的结晶度和阴离子聚合度的降低。对粉煤灰-水泥胶凝试块的性能研究表明,粉煤灰超微粉比粉煤灰原灰更有利于水泥胶凝试块抗压强度的提升,尤其是早期抗压强度的发展。胶凝试块的吸水率和热失重的研究表明,粉煤灰超微粉提高了胶凝试块的密实度,且提高了试块中C-S-H的含量。与PCFA相比,CFBFA中硅铝酸盐矿物的阴离子聚合度较低,CFBFA更有利于提升水泥试块的前期抗压强度,而PCFA玻璃体中的活性SiO2和Al2O3在反应过程中缓慢释放,更加有利于提升试块的后期抗压强度。(2)详细研究了超音速蒸汽粉碎机对钢渣的超微粉碎特性。结果表明,钢渣经过超微粉碎后,被分级收集可以获得不同粒度的钢渣超微粉,其中颗粒较小的钢渣超微粉,颗粒富集较多CaO和SiO2,且其阴离子聚合度也较低,晶体尺寸较小,活性较高,更加适合用于胶凝材料的制备。研究了钢渣超微粉对粉煤灰-水泥胶凝试块性能的影响,结果发现,利用钢渣超微粉替代部分水泥使粉煤灰-水泥二元胶凝体系转变为粉煤灰-钢渣-水泥三元胶凝体系,胶凝试块的抗压强度、抗冻性和耐磨性都得到大幅提高。(3)以抗压强度为主要指标,考察了钢渣,粉煤灰和脱硫石膏三种固废的协同胶凝效应,结果表明,不同胶凝体系的协同效应大小为:三元体系>二元体系(钢渣-粉煤灰)>一元体系(钢渣)。采用钢渣超微粉:粉煤灰超微粉:脱硫石膏微粉为70:20:10的配比制备全固废胶凝试块,试块抗压强度较高(28天抗压强度为39.6MPa),耐水性较好(软化系数为1.09)。对胶凝试块的SEM、XRD和TGA分析表明,粉煤灰-钢渣-脱硫石膏复合胶凝体系的协同效应为,钢渣自身具有自胶凝特性;粉煤灰促进了钢渣的二次水化反应,生成更多的C-S-H凝胶;脱硫石膏参与体系反应,生成钙矾石晶体,针杆状的钙矾石晶体与C-S-H凝胶交错生长,形成致密网络状结构,降低试块孔隙率,优化试块整体结构,并且脱硫石膏对粉煤灰起到活性激发作用,加深了反应程度,增加了试块中C-S-H含量,同时也促进水化产物中高钙硅比(c/s)水化硅酸钙向低c/s水化硅酸钙的转化,因此提高了胶凝试块的力学性能。(4)研究了SS-FA-DG复合胶凝体系的反应动力学,并考察温度对其反应动力学特点的影响。结果表明,SS-FA-DG复合胶凝体系的反应可以分为五个阶段进行。第一阶段,钢渣水解,体系液相中出现OH-和Ca2+;第二阶段,粉煤灰的活性Al、Si在OH-的刺激下开始溶出,在溶液中形成H2SiO42-与H2AlO3-;第三反应阶段,液相中H2SiO42-、H2AlO3-与SO42-、Ca2+发生反应生成C-S-H和钙矾石等产物,胶凝试块开始硬化,并产生一定的抗压强度。第四阶段,C-S-H大量生成,同时大量消耗Ca(OH)2,C-S-H开始成核、结晶。第五阶段,C-S-H和钙矾石晶体在胶凝材料内部不断扩散、相互生长,形成网络状结构,使胶凝试块更加密实,抗压强度快速发展。养护温度的提升可以缩短SS-FA-DG复合胶凝体系各阶段的反应时间,加速水化反应速度。同时,温度的提升使水化产物的聚合度增加,提高水化程度,增加了C-S-H的生成量,使得胶凝试块的抗压强度更高。(5)对SS-FA-DG全固废三元胶凝体系的养护制度进行优化研究。实验发现,在湿热+蒸压复合养护条件下,SS-FA-DG三元胶凝试块的抗压强度在较短的养护时间(<4天)内达到了35.8MPa,符合国标MU35的强度要求。XRD,FT-IR和TGA分析表明,湿热养护有利于胶凝试块中C-S-H的快速生成,而蒸压养护则促进了C-S-H向托勃莫来石晶体的转化。SEM分析表明C-S-H胶凝与托勃莫来石晶体互相链接,紧密结合,形成一种更加致密的微观结构,从而使得胶凝试块的抗压强度较高。对养护完成后的胶凝试块进行强化碳化实验,结果表明,胶凝试块的抗压强度进一步增长约19.6%,这主要是因为微纳米级碳酸钙填充孔隙,使凝胶块更致密。强化碳化后,胶凝试块的质量增加了1.95%,说明其自身质量的1.95%的CO2被吸收。(6)采用自主开发的“机械造孔-静压成型”新技术,以SS-FA-DG复合微粉为胶凝材料,以矿渣为骨料,骨胶比为6:4,水灰比为0.2,采用梯度蒸压养护制度,制备高性能免烧透水砖。结果显示,所制备透水砖各项性能均满足或超过相关国家标准要求。透水砖产品在山西太钢集团进行了中试生产,并对中试产品在山西襄垣进行实地铺设,经过一年的使用发现,本课题所研制免烧透水砖的长期稳定性良好,具有较好的市场、经济效益前景。
宋文娜[3](2020)在《基于力化学法制备二烯烃橡胶接枝改性二氧化硅及其增强橡胶性能的研究》文中认为二氧化硅的分散对其补强橡胶的性能有很大的影响。为了增加二氧化硅在补强橡胶中的分散性,本文采用高速乳化机、胶体磨等机械力化学方法将官能化SSBR接枝到二氧化硅表面并用FTIR、TG、BET表征。进而将接枝改性二氧化硅用于增强SSBR,采用RPA、SAXS、TEM等分析了二氧化硅分散性,并对橡胶的物理机械性能、动态力学性能进行了研究。主要内容及成果如下:工业上直接添加硅烷偶联剂改善二氧化硅在橡胶基体中的分散性,分散改善效果有限且会造成焦烧、断裂伸长率降低、气孔率增加等致命缺陷。本文采用阴离子聚合方法合成SSBR-SiC13(10K),然后采用高速剪切乳化机通过氯硅键与硅羟基的反应成功将其接枝到二氧化硅表面,其接枝率为8.09%,接枝密度为3.75×10-3nm-2,接枝效率为 95.2%。将 SiO2-g-SSBR-SiC13(10K)增强 SSBR,二氧化硅的团聚现象减弱,填料-填料网路被破坏,二氧化硅在SSBR中聚集体的半径由26.91nm降到25.99nm。相比于未改性的二氧化硅填充SSBR,复合材料的滚动阻力降低11%,抗湿滑性增加36.0%,在断裂伸长率不降低的条件下拉伸强度增加21.5%。采用胶体磨能够大量制备大分子改性二氧化硅,为工业化提供可能性。首先,采用阴离子聚合法与“点击”化学法合成了SSBR-SiCl3(80K)、SSBR-(CH2)3Si(OCH3)3、SSBR-g-MPTES 三种大分子改性剂。然后采用胶体磨利用三种大分子改性剂中的Si-Cl、-OCH3、-SH键与二氧化硅表面的硅羟基发生化学键合将其成功接枝在二氧化硅表面,接枝率分别为0.54%,1.00%,7.77%,接枝密度分别为0.38×10-3、0.61×10-3、5.77×10-3nm-2。改性后的二氧化硅在橡胶集体中的分散程度明显改善,二氧化硅的团聚现象减弱,聚集体的半径由26.91nm分别降到26.30、26.32、25.99nm。相比于未改性的二氧化硅,SiO2-g-SSBR-SiC13(80K),SiO2-g-SSBR-(CH2)3Si(OCH3)3 和SiO2-g-SSBR-g-MPTES 增强 SSBR 的拉伸强度分别增加 23.8%,17.4%与24.78%。撕裂强度分别增加11.3%,12.1%及34.0%。改性使二氧化硅填充的丁苯橡胶的抗湿滑性分别增加55.6%,63.0%,77.8%,滚动阻力降低。本文直接将橡胶基体胶液与改性后的二氧化硅在胶体磨中湿法共混。结果表明:与传统干法混炼相比,湿法混炼得到SiO2-g-SSBR-(CH2)3Si(OCH3)3/SSBR 与 SiO2-g-SSBR-g-MPTES/SSBR复合材料中分散性更好。复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别增加24.2%与9.6%,交联密度减小,抗湿滑性增加102.4%。
李男[4](2020)在《利用轻烧镁粉制备高分散纳米氢氧化镁及其处理NH3-N废水应用基础研究》文中进行了进一步梳理资源化利用轻烧氧化镁和高效处理废水中氨氮对于实现我国资源循环利用、节能减排和可持续发展战略具有重要的意义。本论文拟研究利用机械力化学法/原位表面改性法将轻烧氧化镁转化为高品质的高分散纳米级氢氧化镁,用于解决处理废水的科学问题。目前对于氨氮处理的研究多针对与高于500ppm的超高浓度的氨氮污染水源或者低于50ppm的氨氮废水。本文针对处理中高浓度(NH3-N浓度为200mg/L)的氨氮废水水样,进一步利用磷酸镁铵沉淀法将制备得到的高分散纳米氢氧化镁用于处理含量为200ppm的氨氮废水。经过实验研究得到利用机械力化学法/原位表面改性法制备高分散纳米氢氧化镁的最优工艺参数为轻烧镁粉:蒸馏水:研磨介质配比为1:4:4、研磨转速为1300 r/min、反应最佳时长为180 min、表面改性剂为1%的聚乙二醇。在此条件下制备得到样品,经测试计算得到其d50为1.04μm,d90为2.75μm,平均晶粒尺寸为10.7 nm;样品经XRD测试分析产物为结晶度较高的水镁石型氢氧化镁,氧化镁几乎完全水化转化为氢氧化镁,经计算得到产物沉降速度为V=0.067ml/min,与未经改性多的氢氧化镁沉降速度相比大幅度减小。对样品进行了SEM测试并观察样品颗粒形貌为完整度较高的六方片状,薄片厚度为510nm,分散性好,颗粒团聚现象较未经改性的氢氧化镁得到改善。利用此高分散纳米级氢氧化镁处理200mg/L浓度的氨氮废水,获得了较好的氨氮去除效果。通过正交试验研究各因素对废水中氨氮去除的效果影响,得到结果:磷酸添加量对氨氮的去除效果影响最大,氢氧化镁添加量次之,反应时间影响较小,混合时长影响微乎其微。单因素对比实验研究确定了氨氮去除效果最优反应参数为:n(P)/n(N)为0.8、混合时间为20min、n(Mg)/n(N)为2.0、反应时间为18min时,氨氮极限残余浓度为61mg/L。本实验研究不仅对废水中氨氮去除效果较好,而且工艺简单、工艺条件易实现,降低了处理成本,且对环境不产生二次污染,因此具有较强的市场竞争力。
徐汉清[5](2019)在《基于机械化学原理的金刚石的快速磨削及石墨烯涂层的制备研究》文中进行了进一步梳理机械化学(Mechanochemistry)是利用机械能诱发化学反应或诱导材料性能、结构和组织的变化,对材料进行改性处理或制备新材料。而本文工作是利用机械化学效应快速磨削金刚石及制备具有界面结合的石墨烯涂层。近年来,金刚石的应用获得了突飞猛进的发展。为了达到使用要求,金刚石在实际应用中都需要精密甚至超精密加工。然而,金刚石是已知材料中最硬的材料,势必将给加工造成极大的困难。因此,高效加工已成为限制金刚石广泛应用而亟待解决的难题。本文针对机械化学磨削金刚石技术中加工效率低的问题,提出了新型研磨轮的设计思路。在金属/陶瓷结合剂刚玉砂轮中添加Fe、Ti等触媒元素,在机械化学作用下,触媒元素可以诱导金刚石碳转化为非金刚石碳,从而大幅提高金刚石磨削效率。含铁金属/陶瓷结合剂砂轮的磨削率分别约为70.32?m?h-1和78.38?m?h-1。在此基础上,在含铁金属结合剂砂轮添加稀土Ce元素,进一步提升了磨削效率,使金刚石磨削率提高到110.04?m?h-1。XRD和TEM结果表明,随着转速的提高,金刚石首先与Fe发生化学反应形成Fe2C,然后Fe诱导发生金刚石石墨化现象。另外,对不同阶段金刚石表面损伤层研究发现,在碳化物生成阶段金刚石表面损伤层为50 nm,而石墨化阶段损伤层为1.0?m。而对于含Ti金属/陶瓷结合剂砂轮的最高磨削率分别约为56.35?m?h-1和120.21?m?h-1。结果表明,金刚石在Ti诱导下金刚石转变为石墨,然后石墨与Ti发生化学反应形成TiC。另外,研究发现石墨化现象会加重金刚石表面损伤,深度高达1.5?m。石墨烯涂层主要以化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法为主,由于CVD法对基体有严格的限制且设备要求高、成本高昂等因素的制约,已成为限制石墨烯大量实际应用的瓶颈之一。特别地由于CVD生长的石墨烯涂层与金属之间的界面结合力弱。本文针对制备石墨烯涂层存在的问题,提出了新的制备方法并研究了石墨烯涂层界面结构及石墨烯防腐减摩的性能。本文以304不锈钢球作为研磨球,还原性石墨烯/石墨为研磨介质。通过简单的机械球磨后,在不锈钢球表面成功地制备了石墨烯涂层,并对其进行了形貌结构以及防腐性能表征。XRD和TEM结果表明,石墨烯通过Cr-C键与不锈钢基体结合,增强了界面作用。腐蚀性能测试结果表明,在3.5 wt.%NaCl溶液中石墨烯涂层通过减缓阳极反应从而使不锈钢的腐蚀速率降低约20倍。纳米划擦实验结果表明,石墨烯涂层还可以使不锈钢的磨损率从6.45?10-13降到4.31?10-13 m2?N-1。同样地,以Cr或Ti元素修饰过的低碳钢球为研磨球,还原性石墨烯为研磨介质。通过简单的机械球磨后,在Cr或Ti元素修饰过的低碳钢球表面成功地制备了石墨烯涂层。结果表明,石墨烯同样是通过共价键与金属基体结合。电化学测试结果表明,在3.5 wt.%NaCl溶液中石墨烯涂层也是通过减缓阳极反应从而可以有效的提高低碳钢基体的防腐能力,防腐性能提高约100倍。石墨烯涂层还可以使低碳钢的摩擦系数从0.225降到0.18。另外,通过原位机械剥离石墨晶体在CoCrFeMnNi高熵合金微/纳米颗粒上直接制备石墨烯(Gr/FMH)。结果表明,在0.1 mol?L-1 H2SO4溶液中,与原始CoCrFeMnNi颗粒相比,所制备的Gr/FMH复合颗粒的耐腐蚀性能得到显着提高。此外,Gr/FMH颗粒经过放电等离子烧结烧结(spark plasma sintering,SPS)制备Gr/FMH合金。与原始CoCrFeMnNi合金相比,Gr/FMH合金的硬度提高了约2.33 GPa,以及Gr/FMH合金的的耐磨性也得到大幅提升。另外,Gr/FMH合金的压缩屈服强度达到1350 MPa,其强化机制为晶界强化和析出相强化
邓超华[6](2019)在《基于机械力化学法的ZnO/Ag2O纳米复合材料制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理ZnO是一种常见的宽带隙半导体,具有成本低,易于制备、来源丰富,无毒性、高活性以及化学性质稳定等优良的特征,是光催化领域中最重要的半导体之一。但是,由于其在可见光下的响应能力比较弱以及光生电子-空穴对容易快速复合等缺点,ZnO的广泛应用仍然是一个巨大的挑战。研究显示,ZnO与窄带隙半导体材料复合可以有效地提高光催化性能。本文通过机械力化学法将ZnO与窄带隙半导体Ag2O进行复合,成功地制备出ZnO/Ag2O复合半导体材料,随后研究了ZnO/Ag2O的光催化性能以及光催化反应机理,并且对机械力化学反应制备过程中ZnO的塑性变形行为进行了深入研究。本文的具体研究成果总结如下:1.通过机械力化学方法对反应物Zn(NO3)2·6H2O、AgNO3、NaOH以及基质盐NaNO3进行简单的研磨,合成了ZnO/Ag2O,给出了合成过程的反应机理。我们还通过SEM、TEM、XRD、FTIR、XPS以及EDS等实验表征手段对ZnO/Ag2O进行了表征。分析结果表明ZnO/Ag2O由ZnO纳米片(直径约几百纳米)和沉积在纳米片上的Ag2O纳米颗粒(直径约10纳米)组成,拥有良好的结晶度且不含杂质元素和杂质成分,在可见光区间显示出很好的吸收效果,Ag2O负载的加入促进了ZnO/Ag2O异质结之间界面上的电荷转移,同时提高了光生载流子的分离效率。2.分别在可见光照射下对有机染料溶液进行光催化降解实验,结果表明ZnO/Ag2O相比纯ZnO和纯Ag2O具有更好的光催化活性。随着Ag2O负载量的增加,ZnO/Ag2O的光催化活性逐渐增强,当Ag2O的质量百分比为50%时光催化活性达到最佳值。用亚甲基蓝对ZnO/Ag2O进行光催化稳定性测试,结果表明ZnO/Ag2O表现出良好的稳定性。结合光致发光(PL)光谱和电子自旋共振(ESR)我们给出了ZnO/Ag2O在可见光下驱动光催化降解的反应机理。通过与已有文献报道的ZnO/Ag2O合成方法进行对比发现,本文的机械力化学方法合成ZnO/Ag2O相比其他方法有着明显的优势,本文的方法拥有绿色、高效和成本低等显着的优点,而且合成的ZnO/Ag2O在可见光下具有优异的光催化性能。3.对机械力化学制备过程中单晶ZnO的塑性变形行为进行了研究,分别选取单晶ZnO六方晶系结构的基面、棱柱面以及锥面来施加压应力,并利用施密特定律计算分析了单晶ZnO在受到压应力时各滑移系的屈服应力,根据屈服应力的大小来判断发生初始位错滑移的滑移系。并求得当施密特因子为0.5时,单晶ZnO有最小屈服应力,为7.2GPa。4.对催化剂制备过程中的力学行为进行了分析,使用ANSYS Workbench有限元软件进行仿真计算,首次提出了基于密堆积理论的ZnO颗粒代表单元模型,通过求解压剪力作用下的ZnO颗粒代表单元模型,得到了ZnO颗粒代表单元的致密度Kt、特征应力σt以及特征应变εt随时间的变化规律,最终得到了ZnO颗粒代表单元的致密度Kt、最大接触应力分布Yijt以及最大接触应变分布Eijt与所受压剪力状态Xt的映射关系。最后还给出了ZnO颗粒代表单元的本构关系。
林翰[7](2019)在《MXene与硅烯二维纳米材料的设计合成与生物医学应用》文中研究说明二维纳米材料是新兴纳米材料中的一个重要类别,其片层的水平尺寸从数纳米到数百纳米甚至更大,厚度为单个或几个原子层。尽管对于层状材料的研究可以追溯到几十年前,但2004年才出现标志性的超薄二维原子晶体-石墨烯,Novoselov和Geim及其合作者成功地使用胶带从石墨晶体上剥离出了单层或少层石墨结构-石墨烯,这种方法现今被称为微机械剥离的方法。由于电子被限制在二维的环境中,二维材料表现出了独特的物理、电子和化学特性。现今,大量类石墨烯的新型二维材料体系被制备出来,如过渡金属硫化物(TMDs)、诸如六方氮化硼(h-BN)、石墨相氮化碳(g-C3N4)、黑磷(BP)、层状金属氧化物,层状双氢氧化物(LDH)、二维金属有机骨架化合物(2D MOF)等。这些新兴二维材料体系与石墨烯具有类似的层状结构但是组成又有区别,因此表现出了更加丰富且独特的物理化学性质。针对石墨烯和类石墨烯材料的研究进一步丰富了二维材料体系本身和相关应用领域,例如电子/光电子领域,光或电催化反应,能源储存和转换,生物医学应用,以及传感器等。基于合成化学制备的新型二维纳米材料,具有不同于块体材料的丰富物理化学性能,这些独特的理化性质为临床重大疾病的诊断和治疗提供了全新的研究思路和解决方案。面对纳米医学这一交叉学科中涌现出来的机遇与挑战,本论文聚焦新型二维纳米材料(MXene体系和硅烯体系)的物理化学性能在疾病模型诊疗过程中的应用实践,从材料设计与合成的全新角度出发,分别对材料的生物降解性、基于材料的光响应性治疗、诊断性成像和材料的体内安全性等多个方面进行探索,并以这些新型二维材料为媒介提出可能的解决策略。主要研究内容如下:一:研究了基于MAX相三元层状化合物的Ti3C2 MXene二维纳米生物材料的制备及其独特光热转换性能,以及在光热肿瘤治疗中的应用效果评估。陶瓷基生物材料被广泛研究于硬组织修复或者植入体材料,但其在抗肿瘤诊疗等生物医学领域的应用很少。通过对前驱体MAX相陶瓷Ti3AlC2进行两步液相剥离(HF刻蚀和TPAOH插层剥离),获得了二维Ti3C2 MXene纳米材料,研究发现Ti3C2MXene具有优异的光热转换性能,包括高的线性消光系数和光热转化效率,尤其在800 nm左右的第一个近红外生物窗口(NIR-I)区间内,出现了类似金纳米棒的特征吸收峰。在体外细胞层面验证了Ti3C2 MXene的细胞相容性和近红外光响应的光热杀伤毒性,发现Ti3C2 MXene能在近红外光的刺激下实现肿瘤细胞的热消融。对Ti3C2 MXene进行的系统的体内生物安全性评价中,发现在一个月的观察周期中,小鼠的各项体征指标正常,较高剂量下Ti3C2 MXene仍不会引起短期急性毒性,这为开展体内光热肿瘤治疗提供了保证。在体内光热治疗的动物实验模型中,采用尾静脉注射Ti3C2-SP和原位注射Ti3C2/PLGA植入体这两种给药途径进行了治疗效果的验证,都发现Ti3C2能有效热消融肿瘤组织,并在一个月的观察周期内没有复发。本章节的研究展示了MXene二维材料潜在的良好肿瘤光热治疗效果,并有望在癌症等重大疾病的治疗中发挥重要作用。二:论证了Ta4C3 MXene二维纳米材料的体内双模态光声成像/CT成像和体内光热治疗效果。对MAX相陶瓷Ta4AlC3进行两步液相剥离(HF刻蚀和超声剥离),获得了二维Ta4C3 MXene纳米材料。相较于前一部分中Ti3C2 MXene仅实现了二维纳米材料的体内治疗模式,这里通过改造MAX相陶瓷的组分但不改变MAX的三元层状化合物结构,将具有CT成像效果的高原子序数元素钽(Ta,Z=73)引入前驱体组分中,实现二维MXene纳米材料的片层内元素组分控制,这种方法极大的丰富了可用于生物医学诊疗的二维MXene材料类别。为了提升Ta4C3在复杂生理条件下的生物相容性,在Ta4C3表面修饰生物了相容性良好磷脂酰胆碱(SP)。二维Ta4C3表现出了优异的光热转换性能(光热转换效率η=44.7%),并在体外实验中表现出了良好光声成像(PA imaging)和X射线计算机断层扫描(CT imaging)成像的对比度。体内生物安全性评价显示,Ta4C3 MXenes纳米光热诊疗剂对CD-1小鼠在1个月的评价周期内未显示不良影响,表明其具有良好的体内生物安全性。在bulk/c nude荷瘤鼠的体内诊断成像评价中,Ta4C3-SP纳米诊疗剂在光声成像和CT成像中,在病灶部位与正常组织之间表现出了明显的对比度增强。在bulk/c nude荷瘤鼠的体内治疗研究中发现,尾静脉注射和瘤内注射两种治疗模式均可在15天治疗周期内实现了异体移植瘤的彻底消除,并在1个月内未观察到复发,表明了该二维纳米光热诊疗剂具有良好的生物安全性和高效的光热肿瘤消融能力。本章工作论证的基于二维Ta4C3 MXene纳米片构建的体内双模式PA/CT成像与体内光热治疗集成的诊疗一体化纳米平台,为MXenes实现特定生物医学应用提供一种范例,即通过对MXene片层成分和纳米结构的精心调整和优化,可以满足更复杂、精细的生物医学需求。三:制备了一种在近红外第一生物窗口(NIR-I)和第二生物窗口(NIR-II)都响应高效光热转换效果的Nb2C MXene二维纳米材料。该材料通过液相剥离的湿化学方法(氢氟酸HF刻蚀和四丙基氢氧化铵TPAOH插层)合成得到,并且表现出了优异的光热转换效率(η(NIR-I)=36.4%;η(NIR-II)=45.65%)和良好的光热循环稳定性。更重要的是,这部分着重探索了过渡金属碳化物Nb2C MXene二维纳米材料在人类髓过氧化物酶(hMPO)作用下的催化降解行为,发现将Nb2C MXene与人类髓过氧化物酶共孵育24小时后能实现彻底的降解。同时,证实了该二维材料在NIR-I和NIR-II两个近红外生物窗口都具有响应性的体内外光热治疗效果,并定性和定量评估了NIR-I和NIR-II窗口不同的光衰减系数和体、内外穿透不同组织深度后的光热转换效果和光热治疗效果。进一步探索了二维Nb2C MXene可能的体外酶催化降解效应,为MXene众多体系组分的体内动物层面应用提供了体内安全性研究基础,也为潜在的临床转化提供了可能性。四:开展了新型硅烯二维纳米材料的设计合成与体内针对肿瘤的生物医学应用的研究。硅基生物材料在生物医学工程中发挥着不可或缺的作用,但由于传统硅材料缺乏丰富的功能性,硅基纳米材料的生物医学应用也主要局限于作为药物输送载体。另外,氧化硅生物材料作为无机生物材料的代表,其本征的生物降解问题也阻碍了进一步的体内生物医学应用和潜在临床转化。本章将湿化学合成(温和氧化剥离)和气相剥离相结合,将传统的准零维层状化合物(0D)转化为二维纳米材料体系(2D),即二维硅烯材料(Silicene)。这类二维材料具有近红外光(NIR-II)响应性治疗和诊断成像的理化性质,以及良好的生物相容性和生物可降解性。运用基于DFT的分子动力学(MD)计算,解释了在特定的模拟生理条件下,硅烯与模拟生物环境相互作用的潜在机制和降解行为。在体内外的NIR-II光热治疗和光声成像效果的验证中,硅烯都表现出了优良的性能。最后,在分子层面(蛋白和mRNA)机制研究中,探讨了近红外光(NIR-II)响应性光热治疗的细胞凋亡机制。
陈启燊[8](2019)在《POSS改性硅灰石的制备及其在紫外光固化涂料中的应用》文中研究说明包覆型粒子是由壳粒子和核粒子复合组成,并赋予核粒子没有的而壳粒子所具有的特殊性能,使核粒子功能化。国内外文献显示,通常是将亲水性的二氧化硅颗粒与硅灰石进行有序复合,而探索出一种疏水性的材料与硅灰石进行复合,使硅灰石的分散性和功能性得到提高具有重要的意义。然而传统的固相机械力化学法制备的复合颗粒材料分散性差,性能有限且不稳定,而高压均质机的液相机械力化学法可解决固相机械力化学法存在的问题。因此,使用高压均质机制备硅灰石复合颗粒材料是具有一定科研和实际意义的。紫外光固化涂料具有快速固化、绿色环保的特点,近年来得到了广泛的应用,使用改性过后的硅灰石制备具有功能化表面的涂料是目前功能性涂料的研究热点,具有较好的发展前景和应用价值。本文首先使用苯基三甲氧基硅烷在碱性的条件下经过脱水缩合反应制备得到七苯基三硅醇POSS,用红外光谱、核磁氢谱、碳谱、硅谱对合成得到七苯基三硅醇POSS进行了结构表征和成分分析。采用液相机械力化学法,将七苯基三硅醇POSS与硅灰石在高压均质机的液相机械力作用下对硅灰石进行分散破碎、对七苯基三硅醇POSS与硅灰石进行复合,制备得到了七苯基三硅醇POSS包覆的硅灰石复合材料,用激光粒度分析仪研究通过高压均质机均质前后硅灰石的粒度变化,用红外光谱、XRD、SEM、水接触角等方法研究了通过高压均质机调节复合比例、均质压力、次数、料浆浓度等因素对复合材料的结构变化,得到制备复合材料的较佳条件和比例。最后,将优化后的七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料引入到环氧丙烯酸酯(EA)/丙烯酸丁酯(BA)和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)/丙烯酸丁酯(BA)两种不同的紫外光固化涂料的制备过程中,通过紫外光照引发体系中的活性双键发生自由基聚合,复合材料在涂层的表面形成微纳米结构,制备得到了紫外光固化杂化超疏水涂层,用红外光谱研究杂化涂料的结构随着固化时间的变化的影响,通过热重分析仪研究了复合材料在杂化涂料中对涂料热稳定性的影响,用扫描电镜对复合材料在涂层表面形成的微纳米结构进行了研究,使用接触角仪对含有不同含量复合材料的涂料进行测量并研究其变化,最后研究了两种体系涂料的力学性能变化。结果表明,利用红外光谱、核磁氢谱、碳谱、硅谱基本表征了合成得到的物质,证明合成的物质为七苯基三硅醇POSS。通过高压均质机前后的硅灰石粒度从15.172μm下降到10.097μm,并与硅灰石在高压均质机的作用下进行复合得到的优化条件为:复合比例为40%,均质压力12 MPa,均质4次,料浆浓度为1%。将优化后的七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料引入到乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)/丙烯酸丁酯(BA)体系的紫外光固化涂料中可以在固化过程中形成粗糙的复合结构,并且当复合材料的添加量达到12%附近时,使得涂层与水的接触角达到151.96o,滚动角达到8.56o,杂化涂层由疏水性转换为超疏水性,并且制备得到的涂层具有良好的力学性能。
雷治武[9](2018)在《机械化学活化改性富羟基类矿物吸附与分离钾离子的机理研究》文中研究说明我国的钾盐资源分布极度不均衡,绝大部分可溶性钾盐资源分布在气候环境恶劣,交通运输不发达的西北和西南的盐湖中,而对钾肥需求量极大的中东部农业发达地区的天然钾盐资源却极其紧缺,但是在一些工农业副产品废液、碱金属矿山的尾矿废水以及海水中却含有丰富的钾盐资源亟需回收利用,因此,研究从含钾溶液中回收钾的技术对缓解钾盐的紧缺问题有极其重要的意义。机械力化学法是一种可以通过调节机械力作用强度来控制反应程度的方法,且具有绿色高效的优点,另一方面,羟基是矿物表面活性极强的官能团。因此,本课题以机械力化学法为基础研究手段,利用富羟基类矿物高岭土、镁铝水滑石、蛇纹石和三水铝石对钾吸附与分离的特征与机理进行了研究,制备了新型的钾吸附材料,并成功实现了钾铯和钾钠间的相互分离,为回收利用碱金属资源提供了新途径,具有非常重要的科学理论价值。基于机械力化学手段,首先研究了磷酸与高岭土机械球磨后的反应特征。磷酸中的部分自由氢通过与高岭土结构中的表面羟基以分子水的形式结合,使得磷酸分子以Si-O-Al-P的形式固定在非晶相的高岭土载体表面上,磷酸分子上未反应的自由氢可以与溶液中钾离子进行交换,从而实现以化学吸附的方式在低浓度含钾溶液中固定钾的目的。磷酸改性的高岭土(KP)在低浓度条件下对钾离子的吸附容量高达6 mg/g左右,并且对钾离子存在选择性。这种新型吸附材料为回收海水以及尾矿废水中的钾资源提供了新选择。然后,基于KP材料对钾离子的吸附特征,分别开展了镁铝水滑石前驱体(Mg-Al LDH)及活化蛇纹石对KP材料吸附钾的影响研究。结果表明:Mg-Al LDH对KP材料吸附钾离子具有协同吸附作用,其作用机理是Mg-Al LDH吸附阴离子交换出来的OH-能够消耗KP材料吸附钾离子交换出来的H+,促进了钾离子吸附反应的持续进行,从而显着提升KP材料的吸附性能,钾离子的饱和吸附容量高达28.47 mg/g。而活化蛇纹石(MAS)对KP材料吸附钾离子具有促进的作用,其作用机理是蛇纹石在机械活化作用下结构中的羟基不断溶出消耗KP吸附钾过程中产生的H+,促进吸附反应的进行,钾离子的饱和吸附容量高达32.46 mg/g。研究同时表明,新型吸附材料对不同类型的钾盐均有效,碳酸盐的吸附效果尤其理想。此外,改性材料在酸性环境中也能保持稳定的吸附性能。二者的区别在于,Mg-Al LDH能够同时吸附阴离子,当溶液环境中存在氨氮等可利用的阴离子时,可以制备复合肥料,而活化蛇纹石的促进吸附则不会带入阴离子,可以避免土壤酸化,为解决资源环境领域的相关问题提供了新思路。最后,基于碱金属元素在机械化学反应中具有很大的反应差异性特征,开展了钾铯和钾钠的分离研究。活化蛇纹石与钾、铯离子之间的反应特性差异表明:在接近中性的环境下,活化后的蛇纹石作为载体晶核,表面的Mg活性位点能够与溶液中的铯离子和磷酸根离子反应形成鸟粪石(MgCsPO4·6H2O)晶体结构而迅速沉淀,而钾离子仍然保留在水溶液中。钾铯离子这种反应特性的差异是常规化学反应不具有的。此工艺对于铯尾矿废水中钾的回收利用以及放射性137Cs的固定均具有重要意义。而活化三水铝石与钾、钠离子之间的反应特性差异表明:活化后的三水铝石可以在低温水热的环境下与钾离子反应生成难溶性的钾明矾石(KAl3(SO4)2(OH)6),而离子半径相对小的钠离子在此环境下则不会参与反应。该工艺可以高效的实现钾钠分离,具有极大的应用价值。
陈上达[10](2014)在《无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术》文中指出在无机非金属材料的制备过程中,机械力化学效应极为明显,尤其是大量的固体物质本身结构的变化、混合物料等产生化学变化,给实际生产带来了诸多影响。机械力化学在材料研究领域是一种较为先进的制造方法,被各领域广泛应用,尤其是在无机非金属材料制备过程中的应用,已经取得了大量实践成果。本文从机械力化学的理论概念着手,分析该专业领域的基础作用机理与表征技术,以期对无机非金属材料制备过程的实践应用提供有利的理论依据。
二、无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术(论文提纲范文)
(1)改性深海钙质软泥充填高分子复合材料研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 深海钙质软泥研究概述 |
1.3 塑料类复合材料应用研究概述 |
1.3.1 ABS复合材料研究概述 |
1.3.2 线性低密度聚乙烯复合材料研究概述 |
1.3.3 聚丙烯复合材料研究概述 |
1.3.4 有机化改性概述 |
1.4 本文研究内容与创新点 |
1.4.1 本文研究内容 |
1.4.2 本文创新点 |
第2章 深海钙质软泥改性 |
2.1 深海钙质软泥特征 |
2.1.1 深海钙质软泥组成特征 |
2.1.2 深海钙质软泥结构特征 |
2.2 深海钙质软泥改性剂优选 |
2.3 改性深海钙质软泥分析表征 |
第3章 改性深海钙质软泥/ABS复合材料的制备与分析 |
3.1 实验设计及工艺条件优选 |
3.1.1 正交实验设计 |
3.1.2 制备工艺条件优选 |
3.2 深海钙质软泥/ABS复合材料制备与测试 |
3.3 深海钙质软泥/ABS复合材料性能与结构分析 |
3.3.1 深海钙质软泥/ABS复合材料性能分析 |
3.3.2 深海钙质软泥/ABS复合材料结构分析 |
3.4 小结 |
第4章 改性深海钙质软泥/LLDPE复合材料的制备与分析 |
4.1 LLDPE复合材料稳定剂与脱模剂填量研究 |
4.2 深海钙质软泥/LLDPE复合材料制备与测试 |
4.3 深海钙质软泥/LLDPE复合材料性能与结构分析 |
4.3.1 深海钙质软泥/LLDPE复合材料性能 |
4.3.2 深海钙质软泥/LLDPE复合材料结构分析 |
4.4 小结 |
第5章 改性深海钙质软泥/PP复合材料的制备与分析 |
5.1 深海钙质软泥/PP复合材料制备与测试 |
5.2 深海钙质软泥/PP复合材料性能与结构分析 |
5.2.1 深海钙质软泥/PP复合材料性能 |
5.2.2 深海钙质软泥/PP复合材料结构分析 |
5.3 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
作者简介及攻读硕士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(2)钢渣—粉煤灰—脱硫石膏复合胶凝体系的反应机制及应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 粉煤灰特性及其胶凝材料化研究 |
1.2.1 粉煤灰的产生及特性 |
1.2.2 粉煤灰胶凝材料的研究现状 |
1.3 钢渣特性及其胶凝材料化研究 |
1.3.1 钢渣的产生及特性 |
1.3.2 钢渣胶凝材料的研究现状 |
1.4 脱硫石膏在复合胶凝材料中的作用 |
1.4.1 脱硫石膏的产生及特性 |
1.4.2 脱硫石膏在复合胶凝材料中的作用 |
1.5 超微粉磨技术研究现状 |
1.6 本文研究思路与主要内容 |
第二章 粉煤灰的超微粉磨特性及对水泥胶凝体系的影响研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.3 分析表征 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 粉煤灰超微粉的特性研究 |
2.2.2 粉煤灰-水泥胶凝试块的特性研究 |
2.3 本章小结 |
第三章 钢渣的超微粉磨特性及对粉煤灰-水泥胶凝体系的影响研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 钢渣超微粉的特性研究 |
3.2.2 粉煤灰-钢渣-水泥胶凝试块的特性研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏复合胶凝体系的协同效应和水化特性 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 抗压强度 |
4.2.2 吸水率和耐水性 |
4.2.3 水化产物的XRD分析 |
4.2.4 水化产物的SEM/EDS分析 |
4.2.5 水化产物的TGA分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏复合胶凝体系的反应动力学 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 实验方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏浆体的pH值 |
5.2.2 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏胶凝试块抗压强度的发展 |
5.2.3 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏胶凝试块化学键的演变 |
5.2.4 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏胶凝试块物相组成的演变 |
5.2.5 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏胶凝试块的水化程度 |
5.2.6 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏复合胶凝体系的水化机理 |
5.3 本章小结 |
第六章 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏复合胶凝体系的养护优化和碳化增强实验研究. |
6.1 实验部分 |
6.1.1 实验原料 |
6.1.2 实验方法 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 养护条件对胶凝试块的特性影响 |
6.2.2 胶凝试块的碳化和强化碳化研究 |
6.3 本章小结 |
第七章 钢渣-粉煤灰-脱硫石膏复合胶凝体系的应用初探 |
7.1 “机械造孔-静压成型”制备新型高性能透水砖新技术 |
7.2 透水砖模具设计 |
7.3 透水砖制备及性能检测 |
7.3.1 透水砖的制备 |
7.3.2 性能测试 |
7.4 透水砖中试生产示范 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与建议 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 建议和展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(3)基于力化学法制备二烯烃橡胶接枝改性二氧化硅及其增强橡胶性能的研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 溶聚丁苯橡胶 |
1.1.1 阴离子聚合 |
1.1.2 溶聚丁苯橡胶 |
1.2 二氧化硅 |
1.2.1 二氧化硅的结构与特性 |
1.2.2 二氧化硅的制备 |
1.2.3 二氧化硅的改性方法 |
1.3 机械力化学方法 |
1.4 复合材料共混方法 |
1.4.1 传统干法共混 |
1.4.2 湿法共混 |
1.5 论文选题的立论、目的和意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 原料及其规格来源 |
2.2 原料纯化与试剂合成 |
2.2.1 原料的纯化 |
2.2.2 大分子改性剂的合成 |
2.2.2.1 SSBR活性链的合成 |
2.2.2.2 SSBR-SiCl_3的合成 |
2.2.2.3 SSBR-(CH_2)_3Si(OCH_3)_3和SSBR-g-MPTES的合成 |
2.3 溶聚丁苯橡胶的合成 |
2.4 二氧化硅的接枝改性 |
2.4.1 高速剪切乳化机法制备SiO_2-g-SSBR |
2.4.2 胶体磨法制备SiO_2-g-SSBR |
2.4.2.1 SiO_2-g-SSBR-g-SiCl_3(80K)的制备 |
2.4.2.2 SiO_2-g-SSBR-(CH_2)_3Si(OCH_3)_3的制备 |
2.4.2.3 SiO_2-g-SSBR-g-MPTES的制备 |
2.5 接枝改性二氧化硅/丁苯橡胶复合材料的制备 |
2.5.1 开炼共混制备SiO_2-g-SSBR/SSBR复合材料 |
2.5.2 开炼共混制备SiO_2-g-SSBR-SiCl_3(80K)/SSBR,SiO_2-g-SSBR-(CH_2)_3Si(OCH_3)_3/SSBR和SiO_2-g-SSBR-g-MPTES/SSBR复合材料 |
2.5.3 胶体磨中湿法共混制备SiO_2-g-SSBR-SiCl_3(80K)/SSBR,SiO_2-g-SSBR-(CH_2)_3Si(OCH_3)_3/SSBR和SiO_2-g-SSBR-g-MPTES/SSBR复合材料 |
2.6 聚合物结构分析 |
2.6.1 红外光谱(FRIP) |
2.6.2 分子量及其分布(GPC) |
2.6.3 核磁表征(~1H NMR) |
2.7 二氧化硅表征 |
2.7.1 表面积分析 |
2.7.2 热失重(TGA) |
2.7.3 二氧化硅与有机相相容性分析 |
2.7.4 透射电子显微镜测试(TEM) |
2.7.5 小角X射线散射测试(SAXS) |
2.8 二氧化硅增强SSBR橡胶性能测试 |
2.8.1 橡胶加工分析(RPA) |
2.8.2 结合胶含量 |
2.8.3 交联密度 |
2.8.4 物理机械性能 |
2.8.5 动态力学性能(DMTA) |
第三章 结果与讨论 |
3.1 高速剪切乳化机法制备接枝改性二氧化硅及其增强丁苯橡胶研究 |
3.1.1 阴离子合成丁苯橡胶(SSBR) |
3.1.1.1 用于橡胶基体的SSBR的合成与表征 |
3.1.1.2 用于大分子改性剂的SSBLi的合成与表征 |
3.1.2 四氯化硅封端丁苯橡胶(SSBR-SiCl_3)的研究 |
3.1.2.1 FTIR分析 |
3.1.2.2 ~1H NMR分析 |
3.1.2.3 GPC分析 |
3.1.3 高速剪切乳化机法接枝改性二氧化硅(SiO_2-g-SSBR-SiCl_3)及其表征 |
3.1.3.1 FTIR分析 |
3.1.3.2 TGA分析 |
3.1.3.3 BET分析 |
3.1.3.4 接枝规律研究 |
3.1.3.5 SiO_2-g-SSBR与有机相相容性分析 |
3.1.4 SiO_2-g-SSBR在橡胶基体中的分散性研究 |
3.1.4.1 RPA分析 |
3.1.4.2 SAXS分析 |
3.1.4.3 TEM分析 |
3.1.4.4 结合胶含量分析 |
3.1.5 SiO_2-g-SSBR/SSBR增强橡胶性能研究 |
3.1.5.1 交联密度分析 |
3.1.5.2 物理机械性能分析 |
3.1.5.3 DMTA分析 |
3.1.6 小结 |
3.2 胶体磨法制备接枝改性二氧化硅及其增强丁苯橡胶研究 |
3.2.1 SSBR-SiCl_3 (80K)的合成与表征 |
3.2.1.1 SSBR-SiCl_3 (80K)的FTIR分析 |
3.2.1.2 SSBR-SiCl_3 (80K)的~1H NMR分析 |
3.2.1.3 SSBR-SiCl_3 (80K)的GPC分析 |
3.2.2 SSBR-(CH_2)_3Si(OCH_3)_3的合成与表征 |
3.2.2.1 ~1H NMR分析 |
3.2.2.2 GPC分析 |
3.2.3 SSBR-g-MPTES的合成与表征 |
3.2.3.1 ~1H NMR表征 |
3.2.3.2 GPC分析 |
3.2.4 胶体磨法接枝改性二氧化硅及其表征 |
3.2.4.1 FTIR分析 |
3.2.4.2 TGA分析 |
3.2.4.3 BET分析 |
3.2.5 三种接枝改性二氧化硅在橡胶基体中的分散性研究 |
3.2.5.1 RPA分析 |
3.2.5.2 SAXS分析 |
3.2.5.3 TEM分析 |
3.2.5.4 结合胶含量分析 |
3.2.6 三种接枝改性二氧化硅增强SSBR橡胶性能研究 |
3.2.6.1 交联密度分析 |
3.2.6.2 物理机械性能分析 |
3.2.6.3 DMTA分析 |
3.2.7 小结 |
3.3 胶体磨湿法共混制备二氧化硅/丁苯橡胶复合材料性能研究 |
3.3.1 RPA分析 |
3.3.1.1 SiO_2-g-SSBR-(CH_2)_3Si(OCH_3)_3/SSBR体系 |
3.3.1.2 SiO_2-g-SSBR-g-MPTES/SSBR体系 |
3.3.2 交联密度分析 |
3.3.3 物理机械性能分析 |
3.3.4 DMTA分析 |
3.3.5 小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者与导师简介 |
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(4)利用轻烧镁粉制备高分散纳米氢氧化镁及其处理NH3-N废水应用基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 氢氧化镁性质和结构 |
1.3 纳米材料的性质 |
1.4 纳米氢氧化镁的制备方法 |
1.4.1 固相法 |
1.4.2 气相法 |
1.4.3 液相法 |
1.5 纳米氢氧化镁的表面改性 |
1.5.1 湿法改性 |
1.5.2 干法改性 |
1.6 纳米氢氧化镁的应用 |
1.6.1 阻燃剂 |
1.6.2 抗菌剂 |
1.6.3 脱硫剂 |
1.6.4 废水处理剂 |
1.6.5 氢氧化镁的其他用途 |
1.7 国内外纳米氢氧化镁生产及研究现状 |
1.7.1 纳米氢氧化镁国内外生产现状 |
1.7.2 纳米氢氧化镁国内外研究现状 |
1.8 论文研究内容和意义 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 研究意义与创新点 |
第二章 机械研磨法制备纳米氢氧化镁 |
2.1 实验材料与仪器设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器与装置 |
2.1.4 产品表征 |
2.2 纳米氢氧化镁的制备方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 浆料固液比 |
2.3.2 物料最优反应质量 |
2.3.3 搅拌磨搅拌速率-研磨时间 |
2.3.4 氧化镁的水化过程机理研究 |
2.3.5 氢氧化镁结晶过程机理研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 对纳米氢氧化镁原位表面改性实验研究 |
3.1 前言 |
3.2 制备高分散性纳米氢氧化镁 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器与装置 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 表面改性剂的选择与用量 |
3.4 本章小结 |
第四章 高分散纳米氢氧化镁处理氨氮废水 |
4.1 引言 |
4.2 高分散纳米氢氧化镁处理氨氮废水 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器与装置 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 正交试验 |
4.3.2 单因素对比试验 |
4.3.3 确定最优工艺条件 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)基于机械化学原理的金刚石的快速磨削及石墨烯涂层的制备研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 机械化学概况 |
1.2 加工金刚石的方法 |
1.2.1 机械抛光 |
1.2.2 热化学抛光 |
1.2.3 化学机械抛光 |
1.2.4 激光抛光 |
1.2.5 离子束抛光 |
1.2.6 反应离子刻蚀抛光 |
1.3 机械化学抛光国内外研究现状 |
1.4 常见的金属防护方法 |
1.4.1 电化学防护 |
1.4.2 涂层防护 |
1.5 石墨烯防腐国内外研究现状 |
1.6 本文研究内容及意义 |
第2章 实验材料、设备及分析测试手段 |
2.1 实验试剂、原料及设备 |
2.1.1 实验试剂及原料 |
2.1.2 实验及测试设备 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 含有活性金属抛光盘的制备 |
2.2.2抛光实验 |
2.2.3 石墨烯涂层的制备 |
2.3 材料的力学性能表征 |
2.3.1 压缩性能测试 |
2.3.2 纳米压痕测试 |
2.3.3 纳米划擦测试 |
2.3.4 显微硬度测试 |
2.4 电化学表征 |
2.4.1 防腐性能测试体系 |
2.4.2 交流阻抗(EIS)测试 |
2.4.3 塔菲尔(Tafel)极化曲线测试 |
2.5 微观组织结构的表征方法 |
2.5.1 X射线衍射 |
2.5.2 X射线光电子能谱 |
2.5.3 拉曼光谱测试 |
2.5.4 扫描电子显微镜 |
2.5.5 扫描透射电子显微镜 |
第3章 机械化学磨削金刚石抛光盘性能及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 抛光盘的成分设计 |
3.3 含Fe抛光盘的磨削性能及磨削机理研究 |
3.3.1 含Fe金属结合剂抛光盘的磨削性能 |
3.3.2 含Fe金属结合剂抛光盘的磨削机制 |
3.3.3 含Fe陶瓷结合剂抛光盘的磨削性能 |
3.3.4 含Fe陶瓷结合剂抛光盘的磨削机制 |
3.3.5 含Fe抛光盘的力学及磨削性能对比 |
3.4 稀土元素对含Fe抛光盘性能影响 |
3.4.1 稀土元素的选择 |
3.4.2 Ce元素对含Fe金属结合剂抛光盘磨削性能的影响 |
3.4.3 含Ce金属结合剂抛光盘的磨削机制 |
3.5 含Ti抛光盘的磨削性能及磨削机理研究 |
3.5.1 含Ti结合剂抛光盘的磨削性能 |
3.5.2 含Ti金属结合剂抛光盘的磨削机制 |
3.5.3 含Ti陶瓷结合剂抛光盘的磨削性能 |
3.5.4 含Ti陶瓷结合剂抛光盘的磨削机制 |
3.5.5 含Ti抛光盘的力学及磨削性能对比 |
3.6 不同触媒金属对金刚石表面损伤的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 不锈钢球表面石墨烯涂层的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 还原性石墨烯为原材料制备石墨烯涂层的表征 |
4.3 不锈钢表面石墨烯涂层的防腐性能 |
4.4 浸泡测试后不锈钢表面石墨烯涂层的表征 |
4.5 鳞状石墨为原材料制备石墨烯涂层的表征 |
4.6 不锈钢表面石墨烯涂层的防腐性能 |
4.7 浸泡测试后不锈钢表面石墨烯涂层的表征 |
4.8 不锈钢表面石墨烯涂层的减摩性能 |
4.9 本章小结 |
第5章 低碳钢球表面石墨烯涂层的制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 Cr/低碳钢表面石墨烯涂层的表征 |
5.3 Cr/低碳钢表面石墨烯涂层的防腐性能 |
5.4 浸泡测试后低碳钢表面石墨烯涂层的表征 |
5.5 Cr/低碳钢表面石墨烯涂层的减摩性能 |
5.6 Ti/低碳钢表面石墨烯涂层的表征 |
5.7 Ti/低碳钢表面石墨烯涂层的防腐性能 |
5.8 浸泡测试后低碳钢表面石墨烯涂层的表征 |
5.9 本章小结 |
第6章 CoCrFeMnNi高熵合金微/纳颗粒表面石墨烯涂层的制备及性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 CoCrFeMnNi高熵合金制备及石墨烯涂层的制备 |
6.3 石墨烯/CoCrFeMnNi高熵合金复合颗粒/合金的表征 |
6.4 石墨烯/CoCrFeMnNi高熵合金复合颗粒的防腐性能 |
6.5 石墨烯/CoCrFeMnNi高熵合金复合合金的力学性能 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(6)基于机械力化学法的ZnO/Ag2O纳米复合材料制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 机械力化学概述 |
1.1.1 机械力化学的发展历史 |
1.1.2 机械力化学作用机理 |
1.1.3 机械力化学过程 |
1.1.4 机械力化学效应 |
1.1.5 机械力化学应用 |
1.1.6 机械力化学装置 |
1.1.7 机械力化学研究现存问题与展望 |
1.2 本文的研究背景和意义 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 ZnO/Ag_2O的机械力化学实验制备及表征 |
2.1 引言 |
2.2 ZnO/Ag_2O的制备和表征实验所使用药品与仪器介绍 |
2.2.1 ZnO/Ag_2O的制备所使用药品与仪器简介 |
2.2.2 ZnO/Ag_2O的表征所使用仪器简介 |
2.3 ZnO/Ag_2O的机械力化学实验制备方法 |
2.4 ZnO/Ag_2O的基本表征 |
2.4.1 ZnO/Ag_2O的晶体结构分析 |
2.4.2 ZnO/Ag_2O的形貌及成分分析 |
2.4.3 ZnO/Ag_2O的光学性质分析 |
2.4.4 ZnO/Ag_2O的光电化学性质分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 ZnO/Ag_2O的光催化性能分析 |
3.1 引言 |
3.2 光催化性能测试仪器介绍与实验步骤 |
3.2.1 光催化性能测试仪器介绍 |
3.2.2 光催化性能测试实验步骤 |
3.3 ZnO/Ag_2O在可见光下光催化性能研究 |
3.4 ZnO/Ag_2O光催化稳定性研究 |
3.5 ZnO/Ag_2O在可见光下驱动光催化降解的机理 |
3.6 不同ZnO/Ag_2O合成方法的SWOT分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 单晶ZnO的塑性变形 |
4.1 引言 |
4.2 晶体的位错滑移理论 |
4.2.1 滑移 |
4.2.2 滑移系 |
4.2.3 滑移机制 |
4.2.4 滑移的临界分切应力 |
4.3 ZnO单晶的位错滑移 |
4.3.1 ZnO单晶的滑移系 |
4.3.2 ZnO单晶的临界分切应力 |
4.3.3 ZnO单晶的屈服应力与晶体取向的关系 |
4.4 本章小结 |
第5章 催化剂制备过程中的力学分析 |
5.1 引言 |
5.2 密堆积模型理论 |
5.3 ZnO颗粒代表单元的有限元模型 |
5.3.1 ZnO颗粒代表单元有限元模型的建立 |
5.3.2 材料属性的添加 |
5.3.3 网格划分与接触对的建立 |
5.3.4 边界条件和载荷的施加 |
5.4 求解与结果分析 |
5.4.1 ZnO颗粒代表单元的致密度变化规律 |
5.4.2 ZnO颗粒代表单元的接触应力变化规律 |
5.4.3 ZnO颗粒代表单元的接触应变变化规律 |
5.4.4 ZnO颗粒代表单元的本构关系 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果 |
(7)MXene与硅烯二维纳米材料的设计合成与生物医学应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 二维材料概述 |
1.2 二维材料的研究进展 |
1.2.1 二维材料的类别和晶体结构 |
1.2.2 二维材料的合成理论 |
1.2.3 二维材料的表征方法 |
1.3 二维材料在各领域应用研究中的典型范式 |
1.3.1 电学/光电领域 |
1.3.2 光/电催化领域 |
1.3.3 能源储存和转换领域 |
1.3.4 生物医学领域领域 |
1.4 论文选题意义与研究内容 |
第二章 二维Ti_3C_2 MXene的设计合成和体内光热治疗研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 Ti_3C_2 纳米片(MXenes)的合成 |
2.2.2 表面改性合成Ti_3C_2-SP |
2.2.3 PLGA/Ti_3C_2 植入体的合成 |
2.2.4 分析与表征 |
2.2.5 Ti_3C_2 光热性能分析 |
2.2.6 PLGA/Ti_3C_2 植入体的光热性能评估 |
2.2.7 体外细胞毒性评价 |
2.2.8 体外细胞的光热消融效果 |
2.2.9 体内生物安全性评价 |
2.2.10 血液半衰期和体内分布实验 |
2.2.11 静脉注射Ti_3C_2-SP的光热疗法效果评价 |
2.2.12 瘤内注射PLGA/Ti_3C_2 植入物的光热疗法效果评价 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 二维Ti_3C_2 纳米片的合成与表征 |
2.3.2 二维Ti_3C_2 的光吸收性能和光热转换性能评价 |
2.3.3 细胞层面的光热转换性能评价 |
2.3.4 体内生物安全性评价 |
2.3.5 体内光热治疗效果评价 |
2.4 本章小结 |
第三章 二维Ta_4C_3 MXene用于体内PA/CT双模式成像和光热治疗的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 Ta_4C_3 纳米片(MXenes)合成 |
3.2.2 表面修饰制备Ta_4C_3-SP |
3.2.3 分析与表征 |
3.2.4 Ta_4C_3和Ta_4C_3-SP光热性能分析 |
3.2.5 体外细胞毒性评价 |
3.2.6 体外细胞的光热消融效果 |
3.2.7 体内生物安全性评价 |
3.2.8 体外PA成像和CT成像 |
3.2.9 体内PA和 CT的双模式成像 |
3.2.10 体内光热治疗 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 二维Ta_4C_3 纳米片的合成与表征 |
3.3.2 二维Ta_4C_3 光热转换性能评价 |
3.3.3 细胞层面光热转换性能评价 |
3.3.4 体内生物安全性评价 |
3.3.5 体内和体外PA/CT双模式成像 |
3.3.6 体内光热治疗效果评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 可降解二维Nb_2C MXene用于近红外Ⅰ和Ⅱ区响应的光热治疗研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 Nb_2C纳米片(MXenes)合成 |
4.2.2 表面改性制备Nb_2C-PVP |
4.2.3 分析与表征 |
4.2.4 生物酶催化降解性的评价 |
4.2.5 胞内降解性评估 |
4.2.6 光热性能评价 |
4.2.7 体外细胞毒性评价 |
4.2.8 体外细胞的光热消融效果 |
4.2.9 NIR-Ⅰ和 NIR-Ⅱ的光热穿透组织深度评价 |
4.2.10 体内生物安全性评价 |
4.2.11 体外和体内光声成像效果 |
4.2.12 药代动力学、体内分布及代谢情况的评价 |
4.2.13 NIR-Ⅰ和 NIR-Ⅱ区响应的体内光热治疗效果评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 二维Nb_2C纳米片的合成与表征 |
4.3.2 Nb_2CMXenes响应人源髓过氧化物酶(hMPO)的生物降解行为 |
4.3.3 Nb_2C纳米片(MXenes)的光热性能 |
4.3.4 NIR-Ⅰ和 NIR-Ⅱ生物窗口下的光热组织穿透深度评价 |
4.3.5 体外光热细胞消融和内吞作用 |
4.3.6 Nb_2C-PVP的体内生物安全性评价 |
4.3.7 NIR-Ⅰ和 NIR-Ⅱ生物窗口下的体内光热治疗评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 硅烯的湿化学合成、生物降解性研究和肿瘤纳米医学应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 硅烯纳米片(SNSS)的合成 |
5.2.2 硅烯纳米片(SNSs)的表面BSA修饰 |
5.2.3 体外降解性能评价 |
5.2.4 硅烯(SNSs)的光热性能评价 |
5.2.5 SNSs的体外细胞毒性评价 |
5.2.6 SNSs-BSA的体外细胞光热消融效果 |
5.2.7 SNSs的细胞吞噬行为 |
5.2.8 体内生物安全性评价 |
5.2.9 体外和体内光声成像效果 |
5.2.10 药代动力学、体内分布及代谢情况的评价 |
5.2.11 NIR-Ⅰ和 NIR-Ⅱ区响应的体内光热治疗效果评价 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 硅烯的湿化学合成和形貌表征 |
5.3.2 硅烯的体外降解性能评估 |
5.3.3 光热性能评价和光热诱导的降解行为 |
5.3.4 体外细胞吞噬和光诱导的肿瘤消融 |
5.3.5 体内生物安全性评价、药代动力学和体内分布评估 |
5.3.6 体内光热肿瘤消融和光声成像 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结与主要结论 |
6.2 存在问题与后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
已发表学术论文 |
待发表学术论文 |
获得奖项和荣誉 |
(8)POSS改性硅灰石的制备及其在紫外光固化涂料中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超疏水表面的基础研究 |
1.2.1 超疏水模型的研究基础 |
1.2.2 超疏水表面理论 |
1.2.3 超疏水表面制备的研究现状 |
1.2.4 超疏水表面的应用 |
1.2.5 超疏水表面研究存在的问题 |
1.3 复合颗粒材料的基础研究 |
1.3.1 以SiO_2为壳的复合颗粒材料 |
1.3.2 以TiO_2为壳的复合颗粒材料 |
1.3.3 复合颗粒材料应用 |
1.4 笼型聚倍半硅氧烷(POSS)材料 |
1.4.1 笼型倍半硅氧烷的特性 |
1.4.2 笼型倍半硅氧烷改性聚合物材料的研究进展 |
1.5 高压均质机的作用机理 |
1.6 紫外光固化涂料的研究现状 |
1.6.1 UV固化技术 |
1.6.2 UV固化技术的原理 |
1.6.3 UV固化涂料基体组成 |
1.6.4 紫外光固化涂料的种类 |
1.6.5 紫外光固化有机/无机杂化涂料的研究现状 |
1.7 本文的研究目的意义、研究内容及创新点 |
1.7.1 研究目的意义 |
1.7.2 主要研究内容 |
1.7.3 创新之处 |
第二章 液相机械力化学法制备POSS/硅灰石复合材料及其优化 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要原材料 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.2.3 实验原理 |
2.2.4 实验过程 |
2.2.5 测试表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 七苯基三硅醇POSS的表征 |
2.3.2 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料的表征 |
2.3.3 七苯基三硅醇POSS与硅灰石复合条件的研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 紫外光固化EA/BA-m-复合材料杂化疏水涂层的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要原材料 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.2.3 实验原理 |
3.2.4 实验过程 |
3.2.5 测试表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 紫外光固化EA/BA杂化涂层的制备和成膜情况 |
3.3.2 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料对EA/BA-m-复合材料杂化涂层光固化速率的影响 |
3.3.3 红外光谱(FTIR)分析 |
3.3.4 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料含量对紫外光固化杂化涂料热稳定性的影响 |
3.3.5 SEM表征 |
3.3.6 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料含量对紫外光固化杂化涂料疏水性的影响 |
3.3.7 吸水率测定 |
3.3.8 力学性能测定 |
3.4 本章小结 |
第四章 紫外光固化VTMS/BA-m-复合材料杂化超疏水涂层的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要原材料 |
4.2.2 实验仪器与设备 |
4.2.3 实验原理 |
4.2.4 实验过程 |
4.2.5 测试表征方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 紫外光固化VTMS/BA杂化涂层的制备和成膜情况 |
4.3.2 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料对VTMS/BA-m-复合材料杂化涂层光固化速率的影响 |
4.3.3 红外光谱(FTIR)分析 |
4.3.4 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料含量对紫外光固化杂化涂料热稳定性的影响 |
4.3.5 SEM表征 |
4.3.6 七苯基三硅醇POSS/硅灰石复合材料含量对紫外光固化杂化涂料疏水性的影响 |
4.3.7 吸水率测定 |
4.3.8 力学性能测定 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)机械化学活化改性富羟基类矿物吸附与分离钾离子的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钾资源概况 |
1.2.1 钾资源简介 |
1.2.2 我国可溶性钾盐资源现状 |
1.2.3 可开发利用的可溶性钾资源 |
1.2.4 可溶性钾盐回收研究现状 |
1.2.5 钾的应用 |
1.3 碱金属分离研究现状 |
1.3.1 钾钠分离研究现状 |
1.3.2 钾铯分离研究现状 |
1.4 富羟基类矿物简介及研究现状 |
1.4.1 高岭石 |
1.4.2 蛇纹石 |
1.4.3 三水铝石 |
1.5 机械化学研究进展 |
1.5.1 机械力化学的概念及发展 |
1.5.2 机械力化学效应 |
1.5.3 机械力化学效应的影响因素 |
1.5.4 机械力化学的作用机理 |
1.5.5 机械力化学在富羟基矿物的应用 |
1.6 课题研究的意义及内容 |
1.6.1 课题研究的意义 |
1.6.2 课题研究的内容 |
1.6.3 技术路线图 |
第二章 试验材料和方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 高岭土 |
2.1.2 蛇纹石 |
2.1.3 三水铝石 |
2.2 试验装置 |
2.3 测试仪器 |
2.4 检测方法 |
2.4.1 钾、钠的测定 |
2.4.2 铷、铯的测定 |
2.4.3 硝酸根的测定 |
第三章 机械化学法磷酸改性高岭土制备钾吸附材料的研究 |
3.1 引言 |
3.2 矿物材料载体基质对改性效果的影响研究 |
3.2.1 单体氧化物的改性效果研究 |
3.2.2 铝硅酸盐矿物的改性效果研究 |
3.3 无机酸改性剂对高岭土改性效果的影响研究 |
3.4 球磨转速对磷酸改性高岭土KP改性效果的评价及机理探讨 |
3.4.1 球磨转速条件的改性表征 |
3.4.2 SEM场发射扫描电镜表征分析 |
3.4.3 扫描电镜面扫分析 |
3.4.4 XRD物相表征分析 |
3.4.5 FT-IR红外表征 |
3.4.6 粒度分析 |
3.4.7 KP样品结合程度分析 |
3.4.8 吸附效果评价 |
3.5 磷酸用量对改性效果的机理分析 |
3.5.1 不同磷酸用量改性的pH表征 |
3.5.2 红外光谱表征 |
3.5.3 SEM面扫分布表征 |
3.5.4 磷酸用量改性的效果评价 |
3.6 不同金属离子的吸附效果评价 |
3.7 机理分析 |
3.8 小结 |
第四章 Mg-Al水滑石前驱体对磷酸改性高岭土吸附钾的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 KP/Mg-Al LDH对钾吸附效果的影响因素 |
4.2.1 吸附剂用量比对吸附效果的影响 |
4.2.2 不同钾盐对吸附效果的影响 |
4.2.3 初始浓度对吸附效果的影响 |
4.2.4 溶液pH对吸附效果的影响 |
4.2.5 吸附时间对吸附效果的影响 |
4.2.6 温度对吸附效果的影响 |
4.3 机理分析 |
4.3.1 吸附动力学研究 |
4.3.2 吸附等温线研究 |
4.3.3 吸附热力学研究 |
4.3.4 SEM-EDX分析研究 |
4.4 小结 |
第五章 活化蛇纹石对磷酸改性高岭土吸附钾的影响研究 |
5.1 引言 |
5.2 KP/MAS对钾吸附效果的影响因素 |
5.2.1 球磨转速的影响 |
5.2.2 用量比对吸附效果的影响研究 |
5.2.3 初始浓度对吸附效果的影响研究 |
5.2.4 吸附时间对吸附效果的影响研究 |
5.2.5 不同钾盐对吸附效果的影响研究 |
5.3 吸附机理研究 |
5.3.1 吸附动力学研究 |
5.3.2 吸附等温线 |
5.3.3 吸附热力学参数 |
5.4 KP/MAS对一价阳离子的吸附效果研究 |
5.5 KP/MAS产品吸附后的缓释特性研究 |
5.6 小结 |
第六章 机械力活化蛇纹石分离钾铯的试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 钾铯分离的影响因素 |
6.2.1 球磨转速对分离效果的影响 |
6.2.2 蛇纹石用量对分离效果的影响 |
6.2.3 磷酸用量对分离效果的影响 |
6.2.4 液固比对分离效果的影响 |
6.3 钾铯分离机理表征分析 |
6.3.1 K-Mg-P与 Cs-Mg-P的不同反应特征 |
6.3.2 球磨转速影响下的反应机理 |
6.3.3 磷酸用量影响下的反应机理 |
6.3.4 红外表征分析 |
6.3.5 TG-DSC热重分析 |
6.3.6 机理分析 |
6.4 小结 |
第七章 机械力活化三水铝石分离钾钠的试验研究 |
7.1 引言 |
7.2 机械活化三水铝石固定钾的影响因素 |
7.2.1 水热温度的影响 |
7.2.2 球磨时间的影响及表征分析 |
7.2.3 组分摩尔比的影响及表征 |
7.2.4 钾摩尔量的影响 |
7.2.5 液固比的影响及表征 |
7.2.6 钾钠分离效果研究 |
7.3 机理分析 |
7.3.1 样品的红外表征 |
7.3.2 TG-DSC热重分析表征 |
7.3.3 XRD物相表征 |
7.4 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(10)无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术(论文提纲范文)
一、机械力化学效应的基础研究 |
(一)机械力化学效应的概述 |
(二)无机非金属材料制备过程中的机械力化学效应 |
二、无机非金属材料制备过程中所应用的表征技术 |
(一)机械力化学效应的表征理论研究 |
(二)表征技术的发展 |
结束语: |
四、无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术(论文参考文献)
- [1]改性深海钙质软泥充填高分子复合材料研究[D]. 赵哲弘. 吉林大学, 2021(01)
- [2]钢渣—粉煤灰—脱硫石膏复合胶凝体系的反应机制及应用研究[D]. 段思宇. 山西大学, 2020(12)
- [3]基于力化学法制备二烯烃橡胶接枝改性二氧化硅及其增强橡胶性能的研究[D]. 宋文娜. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]利用轻烧镁粉制备高分散纳米氢氧化镁及其处理NH3-N废水应用基础研究[D]. 李男. 中国地质大学(北京), 2020(09)
- [5]基于机械化学原理的金刚石的快速磨削及石墨烯涂层的制备研究[D]. 徐汉清. 燕山大学, 2019(06)
- [6]基于机械力化学法的ZnO/Ag2O纳米复合材料制备及其性能研究[D]. 邓超华. 湘潭大学, 2019(02)
- [7]MXene与硅烯二维纳米材料的设计合成与生物医学应用[D]. 林翰. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2019(03)
- [8]POSS改性硅灰石的制备及其在紫外光固化涂料中的应用[D]. 陈启燊. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]机械化学活化改性富羟基类矿物吸附与分离钾离子的机理研究[D]. 雷治武. 武汉理工大学, 2018(07)
- [10]无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术[J]. 陈上达. 环球人文地理, 2014(08)