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作者：朱文武中国矿业大学

学位级别：硕士

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有低污染,燃料灵活性和分布式发电等优势,是清洁利用能源的关键技术。目前其发展受到传统阴极材料的高造价以及高温工作需求(800-1000℃)等限制因素,所以开发中低温SOFC阴极材料,降低工作温度成为研究热门。... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有低污染,燃料灵活性和分布式发电等优势,是清洁利用能源的关键技术。目前其发展受到传统阴极材料的高造价以及高温工作需求(800-1000℃)等限制因素,所以开发中低温SOFC阴极材料,降低工作温度成为研究热门。近年来,Ruddlesden-Popper(RP)相,通式为ABO,作为一种新型的层状类钙钛矿结构,拥有良好的电子、离子混合电导,较钙钛矿相有更高的氧表面交换系数。在中低温度范围内,有比传统阴极材料更好的氧离子传输性能以及结构稳定性,为此本文主要做出如下研究:本文首先设计了具有KNi F结构n=1的ABO型氧化物,在B位进行Cu掺杂,利用柠檬酸-EDTA燃烧法制备了LaSrNiCuO(x=0,0.25)体系阴极材料并对其进行表征和电化学性能测试。结果表明:Cu的掺杂提高了电导率,得到了与电解质更匹配的热膨胀。制备Ni O+GDC/GDC/LSNiCuO(x=0,0.25)体系的阳极支撑单电池并进行测试,发现掺Cu后,650℃时的电池输出功率由260.7 m W·cm提升到361.4 m W·cm,极化电阻也从6.32Ω·cm降到3.88Ω·cm。表明掺Cu后,促进了氧还原反应过程,提高了电化学性能。随后制备了n=2的RP相LaSrFeCuO(x=0,0.25,0.5)体系层状氧化物阴极材料,在B位进行不同含量的Cu掺杂,进行表征和电化学性能测试。研究结果表明:随着Cu含量的增加,电导率和热膨胀都得到了一定的改善,促进性能的提升。采用此体系作为阴极材料,测试阳极支撑Ni O+GDC/GDC/LSFeCuO(x=0,0.25,0.5)的单电池,在650℃下,LSFeCuO(x=0.5)电池最大功率密度达520.1 m W·cm,极化阻抗从3.71Ω·cm降到了0.92Ω·cm。表明B位掺入x=0.5含量的Cu,具有最好的电化学性能。且相比n=1的RP相阴极,性能也得到提高。为改善电池的电化学性能,以上述所有阴极为基础,混合电解质GDC,制备质量比7:3的复合阴极,进行化学相容性和电化学性能的测试。得到结果:n=1的LSNiCuO(x=0.25)和n=2的LSFeCuO(x=0.5)基复合阴极在650℃下的最大功率达到465.2 m W·cm和554.2 m W·cm,极化阻抗也得到了显著的减小。表明复合阴极可进一步提高RP层状氧化物的阴极性能探究该论文有图34幅,表3个,参考文献123篇。

关键词：固体氧化物燃料电池 RP型层状氧化物类钙钛矿 Cu掺杂复合阴极

氧化还原法制备石墨烯及其复合材料的性能研究

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氧化还原法制备石墨烯及其复合材料的性能研究

作者：吴爱峰中国矿业大学

学位级别：硕士

石墨烯(Graphene)是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,作为一种新型的碳材料,具有优异的物理、化学及机械性能。本文主要利用氧化还原法制备石墨烯,通过紫外-可见光吸收(UV-vis),傅利叶红外光谱(FT-IR),差量热分析(TG-DSC),X... 详细信息

石墨烯(Graphene)是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,作为一种新型的碳材料,具有优异的物理、化学及机械性能。本文主要利用氧化还原法制备石墨烯,通过紫外-可见光吸收(UV-vis),傅利叶红外光谱(FT-IR),差量热分析(TG-DSC),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)等测试手段研究氧化过程中高锰酸钾使用量、中温反应时间和反应温度对样品氧化程度的影响,运用热还原法对氧化石墨进行还原,探讨升温速率和反应温度对还原氧化石墨烯的影响;将制备的还原氧化石墨烯添加进PA1010,考察其对PA1010力学性能和摩擦性能的影响。具体的实验内容和结论如下:(1)考察高锰酸钾使用量发现,样品的氧化程度随氧化剂使用量的增加而增大,高锰酸钾与鳞片石墨质量比为3:1时为最佳比例;氧化过程中温反应时间越长,样品的氧化程度随之增加,说明中温反应阶段的时间对氧化石墨的氧化程度影响较大,时间越长,样品氧化越充分,氧化程度越高;反应温度对氧化程度的影响表现为,反应温度越高,氧化石墨的层间距越大,更有利于制备少层的还原氧化石墨烯。(2)研究还原过程中升温速率和反应温度两个因素发现,在高的升温速率下,氧化石墨的片层才能被剥离,制备出还原氧化石墨烯;同时,反应温度越高,制备的还原氧化石墨烯越薄。(3)将rGO和石墨添加进PA1010中,考察填充物对尼龙复合材料的性能影响。研究发现,石墨和rGO的添加均使得尼龙结晶温度提高;分析材料的机械性能可知,与石墨相比,rGO作为填料时复合材料的综合性能更加优异,并且在rGO填充比为0.4 wt%时性能最佳,而当填充量超过0.5 wt%时,rGO会在材料中出现团聚现象,造成应力集中,复合材料性能显著下降。

关键词：石墨烯氧化石墨热还原 PA1010 复合材料

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重症流感合并侵袭性肺曲霉病的队列研究

重症流感合并侵袭性肺曲霉病的队列研究

作者：段伊珊四川大学

学位级别：硕士

目的:侵袭性肺曲霉病(IPA)被认为是重症流感常见的并发症之一。鉴于流感相关肺曲霉病(IAPA)不断上升的发病率和死亡率,本研究总结了免疫功能正常的重症流感患者继发IPA的影响因素、临床特征和预后,以筛选高危人群和实现早期诊断。同时... 详细信息

目的:侵袭性肺曲霉病(IPA)被认为是重症流感常见的并发症之一。鉴于流感相关肺曲霉病(IAPA)不断上升的发病率和死亡率,本研究总结了免疫功能正常的重症流感患者继发IPA的影响因素、临床特征和预后,以筛选高危人群和实现早期诊断。同时对合并IPA的重症流感患者不良预后相关的影响因素进行分析,为及时治疗、改善预后提供依据。方法:本研究回顾性分析了四川大学华西医院2018年12月至2019年3月诊断为合并IPA的重症流感患者72例,并选取同期年龄及性别相匹配不合并IPA的重症流感患者84例。对两组患者的基础信息、起病症状、实验室检查、影像学特征、微生物学资料进行了比较。此外,对合并IPA的重症流感组的死亡患者和存活患者进行亚组间分析,以评估不良预后相关的因素。结果:伴和不伴IPA的两组重症流感患者的年龄、性别、基础疾病、激素和免疫抑制剂的使用以及CD4+T细胞计数并无明显差异。相较于重症流感组患者,合并IPA组重症流感患者多为H1N1亚型(91.7%VS 79.8%,p=0.037),同时伴有C反应蛋白(117.6±88.1 VS 78.5±75.2,p=0.017)和白细胞介素6水平(133.5±149.2VS 69.9±100.0,p=0.021)的明显升高,以及血清白蛋白(ALB)水平(31.0±5.3 VS34.8±5.7,p=0.000)的明显降低。影像资料分析还发现,两组患者的肺部影像学多表现为磨玻璃影改变基础上合并实变或结节改变,但在合并IPA组患者中,结节改变具有一定的特征性(18.3%VS 6.3%,p=0.022)。合并IPA后,重症流感组患者的死亡率从22.6%增加到52.8%,且死亡组患者的白细胞计数(10.9±5.0VS 8.4±3.3,p=0.016),中性粒细胞计数(9.5±5.0 VS 7.0±3.8,p=0.023),降钙素原水平(8.6±15.9 VS 1.2±2.1,p=0.009)较存活组明显升高,但CD4+T细胞计数(189.2±135.3 VS 367.1±280.0,p=0.022)和ALB水平(29.7±5.3 VS 32.4±4.9,p=0.025)较存活组低。结论:合并IPA可使得重症流感患者的死亡率明显升高。重症流感背景下是否继发IPA与流感病毒感染所致肺部过度炎症反应相关,而与患者的基础情况和基础免疫状况无关。合并IPA组的死亡患者往往伴随着更严重的呼吸衰竭和细菌感染,以及明显降低的基础CD4+T细胞和血清ALB水平。合并IPA的重症流感患者血清半乳甘露聚糖(GM)抗原检测阳性率高达61.2%。对于所有可疑真菌感染的患者,我们均应尽早主动完成血清或肺泡灌洗液GM检测,以达到早期诊断和改善预后的目的。

关键词：重症流感侵袭性肺曲霉病肺部过度炎症反应免疫功能正常宿主预后相关因素

NiTiO3基内重整直接乙醇燃料电池性能研究

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NiTiO3基内重整直接乙醇燃料电池性能研究

作者：亓梦茹中国矿业大学

学位级别：硕士

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效、清洁的能源转换装置,能高效的将化学能转化为电能,但是其商业化进程受到了加氢站的建造成本及氢气运输等问题的限制。采用环境友好的可再生资源-乙醇,替代传统氢能,来加速SOFC商业化进程得到广泛认... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效、清洁的能源转换装置,能高效的将化学能转化为电能,但是其商业化进程受到了加氢站的建造成本及氢气运输等问题的限制。采用环境友好的可再生资源-乙醇,替代传统氢能,来加速SOFC商业化进程得到广泛认可,然而,在使用乙醇燃料时,传统镍基阳极会产生积碳现象,导致电池性能衰减,影响长期运行。通过在传统镍基阳极表面添加催化重整层,不仅可以避免乙醇燃料直接与阳极接触所造成的性能衰减,而且能促进乙醇催化重整提高电池输出性能。因此,本论文以NiTiO(NTO)基材料为研究对象,通过添加离子导电相GdCeO,以及在Ni位掺杂相对惰性的Cu来促进乙醇燃料的重整反应,减少阳极表面的积碳行为,本文研究的主要内容如下:(1)针对传统镍基阳极积碳问题,合成NTO粉体,分析其抗积碳性能。研究了NTO粉体的物相、XPS、电导率,单电池性能及重整效果。研究发现,在还原气氛下,NTO会原位分解成Ni及TiO,对乙醇燃料裂解具有较高的催化活性,并能减少积碳;在乙醇气氛下,传统电池与NTO重整层电池在800℃下的最大功率密度分别为705m W·cm、937m W·cm;在乙醇下长期测试中,传统电池7h后被完全破坏,而NTO重整层电池20h内恒流输出保持稳定。结果表明NTO重整层电池在电化学性能及长期稳定性方面均优于传统电池。(2)NTO复合GdCeO(GDC)作为重整层,分析对电池长期稳定性的改善作用。研究了两种材料化学相容性、电导率,单电池性能及重整效果。GDC的存在,可以提高氧离子电导率,促进乙醇催化重整;在乙醇气氛下,NTO复合GDC离子导电相,相比NTO电池,极化阻抗减小;在乙醇下长期测试中,NTO-GDC重整层电池20h内保持恒流输出稳定,相比较于NTO重整层电池,长期稳定性得到一定的改善。表明复合GDC可以提高电池在乙醇气氛下的长期稳定性。(3)在NTO中的Ni位掺杂不同含量Cu,制备出NiCuTiO(x=0.1,0.2)重整层材料,分析其减少阳极表面积碳作用。研究了材料的物相、XPS、电导率、单电池性能及重整效果。研究表明,在乙醇气氛下,NiCuTiO(x=0.1,0.2)重整层电池在800℃下的最大功率密度分别为868m W·cm、816m W·cm;乙醇气氛下,NiCuTiO重整层电池在50h内恒流输出保持稳定,EDS图片看出阳极断面处积碳减少。表明Cu的掺杂可以有效提高阳极抗积碳性能。

关键词：直接乙醇燃料固体氧化物燃料电池 NiTiO3基重整层抗积碳

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矿物填充丁腈橡胶复合材料制备及其性能研究

矿物填充丁腈橡胶复合材料制备及其性能研究

作者：何晓明中国矿业大学

学位级别：硕士

丁腈橡胶(NBR)物理机械性能优异,耐油、耐苯、耐热、耐磨性好,已被广泛用于各种耐油制品,在汽车、航空航天、石油开采、石油化工等领域应用广泛,此外橡胶手套、食品包装用薄膜等方面也有广泛应用。凹凸棒土(AT)是一种层链状结构的含水... 详细信息

丁腈橡胶(NBR)物理机械性能优异,耐油、耐苯、耐热、耐磨性好,已被广泛用于各种耐油制品,在汽车、航空航天、石油开采、石油化工等领域应用广泛,此外橡胶手套、食品包装用薄膜等方面也有广泛应用。凹凸棒土(AT)是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,具有特殊的结构、高的比表面积、良好的吸附能力、较强的机械性能和热稳定性等特点,作为高分子材料增强增韧的纳米填料,其在橡胶、塑料等高分子材料领域应用前景广阔。本文从凹凸棒土原矿分析、表征入手,制备了载银凹凸棒土,利用硅烷偶联剂Si-69现场改性凹凸棒土,应用机械共混法制备了凹凸棒土/丁腈橡胶、载银凹凸棒土/丁腈橡胶、管状高岭土/丁腈橡胶、片状高岭土/丁腈橡胶等4种复合材料,对不同份数矿物材料填充丁腈橡胶的效果进行了比较,对其形貌、成分、结构等进行了表征,对复合材料的的硬度、撕裂强度、拉伸强度、100%定伸应力、门尼黏度、硫化性能、老化性能、耐油性能进行了测试,探讨了矿物材料及其改性材料对丁腈橡胶各项性能的影响。所做工作及结论如下:(1)发现当AT加入量小于10 phr时,AT/NBR复合材料硫化时间t在5 min左右,继续增加AT的加入量,t出现了较大幅度的跃迁,超过了11 min,从硫化情况判断AT加入量不超过10 phr时效率较高,为实际生产提供了借鉴。(2)将不同配比的AT-Ag逐份替代AT进行NBR填充,结果发现对橡胶的硫化性能影响很小,说明AT-Ag在硫化工艺上对NBR没有产生大的影响,这为AT-Ag充填NBR在实际生产上提供了依据。在AT/AT-Ag为3/7时出现了较大的突变,拉伸强度、100%定伸应力也均有小幅的增加,发现AT与AT-Ag的最佳配比为1:1。(3)三种矿物填料对复合材料的硬度影响都不大,仅出现了1个单位的变化;AT硫化时间t为3 min 35 s,而其他两种高岭土填料均超过了4 min,AT充填时硫化时间最短,且表现出了较好的充填性能。综合所有数据分析,AT/NBR的综合性能更优。

关键词：凹凸棒土高岭土丁腈橡胶负载银复合材料

阳极支撑型管状固体氧化物燃料电池的制备及电化学性能表征

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阳极支撑型管状固体氧化物燃料电池的制备及电化学性能表征

作者：韩绪中国矿业大学

学位级别：硕士

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种清洁高效的能源转换装置,能直接将燃料中的化学能转换为电能。管状SOFC相比平板状有着易密封、热循环稳定性以及长期稳定性好等优势,开发合理化SOFC管状结构对于其商业化应用有重要的研究意义。此外,S... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种清洁高效的能源转换装置,能直接将燃料中的化学能转换为电能。管状SOFC相比平板状有着易密封、热循环稳定性以及长期稳定性好等优势,开发合理化SOFC管状结构对于其商业化应用有重要的研究意义。此外,SOFC具有燃料灵活性,可直接利用高能量密度、易储存的碳氢燃料,然而Ni基阳极在使用碳氢燃料时会产生严重的积碳问题,从而限制其商业化应用。另一方面,由于Sr偏析的影响,传统Sr掺杂的阴极材料在长期运行后会产生较大的界面电阻,从而降低其电化学活性。因此,为了解决上述存在的问题,本论文进行直接乙醇燃料的管状SOFC的制备与工艺优化、电池性能表征,以获得高效及电化学性能稳定的管状电池,主要研究内容如下:采用改进的浸渍提拉法分别制备了有无阳极功能层的阳极支撑型管状SOFC。在以燃料气为氢气、静态空气为氧化气的条件下,通过引入一层微观结构的阳极功能层,相比于无阳极功能层的管状单电池在800℃下的最大功率密度从457.29 m W cm提高到548.01 m W cm,电池的极化阻抗由0.80Ωcm降至0.52Ωcm,有效提高了管状单电池的放电性能。研究结果表明阳极功能层存在可以增加三相反应界面的长度,优化电化学反应的场所,从而有效地提高管状SOFC的电化学性能。为了进一步解决Ni基阳极在使用碳氢燃料的积碳问题,本章采用优化的乙醇燃料测试装置对制备带有功能层的阳极支撑型管状SOFC进行直接乙醇和水蒸气-乙醇燃料的电化学性能测试。实验结果表明,以直接乙醇为燃料时,会发生严重的积碳现象。为了减小积碳带来的影响,进一步采用加入水蒸气作为燃料重整的方式来进行水蒸气-乙醇燃料测试,结果表明管状单电池在以水蒸气-乙醇为燃料时可以保证电化学性能的测试。在700℃、0.7 V恒压状态的条件下,管状单电池持续运行了100 h,电池的放电电流密度从359.06 m W cm下降到了296.03m W cm,电流密度衰减仅为17.55%。通过水蒸气重整的方式可以有效提高管状单电池的长期稳定性及降低阳极积碳。针对传统Sr掺杂的阴极材料因Sr偏析导致的管状SOFC电化学性能衰减问题,提出一种无Sr高熵氧化物作为管状SOFC阴极材料的方法。在此,制备的无Sr的高熵氧化物La Mn O(LMO)在B位均匀地加入了Mn、Fe、Co、Ni和Cu五种过渡金属元素(La MnFeCoNiCuO,HE-LMO)。实验结果表明,HE-LMO为阴极的单电池性能几乎是以LMO为阴极(800℃时为357.29 m W cm)的电池性能的1.5倍(800℃时为550.89 m W cm);同时HE-LMO阴极的电极极化电阻在800℃时从0.532Ωcm降至0.212Ωcm,在650℃时从4.051Ωcm降至1.538Ωcm。最后测试了以乙醇为燃料的管状单电池的电化学性能及稳定性,100小时测试条件下无明显衰减的现象。该论文有图37幅,表3个,参考文献109篇。

关键词：管状固体氧化物燃料电池乙醇燃料水蒸气重整抗积碳无Sr阴极

氧化石墨热还原及石墨烯-硫化物超电容性能研究

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氧化石墨热还原及石墨烯-硫化物超电容性能研究

作者：卢政道中国矿业大学

学位级别：硕士

石墨烯因其独特的物理化学性能在储能材料领域具有广阔的应用前景,近年来石墨烯基超级电容器复合材料已经成为储能材料研究领域的研究热点。本文采用氧化-热还原法将石墨先氧化成氧化石墨,在空气中对氧化石墨进行快速加热,使其片层发生... 详细信息

石墨烯因其独特的物理化学性能在储能材料领域具有广阔的应用前景,近年来石墨烯基超级电容器复合材料已经成为储能材料研究领域的研究热点。本文采用氧化-热还原法将石墨先氧化成氧化石墨,在空气中对氧化石墨进行快速加热,使其片层发生剥离和还原,制得石墨烯粉末,并通过X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(Raman),X射线光电子能谱(XPS),透射电镜(TEM)等表征手段讨论快速热还原对样品还原程度的影响。在此基础之上,采用一步水热法分别制备了硫化铜-石墨烯复合材料和多相镍硫化物-石墨烯复合材料,并表征了复合材料的结构和成分,讨论了复合材料作为超级电容器电极活性材料的电化学电容性能。主要研究内容和结论如下:1.采用热板作为热源,在空气中将氧化石墨粉直接喷向热板进行还原,使得样品的制备十分迅速。样品的结构和成分分析表明,随着温度的升高,氧化石墨的结构逐渐向石墨烯的结构进行转变。在快速热还原过程中,氧化石墨的片层堆叠结构发生剥离和还原,形成石墨烯的微晶结构。比表面积和孔径分析表明,这种还原产物具有高达737 m2?g-1的比表面积和0.70 cm3?g-1?nm-1的孔体积。这种制备方法对于实现石墨烯大规模工业化生产具有重要的借鉴意义。2.在快速热还原制备石墨烯的基础上,采用一步水热法在石墨烯基底上生长出花球状硫化铜微球,改善了以有机溶剂作为反应溶剂的方法,是一种环境友好的制备工艺。电化学电容性能测试表明,在1 A?g-1时比容量最高可达1222.5F?g-1,并且在5 A?g-1时连续循环3000次后,电容保持率达到92.11%。3.利用水热法制备了多相镍硫化物-石墨烯复合材料,在石墨烯表面负载的镍硫化物微球为多种镍硫化物(NiS,NiS2和Ni3S4)的混合相。探讨了反应温度和时间对产物的结构与成分的影响,并将这种复合材料应用于超级电容器电极活性材料。电化学电容性能测试表明,在1 A?g-1时比容量可达1602.2 F?g-1,并具有良好的倍率特性与循环稳定性(循环3000次后的电容量保持率为90.81%)。

关键词：石墨烯硫化铜镍硫化物复合材料超级电容器

矿渣胶凝材料及外加剂在煤矿膏体充填中的应用

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矿渣胶凝材料及外加剂在煤矿膏体充填中的应用

作者：安虎中国矿业大学

学位级别：硕士

煤矿膏体充填开采是矿山绿色开采的重要组成部分,是煤矿企业提高煤炭采出率的重要方法。同时,煤矿充填开采发展受到制约的一个重要原因就是生产成本增加较大,生产效率低。膏体充填中充填材料费用占一半以上,要降低充填成本,降低充填材... 详细信息

煤矿膏体充填开采是矿山绿色开采的重要组成部分,是煤矿企业提高煤炭采出率的重要方法。同时,煤矿充填开采发展受到制约的一个重要原因就是生产成本增加较大,生产效率低。膏体充填中充填材料费用占一半以上,要降低充填成本,降低充填材料成本是一个非常有效的途径。矿渣胶凝材料可以大量利用工业废渣,降低充填成本。本文对膏体充填的原材料进行调查,确定采用煤矸石、粉煤灰、胶结料、外加剂、矿井水等作为充填原材料,并对其理化性质进行了实验分析,确定相关性能指标。对胶结料进行XRD和SEM试验,研究胶结料的水化硬化机理。试验表明胶结料是一种矿渣胶凝材料,其水化产物主要是水化硅酸钙,钙矾石等。胶结料体系中的碱和硫酸盐复合激发剂在水化过程中起协同作用,生产的钙矾石有助于提高水化产物的密实程度。水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶和钙矾石等高水产物之间相互填充、水化产物与未水化的颗粒之间的凝聚是使得该体系稳定和强度快速发展的主要因素。胶结料用量对膏体性能有较大影响,提高胶结料用量,可以显著提高膏体的强度,降低泌水率。从强度和可泵性能指标考虑,胶结料用量不宜低于120kg/m,若最终强度不低于5MPa,则胶结料用量不低于160kg/m。粉煤灰用量对于膏体的可泵性能影响较大。当粉煤灰掺量低于120kg/m时,配制的膏体容易离析,具有安全隐患。从控制成本和提高材料性能的角度,粉煤灰用量宜为180～210kg/m。统筹流动性能和强度性能,膏体的初始浓度确定为82%～83%。PA外加剂和HA外加剂采用分别添加的方式,即在地面充填站添加PA外加剂,在井下充填工作面添加HA外加剂。PA外加剂可以有效提高膏体的流动性能,降低用水量10%以上;在不增加胶结料用量的情况下,强度可以提高10%～30%。确定了HA外加剂的添加方式采用注射式添加;HA添加后在30 min内,膏体即失去流动性;同时,试验确定了HA的最佳掺量,HA用量在5 kg/m时,膏体的拆模时间可以缩短到4 h。高河能源膏体充填项目进行了胶结料和外加剂工业应用,年回收煤炭资源80万t,有效解决“三下”压煤问题,年处理矸石100万t,处理粉煤灰10万t,极大解决了土地占用,废渣乱排问题,每年可以给企业增加利润12232万元,极大解决了当地人员就业问题。使用水泥和胶结料进行了比较,使用胶结料可以节省胶凝材料费20元/m。本文有30幅图,表28个,参考文献90篇。

关键词：膏体充填矿渣胶凝材料外加剂充填效率

TiO2/高岭土颗粒的制备及对尼龙结晶和抗老化的影响

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TiO2/高岭土颗粒的制备及对尼龙结晶和抗老化的影响

作者：纪少南中国矿业大学

学位级别：硕士

本文以钛酸四丁酯为钛源，高岭土为载体，利用溶胶水热法制备高岭土负载金红石型TiO2复合颗粒，通过X射线衍射（XRD），傅立叶红外光谱(FTIR)，紫外-可见光吸收(UV-vis)，扫描电子显微镜(SEM)，差热分析(TG-DSC)等手段考察酸的种类、温... 详细信息

本文以钛酸四丁酯为钛源，高岭土为载体，利用溶胶水热法制备高岭土负载金红石型TiO2复合颗粒，通过X射线衍射（XRD），傅立叶红外光谱(FTIR)，紫外-可见光吸收(UV-vis)，扫描电子显微镜(SEM)，差热分析(TG-DSC)等手段考察酸的种类、温度、酸的浓度等水热因素对负载TiO2晶型的影响。同时将制备的金红石型TiO2复合颗粒添加进尼龙1010，考察其对尼龙1010结晶和抗光老化的影响。实验主要内容和结论如下：（1）在200℃水热条件下，硝酸、盐酸浓度为0.6mol/L、0.8mol/L和1mol/L时，随着酸浓度的增大，金红石型TiO2比例逐渐增大，锐钛矿型TiO2的比例减少。且在相同酸浓度下，盐酸比硝酸更有利于金红石型TiO2的形成。（2）经过对酸的种类、温度、酸的浓度等水热因素的考察，发现盐酸浓度为1mol/L，水热温度为120℃时，高岭土表面负载的TiO2几乎完全呈金红石型，紫外吸收效果最佳。（3）经热分析发现，金红石型TiO2/高岭土复合颗粒和高岭土分别填充尼龙1010，均使得尼龙结晶温度升高，结晶度增大;偏光显微镜观察的结果表明，随着两种颗粒加入比例不断提高，尼龙的晶粒逐渐细化。其中负载TiO2的尼龙晶粒细化更为明显。（4）750h老化后，高岭土填充尼龙复合材料拉伸强度及断裂伸长率的保持率均低于纯尼龙，体积磨损率增幅大于纯尼龙;负载TiO2的高岭土复合颗粒填充尼龙后的复合材料拉伸强度及断裂伸长率保持率均高于纯尼龙，体积磨损率增幅小于纯尼龙。结合红外光谱分析可知，金红石型TiO2/高岭土复合颗粒可降低紫外光对尼龙基体的破坏。

关键词：高岭土尼龙1010 二氧化钛结晶紫外老化

质子导体BZYO电解质的制备和掺杂改性的研究

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质子导体BZYO电解质的制备和掺杂改性的研究

作者：陈铠炀中国矿业大学

学位级别：硕士

本文通过浸渍法、溶胶凝胶法制备出两种Y掺杂BaZrO电解质,它们对比在成相温度,微观形貌,烧结活性以及电解质性能上的差别。随后通过两种不同合成路径的浸渍法制备出Ni元素掺杂的BZYO电解质,并对Ni元素掺杂过后,该电解质的烧结活性和离... 详细信息

本文通过浸渍法、溶胶凝胶法制备出两种Y掺杂BaZrO电解质,它们对比在成相温度,微观形貌,烧结活性以及电解质性能上的差别。随后通过两种不同合成路径的浸渍法制备出Ni元素掺杂的BZYO电解质,并对Ni元素掺杂过后,该电解质的烧结活性和离子导电能力进行研究。首先通过浸渍法和溶胶凝胶法制备出白色的BaZrYO(BZYO)粉末,通过对比发现,浸渍法制备出的BZYO电解质成相温度低,形貌规则、分散均匀,具有成本低、工艺简单的优点。浸渍法制备的BZYO电解质的相对密度在烧结温度为1550℃时达到89.3%,晶粒尺寸大,得到了致密性良好的电解质。烧结温度的升高提高了电解质的离子导电性能,在烧结温度1550℃,测试温度700℃下测得电导率为0.057 S/cm,此时的晶体活化能为0.446 eV。溶胶凝胶法制备的BZYO电解质晶粒尺寸更小,但具有更好的烧结活性,但由于更大的晶界阻抗,导致电解质欧姆阻抗增大,最大电导率在烧结温度1550℃,测试温度700℃下测得为0.00443 S/cm,此时的晶体活化能为0.6129 eV。为改善BZYO的烧结活性和离子导电性能,并探索一种廉价高效的制备路线,最后通过两种不同合成路径的浸渍法制备了Ni元素掺杂的Ni-BZYO电解质,通过Ni元素的掺杂,Ni-BZYO电解质的烧结活性和致密性有一定程度的提高,但是离子导电性能却略有下降,并且电导率随着Ni元素掺杂量增加而呈现先增后减的趋势。在Ni元素掺杂量0.5 wt%时,电解质致密性最好,电导率最高达0.0202 S/cm,此时晶体活化能为0.4138 eV。对比两种合成路径的浸渍法各项性能表征发现,一步反应的一次浸渍法比二次浸渍法具有更好的致密性和离子导电能力。

关键词：质子导体电解质浸渍工艺金属元素掺杂烧结活性