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木质纤维素/膨润土纳米复合材料的制备及性能研究

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木质纤维素/膨润土纳米复合材料的制备及性能研究

作者：庞方亮内蒙古农业大学

学位级别：硕士

本论文分别以木质纤维素、膨润土为主要研究对象,讨论其对阳离子染料-亚甲基蓝和阴离子染料-刚果红的吸附性能,并在此基础上制备了木质纤维素/膨润土纳米复合材料和羧甲基纤维素/膨润土纳米复合材料,通过吸附染料性能和FT-IR、SEM、XRD... 详细信息

本论文分别以木质纤维素、膨润土为主要研究对象,讨论其对阳离子染料-亚甲基蓝和阴离子染料-刚果红的吸附性能,并在此基础上制备了木质纤维素/膨润土纳米复合材料和羧甲基纤维素/膨润土纳米复合材料,通过吸附染料性能和FT-IR、SEM、XRD、TEM、TGA手段揭示复合材料结构特性。本论文研究结论归纳如下: 1.研究了吸附条件（吸附时间、染料的初始浓度、染料溶液的pH值、染料溶液温度）对木质纤维素、膨润土吸附亚甲基蓝和刚果红的影响,确定了木质纤维素和膨润土吸附染料的条件。木质纤维素吸附亚甲基蓝条件:平衡时间为300 min,吸附饱和浓度为180 mg/L,染料溶液pH值在碱性条件下（8～12）有利于亚甲基蓝染料的吸附,适宜升温有利于吸附的进行,吸附量可达到32mg/g;木质纤维素吸附刚果红条件:平衡时间为300min,吸附饱和浓度为200mg/L,染料溶液pH值为5时有利于刚果红染料的吸附,适度升温有利于吸附的进行,吸附量可达到34mg/g。膨润土吸附亚甲基蓝条件:吸附时间为150 min,吸附饱和浓度为1400mg/L,亚甲基蓝溶液的酸碱性在pH为8～12时利于膨润土吸附亚甲基蓝,40℃以后吸附量不再增加,吸附量可达300mg/g;钠基膨润土吸附刚果红条件:吸附时间350 min,刚果红浓度250mg/L,pH为5时利于吸附刚果红,50℃时吸附量达到最高,吸附量为52mg/g。 2.通过正交试验法,运用正交表L9（34）确定投料比、氢氧化钠浓度、反应温度、反应时间对纳米复合材料性能影响的主次顺序。结果表明:反应温度为50℃,反应时间2h,木质纤维素与膨润土的质量投料比为1:1,氢氧化钠浓度为10%时,制备成的纳米复合材料具有较高的吸附性能,对亚甲基蓝和刚果红的吸附量分别可以达到178、51mg/g。纳米复合材料对染料的吸附等温线复合Langmuir等温线,说明复合材料吸附属于单分子层吸附;FTIR,XRD,TEM,SEM,TGA表征显示,木质纤维素分子已经进入膨润土层间之间,形成了剥离型纳米复合材料,热稳定性试验显示纳米复合材料在331℃时失重率为31%,相对于木质纤维素在301℃时失重率为61%时有很大程度的提高。 3.羧甲基纤维素和膨润土通过溶液插层法制备羧甲基纤维素/膨润土纳米复合材料。在羧甲基纤维素溶液pH值为8,反应温度60℃,反应时间6 h,羧甲基纤维素和膨润土的质量比为2.67:5时,制备的纳米复合材料具有较高的有机化程度,可达到18%,有机化程度的增加有利于吸附量的增大。纳米复合材料对亚甲基蓝和刚果红的吸附量分别为368、72mg/g。各种表征结果显示,羧甲基纤维素/膨润土纳米复合材料形成插层–剥离型纳米结构。羧甲基纤维素和膨润土纳米复合材料表现出优异的水分散性,良好的沉降性能,是一种良好的吸附剂。

关键词：膨润土木质纤维素纳米复合材料吸附染料

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木质纤维素-蒙脱土纳米复合材料的制备

功能高分子学报 2010年第1期23卷 103-108页

作者：王丽庞方亮王爱勤内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院呼和浩特010018 中国科学院兰州化学物理研究所兰州730000

采用插层复合方法在碱性水溶液中制备了木质纤维素-蒙脱土纳米复合材料,并分析了反应温度、反应时间、木质纤维素与蒙脱土的质量比等因素对纳米复合材料有机化程度的影响,用FT-IR、XRD、TEM、SEM等方法对纳米复合材料的结构进行了表征... 详细信息

采用插层复合方法在碱性水溶液中制备了木质纤维素-蒙脱土纳米复合材料,并分析了反应温度、反应时间、木质纤维素与蒙脱土的质量比等因素对纳米复合材料有机化程度的影响,用FT-IR、XRD、TEM、SEM等方法对纳米复合材料的结构进行了表征。结果表明:蒙脱土片层结构在反应过程中被撑开,木质纤维素分散在其中,形成插层-剥离型纳米复合材料,其热稳定性较木质纤维素有了较大提高。

关键词：木质纤维素蒙脱土插层复合法纳米复合材料有机化程度

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废旧刨花与废旧纤维的水泥水化特性

西北林学院学报 2010年第2期25卷 156-159,166页

作者：韩淑伟庞方亮孙照斌河北农业大学林学院河北保定071000 内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院内蒙古呼和浩特010018

对废旧刨花、废旧纤维、新鲜刨花三者的水泥水化特性进行了试验和分析。结果表明,预处理可明显改善木质材料与水泥亲和性,从阻凝系数和水化时间看,其作用效果依次为1%NaOH、热水、冷水;材料特性对水泥水化特性有影响,从阻凝系数和水化... 详细信息

对废旧刨花、废旧纤维、新鲜刨花三者的水泥水化特性进行了试验和分析。结果表明,预处理可明显改善木质材料与水泥亲和性,从阻凝系数和水化时间看,其作用效果依次为1%NaOH、热水、冷水;材料特性对水泥水化特性有影响,从阻凝系数和水化时间看,新鲜刨花对水泥-木质材料混合物的阻凝系数最小,到达最高水化温度时间最短,其次是废旧纤维,废旧刨花最后;经过预处理的木质材料,其水泥水化适合系数都大于68%,都适合半干法生产水泥复合板。

关键词：废旧刨花废旧纤维水泥水化特性

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钠基蒙脱土对亚甲基蓝的吸附和解吸研究

化工环保 2011年第4期31卷 357-360页

作者：赵亚红庞方亮王丽王爱勤内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院内蒙古呼和浩特010018 中国科学院兰州化学物理研究所甘肃兰州730000

采用正交实验方法,确定了钠基蒙脱土吸附亚甲基蓝染料的最佳吸附条件。采用试剂再生法、超声波法、高温焙烧法、氢氧化钠-高温焙烧结合法对钠基蒙脱土吸附亚甲基蓝进行解吸。用扫描电子显微镜照片和红外光谱对吸附前后的钠基蒙脱土的结... 详细信息

采用正交实验方法,确定了钠基蒙脱土吸附亚甲基蓝染料的最佳吸附条件。采用试剂再生法、超声波法、高温焙烧法、氢氧化钠-高温焙烧结合法对钠基蒙脱土吸附亚甲基蓝进行解吸。用扫描电子显微镜照片和红外光谱对吸附前后的钠基蒙脱土的结构进行表征。实验结果表明:在亚甲基蓝溶液pH为10、吸附温度为60°C、亚甲基蓝质量浓度为1 300 mg/L、吸附时间为6 h时,钠基蒙脱土对亚甲基蓝的吸附量可高达412 mg/g;氢氧化钠-高温焙烧结合法对钠基蒙脱土的解吸效果最好,但吸附前后,钠基蒙脱土的结构发生明显变化。

关键词：钠基蒙脱土亚甲基蓝吸附解吸废水处理

废旧人造板及其制品回收利用存在问题和政策措施探讨

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废旧人造板及其制品回收利用存在问题和政策措施探讨

第七届全国人造板工业发展研讨会

作者：孙照斌寇建良庞方亮河北农业大学林学院木材科学与工程系

根据对河北省废旧木质材料回收利用的调查结果,对废旧人造板及其制品回收利用存在问题,解决废旧人造板其制品回收利用的政策和措施建议进行了初步探讨,以期为我国废旧人造板的循环利用提供有益参.考。

关键词：废旧人造板回收利用问题政策和措施

来源： cnki会议评论

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废弃一次性筷子制作复合胶合板工艺研究

林业机械与木工设备 2011年第8期39卷 33-35页

作者：王新建庞方亮赵紫剑孙照斌河北农业大学林学院河北保定071000

采用废弃一次性筷子和胶合板单板制备复合板,对其制备工艺进行了初步研究。试验制备的三层和五层结构复合板性能均可达到细木工板的标准要求。

关键词：筷子单板细木工板工艺

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废旧实木类木材回收利用途径探讨

中国人造板 2008年第1期15卷 9-11,38页

作者：孙照斌田芸庞方亮河北农业大学林学院河北保定071000 河北农业大学图书馆河北保定071000

根据对河北省废旧木材回收利用的调查结果,对废旧实木类木材的利用途径和存在问题进行了探讨。目前河北省废旧实木类木材回收利用的产业链已经自发初步形成,废旧实木类木材主要是用来制作细木工板的芯条,或用来制造木质家具、实木制品... 详细信息

根据对河北省废旧木材回收利用的调查结果,对废旧实木类木材的利用途径和存在问题进行了探讨。目前河北省废旧实木类木材回收利用的产业链已经自发初步形成,废旧实木类木材主要是用来制作细木工板的芯条,或用来制造木质家具、实木制品、包装材料和建筑构件等。

关键词：废旧实木木材实木回收利用途径

基于纤维取向分布图像处理技术的短纤维增强聚合物基复合材料力学性能预测方法

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复合材料学报 2024年第9期41卷 4826-4836页

作者：管涛李元庆郭方亮付绍云重庆大学航空航天学院

短纤维增强聚合物基复合材料(Short fiber reinforced polymer composites,SFRPC)具有复杂的细观结构，掌握纤维取向分布(Fiber orientation distribution,FOD)规律是短纤维复合材料力学建模的前提。然而，由于纤维取向统计需要收集大... 详细信息

短纤维增强聚合物基复合材料(Short fiber reinforced polymer composites,SFRPC)具有复杂的细观结构，掌握纤维取向分布(Fiber orientation distribution,FOD)规律是短纤维复合材料力学建模的前提。然而，由于纤维取向统计需要收集大量的纤维信息，通过传统手动标注读取显微图像的方式人工成本高且耗时长，统计效率与精度均难以保证。本文利用图像分析算法捕获纤维截面几何特征，发展了相应的纤维取向分布图像处理技术，实现了FOD信息的快速统计。探究了图像分析算法中关键参数的合理取值范围，并针对挤出注塑成型工艺制备的短玻纤增强和短碳纤增强聚醚酰亚胺复合材料(SGF/PEI和SCF/PEI)进行微观结构表征，将统计的纤维状态信息传递至类层合板(Laminate analogy approach,LAA)与Fu-Lauke模型框架，进而预测了不同体积分数下两种复合材料的模量与强度，预测结果与有限元模拟结果、拉伸试验测试结果均吻合良好。本文将纤维取向分布图像处理技术与复合材料力学性能预测方法相结合，有助于更高效准确地理解短纤维增强复合材料的构效关系，对于复合材料结构设计具有较高的指导作用。

关键词：热塑性聚合物注塑成型短纤维增强复合材料纤维取向力学性能

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不同电压等级输电线路同塔架设的仿真分析

长沙电力学院学报（自然科学版） 2006年第1期21卷 18-21页

作者：蓝信军庞方亮陈葛松南方电网深圳供电局广东深圳518001 株洲县电业局湖南株洲412100 中国电力科学研究院北京100085

对深圳220 kV鹏新线/110 kV华昌线采用不同电压等级多回输电线路同塔架设进行研究,建立仿真分析模型,分析了继电保护、过电压、相邻线路之间的电磁感应和潜供电流等,提出相应的安全防护措施,认为不同电压等级多回路输电线路共塔架设方... 详细信息

对深圳220 kV鹏新线/110 kV华昌线采用不同电压等级多回输电线路同塔架设进行研究,建立仿真分析模型,分析了继电保护、过电压、相邻线路之间的电磁感应和潜供电流等,提出相应的安全防护措施,认为不同电压等级多回路输电线路共塔架设方案是可行的.

关键词：多回路同塔架设输电线路电磁暂态继电保护