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类芬顿功能化薄木的构筑与性能研究

类芬顿功能化薄木的构筑与性能研究

作者：徐东年中南林业科技大学

学位级别：硕士

随着水污染问题的日益突出及膜技术在水处理方面的广泛应用,可再生、成本低廉、绿色环保兼具高效处理性能的膜材料是当前膜材料设计追求的目标,也是膜技术工业化应用研究的重点问题。木材作为一种天然的资源,具有廉价易得、绿色环保、... 详细信息

随着水污染问题的日益突出及膜技术在水处理方面的广泛应用,可再生、成本低廉、绿色环保兼具高效处理性能的膜材料是当前膜材料设计追求的目标,也是膜技术工业化应用研究的重点问题。木材作为一种天然的资源,具有廉价易得、绿色环保、加工性好等优点,而由天然木材刨切的薄木作为商业化的家具饰面材料产品本身具有厚度薄、柔韧性好及含特殊的孔结构等特点,是一种十分理想的膜材料。本文以杨木和杉木刨切的薄木为研究对象,首先通过显微观察、扫描电镜观察、BET比表面积分析、力学拉伸测试等方式分析了 2种木材的基本性质及用作过滤膜的可行性,并测试了其对亚甲基蓝的过滤截留性能。其次在以上研究基础上通过水热合成法制备出负载有类芬顿催化剂的薄木膜,通过SEM、XRD、XPS、FTIR、力学拉伸测试等方式表征分析了薄木膜的形貌结构、组成及机械强度,并研究了其催化截留性能,进一步分析了其催化降解机制。主要的研究结论如下:(1)对2种木材薄木的基本性质及用于亚甲基蓝的过滤截留的研究结果表明:杨木和杉木均存在横纵交错的微纳米级的三维孔结构胞腔通道,为流体输送提供了丰富的水传输通道,杨木和杉木在气干态的顺纹拉伸强度分别高于饱水态约1.3倍及1.2-1.9倍,且2种木材均在HCl、HNO3、NaOH溶液中表现出优异的耐腐蚀性。对亚甲基蓝的截留测试发现,树种、薄木厚度及过滤压力均会对亚甲基蓝的截留能力有影响。杨木膜中存在较大孔径的导管通道,其通量比杉木膜高95.7%,对亚甲基蓝的去除能力两者则相差25.8%;膜厚度由0.2 mm增加到0.6 mm时,杨木膜的通量出现84.3%的下降,而杉木膜出现了 98.4%的下降,截留率的提升杨木较小而杉木较大(11.1%);而过滤压力从0.005 MPa增加至0.030 MPa时,两者的通量分别提升了 2.05倍和5.38倍,杨木膜截留率由59.6%降低至43.4%,杉木膜则由95.0%降低至75.9%,显著降低了去除效果。(2)通过水热合成法成功地将纳米二氧化锰固载于薄木上制备出具有类芬顿催化功能的薄木膜。SEM结果表明,处理后的木材仍较好地保持了结构的完整性,且纳米二氧化锰相对均匀地固着在木材的细胞腔表面,主要以纳米线状及颗粒状的固体薄层形式存在。XRD及XPS分析结果表明在生成的二氧化锰中伴随有其他杂质出现。水热处理后获得的二氧化锰/木材膜的强度与对应的杨木膜和杉木膜气干态下分别下降了 11.4%和49.8%,饱水态下分别下降了 55.1%和61.8%,仍具有相对优异的机械强度和良好的弯折性能,可满足应用要求。(3)功能化薄木膜对亚甲基蓝溶液的过滤截留测试结果表明,2种薄木膜对亚甲基蓝染料分子有良好的去除及催化降解性能,反应体系中类芬顿效应有效延缓了膜孔的堵塞、通量衰减快的情况,且树种、薄木膜厚度、高锰酸钾用量、pH、有无H2O2存在均对亚甲基蓝的截留性能有影响。两种功能化薄木膜重复使用5次后,截留率可分别保持在55%和85%以上。结构方面的差异使得二氧化锰/杨木膜和二氧化锰/杉木膜的通量和截留率的大小与素材薄木膜具有类似的趋势;薄木膜厚度由0.2 mm增加至0.6 mm时,二氧化锰/杨木膜的通量由13748.54 L/m2h下降为2090.13 L/m2h,截留率由63.6%提高至84.3%,而二氧化锰/杉木膜的通量由40.88 L/m2h下降为3.18 L/m2h,但其截留率基本保持在95%-98%左右;高锰酸钾的用量由0增加至0.10mol/L时,二氧化锰/杨木膜的通量下降了 47.4%,其截留率(61.9%-63.6%)则基本保持不变,而二氧化锰/杉木膜的通量下降了 96.4%,截留率由87.7%上升至98.7%。研究还发现酸性条件下催化剂易出现脱落,不利于提高截留率。

关键词：薄木过滤膜材料类芬顿功能化催化降解截留率亚甲基蓝

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皮革行业的职业危害

中华预防医学杂志 1991年第1期25卷 41-43页

作者：崔世桂徐东年沈阳市，辽宁省劳动卫生研究所 110005

发达国家对鞣革、制作与修理皮鞋(靴)及革制品厂工人的中毒感染与变态反应性作用、慢性毒作用以及职业性肿瘤的调查研究已历时半个多世纪。国际癌症研究组织(IARC)在1979年1月肯定了制作、修鞋(靴)与肺、膀胱、鼻癌的关系,并探讨了致癌的化

关键词：皮革行业职业危害

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松油醇包覆Cu-Ag复合纳米粉的氧化特性

复合材料学报 2007年第4期24卷 71-75页

作者：孙维民史桂梅徐东年刘正沈阳工业大学理学院沈阳110023 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110023

用气-液两相稳定法制备了Cu-Ag复合纳米粉。并用XRD、HRTEM、DSC-TG、红外光谱、化学分析和氧含量分析等手段研究了粉体的相结构、表面组成、形貌、粒度分布和氧化特性。结果表明,Cu-Ag复合纳米颗粒具有壳核结构,核为纳米Cu-Ag,壳为厚度... 详细信息

用气-液两相稳定法制备了Cu-Ag复合纳米粉。并用XRD、HRTEM、DSC-TG、红外光谱、化学分析和氧含量分析等手段研究了粉体的相结构、表面组成、形貌、粒度分布和氧化特性。结果表明,Cu-Ag复合纳米颗粒具有壳核结构,核为纳米Cu-Ag,壳为厚度10 nm左右的松油醇（C10H18O）分子层和氧化层双层结构,粉体的粒度分布为20-150 nm。在空气中,220℃包覆在Cu-Ag复合纳米粒子表面的松油醇分子开始氧化,进而导致Cu-Ag复合纳米粒子在340℃左右迅速氧化,680℃左右Cu-Ag复合纳米粒子完全氧化。温度低于220℃时,气-液两相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力比气相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力好。

关键词：松油醇稳定化处理 Cu-Ag复合纳米粉壳核结构氧化特性

电弧放电法合成Mg-Mg_2Si-Si复合纳米粉体

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粉末冶金技术 2007年第3期25卷 199-202页

作者：孙维民徐东年郑卓张毅刘正沈阳工业大学理学院沈阳110023 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110023

在SiH4+Ar的混合气氛下用电弧放电法蒸发纯Mg制备了Mg-Mg2Si-Si复合纳米粉体。用XRD、TEM、DSC-TG、氧含量分析等手段对样品进行了分析。结果表明,样品中Mg2Si含量随气氛中SiH4含量(压力)的增加而增加,平均粒度和氧含量随Mg2Si含量增加... 详细信息

在SiH4+Ar的混合气氛下用电弧放电法蒸发纯Mg制备了Mg-Mg2Si-Si复合纳米粉体。用XRD、TEM、DSC-TG、氧含量分析等手段对样品进行了分析。结果表明,样品中Mg2Si含量随气氛中SiH4含量(压力)的增加而增加,平均粒度和氧含量随Mg2Si含量增加而减小。在室温大气条件下,样品中Mg2Si相的含量越高则耐氧化性越好。在空气中,加热到410℃左右复合粉体氧化速率加快,至580℃左右几乎完全氧化。

关键词：电弧放电法 Mg Mg2Si Si 纳米粉氧化特性

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Mg纳米粉的制备及其氧化特性

中国有色金属学报 2007年第3期17卷 402-405页

作者：孙维民徐东年郑卓张毅刘正沈阳工业大学理学院沈阳110023 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110023

分别在Ar、H2+Ar和CH4+Ar混合气氛下,用电弧放电法蒸发纯Mg制备了Mg纳米粉。用XRD、TEM、BET、化学分析、氧含量分析、DSC-TGA等测试手段研究了粉体的相组成、形貌、粒度分布、比表面积和氧化特性等。结果表明:在3种不同气氛条件下制备... 详细信息

分别在Ar、H2+Ar和CH4+Ar混合气氛下,用电弧放电法蒸发纯Mg制备了Mg纳米粉。用XRD、TEM、BET、化学分析、氧含量分析、DSC-TGA等测试手段研究了粉体的相组成、形貌、粒度分布、比表面积和氧化特性等。结果表明:在3种不同气氛条件下制备的纳米粉体的主相是Mg,含有少量MgO,其中在CH4+Ar混合气氛下制备的纳米粉体中还含有2%(质量分数)的C,粒子形貌均为类球形,平均粒度分别为156、195和181nm,比表面积分别为22.12、17.70和19.07m2/g,钝化后氧含量分别为6.9%、7.4%和5.5%;在CH4+Ar混合气氛下制备的样品抗氧化性最好,该样品在空气中加热到约550℃时,全部氧化为MgO。

关键词： Mg纳米粉电弧放电法氧化特性

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Cu纳米粉的制备及其导电性能研究

稀有金属材料与工程 2008年第2期37卷 304-307页

作者：孙维民张毅郑卓徐东年刘正董星龙沈阳工业大学辽宁沈阳110023 大连理工大学辽宁大连116023

用电弧放电法在H2＋Ar混合气氛下同时制备了气相稳定和液相稳定的Cu纳米粉，并用Cu纳米粉配制了导电浆料。用XRD，TEM，DSC-TG，化学分析等手段研究了粉体的相结构、表面组成、形貌、粒度和氧化特性。结果表明：气相稳定和液相稳定的Cu... 详细信息

用电弧放电法在H2＋Ar混合气氛下同时制备了气相稳定和液相稳定的Cu纳米粉，并用Cu纳米粉配制了导电浆料。用XRD，TEM，DSC-TG，化学分析等手段研究了粉体的相结构、表面组成、形貌、粒度和氧化特性。结果表明：气相稳定和液相稳定的Cu纳米颗粒具有壳核结构，核为纳米Cu，壳分别为氧化层和松油醇（C10H18O）分子层；粉体的平均粒度分别为80nm和70nm；在空气中，包覆在Cu纳米粒子表面的松油醇分子在190℃左右基本脱附和分解；Cu纳米粉导电浆料在烧结温度180～200℃、保温时间60～70min、真空度1133Pa条件下可获得电阻率为（2．12-5．82）×10^-4Ω·cm的导电膜。

关键词：电弧放电法 Cu纳米粉壳核结构导电性能

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Ni纳米粉体的氧化特性和磁性研究

材料热处理学报 2007年第5期28卷 6-9页

作者：孙维民郑卓徐东年刘正董星龙沈阳工业大学理学院辽宁沈阳110023 沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110023 大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116023

在CH4+H2+Ar的混合气氛下,用电弧放电法蒸发纯Ni制备了Ni纳米粉体,并对粉体进行了分析。结果表明,在CH4+H2+Ar的混合气氛下制备的粉体形貌接近类球形,平均粒度20nm,粒子具有核壳结构,核为Ni,壳为3 nm左右的碳膜。在CH4+H2+Ar气氛下制备... 详细信息

在CH4+H2+Ar的混合气氛下,用电弧放电法蒸发纯Ni制备了Ni纳米粉体,并对粉体进行了分析。结果表明,在CH4+H2+Ar的混合气氛下制备的粉体形貌接近类球形,平均粒度20nm,粒子具有核壳结构,核为Ni,壳为3 nm左右的碳膜。在CH4+H2+Ar气氛下制备的粉体抗氧化性比在H2+Ar气氛下制备的强,饱和磁化强度比在纯CH4气氛下制备的大。

关键词： Ni 纳米粉体核壳结构氧化特性磁性

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沙浴热处理杉木及其物理力学性能研究

林产工业 2021年第7期58卷 69-73+79页

作者：徐东年李召召苌姗姗李婷胡进波袁剑英中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南桃花江竹材科技股份有限公司广西壮族自治区国有高峰林场

以杉木为材料,通过沙浴和气相介质进行热处理,检测其炭化木材物理、力学性能和颜色等,借助XRD和FTIR分析不同热处理方法致木材性能差异的原因,以期探索沙浴炭化木材的可能性。结果表明:当热处理温度和时间相同时,沙浴热处理试件尺寸稳... 详细信息

以杉木为材料,通过沙浴和气相介质进行热处理,检测其炭化木材物理、力学性能和颜色等,借助XRD和FTIR分析不同热处理方法致木材性能差异的原因,以期探索沙浴炭化木材的可能性。结果表明:当热处理温度和时间相同时,沙浴热处理试件尺寸稳定性高于气相介质热处理;处理温度为220℃,时间4 h时,两种介质处理试件的尺寸稳定性均达到了最好状态,其中气相介质热处理杉木弦向线湿胀率最小为1.885%,比未处理材降低35.45%,沙浴热改性处理杉木弦向线湿胀率最小为1.923%,比未处理材降低36.16%。沙浴热改性处理杉木木材强度折损较气相介质热改性处理材更多。热处理温度和时间相同时,气相介质处理材颜色变化小于沙浴热改性处理材。热改性处理导致杉木材结晶特性和三素成分发生变化,其中沙浴热处理导致杉木材中半纤维素发生明显降解。

关键词：杉木沙浴热处理物理力学性能木材颜色半纤维素

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不要喊得响做得不响