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钢渣制备多孔陶瓷及环境工程中的应用特性

陶瓷 2024年第7期 107-111页

作者：马欣彤杨春娣宋少花宋晓乔马小鹏西安建筑科技大学华清学院西安710043 中国建材咸阳陶瓷研究设计院有限公司陕西咸阳712099

笔者利用钢渣、含钛高炉渣作为二次资源原料,适当配合黏土、页岩渣、粉煤灰、石英、长石等组成基础配方,以碳化硅、白云石、稻壳灰或利用钢渣中的氧化铁为成孔剂,添加助熔剂和成孔稳定剂后,成功制备出用于墙体隔热保温和吸声多孔陶瓷材... 详细信息

笔者利用钢渣、含钛高炉渣作为二次资源原料,适当配合黏土、页岩渣、粉煤灰、石英、长石等组成基础配方,以碳化硅、白云石、稻壳灰或利用钢渣中的氧化铁为成孔剂,添加助熔剂和成孔稳定剂后,成功制备出用于墙体隔热保温和吸声多孔陶瓷材料,并介绍了实验方法和样品性能参数,论述了多孔陶瓷材料在环境工程中的应用特性,展望了今后的发展路径。

关键词：钢渣多孔陶瓷成孔剂孔隙率抗压强度平均吸声系数

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赤泥质多孔陶瓷及水处理应用

陶瓷 2024年第2期 45-47,52页

作者：马欣彤杨春娣宋少花宋晓乔马小鹏西安建筑科技大学华清学院西安710043 咸阳陶瓷研究设计院有限公司陕西咸阳712099

赤泥是从铝土矿中提取氧化铝后产生的工业残渣。随着铝工业的迅速发展,赤泥数量日渐增多,堆存量也越来越大,亟需资源化利用。笔者介绍了我国赤泥的基本概况,给出了赤泥的化学成分、矿物组成和物理性能,重点介绍了利用赤泥研制多孔轻质... 详细信息

赤泥是从铝土矿中提取氧化铝后产生的工业残渣。随着铝工业的迅速发展,赤泥数量日渐增多,堆存量也越来越大,亟需资源化利用。笔者介绍了我国赤泥的基本概况,给出了赤泥的化学成分、矿物组成和物理性能,重点介绍了利用赤泥研制多孔轻质保温砖、轻质陶粒、多孔吸附过滤料、墙体材料等在水处理领域的应用,为赤泥的资源化利用提供了新的用途。

关键词：赤泥特性多孔陶瓷滤料水处理

曝气生物滤池中曝气方式对污水处理效率的影响研究

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曝气生物滤池中曝气方式对污水处理效率的影响研究

作者：杨春娣西安理工大学

学位级别：硕士

曝气生物滤池(BAF)工艺是一种新型的污水处理工艺,国内外学者对曝气生物滤池的研究在曝气生物滤池的影响因素如水温、水质、pH值等方面取得了一定的进展和共识,但有关曝气生物滤池中气液两相流的运动机理等方面的问题还有待进一步研究... 详细信息

曝气生物滤池(BAF)工艺是一种新型的污水处理工艺,国内外学者对曝气生物滤池的研究在曝气生物滤池的影响因素如水温、水质、pH值等方面取得了一定的进展和共识,但有关曝气生物滤池中气液两相流的运动机理等方面的问题还有待进一步研究现阶段由于技术条件的限制都未能全面阐述与气液两相流运动有关的溶解氧的分布规律,在曝气生物滤池的实际应用中需要这方面的理论指导,因此实验研究和测量气液两相流场非常重要。本文从两相流的主要参数测量入手,采用数值模拟及实际的污水处理实验相结合的方法研究曝气生物滤池中不同曝气方式对生活污水处理效率的影响。数值模拟的结果得到了不同曝气方式下气液两相流的流场及两相流中气液两相的分布情况。本文设计了一套曝气生物滤池的实验模型装置,采用粒子图像测速技术对装置中不同状态的流场进行了测量,获得了不同流动状态下装置中的气泡平均速度。再利用所得的气泡速度及已知的参数作为边界条件,模拟得到不同曝气条件下的气液两相流速分布。将模拟的各种曝气状态应用到实际的污水处理中,在固定的时间点测定处理中的污水的COD指标,验证数值模拟的结论。实验最终得出几种曝气方式中的最优形式,为曝气生物滤池实际应用中曝气方式的确定提供理论依据。本文得到结论主要有:(1)研究两相流运动特征可以从实验研究两相流主要参数入手,采用粒子图像测速技术可得到具体的参数值,为数值模拟提供边界条件。(2)FLUENT软件模拟出不同状态下的气液两相流场,分析模拟结果得出的结论与实际的实验一致。(3)对于曝气孔径、气流速度、水深纵横比三种因素,改变其中任一种因素都会引起流场中的气泡体积、气相分布等的变化。(4)在本实验条件下,当水深纵横比h/w=1,曝气孔径最小d=0.6mm,气流速度最大v=0.3m/s,模拟的气液两相流场中气相分布最均匀,两相流紊动强度较大,气液混合最充分,曝气方式为最优。

关键词：曝气生物滤池气液两相流实验研究数值模拟

铝基金属间化合物电子结构和力学性质的第一性原理研究

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铝基金属间化合物电子结构和力学性质的第一性原理研究

作者：杨春娣湘潭大学

学位级别：硕士

铝基金属间化合物有诸多优异的性能如低密度、高的比强度、优异的抗氧化和耐腐蚀性,在航空航天、国防军工及日常生活用品中得到广泛的应用。近年来的大量研究表明,电子结构决定材料的力学性质。考虑实验条件的限制如实验方法上的缺陷、... 详细信息

铝基金属间化合物有诸多优异的性能如低密度、高的比强度、优异的抗氧化和耐腐蚀性,在航空航天、国防军工及日常生活用品中得到广泛的应用。近年来的大量研究表明,电子结构决定材料的力学性质。考虑实验条件的限制如实验方法上的缺陷、实验设备的昂贵,实验操作的复杂性,这些因素使得测试结果不准确,实验上对铝基金属间化合物的研究较少,从电子层次上对铝基金属间化合物的力学性质进行研究则更少。而在原子、电子尺度上基于密度泛函理论的第一性原理方法能准确地预测物质的各种性质。本论文运用了基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了铝基金属间化合物的晶体结构、电子结构和力学性质。论文主要分为两部分:第一部分详细分析了Al-Cu金属间化合物的电子结构及力学性质之间的关系;第二部分研究了点缺陷对立方结构铝基金属间化合物电子结构和力学性质的影响。具体内容如下: 1.基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了铝铜系列中几种重要金属间化合物(Al2Cu、Al3Cu2和AlCu3)的晶体结构和电子结构。通过计算它们的表面电子功函数、延展性、电子态密度和电荷密度,定性地解释了其延展性的差异。并进一步探讨了合金电子结构与延展性之间的关系,特别是电子功函数同合金材料脆性或延展性之间的关系。结果发现:延展性随着金属间化合物电子功函数的增加而减小,除了AlCu3。这主要归因于电荷的转移,一方面由于铜的电负性大于铝的电负性,在原子弛豫的时候,会使原子从电负性小向电负性大的铜原子移动,从而引起电荷分布的变化,电荷分布的变化又引起表面偶极子势的增加,因而使得电子功函数增加;另一方面材料的力学性能由电荷密度分布的均匀性和对称性来决定,对称性越好,说明材料的可塑性越好。 2.基于第一性原理研究点缺陷对立方结构铝基合金电子结构和力学性质的影响。计算了空位下的晶格常数和平衡体积,发现计算得到的平衡晶格常数与实验值吻合较好;点缺陷形成能的计算表明AlCu3比AlNi3更易形成空位;形成能和结合能的研究表明Al7Cu24和Al7Ni24具有较好的结构稳定性和延展性;杨氏模量、切变模量、泊松比和各向异性因子等力学参量的计算发现,对于空位结构计算得到的晶格常数和弹性常数与已报道的实验及计算值相吻合,Al7Cu24和Al7Ni24满足立方结构机械稳定性条件;态密度和电荷密度合理地解释了空位对合金的结构稳定性和力学性质的影响。

关键词：铝铜金属间化合物空位缺陷形成能弹性常数密度泛函理论

基于虚拟仿真的“新工科”实践教学改革——以《污水厂课程设计》为例

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河南建材 2023年第3期 66-68页

作者：杨春娣侯芹芹王春茹宋少花西安建筑科技大学华清学院 710043

污水厂课程设计是给排水专业学生一门重要的理论与实践课程。为适应“新工科”背景下本专业工程人才的培养需求,以“贴近实际,提升能力”为原则,对本课程的选题内容、教学方式、教学手段,考核方式等方面进行教学改革。实践表明,改革后... 详细信息

污水厂课程设计是给排水专业学生一门重要的理论与实践课程。为适应“新工科”背景下本专业工程人才的培养需求,以“贴近实际,提升能力”为原则,对本课程的选题内容、教学方式、教学手段,考核方式等方面进行教学改革。实践表明,改革后的教学模式,能更好的服务于培养学生的综合实践能力和独立创新能力,符合应用型人才的培养需求。

关键词：新工科需求导向虚拟仿真教学改革

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BAF中多相流运动与处理效能关系的研究

环境科学与技术 2010年第1期33卷 27-30页

作者：杨春娣马腾程文绍兴文理学院元培学院浙江绍兴312000 西安交通大学多相流国家重点实验室陕西西安710049

曝气生物滤池(BAF)是近年来发展的一种新型污水处理技术,它具有工艺简单、占地节省、有机负荷与水力负荷高、投资较少等优点,特别适用于我国资金短缺的中小城镇分散型污水的处理。文章采用数值模拟与实验分析的方法研究前人较少涉及的BA... 详细信息

曝气生物滤池(BAF)是近年来发展的一种新型污水处理技术,它具有工艺简单、占地节省、有机负荷与水力负荷高、投资较少等优点,特别适用于我国资金短缺的中小城镇分散型污水的处理。文章采用数值模拟与实验分析的方法研究前人较少涉及的BAF中气液两相流的相关规律,揭示流场形态与溶解氧的关系,并分析对反应器处理效能的影响。实验结果表明,纵横比、气体流速、曝气孔径三种因素均能改变流场形态,并且单位体积内气泡数量多、漩涡结构发展充分、气液两相混合充分的流场能使得污水处理效率得到提升。

关键词：曝气生物滤池气液两相流流场数值模拟

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TOT污泥的制备及其性能研究

河南建材 2023年第7期 19-21页

作者：杨春娣蹇骐蔚冯相瑜袁敏费科张佳玮西安建筑科技大学华清学院 710043

污泥“三化”处理仍是产业难点,文章在实地调研的基础上研究污泥资源化利用的新方案:采用好氧腐熟、厌氧发酵、化学固定对污水厂原生污泥进行稳定化处理获得TOT(Totipotency)污泥初泥;在基质中添加有机质、无机质、保水剂等改善初泥的性... 详细信息

污泥“三化”处理仍是产业难点,文章在实地调研的基础上研究污泥资源化利用的新方案:采用好氧腐熟、厌氧发酵、化学固定对污水厂原生污泥进行稳定化处理获得TOT(Totipotency)污泥初泥;在基质中添加有机质、无机质、保水剂等改善初泥的性能,得到TOT污泥基质产品;最终通过污泥指标监测、比对国家污泥资源化利用标准和实际的育苗试验,验证TOT污泥产品的安全稳定性和对植物生长的促进作用。

关键词：污泥基质稳定化处理指标监测育苗试验

TiO/膨润土复合光催化材料协同Fenton反应去除景观水中多环芳烃——以西安护城河为例

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化工新型材料 2021年

作者：杨春娣王文文周婉姣高玉梅杨幸西安建筑科技大学华清学院土木工程学院

以Na基膨润土和TiO为原料制备复合光催化材料，借助SEM、XRD技术对材料进行表征，再将其应用到Fenton-紫外协同催化体系中去除水中的多环芳烃。在研究催化剂投加量、搅拌方式、Fenton投加量等单因素的影响的基础上进行正交试验，结果表... 详细信息

以Na基膨润土和TiO为原料制备复合光催化材料，借助SEM、XRD技术对材料进行表征，再将其应用到Fenton-紫外协同催化体系中去除水中的多环芳烃。在研究催化剂投加量、搅拌方式、Fenton投加量等单因素的影响的基础上进行正交试验，结果表明：协同催化体系对PAHs的去除率大于普通TiO光催化；室温条件下磁力搅拌、紫外光照射3h，复合催化材料投加量1.8g，Fenton投加30mL时，协同催化体系对PAHs的去除效果最高为94%。

关键词：多环芳烃复合光催化材料制备协同去除

基于基础学科的创新型人才培养模式探究——以大学化学实验课程为例

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云南化工 2022年第11期49卷 112-115页

作者：侯芹芹杨春娣邹佩李妮张蕊西安建筑科技大学华清学院陕西西安710043

为提高独立学院的人才培养质量,西安建筑科技大学华清学院以科研创新为驱动引擎,以基础学科竞赛为主要抓手,努力凝练独立学院人才培养特色。通过依托《大学化学实验》课程,构建“互联网+四维实践”教学模式,逐步探索出符合学生特点,适... 详细信息

为提高独立学院的人才培养质量,西安建筑科技大学华清学院以科研创新为驱动引擎,以基础学科竞赛为主要抓手,努力凝练独立学院人才培养特色。通过依托《大学化学实验》课程,构建“互联网+四维实践”教学模式,逐步探索出符合学生特点,适应国家发展要求和社会人才需求的以数学、化学等基础学科为起点,以科研创新为核心,兼顾能力提升和成果固化的人才培养模式。

关键词：基础学科人才培养教学模式