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纳米纤维素基阻燃材料的制备及其应用进展

精细化工 2024年第5期41卷 951-959页

作者：张玉彤刘云董朝红张鑫磊许婷婷李向荣张开涛青岛大学纺织服装学院山东青岛266000 生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室山东青岛266000 山东中康国创先进印染技术研究院有限公司山东泰安271099

纳米纤维素作为一种新兴的生物基纳米材料,具有优良的机械性能、表面化学可修饰性等特性,在很多应用领域具有较大的应用潜力。然而,纳米纤维素的高度易燃性在很大程度上限制了其应用,因此,如何提高纳米纤维素材料的阻燃性对拓展其应用... 详细信息

纳米纤维素作为一种新兴的生物基纳米材料,具有优良的机械性能、表面化学可修饰性等特性,在很多应用领域具有较大的应用潜力。然而,纳米纤维素的高度易燃性在很大程度上限制了其应用,因此,如何提高纳米纤维素材料的阻燃性对拓展其应用具有重要意义。该文介绍了常见的构建阻燃型纳米纤维素材料的方法,重点综述了本征阻燃纳米纤维素材料的制备和添加型纳米纤维素基阻燃复合材料的制备;对阻燃型纳米纤维素基材料的几种主要类型(包括膜、气凝胶、长丝等)及其应用进行了总结;最后,对纳米纤维素阻燃改性等方面的未来发展方向进行了展望。

关键词：纳米纤维素阻燃性制备分类应用

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循环荷载作用下含水合物粉细砂的残余变形

中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 126-132页

作者：孙宏鑫张安王栋马慧龙中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100

本文针对不同饱和度和不同围压水平的含水合物粉细砂进行了一系列不排水循环三轴剪切试验,研究了轴向应变和孔隙水压力的发展,分析了影响含水合物粉细砂残余应变的主要因素:循环应力比、有效围压和水合物饱和度。在Monismith公式的基础... 详细信息

本文针对不同饱和度和不同围压水平的含水合物粉细砂进行了一系列不排水循环三轴剪切试验,研究了轴向应变和孔隙水压力的发展,分析了影响含水合物粉细砂残余应变的主要因素:循环应力比、有效围压和水合物饱和度。在Monismith公式的基础上,提出了一种新的经验公式,能够预测循环荷载作用下含水合物粉细砂的残余变形,预测结果与实验结果的对比表明该经验公式具有良好的适用性。

关键词：甲烷水合物三轴试验循环荷载残余变形循环应力比

富咪唑型多孔左旋聚乳酸纳米纤维膜制备及其双重净水性能

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纺织学报 2024年第8期45卷 116-126页

作者：闫迪王雪芳谭文萍高国金明津法宁新青岛大学纺织服装学院山东青岛266071 青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院山东青岛266071 山东省特型非织造材料工程研究中心山东青岛266071 生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室山东青岛266071

为开发具有油水分离和吸附重金属离子双重功能的新型膜材料,利用静电纺丝技术制备左旋聚乳酸(PLLA)纳米纤维膜,再依次采用溶剂诱导结晶和1-(3-氨基丙基)咪唑(API)修饰改性得到富咪唑型多孔PLLA纳米纤维膜,并对其微观形貌、化学基团构成... 详细信息

为开发具有油水分离和吸附重金属离子双重功能的新型膜材料,利用静电纺丝技术制备左旋聚乳酸(PLLA)纳米纤维膜,再依次采用溶剂诱导结晶和1-(3-氨基丙基)咪唑(API)修饰改性得到富咪唑型多孔PLLA纳米纤维膜,并对其微观形貌、化学基团构成、力学性能和润湿性能进行测试与表征,研究了该纳米纤维膜的油水分离性能和对铜离子的吸附性能。结果表明:当丙酮与水体积比为10∶1、丙酮/水混合溶液用量为0.4 mL/(mg纤维)、处理时间为150 s时,溶剂诱导结晶处理所得PLLA纳米纤维膜中多孔纤维的形貌最佳;API修饰改性并未对多孔纤维的形貌和直径产生过多影响,改性后PLLA纳米纤维膜表面出现的咪唑和酰胺基团能够有效改善其润湿性能,使静态水接触角下降了15.6°;与未改性PLLA纳米纤维膜相比,所制得富咪唑型多孔PLLA纳米纤维膜的脆性有所增加,但其断裂强度仍能达到未改性的PLLA纳米纤维膜断裂强度的96.6%,整体力学性能保持良好;利用该纳米纤维膜可实现有效油水分离,分离通量为1044.9 L/(m^(2)·h),分离效率可达99.1%,且其对铜离子吸附性能良好,在pH值为6的铜离子溶液中接触24 h后,对铜离子吸附量可达41.46 mg/g。

关键词：左旋聚乳酸多孔纤维咪唑改性油水分离重金属离子吸附静电纺丝污水处理

垃圾焚烧典型工段灰/渣理化特性及环境风险性

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化工进展 2024年第8期43卷 4714-4725页

作者：尹俊权吴寅凯李卫华孙英杰张闻轩张庆建马晓腾卞荣星王华伟青岛理工大学环境与市政工程学院青岛市固体废物污染控制与资源化工程研究中心山东青岛266520 中国环境科学研究院国家环境保护危险废物鉴别与风险控制重点实验室北京100012

研究了垃圾焚烧典型工段5种灰/渣样品(余热锅炉灰/渣S1、半干法脱酸灰S2、布袋除尘灰S3、飞灰原灰S4和螯合剂稳定化飞灰S5)的表观特征、化学特性和浸出特性,并评估了灰/渣样品赋存重金属的环境风险。结果表明:S1呈现与其他灰样显著的表... 详细信息

研究了垃圾焚烧典型工段5种灰/渣样品(余热锅炉灰/渣S1、半干法脱酸灰S2、布袋除尘灰S3、飞灰原灰S4和螯合剂稳定化飞灰S5)的表观特征、化学特性和浸出特性,并评估了灰/渣样品赋存重金属的环境风险。结果表明:S1呈现与其他灰样显著的表观特征差异,其表观颜色泛黄,颗粒大小不均,Si、Al含量较高,可资源化利用潜力较大;S3可溶性氯盐、高毒性重金属(Pb、Cd)含量较高,可进行单独脱氯、解毒处理;S5粒径级配在7~20μm和40~120μm存在两处波峰,其稳定化效果存在一定缺陷。S1赋存Cr(4.45%)和S3赋存Pb(3.04%)、Cd(4.28%)的可交换态和碳酸盐结合态占比相对较高,表明其潜在浸出环境风险较高,在其无害化处理和资源化利用过程中需重点关注,尤其是酸性(如酸雨或渗滤液浸沥)处置或应用场景。S1赋存重金属的潜在环境风险远低于其他4种灰样;模拟渗滤液浸提环境下,5种灰/渣浸出液重金属的综合性环境风险水平均高于模拟酸雨浸提环境,且S1、S3、S4和S5中Cd的浸出环境风险水平表现为“极强”等级。研究结果可为垃圾焚烧典型工段灰/渣的分类利用、精细化管理以及科学的环境风险评估提供理论依据。

关键词：垃圾焚烧工艺流程灰/渣理化特性环境风险

装配式混凝土叠合梁耐火性能试验研究与数值分析

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工程科学与技术 2024年

作者：刘延春孙书琪刘才玮王鹏霏鲁秀亮毛家园苗吉军青岛理工大学土木工程学院北京工业大学城市建设学部

本文设计了8根混凝土T形叠合梁，首先通过耐火试验研究了持荷水平、叠合参数及混凝土保护层厚度对叠合梁耐火极限的影响；然后采用ABAQUS的库伦-内聚力混合模型模拟火灾下叠合梁中现浇板与预制板、预制梁之间的接触作用；最后提出了综... 详细信息

本文设计了8根混凝土T形叠合梁，首先通过耐火试验研究了持荷水平、叠合参数及混凝土保护层厚度对叠合梁耐火极限的影响；然后采用ABAQUS的库伦-内聚力混合模型模拟火灾下叠合梁中现浇板与预制板、预制梁之间的接触作用；最后提出了综合考虑持荷水平、叠合参数、跨高比以及混凝土保护层厚度的叠合梁耐火极限计算方法。结果表明：持荷水平对叠合梁耐火极限的影响较为显著，持荷水平越高，耐火极限越小；叠合参数对叠合梁的耐火极限影响较小；跨高比对叠合梁耐火极限有一定影响，且随跨高比的增加，梁的耐火极限呈下降趋势；随混凝土保护层厚度的增加，耐火极限趋于线性增长。模拟与试验结果对比表明，采用库伦-内聚力混合模型可较准确的模拟叠合梁耐火性能。所提出的叠合梁耐火极限计算方法具有较高的精确度，其公式值与试验值误差约为3%～11%，可为后续叠合梁耐火性能设计提供理论依据。

关键词：装配式混凝土叠合梁火灾裂缝温度场耐火极限

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溶聚丁苯橡胶/天然橡胶并用胶的性能研究

橡胶工业 2024年第10期71卷 745-753页

作者：许婧婧王君罗宝玉黄义钢董康陈亚婷王鹭飞刘文国赵晓东梁雪王贵宾双星集团有限责任公司山东青岛266100 青岛双星轮胎工业有限公司山东青岛266400 吉林大学吉林长春130015

研究不同苯乙烯基和乙烯基含量的溶聚丁苯橡胶(SSBR)/天然橡胶(NR)并用胶的相容性、物理性能、动态性能和干地摩擦性能等。结果表明:中高苯乙烯基含量的SSBR与NR并用后,胶料的门尼粘度减小,硫化速率增大,加工性能提高,硫化胶的压缩生热... 详细信息

研究不同苯乙烯基和乙烯基含量的溶聚丁苯橡胶(SSBR)/天然橡胶(NR)并用胶的相容性、物理性能、动态性能和干地摩擦性能等。结果表明:中高苯乙烯基含量的SSBR与NR并用后,胶料的门尼粘度减小,硫化速率增大,加工性能提高,硫化胶的压缩生热降低,耐低温性能提高,但抗湿滑性能降低;随着SSBR与NR的溶解度参数差值的增大,SSBR与NR的相容性降低,SSBR/NR硫化胶的玻璃化转变温度变化率呈减小趋势;随着SSBR与NR的相容性提高,分散相NR对SSBR/NR硫化胶性能的影响程度增大,有利于降低硫化胶的压缩生热,提高耐磨性能,但硫化胶的干地摩擦因数明显减小。

关键词：溶聚丁苯橡胶天然橡胶相容性玻璃化转变温度耐磨性能压缩生热干地摩擦性能

不同结构溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶的相容性及性能

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弹性体 2024年第3期34卷 54-59页

作者：许婧婧王贵宾黄义钢王君陈亚婷王鹭飞刘文国梁雪双星集团有限责任公司山东青岛266100 吉林大学吉林长春130015 青岛双星轮胎工业有限公司山东青岛266400

将不同乙烯基含量和苯乙烯基含量的溶聚丁苯橡胶(SSBR)与顺丁橡胶(BR)共混并用,研究了SSBR的微观组成对共混胶料相容性、硫化特性、静态力学性能、动态力学性能和磨耗性能的影响。结果表明,中高苯乙烯基含量的SSBR与BR并用后,硫化速率增... 详细信息

将不同乙烯基含量和苯乙烯基含量的溶聚丁苯橡胶(SSBR)与顺丁橡胶(BR)共混并用,研究了SSBR的微观组成对共混胶料相容性、硫化特性、静态力学性能、动态力学性能和磨耗性能的影响。结果表明,中高苯乙烯基含量的SSBR与BR并用后,硫化速率增加,门尼黏度和玻璃化转变温度降低,加工性能和耐低温性能得到改善,但payne效应、压缩温升增大,抗湿滑性能降低;随着SSBR与BR之间的溶解度参数差值减小,玻璃化转变温度向低温方向移动的幅度增大,并用胶的相容性增加,促进了磨耗性能的提升。

关键词：溶聚丁苯橡胶顺丁橡胶相容性玻璃化转变温度耐磨性能压缩生热

啤酒糟流化床气化中颗粒粒径对气固流动和产气影响的CPFD模拟

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煤炭学报 2024年

作者：国洪帅姜华伟杨海瑞王翠苹李延辉清华大学能源与动力工程系青岛大学机电工程学院山东科技大学储能技术学院

我国酿酒工业每年产生大量废弃啤酒糟，其具有挥发分含量高、硫含量低的特点，特别适合作为气化原料，而流化床气化炉以优异的气固混合和温度均匀性而著称，通过流化床气化实现啤酒糟的资源化和能源化利用具有重要意义。为探究啤酒糟流... 详细信息

我国酿酒工业每年产生大量废弃啤酒糟，其具有挥发分含量高、硫含量低的特点，特别适合作为气化原料，而流化床气化炉以优异的气固混合和温度均匀性而著称，通过流化床气化实现啤酒糟的资源化和能源化利用具有重要意义。为探究啤酒糟流化床气化过程中颗粒粒径对气固流动行为和产气的影响，基于计算颗粒流体动力学(CPFD)方法，对以空气和水蒸气为气化剂的啤酒糟鼓泡流化床气化过程进行了数值模拟，研究了床料粒径和啤酒糟粒径的影响。通过CPFD数值模拟，获得了鼓泡流化床气化炉内颗粒体积分数分布、酒糟和床料的颗粒分布等流动特征，以及产气中主要气体组分的摩尔分数。借助鼓泡流化床气化实验装置，研究了床料粒径和啤酒糟粒径对产气中各气体组分体积分数的影响规律，并对数值模拟结果进行了验证。结果表明，床料粒径的增加不利于气化炉内的充分流态化和颗粒混合，使气化炉内温度沿高度的分布不均匀，并且不利于碳颗粒和水蒸气的充分混合以及气固反应和气相反应的均匀吸放热，造成H2摩尔分数显著降低；啤酒糟粒径的适当增大有助于延长其在气化炉内的停留时间，从而提高固态碳与水蒸气、二氧化碳之间的反应转化率，生成更多的H2和CO，但过大的啤酒糟粒径会造成啤酒糟和床料的混合较差，使啤酒糟比表面积减小，不利于热解和气化反应，导致H2、CO、CH4和NH3等可燃组分的摩尔分数均降低。

关键词：流化床气化啤酒糟床料计算颗粒流体动力学颗粒粒径

预变形对双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材室温力学行为及微观组织演变的影响

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金属学报 2024年第7期60卷 881-889页

作者：汪丽佳胡励苗天虎周涛何曲波刘相果重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400054 重庆材料研究院有限公司重庆400707 重庆中镭科技有限公司重庆400800

为揭示双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材预变形后的室温变形行为及微观组织演化规律,对该板材施加压下量5%的深冷轧制预变形,结合室温单轴拉伸和微观组织表征实验,研究预变形对制备板材力学行为及微观组织演变的影响。结果表明,沿轧制... 详细信息

为揭示双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材预变形后的室温变形行为及微观组织演化规律,对该板材施加压下量5%的深冷轧制预变形,结合室温单轴拉伸和微观组织表征实验,研究预变形对制备板材力学行为及微观组织演变的影响。结果表明,沿轧制方向(RD)试样的初始屈服强度和断裂延伸率较未预变形试样分别提升212.5%和降低56.9%。沿板材横向(TD)试样的初始屈服强度和断裂延伸率较未预变形试样分别降低6.7%和提升37.9%。不同方向试样初始屈服强度的差异主要是由于TD试样中TD织构组分所对应的晶粒比RD试样中双峰分离非基面织构组分所对应的晶粒更容易激活基面滑移。断裂延伸率的差异主要是由于在RD试样中,{1012}拉伸孪晶的扩张受到抑制,会较早出现{1011}压缩孪晶,而在TD试样中,{1012}拉伸孪晶可以有效扩张,且后期出现一定数量的{1011}-{1012}双孪晶来承载/协调塑性应变。

关键词： AZ31镁合金双峰分离非基面织构预变形微观组织演化塑性变形机制