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MFC负载铁离子催化对纸浆纤维的芬顿表面氧化作用研究

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中国造纸学报 2020年第3期35卷 34-39页

作者：刘蓉蓉李群段林娟天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室天津300457

将富含铁离子的微纤化纤维素(MFC-铁离子)吸附于漂白硫酸盐针叶木浆纤维表面,然后对纸浆纤维表面进行芬顿氧化;通过激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)间接检测纤维上芬顿反应产生的羟基自由基(·OH),使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)检... 详细信息

将富含铁离子的微纤化纤维素(MFC-铁离子)吸附于漂白硫酸盐针叶木浆纤维表面,然后对纸浆纤维表面进行芬顿氧化;通过激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)间接检测纤维上芬顿反应产生的羟基自由基(·OH),使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)检测纤维上铁元素的分布;评价了在相同打浆转数下,芬顿表面氧化处理对纤维素平均聚合度(DP)、纤维形态及成纸抗张指数和撕裂指数的影响。结果表明,芬顿表面氧化预处理产生的·OH主要分布在纸浆纤维表面,并且基本保留了纤维平均长度;与原浆相比,芬顿表面氧化浆的纤维素平均DP仅下降约4.9%,打浆转数8000转时,成纸抗张指数和撕裂指数较原浆成纸分别提高了20.9%和25.7%。

关键词：漂白硫酸盐针叶木浆微纤化纤维素表面氧化芬顿反应

黄铁矿和白铁矿氧化及药剂吸附的密度泛函理论研究

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黄铁矿和白铁矿氧化及药剂吸附的密度泛函理论研究

作者：张君杰广西大学

学位级别：硕士

硫铁矿是生产硫的重要化学矿物原料,在农业、工业以及国民经济发展中占据重要地位,另外作为硫化矿中最为常见的脉石矿物之一,常常遇到硫铁矿与其它矿物的浮选分离。黄铁矿和白铁矿是硫铁矿中最具代表性的矿物,两者虽然具有相同的化学组... 详细信息

硫铁矿是生产硫的重要化学矿物原料,在农业、工业以及国民经济发展中占据重要地位,另外作为硫化矿中最为常见的脉石矿物之一,常常遇到硫铁矿与其它矿物的浮选分离。黄铁矿和白铁矿是硫铁矿中最具代表性的矿物,两者虽然具有相同的化学组成,但由于晶体结构不同使得它们呈现出不同的物理化学性质,导致其氧化和浮选行为存在差异。本文基于密度泛函理论和配位化学原理,研究了黄铁矿和白铁矿的微观氧化机制和浮选药剂吸附机理。主要研究结果如下:(1)黄铁矿晶体中的Fe―S键长均等,而白铁矿晶体中有两类不同键长的Fe―S键,其中一类的共价性极强,但S―S键极弱,共价性极低。黄铁矿(100)和白铁矿(010)表面为最稳定的解理面,其中黄铁矿表面Fe原子为5配位,S原子为3配位,而白铁矿表面Fe原子呈4配位,S原子呈2配位。白铁矿中表层Fe和S原子弛豫程度较黄铁矿大。态密度计算表明,白铁矿表面Fe原子的活性大于黄铁矿表面。另外,黄铁矿表面Fe原子无自旋,而白铁矿表面铁原子的自旋值为0.12(?),说明两者的π电子结构有差异,根据配位化学理论,黄铁矿表面Fe原子3d轨道有三对π电子对,而白铁矿表面Fe原子的π电子对低于三对。(2)HO和O分子吸附研究表明,HO在白铁矿表面的吸附强于黄铁矿表面,说明白铁矿表面更亲水,同时O在白铁矿表面的解离吸附也强于黄铁矿表面。HO-O共吸附结果显示,在黄铁矿表面上有O存在且在Fe位解离时,HO在S位解离吸附,而O在S位解离时,HO未解离;对于白铁矿,O解离吸附在Fe位和S位,HO以分子形式吸附在Fe位上。在多水-氧体系下,黄铁矿表面氧化形成铁氧化物和易游离的SO基团,而白铁矿表面的氧化产物为Fe SO和SO基团。值得注意的是,氧化过程中白铁矿表面上的S―S键极易断裂。(3)研究了黄药、黑药和双黄药在黄铁矿和白铁矿表面的吸附作用,发现表面Fe―Fe空位为捕收剂吸附的最优位点,并且同一药剂分子在白铁矿表面吸附强于黄铁矿表面。不同碳链长度黄药对黄铁矿的吸附影响不大,而白铁矿则随着黄药碳链长度的增长吸附逐渐增强;双黄药在白铁矿表面发生解离吸附,在黄铁矿表面为分子吸附,其吸附能仅为-16.42 k J/mol。黑药在黄铁矿表面的吸附远远弱于在白铁矿表面的吸附。当捕收剂吸附在黄铁矿表面时,Fe原子价电子层轨道d和d为主要参与轨道;而白铁矿的主要参与轨道为d轨道。三种捕收剂在两者表面的吸附从强到弱为:黄药>黑药>双黄药。(4)对石灰、氢氧化钠、硫化钠和氰化物在黄铁矿和白铁矿表面的吸附研究发现,主要为抑制剂离子中的O、S、C原子与表面Fe原子作用成键,从而使抑制剂离子吸附在矿物表面。同一抑制剂对白铁矿的抑制作用强于黄铁矿,而氰化物对黄铁矿的抑制作用强于白铁矿,且石灰中Ca对抑制作用强弱具有一定影响。(5)氰化物作用的差异:根据浮选配位化学原理,CN离子中的空π轨道可以接受金属离子的π电子对,而黄铁矿表面的Fe原子d轨道有三对π电子,白铁矿表面Fe原子d轨道的π电子对少于三对,因此CN与黄铁矿的作用强于白铁矿。

关键词：黄铁矿白铁矿表面氧化捕收剂吸附抑制剂吸附密度泛函理论

氧分子与黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿表面作用的第一性原理计算（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第2期26卷 519-526页

作者：赵翠华陈建华李玉琼陈晔李伟洲广西大学材料科学与工程学院南宁530004 广西大学广西高校矿物工程重点实验室南宁530004

为了获得黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的氧化机制,采用第一性原理方法研究氧分子与这三种矿物表面的作用。计算结果表明:氧分子在磁黄铁矿表面的吸附能最大,在白铁矿表面的吸附能次之,在黄铁矿表面的吸附能最小。氧分子在黄铁矿、白铁矿和... 详细信息

为了获得黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的氧化机制,采用第一性原理方法研究氧分子与这三种矿物表面的作用。计算结果表明:氧分子在磁黄铁矿表面的吸附能最大,在白铁矿表面的吸附能次之,在黄铁矿表面的吸附能最小。氧分子在黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿表面都发生了解离。氧原子与黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的表面原子具有不同的键合结构。由于白铁矿和磁黄铁矿表面与氧作用的原子数较多,因此,氧分子在白铁矿和磁黄铁矿表面的吸附能比在黄铁矿表面的吸附能大。磁黄铁矿表面相对较大的O—Fe键布局值导致氧分子在磁黄铁矿表面的吸附能比在白铁矿表面的吸附能大。

关键词：硫化矿氧吸附表面氧化第一性原理

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含锰冷轧钢板表面氧化物的形成规律

金属热处理 2019年第12期44卷 54-59页

作者：江晓亮周锦程胥俊秦子威汪宏斌上海大学材料科学与工程学院

在连续退火过程中,保护气氛中的水汽在高温下分解为H2与O2,冷轧板表面的Mn等合金元素会与分解的O2发生氧化反应生成氧化物颗粒。本文采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和辉光放电光谱仪(GDS)等检测手段研究了在连续退火工艺下钢中Mn... 详细信息

在连续退火过程中,保护气氛中的水汽在高温下分解为H2与O2,冷轧板表面的Mn等合金元素会与分解的O2发生氧化反应生成氧化物颗粒。本文采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和辉光放电光谱仪(GDS)等检测手段研究了在连续退火工艺下钢中Mn元素含量对冷轧钢板表面氧化程度的影响以及Mn元素在冷轧板表面富集情况。结果表明,在连续退火过程中,Mn元素含量相对较高的冷轧钢板随着气氛露点的升高,钢板表面氧化形式由外氧化转变为内氧化,因此,冷轧板表面氧化程度以及Mn元素在冷轧板表面的富集程度随着气氛露点的升高呈现先增大后减小的趋势;而Mn元素含量相对较低的冷轧钢板在连续退火过程中发生内氧化,因此,冷轧板表面氧化程度以及Mn元素在冷轧板表面的富集程度随着气氛露点的升高逐渐减小。

关键词：冷轧钢板连续退火表面氧化锰表面富集露点

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表面氧化镍钛形状记忆合金的细胞毒性

中国组织工程研究与临床康复 2009年第34期13卷 6645-6649页

作者：张雪张扬冯翠娟王强中国医科大学口腔医学院正畸科辽宁省沈阳市110002 中国医科大学口腔医学院口腔材料教研室辽宁省沈阳市110002

背景:对镍钛形状记忆合金进行表面改性可以减少镍离子的析出,达到提高生物相容性的目的。目的:在镍钛形状记忆合金表面制备氧化涂层,评价表面氧化镍钛形状记忆合金对细胞毒性的影响。设计、时间及地点:材料-细胞学体外实验,于2008-11/1... 详细信息

背景:对镍钛形状记忆合金进行表面改性可以减少镍离子的析出,达到提高生物相容性的目的。目的:在镍钛形状记忆合金表面制备氧化涂层,评价表面氧化镍钛形状记忆合金对细胞毒性的影响。设计、时间及地点:材料-细胞学体外实验,于2008-11/12在中国医科大学口腔医学院中心实验室完成。材料:L-929细胞由中国医科大学中心实验室提供。镍钛形状记忆合金板材为北京有研亿金新材料股份有限公司产品。方法:将镍钛形状记忆合金板材制备成半径10mm、厚度3mm的圆形合金试件,分为2组:氧化组合金表面进行氧化处理,即酸洗,丙酮中超声波清洗,空气干燥,在沸腾的H2O2溶液中氧化2h,取出后去离子水超声波清洗;非氧化组合金表面不进行氧化处理。合金浸提液的制备按2组合金试件表面积与培养液之比为3cm2/mL加入RPMI-1640培养液,置于37℃培养箱内96h,微孔滤膜除菌后备用。并设立阳性对照组,加入6.4%苯酚培养液;空白对照组,加入1640培养液。主要观察指标:倒置相差显微镜观察L-929细胞在合金浸提液中的生长情况,通过MTT试验得出细胞在培养第24,48h的吸光度值,对表面氧化镍钛形状记忆合金做出细胞毒性评价。结果:①培养24h,阳性对照组细胞形态异常;氧化组、非氧化组、空白对照组细胞贴壁生长状态良好。培养48h,阳性对照组许多细胞呈中毒形态;氧化组、空白对照组细胞形态正常,生长旺盛;非氧化组少量细胞核固缩。②与空白对照组比较,随培养时间延长氧化组、非氧化组吸光度值均相应增加(P氧化组增加幅度高于非氧化组(P氧化组合金在培养24,48h时细胞毒性均为0级,表现出轻微的细胞毒性;非氧化组合金培养24h时细胞毒性为0级,48h时细胞毒性为1级,表现出较明显的细胞毒性;空白对照组无细胞毒性。结论:镍钛形状记忆合金经过表面氧化处理后细胞毒性降低,符合口腔正畸材料的临床应用要求。

关键词：镍钛形状记忆合金表面氧化细胞毒性

表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能影响

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电源技术 2013年第3期37卷 384-386页

作者：黄锐妮房娃贾文彬孙凯中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

镁合金阳极材料表面处理后在大气中放一段时间,表面极易发生氧化。针对表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响展开研究,首先采用扫描电子显微镜法(SEM)观察了氧化物的表面形貌及分布,通过恒流极化、动电位扫描、交流阻抗等电化学方法... 详细信息

镁合金阳极材料表面处理后在大气中放一段时间,表面极易发生氧化。针对表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响展开研究,首先采用扫描电子显微镜法(SEM)观察了氧化物的表面形貌及分布,通过恒流极化、动电位扫描、交流阻抗等电化学方法,研究了表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响。研究表明:表面氧化后氧化物分布较为均匀致密,合金腐蚀电流密度降低,电极电位升高,这与析氢测试及交流阻抗的结果相吻合。

关键词：镁合金表面氧化电化学性能

Si_(3)N_(4)粉体的表面改性及其对立体光刻成型的影响

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硅酸盐通报 2021年第6期40卷 1957-1964页

作者：陈汝菲段文艳王功刘兵山刘晓冬李鑫中国科学院空间应用工程与技术中心太空制造技术重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

传统的陶瓷加工技术成本高、周期长、缺陷多,难以生产高性能陶瓷,立体光刻技术是制造形状复杂陶瓷零件的一种高效手段。纯Si_(3)N_(4)粉体的折射率(n=2.1)与树脂(n=1.49)的折射率相差较大,光散射严重,导致其陶瓷浆料的固化深度较低,很... 详细信息

传统的陶瓷加工技术成本高、周期长、缺陷多,难以生产高性能陶瓷,立体光刻技术是制造形状复杂陶瓷零件的一种高效手段。纯Si_(3)N_(4)粉体的折射率(n=2.1)与树脂(n=1.49)的折射率相差较大,光散射严重,导致其陶瓷浆料的固化深度较低,很难直接利用立体光刻技术成型Si_(3)N_(4)陶瓷零件。为解决Si_(3)N_(4)粉体难以光固化的难题,本研究采用表面包覆有机物和表面氧化两种方式改性Si_(3)N_(4)粉体,并对比两种方式对Si_(3)N_(4)粉体光固化特性的影响规律。结果表明,包覆实验后,有机物单体经过一定反应时间后可均匀附着在Si_(3)N_(4)粉体表面;氧化处理后,Si_(3)N_(4)粉体表面形成非晶SiO 2层,该层均匀附着在粉体表面上。原始Si_(3)N_(4)粉体的固化深度仅为20μm,经过包覆改性和800℃氧化4 h后,Si_(3)N_(4)粉体的固化深度分别可提高到40μm和50μm,两种方式均能有效提高原始Si_(3)N_(4)粉体的固化深度。

关键词：立体光刻氮化硅表面改性包覆表面氧化固化深度

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铜纳米线的液相制备及其表面修饰研究进展

物理化学学报 2016年第7期32卷 1604-1622页

作者：高琪阚彩侠李俊龙楼叶珂魏菁菁南京航空航天大学理学院应用物理系南京211106

在现代纳米科学技术领域中,铜纳米线由于具有独特的光学、电学、力学和热学性质而成为制备透明柔性导电电极的优良材料。铜价格低廉,自然存储量较大,是实际应用中替代贵金属的理想材料。然而,将铜离子还原为单质铜比较困难,且单质铜非... 详细信息

在现代纳米科学技术领域中,铜纳米线由于具有独特的光学、电学、力学和热学性质而成为制备透明柔性导电电极的优良材料。铜价格低廉,自然存储量较大,是实际应用中替代贵金属的理想材料。然而,将铜离子还原为单质铜比较困难,且单质铜非常容易被氧化,这成为应用中亟需解决的关键问题。如何制备单分散、稳定且具有抗氧化性的铜纳米线也成为该领域的研究热点。在各种制备铜纳米线的方法中,液相还原法不仅可以解决以上问题,且该方法具有制备条件限制少、成本低、简单易行等优点而被广泛应用于铜纳米线的大量合成。本文从铜纳米线的研究背景和研究价值入手,首先综述了不同(光滑或粗糙、单晶或孪晶)铜纳米线的液相制备方法及其生长机制。讨论了铜纳米线的氧化及其抗氧化表面包覆问题。最后对铜纳米线的研究意义和应用前景做出展望。

关键词：铜纳米线液相还原法单晶孪晶表面氧化表面修饰

800~1160 K下钢的氧化特性对发射率的影响

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激光与红外 2021年第5期51卷 619-624页

作者：潘亚文吴春法李宏华蒋紫韵闽南科技学院光电信息学院福建泉州362332

发射率是一项重要的表征物体表面辐射特性的热物性参数,与温度、测量波长、表面氧化、表面粗糙度等多种因素相关,研究其变化特征对红外测量有着重要意义。本文研究了在大气条件下,温度为800~1160 K范围内,测量波长为1.5μm,带宽20 nm,钢... 详细信息

发射率是一项重要的表征物体表面辐射特性的热物性参数,与温度、测量波长、表面氧化、表面粗糙度等多种因素相关,研究其变化特征对红外测量有着重要意义。本文研究了在大气条件下,温度为800~1160 K范围内,测量波长为1.5μm,带宽20 nm,钢SPHC样品的氧化特性对光谱发射率的影响。实验中每隔40 K为一个温度测量点,样品达到测量温度,持续加热3 h以上,每隔5 min记录一次光谱发射率的值。实验结果表明:①在相对低温阶段800 K、840 K铁与氧气生成三氧化二铁,该温度下氧化膜的增长主要来自这一反应过程;②在960 K左右三氧化二铁与铁反应生成氧化亚铁,这一阶段在测量温度下缓慢进行,需要较长时间样品表面光谱发射率才趋于稳定;③在1120 K以上,光谱发射率基本保持不变,样品表面氧化亚铁氧化膜快速形成。另一方面,我们拟合了在相同的加热时间里,温度对光谱发射率的影响,得出不同加热时间下温度与发射率之间的关系模型与实际模型之间描述非常准确一致。最后,实际应用中,在测量钢铁的温度时,应充分考虑由于空气中表面氧化对光谱发射率带来的影响。

关键词： SPHC 发射率表面氧化大气条件氧化特性