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海洋环境用热轧304L不锈钢-A36碳钢复合钢板的腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第14期53卷 75-86页

作者：刘叶诚郑志斌龙骏徐志彪郑开宏焦四海殷福星五邑大学轨道交通学院广东江门529000 广东省科学院新材料研究所国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心广东省金属强韧化技术与应用重点实验室广州510650 广东省钢铁基复合材料工程研究中心广州510650 宝山钢铁股份有限公司上海201900

目的探究304L不锈钢和A36碳钢热轧复合钢板中不锈钢覆层、碳钢基体以及不锈钢-碳钢复合界面在海洋大气环境及海水浸没环境中的腐蚀行为与腐蚀机理。方法采用中性盐雾实验和电化学实验模拟了海洋大气环境及海水浸没环境,对304L不锈钢-A3... 详细信息

目的探究304L不锈钢和A36碳钢热轧复合钢板中不锈钢覆层、碳钢基体以及不锈钢-碳钢复合界面在海洋大气环境及海水浸没环境中的腐蚀行为与腐蚀机理。方法采用中性盐雾实验和电化学实验模拟了海洋大气环境及海水浸没环境,对304L不锈钢-A36碳钢热轧复合钢板的腐蚀机理进行了全面评估。利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)表征复合材料界面的微观结构和局部元素分布,使用X射线衍射仪(XRD)表征了腐蚀产物的成分和化合价。结果在复合界面上存在一个明显的元素过渡区域。2种钢复合界面结合平滑,结合质量良好,轧制对2种钢复合界面处的组织无明显影响。当中性盐雾实验进行到96 h时,复合界面的腐蚀速率开始超越碳钢基体的腐蚀速率。实验结束时,复合界面与碳钢基体的腐蚀失重量分别达到582g/m^(2)和468g/m^(2),复合界面在海洋大气环境中的腐蚀速率为碳钢基体的1.24倍。此外,在复合界面碳钢侧的腐蚀产物中观察到富氯层。在电化学实验中,复合界面显示出了比碳钢基体更小的阻抗,这使复合界面在海水浸没环境中的腐蚀速率为碳钢基体的1.13倍。在复合界面处发现电偶腐蚀效应,加速了A36碳钢侧的腐蚀。开路电位的测试结果表明,复合界面的开路电位与耐蚀性较差的碳钢的开路电位接近,不同不锈钢-碳钢面积比复合界面的开路电位变化较小。结论在不同海洋腐蚀环境中,复合界面的腐蚀速率均大于覆层及基体的腐蚀速率,在海洋大气环境中尤为严重,复合界面碳钢部分的小面积暴露将导致材料的耐腐蚀性严重下降,在实际工程使用中应避免复合界面,尤其是复合界面碳钢部分的直接暴露。

关键词：金属复合材料不锈钢碳钢腐蚀海洋环境

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电催化氮集成二氧化碳还原反应合成有机氮化合物

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物理化学学报 2024年第8期40卷 4-7页

作者：孔燕危伟徐乐凯陈晨清华大学化系先进稀土材料工程研究中心北京100084

以化石能源如煤、石油和天然气为主要能源的社会发展模式,不仅导致不可再生资源枯竭,还引发大气中CO_(2)浓度持续上升的问题。随着人们对能源结构认识的深化和生态环境保护意识的增强,寻求有效的清洁CO_(2)固定和转化技术已成为研究热... 详细信息

以化石能源如煤、石油和天然气为主要能源的社会发展模式,不仅导致不可再生资源枯竭,还引发大气中CO_(2)浓度持续上升的问题。随着人们对能源结构认识的深化和生态环境保护意识的增强,寻求有效的清洁CO_(2)固定和转化技术已成为研究热点。这些技术可利用太阳能、风能、潮汐能和地热能等可再生能源,促进人工碳循环、碳储存,并缓解环境恶化。在众多CO_(2)固定和催化转化技术中,常温常压下的CO_(2)还原技术受到可再生能源的驱动,有助于人工碳循环、碳储存,减轻环境退化。目前,水溶液中的电催化CO_(2)还原研究已取得显著进展,但在制造其他重要的有机小分子,如尿素、酰胺、胺及其衍生物,甚至氨基酸方面,仍有未开发的潜力。这些产品在肥料、化学品合成、医药化学和航空工业等领域有广泛应用,引起了广泛研究兴趣。通过氮集成的电催化CO_(2)还原反应制造有机氮化合物,能显著提高CO_(2)电还原技术的实际应用价值,同时也为生物小分子的起源提供参考,因此具有重要意义。然而,该过程涉及CO_(2)和含氮无机物的电化学耦合,包含多步电子和质子转移过程,因此面临着缓慢的动力学和复杂的反应机制。在本综述中,我们详细讨论了氮集成电催化CO_(2)还原生成不同产物的具体反应路径和合理的催化剂设计策略,这对于指导高效电催化剂的设计至关重要。尽管已经通过一系列策略取得了一定的研究进展,但仍然存在一些需要解决的挑战,这限制了它们在大规模实际应用中的发展。最后,我们对该领域的发展限制和改进的可能方向进行了讨论,希望这能有助于氮集成电催化CO_(2)还原反应催化剂的进一步发展。

关键词： CO_(2)还原反应含氮化合物有机氮化合物电催化 C-N偶联

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市政污泥生物炭在废水吸附处理中的应用

精细化工 2024年第7期41卷 1447-1457页

作者：贺丹丹张泽宇刘娟丽孙文潇张文博张宏西北民族大学化工学院环境友好复合材料国家民委重点实验室甘肃省生物质功能复合材料工程研究中心甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室甘肃兰州730030

随着经济全球化的飞速发展,城市污水处理中排放的污泥量日益增加,预计到2025年中国市政污泥年产量将>9.0×10^(7) t。市政污泥中含有的病原微生物、有机物及重金属,会对环境和人体健康造成严重危害。污泥衍生的生物炭材料因其较大的比... 详细信息

随着经济全球化的飞速发展,城市污水处理中排放的污泥量日益增加,预计到2025年中国市政污泥年产量将>9.0×10^(7) t。市政污泥中含有的病原微生物、有机物及重金属,会对环境和人体健康造成严重危害。污泥衍生的生物炭材料因其较大的比表面积、优良的孔结构以及丰富的含氧基团,被广泛应用于废水吸附处理领域,实现了固体废物再利用和去除污染的双重目的,做到以废治废,达到生态与发展的双赢。该文总结了市政污泥生物炭的制备及改性方法,介绍了吸附的影响因素,综述了市政污泥生物炭在吸附重金属、染料、无机盐、抗生素、酚类中的应用及其吸附机理;最后,指出了未来污泥生物炭的发展方向和需攻克的难题,应努力形成绿色低碳的资源化处理体系。

关键词：污泥生物炭制备改性废水处理吸附机理

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无胶秸秆基纤维板的研究进展

复合材料学报 2024年第4期41卷 1750-1763页

作者：苏琼卢新宇石小琴聂宏杰张平王彦斌西北民族大学化工学院兰州730030 环境友好复合材料国家民委重点实验室兰州730030 甘肃省生物质功能复合材料工程研究中心兰州730030 甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用重点实验室兰州730030

无胶秸秆基纤维板是生物质复合材料,具有无毒、可降解、可回收和可再生等特点。因其不消耗石油资源,有利于可持续发展,可替代部分木材应用于地板、建筑材料、家具、室内装修等领域。但对其制板机制及工艺的研究较欠缺,导致市场份额占比... 详细信息

无胶秸秆基纤维板是生物质复合材料,具有无毒、可降解、可回收和可再生等特点。因其不消耗石油资源,有利于可持续发展,可替代部分木材应用于地板、建筑材料、家具、室内装修等领域。但对其制板机制及工艺的研究较欠缺,导致市场份额占比仍较低。本文综述了无胶秸秆基纤维板的自粘结机制和应用现状,分析了近年来无胶秸秆基纤维板的工艺进展,着重从纤维的预处理、纤维尺寸、工艺参数(压制时间、压力和温度)对无胶秸秆基纤维板性能的影响进行了系统综述,并对未来无胶秸秆纤维板的优化设计、大规模生产及推广应用进行了展望。

关键词：无胶秸秆基纤维板生物质自粘结机制制造工艺秸秆预处理

原位表面修饰活性氧化铈纳米微粒的制备和摩擦学性能研究

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摩擦学学报 2024年

作者：张悦张晟卯张玉娟余来贵张平余河南大学纳米材料工程研究中心

使用纳米润滑油添加剂是控制摩擦磨损最有效的方法之一，对节能减排和环境保护具有重要意义。CeO2纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能降低摩擦磨损，对磨损部位还具有修复作用，从而提高机械部件的使用寿命和安全性。但CeO2纳米微粒作为润... 详细信息

使用纳米润滑油添加剂是控制摩擦磨损最有效的方法之一，对节能减排和环境保护具有重要意义。CeO2纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能降低摩擦磨损，对磨损部位还具有修复作用，从而提高机械部件的使用寿命和安全性。但CeO2纳米微粒作为润滑油添加剂时的分散稳定性及极压性能有待进一步提高。鉴于此，本文中中分别以异辛酸和异辛酸/己二酸作为修饰剂，利用原位表面修饰方法制备了表面修饰的CeO2纳米微粒；表征了2种CeO2纳米微粒的结构、热稳定性和表面修饰量等；测试了其在AN5基础油中的减摩抗磨性能和极压性能，分析了其摩擦学机理，并探讨了不同修饰剂对CeO2纳米微粒在摩擦副接触表面成膜能力的影响。结果表明，所制备的原位表面修饰活性CeO2纳米微粒具有良好的摩擦成膜能力，可有效地提高润滑油的减摩抗磨能力和极压性能。

关键词：氧化铈纳米微粒制备摩擦学性能

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噻唑类化合物的合成研究进展

有机化学 2024年第5期44卷 1458-1479页

作者：张雅芳黄轩林琪钟海琼翁志强吴伟闽江学院材料与化学工程学院福州350108 闽江学院福建省中国漆新型材料工程研究中心福州350108 闽江学院绿色材料与化工福建省高校工程研究中心福州350108

噻唑环是含氮、硫杂原子的五元芳杂环,广泛存在于药物、天然产物和功能材料中,目前已有很多关于合成噻唑化合物的研究报道.本综述聚焦于介绍制备噻唑环的合成方法以及这些合成方法的底物适用范围,希望能够帮助其他研究者高效地合成和应... 详细信息

噻唑环是含氮、硫杂原子的五元芳杂环,广泛存在于药物、天然产物和功能材料中,目前已有很多关于合成噻唑化合物的研究报道.本综述聚焦于介绍制备噻唑环的合成方法以及这些合成方法的底物适用范围,希望能够帮助其他研究者高效地合成和应用噻唑化合物.

关键词：噻唑五元杂芳烃合成方法应用

低硫柴油用纳米氧化铈抗磨助燃添加剂的性能研究

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内燃机工程 2024年第3期45卷 95-101页

作者：陈智超张晟卯张玉娟余来贵河南大学纳米材料工程研究中心开封475004

为了解决深度脱硫工艺导致的柴油摩擦学性能差引起的喷油器磨损失效问题及纳米添加剂粒径大分散性差等问题,制备了超小粒径(1~2 nm)CeO_(2)纳米微粒,其拥有优异的分散性。将其作为0号柴油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机和自动量热仪测... 详细信息

为了解决深度脱硫工艺导致的柴油摩擦学性能差引起的喷油器磨损失效问题及纳米添加剂粒径大分散性差等问题,制备了超小粒径(1~2 nm)CeO_(2)纳米微粒,其拥有优异的分散性。将其作为0号柴油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机和自动量热仪测试了其摩擦学性能和助燃性能,采用热重分析仪在氧气气氛下分析柴油的氧化燃烧过程。结果表明,向柴油中添加CeO_(2)纳米微粒能够增强其减摩抗磨性能,与柴油相比磨斑直径减小约13%,摩擦系数降低约27%,燃烧热值提高约16%。

关键词：柴油超小氧化铈添加剂性能

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C/C-HfC复合材料的抗烧蚀性能

材料工程 2024年第5期52卷 171-178页

作者：郑鹏李红杨敏姚彧敏任慕苏孙晋良上海大学材料科学与工程学院复合材料研究中心上海200444

以无机铪溶液为前驱体,采用化学气相渗透法(CVI)和前驱体浸渍裂解法(PIP)制备密度为2.14 g/cm^(3)的C/C-HfC复合材料,分析其微观结构和组成,测试材料的抗烧蚀性能。结果表明:HfC陶瓷均匀地分散于基体的孔隙中,且与基体结合紧密。引入Hf... 详细信息

以无机铪溶液为前驱体,采用化学气相渗透法(CVI)和前驱体浸渍裂解法(PIP)制备密度为2.14 g/cm^(3)的C/C-HfC复合材料,分析其微观结构和组成,测试材料的抗烧蚀性能。结果表明:HfC陶瓷均匀地分散于基体的孔隙中,且与基体结合紧密。引入HfC陶瓷可以显著增强C/C复合材料的抗烧蚀性能。在相同的热流条件下,烧蚀时间为120 s时,C/C-HfC复合材料的线烧蚀率为6.20×10^(-2)mm·s^(-1),质量烧蚀率为2.03×10^(-2)g·s^(-1),分别比C/C复合材料降低了48.33%和40.12%。在烧蚀过程中,HfC会与热流中的氧气反应生成熔融的HfO_(2),均匀地覆盖在基体的表面形成保护层,隔绝热流,防止基体被氧化,同时阻止热量的传递。熔融HfO_(2)的蒸发也会带走表面的部分热量。随着烧蚀时间的增加,HfO_(2)的损耗会逐渐上升,基体表面的保护层会逐渐被破坏,热流对基体产生的烧蚀损伤会更为严重。

关键词： C/C-HfC复合材料 PIP法微观结构抗烧蚀性能

n-C_(20)@TiO_(2-x)相变微胶囊及其调温羽绒的制备与性能

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 96-103页

作者：闫芳芳徐乙梅李林刚余学永蔡以兵江南大学生态纺织教育部重点实验室无锡214122 皖西学院材料与化工学院六安237012 安徽省生物蛋白纤维复合材料工程研究中心六安237012

通过溶胶-凝胶法制备了以二氧化钛(TiO_(2))为壳材、正二十烷(n-C_(20))为芯材的相变微胶囊n-C_(20)@TiO_(2),利用水合肼(N_(2)H_4·H_(2)O)溶液对其外壳TiO_(2)进行还原反应得到了微胶囊n-C_(20)@TiO_(2-x),随后以水性聚氨酯(WPU)为介质,将羽绒(DF)与n-C_(20)@TiO_(2-x)结合制得蓄热调温羽绒n-C_(20)@TiO_(2-x)/DF.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和差示扫描量热仪(DSC)等对相变微胶囊及n-C_(20)@TiO_(2-x)/DF的形貌结构和热性能进行表征.结果表明,n-C_(20)@TiO_(2-x)粒径约为309 nm,热焓值由改性前的80.2 J/g(n-C_(20)@TiO_(2))提升至106.1 J/g,并呈现出优异的热稳定性.当n-C_(20)@TiO_(2-x)添加量为30%时制备的调温羽绒热焓值为18.7 J/g,且经过5次水洗后仍可达到10.6 J/g.本实验为微胶囊的改性与功能性羽绒材料的研究提供了一种策略,有利于相变材料在传统纺织领域的拓展应用.

关键词：相变微胶囊二氧化钛羽绒储热性能