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碳纳米管混凝土三点弯曲梁的声发射及损伤演化特征

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高压物理学报 2025年第1期39卷 86-97页

作者：李慧宽黄山秀陈小羊郭佳奇河南理工大学化学化工学院河南焦作454003 中建七局交通建设有限公司河南郑州454004 河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

为研究碳纳米管掺量对混凝土梁损伤演化过程及裂纹扩展规律的影响,制备了质量分数分别为0、0.1%、0.3%、0.5%的碳纳米管混凝土三点弯曲梁试件。采用搭载声发射测试系统的YNS300电液伺服万能试验机开展三点弯曲试验,得到了声发射能量、... 详细信息

为研究碳纳米管掺量对混凝土梁损伤演化过程及裂纹扩展规律的影响,制备了质量分数分别为0、0.1%、0.3%、0.5%的碳纳米管混凝土三点弯曲梁试件。采用搭载声发射测试系统的YNS300电液伺服万能试验机开展三点弯曲试验,得到了声发射能量、振铃计数和幅值等声学信息,并基于声发射参数对裂纹类型、损伤演化过程进行分析。结果表明:碳纳米管混凝土三点弯曲梁破坏时产生的声发射能量明显高于素混凝土梁,但随着碳纳米管掺量的增加,其破坏时产生的声发射能量逐渐减小;碳纳米管的掺入可以提高混凝土三点弯曲梁的承载能力,但超过某一界限后,其承载能力随着碳纳米管掺量的增加而降低;碳纳米管的掺入使得混凝土三点弯曲梁第一次声发射幅值突变的时间提前,试样破坏前,振铃计数及累计振铃计数增长缓慢,近似直线,试样断裂瞬间,两者均急剧上升;声发射信号源隶属于拉伸裂纹,碳纳米管混凝土三点弯曲梁断裂属于Ⅰ型断裂,拉伸裂纹和剪切裂纹占比与碳纳米管掺量之间没有明显关系,但声发射平均频率、上升角度信号源数量与碳纳米管掺量之间具有显著的相关性。不同碳纳米管掺量下,混凝土三点弯曲梁试样的损伤演化规律基本保持一致,试验前期损伤曲线基本为水平直线,破坏阶段损伤变量首先处于快速增长阶段,而后呈陡增式增长。

关键词：碳纳米管混凝土梁损伤演化裂纹扩展声发射

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Na掺杂Li2-xNaxMnSiO4/C正极材料的微波辅助合成与电化学性能

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高等学校化学学报 2019年第6期40卷 1280-1287页

作者：马东玮田润赛刘振江冯源源丁泓宇冯季军济南大学化学化工学院

采用溶胶-凝胶法并辅以微波热处理合成了Na掺杂改性的Li2-xNaxMnSiO4/C(x=0,0.05,0.09,0.13)复合正极材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试等对材料进行了表征.结果表明,... 详细信息

采用溶胶-凝胶法并辅以微波热处理合成了Na掺杂改性的Li2-xNaxMnSiO4/C(x=0,0.05,0.09,0.13)复合正极材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试等对材料进行了表征.结果表明,经微波辐射后得到的电极材料具有Pmn21型空间结构,其碳层分布均匀,粒径细小均匀,约为15~30nm.在微波辅助原位碳包覆和Na掺杂共同作用下,复合材料的电荷转移电阻明显降低,Li+扩散速率增大,展现出优良的电化学性能.在0.1C倍率下Li1.91Na0.09MnSiO4/C样品首次放电比容量为211mA·h/g,50次循环后仍保持80mA·h/g的可逆容量;0.5C和2.0C倍率下的放电比容量分别为106和53mA·h/g,大电流下的可逆容量明显提高.

关键词：正极材料 Li2MnSiO4 微波辅助合成原位碳包覆钠掺杂

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沉淀反应制备碳酸钙粒子及其形貌和结构控制

无机材料学报 2013年第12期28卷 1313-1320页

作者：杨亚囡朱晓丽孔祥正济南大学化学化工学院济南250022

调节CaCl2与Na2CO3简单沉淀反应的实验条件制备了微米及纳米级CaC03粒子，探讨了晶型控制剂种类及用量、反应物浓度、分散方式等多种因素对CaCO，粒子形貌及其分散性等性能的影响。使用光学显微镜、扫描电镜、动态光散射激光粒度仪、x... 详细信息

调节CaCl2与Na2CO3简单沉淀反应的实验条件制备了微米及纳米级CaC03粒子，探讨了晶型控制剂种类及用量、反应物浓度、分散方式等多种因素对CaCO，粒子形貌及其分散性等性能的影响。使用光学显微镜、扫描电镜、动态光散射激光粒度仪、x射线衍射等对产物进行了表征。结果表明，无晶型控制剂时，所得产物主要为大小均一方解石晶型CaCO3，尺寸为4～5Hm。相对于机械搅拌，超声波分散制备粒子的形貌更规整，尺寸更均一。在超声波分散条件下，分别采用三聚磷酸钠（STP）、羧甲基纤维素钠（CMC）和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）为晶型控制剂，并改变其用量通过沉淀反应制备了CaCO3，粒子，对所得产物的结构及其形貌进行了表征。结果表明，晶型控制剂及其用量对CaCO3粒子的结构及其形貌有重要影响。使用STP为晶型控制剂时，除了用量极低的条件下（≤0．10wt％）形成主要为球霰石结构的产物外，一般都形成无定型CaCO3；使用CMC时，一般都形成方解石结构产物；与CMC相反，使用PSS为晶型控制剂时，得到的主要是球霰石结构产物，掺杂少量方解石结构产物。对晶型控制剂在沉淀反应中的作用机理进行了讨论。

关键词：碳酸钙粒子晶型控制剂分散方式粒子大小形貌

共沉淀法制备Ag/AgCl-TiO_2空心复合纳米微球及其光催化性能

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高等学校化学学报 2013年第11期34卷 2635-2643页

作者：王金刚姬平利孔祥正济南大学化学化工学院济南250022

通过甲基丙烯酸与苯乙烯聚合制备了表面负电性的聚苯乙烯(PSt)纳米乳胶粒.在乙醇与水的混合溶剂中,用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷对其进行表面改性后加入钛酸四丁酯、氯化钠和硝酸银,以PSt乳胶粒为模板采用共沉淀法制备了PSt-AgCl-TiO... 详细信息

通过甲基丙烯酸与苯乙烯聚合制备了表面负电性的聚苯乙烯(PSt)纳米乳胶粒.在乙醇与水的混合溶剂中,用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷对其进行表面改性后加入钛酸四丁酯、氯化钠和硝酸银,以PSt乳胶粒为模板采用共沉淀法制备了PSt-AgCl-TiO2复合微球.在180℃对其进行液相预处理及煅烧去除PSt模板后制备了Ag/AgCl-TiO2空心复合粒子.对各阶段产物的形貌、晶体结构和比表面积等进行了表征.结果表明,所得产物为Ag/AgCl与锐钛矿型TiO2复合的空心粒子,其比表面远大于商品TiO2(P25).考察了Ag/AgCl-TiO2复合粒子在紫外光与可见光下对罗丹明B(RhB)降解的催化活性.结果表明,在紫外光下n(Ag)/n(Ti)=0.1%的Ag/AgCl-TiO2复合粒子活性最高,30 min时对RhB的降解率比不含Ag/AgCl的TiO2空心微球提高了13%;虽然Ag/AgCl-TiO2在可见光下的催化活性远比紫外光下低,但与纯TiO2空心纳米微球相比其催化活性仍明显增强.n(Ag)/n(Ti)=2.0%的Ag/AgCl-TiO2复合粒子催化活性最高,120 min时对RhB的降解率比不含Ag/AgCl的TiO2空心微球提高了38%.

关键词：聚苯乙烯乳胶粒模板表面改性 Ag AgCl-TiO2空心微球光催化性能罗丹明B降解

以单分散P(DC-TMPTA)聚合物微球为Pickering乳液稳定剂制备石蜡乳液和石蜡微球

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高等学校化学学报 2018年第8期39卷 1797-1805页

作者：肖作旭曹红岩姜绪宝孔祥正济南大学化学化工学院济南250022

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和1-十二烯(DC)为单体,不使用任何乳化剂或分散稳定剂,通过沉淀聚合制备了高度单分散P(DC-TMPTA)的聚合物微球颗粒.以此聚合物微粒为Pickering稳定剂,不添加任何化学助剂,以乙醇-水混合介质在70℃下通... 详细信息

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和1-十二烯(DC)为单体,不使用任何乳化剂或分散稳定剂,通过沉淀聚合制备了高度单分散P(DC-TMPTA)的聚合物微球颗粒.以此聚合物微粒为Pickering稳定剂,不添加任何化学助剂,以乙醇-水混合介质在70℃下通过恒速振荡制得了单分散石蜡Pickering乳液.将该体系迅速降温至石蜡熔点之下,制得了窄分布的固体石蜡微球.研究了连续相水含量、振荡频率及稳定粒子尺寸对Pickering乳液及石蜡微球的影响,优化了石蜡乳液和微球的制备条件.利用扫描电子显微镜对石蜡微球的表面和内部形貌进行了表征,结果表明P(DC-TMPTA)微球全部聚集在石蜡液滴和固化后的石蜡微球表面.基于石蜡微球和聚合物稳定粒子的尺寸,计算了不同条件下石蜡微球表面聚合物粒子的数量.通过聚合物粒子在石蜡-乙醇和水混合溶液界面的三相接触角以及石蜡-乙醇和水混合溶液界面张力的测定,计算了聚合物粒子在石蜡-乙醇和水混合溶液界面吸附能,为解释该体系Pickering乳液的稳定性提供了理论支持.

关键词：沉淀聚合聚合物微球 Pickering乳液石蜡微球

TODGA/HNO_3萃取La^(3+)的界面性质

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高等学校化学学报 2016年第9期37卷 1716-1721页

作者：韦兵崔玉马守涛杨全宁孙国新济南大学化学化工学院济南250022

利用滴体积法研究了La^(3+)/HNO_3/N,N,N',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)/稀释剂体系的界面性质,考察了TODGA浓度、液滴形成时间、稀释剂种类、La^(3+)浓度、体系温度、离子强度和溶液酸度等因素对体系界面性质的影响.实验结果表明,体... 详细信息

利用滴体积法研究了La^(3+)/HNO_3/N,N,N',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)/稀释剂体系的界面性质,考察了TODGA浓度、液滴形成时间、稀释剂种类、La^(3+)浓度、体系温度、离子强度和溶液酸度等因素对体系界面性质的影响.实验结果表明,体系达到界面饱和吸附时间约为120 s,可认为体系达到萃取平衡;TODGA浓度不同时,界面张力也不同,进而判定界面饱和吸附物种亦不相同;极性较小的稀释剂体系的界面张力降低较大,按照正辛烷>环己烷>苯>甲苯次序降低;HNO_3对TODGA的质子化作用使其表面活性显著增强,故硝酸浓度增大导致界面张力降低;Na NO_3的存在降低了界面上游离萃取剂分子的浓度,致使界面张力增大.

关键词： TODGA La3+ 滴体积法界面性质萃取

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一步法制备聚脲多孔材料及其对染料的吸附

高等学校化学学报 2013年第4期34卷 992-999页

作者：李树生姜绪宝孔祥正济南大学化学化工学院济南250022

以甲苯二异氰酸酯为单体,在水和丙酮混合溶剂中不用致孔剂且无需任何高分子改性一步法合成了聚脲多孔材料(PPU),通过扫描电镜和BET氮气吸附法对其表面形貌和孔参数进行了表征.以酸品红(AF)溶液模拟染料废水,对其在PPU上的吸附进行了研究... 详细信息

以甲苯二异氰酸酯为单体,在水和丙酮混合溶剂中不用致孔剂且无需任何高分子改性一步法合成了聚脲多孔材料(PPU),通过扫描电镜和BET氮气吸附法对其表面形貌和孔参数进行了表征.以酸品红(AF)溶液模拟染料废水,对其在PPU上的吸附进行了研究,讨论了pH、吸附时间、AF初始浓度及吸附剂用量对吸附过程的影响,优化了吸附条件.结果表明,PPU对染料AF具有优异的吸附效果.PPU在30℃,pH=3时对AF的最大吸附量为44.60 mg/***对AF的吸附过程更接近于Langmuir等温吸附的单分子层吸附机理.PPU对水溶性染料刚果红(CR)也有很好的吸附能力.使用水、乙醇和水混合溶剂以及NaOH水溶液对染料吸附后的解吸附结果表明,乙醇和水混合溶剂对吸附染料的解吸效率最高,对2种染料的解吸附都达90%以上.解吸后PPU的再吸附能力略有下降,但第三次吸附量仍达到首次吸附的80%以上.

关键词：沉淀聚合聚脲多孔材料功能性聚合物等温吸附染料

DNA碱基(对)及其Zn^(2+)复合物对CO_2,N_2,H_2小分子的吸附

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高等学校化学学报 2014年第7期35卷 1492-1499页

作者：师帅黄曦明艾洪奇济南大学化学化工学院济南250022

用M062X/6-31+G*方法探讨了腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)及其碱基对(AT,GC)以及Zn2+复合物(AAA-Zn2+,AAT-Zn2+和GGC-Zn2+)对混合小分子H2,N2,CO2的吸附情况,系统研究了其相互作用模式及吸附强度,预测了常见混合气体分... 详细信息

用M062X/6-31+G*方法探讨了腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)及其碱基对(AT,GC)以及Zn2+复合物(AAA-Zn2+,AAT-Zn2+和GGC-Zn2+)对混合小分子H2,N2,CO2的吸附情况,系统研究了其相互作用模式及吸附强度,预测了常见混合气体分子与碱基(对)及复合物的吸附位置.研究表明,CO2倾向于以氢键的形式结合到碱基(对)的氨基氢或亚氨基氢上,而N2和H2分子则倾向于结合到这些碱基(对)的平面π电子上,以堆垛的形式存在.根据吸附强度大小,预测了由这些碱基为骨架合成的金属有机骨架(MOF)吸附材料对小分子的选择性吸附顺序为H2

关键词：碱基对-Zn2+复合物 M062X方法吸附氢键小分子金属有机骨架材料

生物质炭掺杂BiOBr的制备及其光催化性能研究

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聊城大学学报（自然科学版） 2025年第1期38卷 68-75页

作者：顾杰李双硕崔天伊颜菀旻赵俭波姜建辉新疆兵团南疆化工资源利用工程实验室塔里木大学化学化工学院新疆阿拉尔843300

以棉浆废液为生物质炭源,采用水热法制备出生物质炭掺杂的BiOBr(C-BiOBr)。利用X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计等对产物的构效关系进行分析。结果表明:C-BiOBr对罗丹明B溶液的降解率达98.56%,... 详细信息

以棉浆废液为生物质炭源,采用水热法制备出生物质炭掺杂的BiOBr(C-BiOBr)。利用X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计等对产物的构效关系进行分析。结果表明:C-BiOBr对罗丹明B溶液的降解率达98.56%,为BiOBr降解率的2.8倍;对盐酸四环素的光降解率达90.4%,为BiOBr降解率的1.6倍。在循环实验中,5次循环后C-BiOBr对罗丹明B的降解依旧能达到88.3%。机理研究结果证明光生空穴和超氧自由基为光催化降解的主要活性物种。所制备的C-BiOBr拥有良好的光催化活性和稳定性,在废水处理中有着潜在的应用前景。

关键词： BiOBr 生物质炭光催化剂水热法