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黄金尾矿掺量对冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下混凝土抗劣化性能的影响

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金属矿山 2024年

作者：李文洁孙晋方侯彬山西旅游职业学院工程造价系中北大学环境与安全工程学院北京城建设计发展集团股份有限公司

为探究黄金尾矿掺量对混凝土力学性能及在冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下的抗劣化性，利用电液伺服压力机对细黄金尾矿机制砂掺量为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%试件静态力学性能进行了测试分析，并研究了素混凝土及细黄金尾矿机... 详细信息

为探究黄金尾矿掺量对混凝土力学性能及在冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下的抗劣化性，利用电液伺服压力机对细黄金尾矿机制砂掺量为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%试件静态力学性能进行了测试分析，并研究了素混凝土及细黄金尾矿机制砂混凝土在冻融循环及硫酸盐侵蚀联合作用下抗压强度劣化规律。试验结果表明：① 黄金尾矿机制砂的掺入能够极大改善混凝土材料的延展性，对提升建筑物的安全性具有重要意义；② 相较于未掺尾矿机制砂试件，掺量为5%、10%、15%、20%、25%、30%时试件抗压强度增幅为8.04%、10.87%、21.04%、17.73%、3.31%、-9.22%，抗拉强度增幅为15.04%、20.70%、31.25%、36.72%、29.10%、14.06%，适量黄金尾矿的掺入能够有效提高混凝土材料的力学性能，且最佳掺为20%；③ 冻融循环及硫酸盐侵蚀联合作用对2种混凝土试件均存在劣化作用，且随着冻融循环次数增加及硫酸盐浓度的增大试件劣化程度不断增加；④ 黄金尾矿机制砂混凝土试件在浓度为0%的硫酸盐溶液下冻融循环50、100、150、200、250次时试件抗压强度降幅仅为素混凝土的0.43、0.44、0.47、0.45、0.47倍，尾矿在试件内部与骨料间良好的黏结作用提高了试件自身抵抗外荷载能力以及抗盐侵蚀、抗冻融能力。

关键词：黄金尾矿混凝土冻融循环硫酸盐侵蚀抗压强度抗拉强度

纳米多孔CuO对硼基铝热剂药线燃烧性能的影响

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火工品 2024年第1期 53-59页

作者：宋浩宇李晨阳安崇伟王晶禹景小飞何建忱中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 陆军装备部驻成都地区第一军事代表室四川成都610110

为研究多孔Cu O对B/Cu O药线燃烧性能的影响,选用多孔、立方和针状Cu O分别与无定型硼进行微观复合,借助微笔直写技术制得相应配方的药线。使用流变仪对油墨的动态粘度进行测试,通过高速摄影技术测试药线的线性燃速,并采用扫描电镜、X... 详细信息

为研究多孔Cu O对B/Cu O药线燃烧性能的影响,选用多孔、立方和针状Cu O分别与无定型硼进行微观复合,借助微笔直写技术制得相应配方的药线。使用流变仪对油墨的动态粘度进行测试,通过高速摄影技术测试药线的线性燃速,并采用扫描电镜、X射线衍射装置对固体反应物、产物进行测试。结果表明:借助微笔直写技术制得的B/Cu O药线中各组分分布均匀、燃烧性能稳定;多孔Cu O的加入最高可将B/Cu O药线的燃烧速度提升300%,氧化物形貌的改变并不会改变B/Cu O的反应进程,多孔Cu O的加入提高了药线反应过程中的热对流,从而提升了药线的燃烧性能。

关键词：铝热剂微笔直写 B/Cu O 形貌燃烧性能热对流

铁氮共掺杂生物炭活化HO去除对硝基苯酚的研究

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现代化工 2024年

作者：李琋古雪鲁雪芹张桂森王兵西南石油大学化学化工学院四川省环境污染防治与环境安全重点实验室

以自然界中广泛存在且廉价易得的松针作为生物炭的前驱体，采用高温热解法制备了铁掺杂生物炭(Fe-BC)和铁氮共掺杂生物炭(Fe-N1-BC、Fe-N2-BC和Fe-N3-BC)，并将其用于活化H2O2去除水体中的对硝基苯酚(PNP)。考察了H2O2浓度、污染物质量... 详细信息

以自然界中广泛存在且廉价易得的松针作为生物炭的前驱体，采用高温热解法制备了铁掺杂生物炭(Fe-BC)和铁氮共掺杂生物炭(Fe-N1-BC、Fe-N2-BC和Fe-N3-BC)，并将其用于活化H2O2去除水体中的对硝基苯酚(PNP)。考察了H2O2浓度、污染物质量浓度、材料投加质量浓度、初始pH以及温度等因素对PNP去除率的影响。结果表明，Fe-BC、Fe-N1-BC、Fe-N2-BC、Fe-N3-BC体系中·OH浓度为9.2、10.24、12.4、13.62 μmol/L，PNP的去除率分别为45.36%、60%、75.98%和77.72% ，体系的·OH浓度越高PNP的去除率也越高，Fe-N3-BC对PNP表现出最高的催化降解性能。对PNP去除的最佳影响因素为：H2O2浓度为0.15mol/L、PNP质量浓度为10 mg/L、催化剂投加质量浓度为0.25g/L、溶液初始pH=5.48和溶液温度为25 ℃。

关键词：铁氮共掺杂生物炭 Fenton催化剂 PNP催化氧化 Fe(III)/Fe(II)循环活性氮

FeCoO催化TKX-50的分解特性及其热动力学分析

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中北大学学报(自然科学版) 2024年 372-382页

作者：翟安琪赵海霞张军梅郭璟昊赵碧颖 1.中北大学环境与安全工程学院 2.陕西应用物理化学研究所中北大学环境与安全工程学院陕西应用物理化学研究所

为研究双金属氧化剂作为燃烧催化剂在推进剂方面的应用，基于水热法制备了双金属氧化剂FeCo2O4，并采用扫描电子显微镜（SEM）、 N2吸脱附测试（BET）、 X射线衍射分析（XRD）和X射线光电子能谱分析（XPS）对催化剂的理化性质进行了表... 详细信息

为研究双金属氧化剂作为燃烧催化剂在推进剂方面的应用，基于水热法制备了双金属氧化剂FeCo2O4，并采用扫描电子显微镜（SEM）、 N2吸脱附测试（BET）、 X射线衍射分析（XRD）和X射线光电子能谱分析（XPS）对催化剂的理化性质进行了表征。通过同步热分析仪（TG-DSC）研究了该氧化剂对5, 5’-联四唑-1, 1’-二氧二羟胺（TKX-50）的催化分解特性及热分解反应动力学参数的影响。结果表明，双金属氧化剂FeCo2O4的加入明显促进了TKX-50的热分解行为，随着双金属氧化剂含量的增加，升温速率为10.0℃·min-1时，复合材料的两个放热峰峰值温度都呈现减小的趋势，最大分别减少了34.0℃和49.7℃。添加双金属氧化剂还会降低复合体系的表观活化能与活化焓值，TKX-50热力学特征参数的降低，证实了双金属氧化剂燃烧催化剂的潜质。

关键词：双金属氧化物 TKX-50 TG-DSC 热动力学参数热分解

主动围压下岩石爆破裂纹扩展及邻近巷道动态响应

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兵工学报 2024年

作者：何成龙毛翔陈大勇杨可谞霍子怡中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中北大学机电工程学院

为研究围压作用下岩石爆破和相邻巷道的破坏过程，采用带有炮孔含城门洞形巷道结构岩石试件进行实验，利用动态测试技术和高速摄像等方法，得到岩石动态破坏过程。基于HJC本构模型建立含有巷道和单爆破孔的岩石模型，将无围压下的仿真... 详细信息

为研究围压作用下岩石爆破和相邻巷道的破坏过程，采用带有炮孔含城门洞形巷道结构岩石试件进行实验，利用动态测试技术和高速摄像等方法，得到岩石动态破坏过程。基于HJC本构模型建立含有巷道和单爆破孔的岩石模型，将无围压下的仿真结果与试验结果进行对比，验证数值模拟方法的可行性。在LS-DYNA软件平台中引入应力初始化的方法模拟围压下岩石的破坏过程，分析不同围压环境对岩石爆破裂纹扩展的影响以及偏围压系数k对巷道结构破坏过程的影响。研究结果表明：在双向等围压条件下，随着围压水平的提高，对裂纹的抑制作用越显著，对于巷道有更好的保护作用；在单向围压条件下，随着水平围压的增大，巷道遭到破坏程度越大，随着竖直围压的增大，巷道越不容易发生破坏；偏围压条件下，围压对于爆生裂纹扩展具有明显的导向性，裂纹会朝着主应力的方向扩展，随着围压的增大，裂纹导向性越显著；当偏围压系数k1时，随着k的增大，巷道迎爆面左拱肩的破坏程度越大，巷道稳定性越差。

关键词：岩石爆破围压工程爆破巷道防护

以NH_(2)-MIL-53(Al)为前驱体制备多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附剂及其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

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环境化学 2024年第1期43卷 349-358页

作者：王兵曾瑶李爽熊明洋邱瑞斯西南石油大学化学化工学院成都610500 四川省环境污染防治与环境安全重点实验室成都610500

铬是污染性金属元素,铬含量是水质污染控制的一项重要指标,其中Cr(Ⅵ)的毒性最大,且易被人体吸收.本研究以水中的Cr(Ⅵ)吸附传质分离为目标,利用以铝为金属源水热法合成的铝基MOFs为前驱体,600℃煅烧后制备了多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附材... 详细信息

铬是污染性金属元素,铬含量是水质污染控制的一项重要指标,其中Cr(Ⅵ)的毒性最大,且易被人体吸收.本研究以水中的Cr(Ⅵ)吸附传质分离为目标,利用以铝为金属源水热法合成的铝基MOFs为前驱体,600℃煅烧后制备了多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附材料,利用现代分析技术对其进行微观结构表征,探究了其吸附作用能力与机制.研究结果表明,XRD、SEM、BET等表征手段证明了NH_(2)-MIL-53(Al)与多孔掺碳Al_(2)O_(3)结构的成功合成.前驱体NH_(2)-MIL-53(Al)和煅烧后的衍生物多孔掺碳Al_(2)O_(3),在形貌上相似,且多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料(180.24 m^(2)·g^(-1))的比表面积要大于NH_(2)-MIL-53(Al)(116.73 m^(2)·g^(-1)).多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量最大可达到671.56 mg·g^(-1).吸附动力学模型拟合结果显示,多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料对Cr(Ⅵ)的吸附行为与Langmuir等温线模型和伪二阶动力学模型更加拟合.研究显示,多孔掺碳Al_(2)O_(3)材料可以作为除Cr材料实现对Cr(Ⅵ)的高效去除.

关键词： MOFs衍生物吸附金属Cr(Ⅵ) 吸附动力学

高速冲击加载下碳纤维复合材料层合结构抗侵彻特性及响应机理

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振动与冲击 2024年第12期43卷 88-96,165页

作者：蔡宣明潘成龙郭安肖张迅高玉波范志强中北大学航空宇航学院太原030051 中国重型汽车集团有限公司济南250000

碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以... 详细信息

碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以碳纤维复合材料层合结构作为研究对象,基于一级轻气炮构建高速冲击加载试验装置,探明了碳纤维复合材料层合结构能量吸收特性与冲击能量之间的联系规律,结合弹道极限方程,确定了其弹道极限,并明确了不同冲击速度作用下的损伤模式。同时引入内聚力单元进行数值模拟仿真研究,探明了碳纤维复合材料层合结构层与层之间内聚力单元的损伤模式,揭示了其在高速冲击加载环境下的损伤机制。研究结果为反向设计适用于高速冲击加载环境复合材料层合结构提供理论依据。

关键词：冲击复合材料层合结构能量吸收抗侵彻性能

光热膜蒸馏过程去除高盐有机废水中苯酚的性能研究

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膜科学与技术 2024年第1期44卷 71-79页

作者：石明浩廖祥军廖园中加水与环境安全联合研发中心南开大学环境科学与工程学院天津300350 南开大学沧州渤海新区绿色化工研究院沧州061108

膜蒸馏技术对于非挥发性物质具有100%的理论截留率,但对于挥发性物质的截留效果不佳。本研究使用光热膜蒸馏技术,利用光能对膜表面进行原位加热,改善温差极化问题,提高水通量,降低苯酚/水透过比值.本工作通过喷涂法在聚四氟乙烯(PTFE)... 详细信息

膜蒸馏技术对于非挥发性物质具有100%的理论截留率,但对于挥发性物质的截留效果不佳。本研究使用光热膜蒸馏技术,利用光能对膜表面进行原位加热,改善温差极化问题,提高水通量,降低苯酚/水透过比值.本工作通过喷涂法在聚四氟乙烯(PTFE)基膜上制备了碳纳米管(CNTs)复合膜.膜表面CNTs层赋予了复合膜优异的光吸收和光热转换性能,在全光谱范围内光吸收率可达90.64%.在1个太阳光强度下,膜表面温度可上升至(61±1)℃.在使用200 mg/L苯酚、3.5%(质量分数)NaCl溶液在35℃下作为进料液并施加1个太阳光辐射的光热膜蒸馏系统中,膜通量提高了34.4%,太阳能利用率为33.1%,同时盐的截留率始终大于99.9%.光热膜蒸馏对于高盐苯酚溶液中苯酚的分离效果相比传统膜蒸馏有明显提高:在进料液苯酚浓度为200 mg/L的条件下,施加1个太阳光强度后苯酚/水的透过比降低了35.2%.

关键词：光热膜蒸馏苯酚复合膜光热转换

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CeO_(2)-CoO_(x)/BiVO_(4)的制备及其对有机工业废水的光催化降解研究

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现代化工 2024年第6期44卷 185-190页

作者：孙心段淑茹朱开金朱鹏宇龙浩鹏中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 太原工业学院材料工程系山西太原030008 南京理工大学环境与生物工程学院江苏南京210094

通过浸渍和煅烧制备了新型光催化剂BiVO_(4)、CoO_(x)/BiVO_(4)与CeO_(2)-CoO_(x)/BiVO_(4),并通过XRD、SEM、TEM和XPS等手段对催化剂进行表征与分析,探讨了催化剂在不同条件下对有机工业废水的光催化性能。结果表明,CeO_(2)-CoO_(x)/Bi... 详细信息

通过浸渍和煅烧制备了新型光催化剂BiVO_(4)、CoO_(x)/BiVO_(4)与CeO_(2)-CoO_(x)/BiVO_(4),并通过XRD、SEM、TEM和XPS等手段对催化剂进行表征与分析,探讨了催化剂在不同条件下对有机工业废水的光催化性能。结果表明,CeO_(2)-CoO_(x)/BiVO_(4)复合型光催化剂的降解效果最好,处理废水2 h后COD降解效率达到61%,说明掺杂负载可以有效提高催化性能;最佳光照时间为120 min,最佳投药量为1.0 g/L,且具有良好的稳定性。

关键词： BiVO_(4) 光催化可见光工业废水降解