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镁合金表面金属有机框架材料的制备及防腐应用研究综述

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表面技术 2024年

作者：王筱月王璐瑶马晓慧王燕华中国海洋大学化学化工学院

镁合金具有密度小、比强度高、电磁屏蔽性能优异、生物相容性好等优点，是一种具有广阔应用前景的金属结构材料，然而，耐蚀性差是限制其发展的主要因素。近年来，为了解决镁合金在应用环境中严重腐蚀的问题，新兴材料金属有机框架化合... 详细信息

镁合金具有密度小、比强度高、电磁屏蔽性能优异、生物相容性好等优点，是一种具有广阔应用前景的金属结构材料，然而，耐蚀性差是限制其发展的主要因素。近年来，为了解决镁合金在应用环境中严重腐蚀的问题，新兴材料金属有机框架化合物（MOFs）被逐步应用到镁合金表面。MOFs由金属中心及有机配体组成，具有比表面积高、活性位点丰富、结构组成可控、易于功能化等特点，是一种性能优越的新型防腐材料。本文综述了2020年以来镁合金表面MOFs材料的制备方法及防腐应用。首先根据不同的制备方式，将MOFs在镁合金上的合成分为粉体制备和原位合成，综述了沉积法、溶剂热法、电化学法等常见合成手段；其次从缓蚀剂、保护涂层、填料和纳米容器四个方面介绍了MOFs在镁合金上的防腐应用，探讨了不同功能MOFs在镁合金表面的防腐蚀效果，与传统防腐材料相比，MOFs新型材料具有pH响应、可设计性强等特点，进一步扩展了其应用场所；最后总结了MOFs作为防腐材料时异相制备困难、涂层较薄等不足之处，对其在镁合金表面防腐应用做了进一步展望。

关键词：镁合金金属有机框架防腐材料涂层填料纳米容器

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电化学沉积法制备质子交换膜燃料电池催化剂

化工进展 2024年第4期43卷 1796-1809页

作者：陈家一高帷韬阴亚楠王诚欧阳鸿武毛宗强中南大学机电工程学院湖南长沙410083 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注。催化剂直接决定了PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一。电化学沉积法因具... 详细信息

作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注。催化剂直接决定了PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一。电化学沉积法因具有成核受控、低成本、易操作、可放大等优点,被视为一种具有潜力的燃料电池催化剂制备方法。本文介绍了电化学沉积过程中的常见工艺,综述了近年来国内外电化学沉积法制备PEMFC催化剂的代表性成果。文章指出,通过精确控制电压、电流及电沉积液组分,电化学沉积法在制备合金催化剂、非贵金属催化剂以及核-壳结构、纳米线结构、纳米阵列结构等特殊形貌催化剂方面具有突出优势,有望从众多PEMFC催化剂的制备方法中脱颖而出,实现产业化应用。最后,文章展望了电化学沉积法制备PEMFC催化剂未来的研究重点与方向,并提出应将电沉积过程调控机理与催化机理的研究相结合,指导催化剂制备工艺的改进与升级;同时,还需进一步探索电化学沉积法在低铂或非铂催化剂中的应用途径,助力PEMFC催化剂的技术突破。

关键词：电化学沉积燃料电池催化剂

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海绵负载锰氧化物/氮掺杂碳纳米纤维对亚甲基蓝的吸附-催化协同去除性能与机理

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环境科学学报 2024年

作者：李语炎吴连永贾志刚未冉王浩宇安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心安徽工业大学化学与化工学院

首先采用水热-煅烧法制备了锰氧化物/氮掺杂碳纳米纤维粉体催化剂（MnOx/C）,随后以三维多孔结构的三聚氰胺海绵（MS）为载体,聚乙烯醇（PVA）为粘合剂,将MnOx/C粉体锚固于多孔MS框架结构上,制得三维块体状催化材料（MnOx/C-700/PVA@MS... 详细信息

首先采用水热-煅烧法制备了锰氧化物/氮掺杂碳纳米纤维粉体催化剂（MnOx/C）,随后以三维多孔结构的三聚氰胺海绵（MS）为载体,聚乙烯醇（PVA）为粘合剂,将MnOx/C粉体锚固于多孔MS框架结构上,制得三维块体状催化材料（MnOx/C-700/PVA@MS）.通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对产物结构进行了表征和分析.以亚甲基蓝（MB）溶液为模拟染料废水,评估了MnOx/C-700/PVA@MS对亚甲基蓝的去除性能.结果表明:制备的MnOx/C-700/PVA@MS对亚甲基蓝具有良好的吸附-催化协同去除效应.对MB的吸附过程符合准二级吸附动力学模型.等温吸附过程属于单分子层（Langmuir）吸附,最大吸附容量为4.93 mg·g-1.在pH为7、催化剂用量为0.2 g·L-1、过一硫酸盐（PMS）添加量为10 mg的条件下,50 mL的10mg·L-1亚甲基蓝溶液15min内降解率达99.6%.电子顺磁共振（EPR）证实反应体系中有SO4·-、·OH、·O2-、1O2等多种活性自由基产生,淬灭实验表明非自由基途径在降解体系中占据主导地位,同时介导的电子转移途径参与了MB降解过程.

关键词：锰氧化物氮掺杂碳纤维亚甲基蓝吸附催化降解

湘潭海泡石矿物学特征及提纯产物加工试验研究

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有色金属（选矿部分） 2024年第3期 23-30,54页

作者：侯凯姚顺张俊华唐爱东杨华明王帅中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 太原理工大学矿业工程学院太原030024 中南大学化学化工学院长沙410083

为实现该海泡石矿资源的高效开发利用,采用化学多元素分析、粒度分析、光学显微镜分析、扫描电子显微镜分析等方法,进行了详细的矿物特性研究,并探究了海泡石选矿与应用建议。结果表明,随着矿物粒度的降低,海泡石含量增加。方解石和石... 详细信息

为实现该海泡石矿资源的高效开发利用,采用化学多元素分析、粒度分析、光学显微镜分析、扫描电子显微镜分析等方法,进行了详细的矿物特性研究,并探究了海泡石选矿与应用建议。结果表明,随着矿物粒度的降低,海泡石含量增加。方解石和石英呈颗粒状,海泡石呈束状集合体分布,且与其他矿物结合紧密。针对矿石性质,确定了“筛分-化学分散-高速分散-分离”的原则工艺流程,选用最优参数:pH值为9,分散剂为0.8 g/L的焦磷酸钠,高速分散机分散20 min,转速为2 000 r/min;并且对矿石干燥和磨矿进行了条件试验,得出最优结果:选用喷雾干燥,最大的进料功率80 W,固液比1∶10,进口温度为250℃,从纤维形貌和分散情况来看,使用气流磨可以获得较好的海泡石产品。进而获得了完整的沉积型海泡石提纯工艺流程。综上,本研究对湘潭海泡石的矿物学特征进行了深入分析,并通过提纯产物加工试验,成功地提取出了高纯度的海泡石产品。这为湘潭海泡石的进一步开发利用提供了重要的科学依据,同时也为相关领域的生产应用提供了新的技术支持。

关键词：工艺矿物学海泡石选矿喷雾干燥磨矿

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航空刹车材料一家人的跨年夜

大学化学 2024年

作者：卢一铭谢翔邱晓清刘洋程新园中南大学粉末冶金研究院中南大学化学化工学院

20世纪初，在汽车刹车材料的启发下，航空刹车材料应运而生。它凭借自己优异的稳定性、良好的耐磨性和能在复杂环境下工作等优势，成功地在材料界站稳脚跟。近几年，我国科技发展势头良好，特别是在民用和军用航空航天研发领域，我国的... 详细信息

20世纪初，在汽车刹车材料的启发下，航空刹车材料应运而生。它凭借自己优异的稳定性、良好的耐磨性和能在复杂环境下工作等优势，成功地在材料界站稳脚跟。近几年，我国科技发展势头良好，特别是在民用和军用航空航天研发领域，我国的科学技术水平已经迈入世界前列，航空刹车材料也再一次迎来了属于自己的高光时刻。本文采用拟人化的手法，以家庭年夜饭为题来介绍航空刹车材料的发展历程、化学工艺等相关知识。

关键词：航空刹车材料物理化学绿色化学非金属基刹车材料

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羟肟酸捕收剂的结构优化及应用研究进展

中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2061-2073页

作者：邓朝政程永彪付君浩曾礼强崔曼刘卫平陈文胜韩海生中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 宜章弘源化工有限责任公司湖南郴州424202 中南大学金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心湖南长沙410083 湖南省伴生萤石综合利用氟化学工程技术研究中心湖南郴州423037

羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极... 详细信息

羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极性基团组成,通过优化这2种基团的结构可强化捕收剂浮选性能。对于极性基团,可以通过引入羟肟基团、含氮基团以及硫醚基团进行优化;对于非极性基团,可以通过选择合适的烃链结构、引入亲电子或送电子基团进行优化。金属基羟肟酸配合物与矿物表面有2种作用模型,分别是预先吸附活化浮选模型、金属离子界面预组装模型。

关键词：羟肟酸矿物浮选分子结构设计金属离子配合物

5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮物性及汽液相平衡

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第4期41卷 461-467页

作者：徐丽君李祥李辉刘龙张延强姜仁政沈阳化工大学化学工程学院沈阳110142 中国科学院过程工程研究所中国科学院粉体材料技术重点实验室北京100190 郑州中科新兴产业技术研究院郑州450000

测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联... 详细信息

测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联,回归得到二元交互参数。实验结果通过热力学一致性检查。该研究不仅补充了汽液相平衡数据库,也为5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮的分离提供热力学数据。

关键词： 5-氯-2-戊酮环丙基甲基酮物性汽液相平衡 Aspen模拟

VO@KH550/570@PS复合薄膜的制备及其热致相变性能研究

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化工学报 2024年

作者：张丽萍孟晓荣宋锦峰杜金晶西安建筑科技大学化学与化工学院陕西省膜分离技术研究院陕西环保产业集团有限责任公司西安建筑科技大学冶金工程学院

低成本和规模化的薄膜化生产技术是热致相变性二氧化钒VO2（M）普及应用于节能窗领域的关键。本研究采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH550/KH570对固相法合成的VO2（M）粉体进行表面改性，再经... 详细信息

低成本和规模化的薄膜化生产技术是热致相变性二氧化钒VO2（M）普及应用于节能窗领域的关键。本研究采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH550/KH570对固相法合成的VO2（M）粉体进行表面改性，再经微乳液聚合得到聚苯乙烯（PS）修饰的VO2@KH550/570@PS微球（VSPS），以聚乙烯醇缩丁醛PVB、聚氯乙烯PVC、聚偏二氟乙烯PVDF为聚合物共混基材，系统研究表面修饰对VO2（M）基聚合物复合薄膜的性质及光学、隔热性能的影响规律。结果表明：偶联剂预修饰有利于提升乳液聚合过程中聚苯乙烯PS与VO2结合，交联剂亚甲基双丙烯酰胺MBA的引入增强了VSPS的化学稳定性。相较于VO2，VSPS在聚合物溶液体系中的分散能力增加，得到更加均匀的聚合物复合薄膜。其中VS570PS/PVB的可见光透光率Tlum高达86.64%，太阳能调制效率ΔTsol较VO2/PVB提升了12倍，与空白玻璃温差达16℃。这种兼具高透光性和隔热性能的VSPS聚合物复合膜制备技术，为VO2（M）的智能窗材料应用提供了有益的思路。

关键词：热致相变 VO @KH550/570@PS 复合薄膜微乳液聚合

PC-SERS联用技术分析纳米银修饰纸质基底上的混合染料

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湖北大学学报（自然科学版） 2024年第5期46卷 658-666页

作者：熊虹李亚玲周吉叶勇湖北大学化学化工学院湖北武汉430062 中南财经政法大学刑事司法学院湖北武汉430073

纸质基底色谱技术与表面增强拉曼光谱技术的结合(PC-SERS)不仅具备纸色谱的分离能力,而且具备SERS技术的指纹式识别性能,在混合物分析检测研究中具有重要意义。本研究采用静电沉积的方法在滤纸表面沉积银纳米颗粒(Ag nanoparticles,Ag N... 详细信息

纸质基底色谱技术与表面增强拉曼光谱技术的结合(PC-SERS)不仅具备纸色谱的分离能力,而且具备SERS技术的指纹式识别性能,在混合物分析检测研究中具有重要意义。本研究采用静电沉积的方法在滤纸表面沉积银纳米颗粒(Ag nanoparticles,Ag NPs),通过调控滤纸表面修饰的银纳米粒子的数量和密度,优化了复合滤纸SERS传感性能,结合比移值、SERS光谱分析可用于日落黄和颜料红57混合染料的分离检测。结果表明,所制备出的浓缩10倍银溶胶复合滤纸基底显示出了较好的灵敏度,最佳展开剂体系为V正丁醇∶V乙醇∶V氨水=3∶1∶1,展开后SERS检测限可低至10^(-6)mol/L,在口红样品检测中取得满意效果。

关键词：银纳米粒子静电组装 PC-SERS 有机染料

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