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载氨基吸附材料制备及其分离锌离子的研究

水处理技术 2025年第1期51卷 77-82页

作者：关作鹏赵方波哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150000

以亚氨基二乙酸螯合树脂(CH90)为基体,利用聚多巴胺(PDA)作为交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到基体表面上,制备了一种对锌离子同时具有高吸附和易再生特点的新型改性树脂(CH90-PDA-PEI),并对其进行了一系列的表征和测试。结果表明,与传... 详细信息

以亚氨基二乙酸螯合树脂(CH90)为基体,利用聚多巴胺(PDA)作为交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到基体表面上,制备了一种对锌离子同时具有高吸附和易再生特点的新型改性树脂(CH90-PDA-PEI),并对其进行了一系列的表征和测试。结果表明,与传统的阴离子交换树脂(717)相比,在278 K时,CH90-PDA-PEI对Zn(Ⅱ)的最大吸附量为160.4 mg/g,选择性分离因子为159.31。在使用实际钢厂废水进行动态吸附测试时,CH90-PDA-PEI的吸附性能相比717树脂提升了26.9%,而再生时用水量减少了6.7%,且在循环测试时可以保持稳定的性能。

关键词：聚多巴胺聚乙烯亚胺共交联 Zn(Ⅱ)/Fe(Ⅱ)分离 Zn(Ⅱ)的吸附

利用氧化碳纳米管薄膜调控锌离子电池中锌的沉积行为并抑制枝晶形成（英文）

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新型炭材料(中英文) 2025年第01期40卷 154-166页

作者：李品祥易喆涵王业兴何畅梁骥侯峰天津大学材料科学与工程学院先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室 Interdisciplinary Graduate Programme-Collaborative Initiative Graduate College Nanyang Technological University School of Physical and Mathematical Sciences Nanyang Technological University 天津市低维电子材料及先进表征仪器研发重点实验室

水系锌离子电池凭借其高安全性、良好的成本效益以及环境友好的特性，被视为大规模储能领域极具潜力的候选者之一。然而，锌阳极表面不可控的枝晶生长以及相关副反应降低了电池的稳定性。本文通过浮动化学气相沉积法并结合在空气中的热... 详细信息

水系锌离子电池凭借其高安全性、良好的成本效益以及环境友好的特性，被视为大规模储能领域极具潜力的候选者之一。然而，锌阳极表面不可控的枝晶生长以及相关副反应降低了电池的稳定性。本文通过浮动化学气相沉积法并结合在空气中的热处理，制备了空气氧化碳纳米管（O-CNT）薄膜，并将其作为锌箔的保护层以抑制枝晶的生长。空气氧化调节了薄膜的亲水性，促进了锌沉积在薄膜与锌箔之间的界面，而非薄膜的表面。同时，O-CNT薄膜的导电多孔结构能够均匀Zn2+流和锌箔表面电场，从而实现锌的均匀沉积。O-CNT@Zn对称电池的循环稳定性得到显著增强，在电流密度为1 mA cm-2容量为1 mAh cm-2的条件下，寿命超过3000 h，即便在5 mA cm-2的高电流密度下，寿命也超过2000 h。此外，使用Mn2+预插层水合五氧化二钒（MnVOH）作为正极材料，O-CNT@Zn||MnVOH全电池的倍率性能优于Zn||MnVOH全电池，在8 A g-1的电流密度下，具有194 mAh g-1的高放电容量。在长期循环测试中，O-CNT@Zn||MnVOH全电池在5 A g-1的电流密度下经2000次循环后，容量保持率达58.8%。

关键词：碳纳米管锌金属阳极无枝晶亲水性表面功能化

来源：博看期刊

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低压渗碳工艺对超高强钢硬度与组织的影响

钢铁研究学报 2025年第02期 236-247页

作者：辛昕魏云轩张宇宇高一帆曾西军王振强中国航发哈尔滨东安发动机有限公司哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院

低压渗碳技术用于第三代超高强齿轮钢表面处理时会存在碳化物聚集、奥氏体软层、渗层质量与渗层厚度矛盾等工艺问题。研究了引入“二次渗碳”工艺对1 900 MPa级航空用低压渗碳齿轮钢的渗层质量、硬度与显微组织的影响。利用SEM、XRD、E... 详细信息

低压渗碳技术用于第三代超高强齿轮钢表面处理时会存在碳化物聚集、奥氏体软层、渗层质量与渗层厚度矛盾等工艺问题。研究了引入“二次渗碳”工艺对1 900 MPa级航空用低压渗碳齿轮钢的渗层质量、硬度与显微组织的影响。利用SEM、XRD、EPMA、EBSD和TEM等方式对渗层至芯部组织进行了精细表征。结果表明，引入“二次渗碳”工艺后，渗层无网状碳化物，整体碳含量增加，渗层硬度提升约20 HV,相同深度位置的微米级块状或条状富Cr碳化物增多，且位于表层的碳化物类型由M23C6为主转变成M7C3为主，亚微米尺寸M6C球形碳化物略微减少，亚微米M23C6、纳米MC及M6C碳化物大量生成。同时渗碳外壳层变厚，过渡层变窄。此外，“二次渗碳”试样芯部的硬度略微降低，原因是位错密度降低所致。

关键词：超高强齿轮钢低压渗碳壳层碳化物过渡层

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镍及其合金超精密抛光技术研究进展

表面技术 2025年第1期54卷 97-109页

作者：韩嘉茹蒋淼锦陈倚魏雅晓乔冬升徐姿仪弓爱君北京科技大学化学与生物工程学院北京100083 北京科技大学功能分子与晶态材料科学与应用北京市重点实验室北京100083 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

镍及其合金作为高新技术领域的重要基础材料,对其表面质量的要求日益提升。然而,由于其韧性高、硬度高、导热系数小,可加工性较差,传统表面加工方法存在加工硬化、表面划痕、加工效率低等问题,因此对镍及其合金进行超精密抛光已成为一... 详细信息

镍及其合金作为高新技术领域的重要基础材料,对其表面质量的要求日益提升。然而,由于其韧性高、硬度高、导热系数小,可加工性较差,传统表面加工方法存在加工硬化、表面划痕、加工效率低等问题,因此对镍及其合金进行超精密抛光已成为一个极其重要的研究方向。聚焦于高效率、高质量、低损伤抛光,综述了应用于镍及其合金加工的电化学抛光(ECP)、化学机械抛光(CMP)、磁流变抛光(MRF)与激光抛光(LP)技术的原理、特点以及国内外研究现状。从表面质量、抛光效率、形状限制、环境污染以及加工成本这几个方面对各超精密抛光技术进行了对比,并概述了不同抛光技术的优缺点,分析了不同种类镍合金所适用的抛光方法。归纳总结发现,ECP与CMP成本较低,是目前加工镍及其合金的主流方式,但其抛光液存在污染。MRF与LP对环境友好,可用于复杂形状表面的抛光,但操作过程复杂、成本较高。最后基于目前镍及其合金超精密抛光所存在的问题与现有的技术,对超精密抛光技术的发展趋势进行了展望,以期为进一步研究镍及其合金的超精密抛光提供理论指导。

关键词：镍合金抛光材料去除机理抛光效率表面质量超精密

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室温铁磁性还原氧化石墨烯基全碳膜

无机材料学报 2025年

作者：王悦于显利王欣吉林大学材料科学与工程学院教育部汽车材料重点实验室吉林大学地质勘探科学与技术学院

拥有铁磁性质的纳米碳材料在自旋电子学、成像与生物医学、电极和染料吸附等领域具有重大的应用价值。石墨烯衍生物氧化石墨烯（GrapheneOxide，GO）和还原氧化石墨烯（reducedGrapheneOxide，rGO）拥有卓越的物理化学性质，呈现出室温... 详细信息

拥有铁磁性质的纳米碳材料在自旋电子学、成像与生物医学、电极和染料吸附等领域具有重大的应用价值。石墨烯衍生物氧化石墨烯（GrapheneOxide，GO）和还原氧化石墨烯（reducedGrapheneOxide，rGO）拥有卓越的物理化学性质，呈现出室温铁磁有序结构。为了实现规模化、低成本、性能稳定的全碳膜，通过采用热还原结合双维度碳复合策略，制备还原氧化石墨烯纤维（rGOFs）和纳米尺度rGO片复合膜，并对全碳膜的铁磁性机理进行了一定的阐述。本工作制备了不同质量分数 rGOFs 的 rGO-rGOFs 全碳复合膜，重点讨论了材料的铁磁性机理及磁阻效应。研究结果发现：引入一定量的 rGOFs（如20 mg）可将rGO膜的室温饱和磁化强度从0.0067 A·m2·kg-1提升至0.096 A·m2·kg-1。铁磁性增强是通过碳膜的空位型缺陷和sp3（C-C）态共同作用的。通过电感耦合等离子体质谱仪排除了样品中存在的金属杂质可能对饱和磁化强度的干扰。此外，室温、±1 T磁场下，磁阻（Magnetoresistance， MR）曲线显示MR数值约为-2.3%。通过调控材料的表面拓扑形貌和sp3（C-C）/sp2（C=C）比值，在一定程度上提高了材料的室温饱和磁化强度，这种新型全碳薄膜有望在不久的将来应用于自旋电子器件和生物医学领域。

关键词：全碳复合膜还原氧化石墨烯纤维室温铁磁性磁阻效应

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碳化硅陶瓷材料的摩擦与润滑研究进展

机械工程学报 2025年

作者：罗子超刘秀波程巍李新功夏杰郑军中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室湖南工学院智能制造与机械工程学院安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室

结构陶瓷材料具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及化学性质稳定等突出优点，被广泛应用于摩擦学领域。随着服役工况的日益复杂，在高温、重载、强辐射等环境下，结构陶瓷摩擦元件的应用仍然面临着巨大的挑战。因此，工业界对陶瓷的摩... 详细信息

结构陶瓷材料具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及化学性质稳定等突出优点，被广泛应用于摩擦学领域。随着服役工况的日益复杂，在高温、重载、强辐射等环境下，结构陶瓷摩擦元件的应用仍然面临着巨大的挑战。因此，工业界对陶瓷的摩擦性能提出了更高的要求，降低陶瓷材料的摩擦磨损成为材料科学与摩擦学领域重要课题之一。由于陶瓷材料磨损形式和机理复杂，目前未见通用的摩擦学模型可以解释所有陶瓷的摩擦磨损。本文以碳化硅陶瓷材料为例，对碳化硅的摩擦与润滑研究进展进行了综述，涵盖碳化硅陶瓷的磨损机制，水润滑技术，固体润滑复合材料，表面工程技术及制备工艺等方面，旨在促进SiC陶瓷材料在摩擦学领域的应用与发展，同时为其他结构陶瓷材料的润滑技术提供参考。

关键词：碳化硅耐磨减摩水润滑固体润滑表面技术制备工艺

微生物电合成系统阴极材料表面修饰及固碳强化措施研究进展

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环境科学学报 2025年第1期45卷 1-12页

作者：王荣昌孙茂欣陈高祥同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室上海200092

由于温室效应对人类社会的影响日趋严重,人们对碳捕获和利用(CCU)技术的研究也越来越多.微生物电合成系统(MES)作为新型碳捕获和利用生物技术之一,能够在固定CO_(2)的同时产生更高价值的化学品,从而受到研究人员的广泛关注.本文重点对... 详细信息

由于温室效应对人类社会的影响日趋严重,人们对碳捕获和利用(CCU)技术的研究也越来越多.微生物电合成系统(MES)作为新型碳捕获和利用生物技术之一,能够在固定CO_(2)的同时产生更高价值的化学品,从而受到研究人员的广泛关注.本文重点对近年来在MES阴极材料开发、阴极材料表面修饰方法和固碳产酸强化措施等方面取得的重要进展进行了综述,首先简要介绍了MES阴极固碳产酸机理,重点总结了现阶段MES常用阴极材料及其表面修饰方法的最新研究进展,最后提出了MES阴极固碳产酸强化措施及其下一步的研究方向,以期为MES固碳产酸的推广应用提供技术参考.

关键词：微生物电合成二氧化碳还原阴极材料表面改性

应用于流化床的耐磨型核壳氧化铝载体的制备及其表征

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过程工程学报 2025年第1期25卷 44-52页

作者：张银虎张战国许光文沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142 沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 沈阳化工大学资源化工与材料教育部重点实验室辽宁沈阳110142

应用于流化床甲烷干重整反应的Ni基催化剂需要同时具备高耐磨性和高活性,这要求催化剂载体本身须兼具良好的耐磨性和高Ni负载能力。本研究基于Al_(2)O_(3)晶型转变机制,旨在通过高温焙烧γ-Al_(2)O_(3)制备具有一定Ni负载能力的外壳为... 详细信息

应用于流化床甲烷干重整反应的Ni基催化剂需要同时具备高耐磨性和高活性,这要求催化剂载体本身须兼具良好的耐磨性和高Ni负载能力。本研究基于Al_(2)O_(3)晶型转变机制,旨在通过高温焙烧γ-Al_(2)O_(3)制备具有一定Ni负载能力的外壳为α相的高耐磨性核壳结构@Al_(2)O_(3)载体。选用商业球形介孔γ-Al_(2)O_(3)颗粒(比表面积325 m2/g,平均粒径850μm)作为载体前驱体,并利用立式高温炉在不同焙烧温度和时间下得到焙烧程度不同的@Al_(2)O_(3)颗粒试样;利用X射线衍射(XRD)技术以及N2等温吸附脱附方法(BET)对Al_(2)O_(3)晶型转变程度进行表征,以电子显微镜(SEM)观察颗粒断面形貌的方法表征壳核结构的形成进程,利用冷态以及热态流化态磨损试验对其耐磨性进行表征。XRD结果表明,在1250,1300和1370℃下通过控制焙烧时间可制备α-相和γ-相或θ-相共存的Al_(2)O_(3)载体;SEM以及BET表征结果表明,在1300℃焙烧6 min可得到外壳为30~50μm、比表面积为86 m^(2)/g、平均孔径为22 nm的壳核@Al_(2)O_(3)载体;流化态磨损试验揭示该载体具有与α-Al_(2)O_(3)同样出色的耐磨性能,在800℃的流化状态下的磨损速率仅为0.003wt%/h。利用该核壳@Al_(2)O_(3),通过浸渍法制10wt%Ni@Al_(2)O_(3)催化剂,该催化剂在800℃流化状态下也具有与α-Al_(2)O_(3)相同程度的耐磨性,作为流化床催化剂具有良好的实际应用前景。

关键词：甲烷干重整流化床核壳氧化铝催化剂载体耐磨性

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植物多酚高值转化与应用研究进展

中国科学:化学 2025年第1期55卷 37-49页

作者：王毓何云翔洪工画王晓玲郭俊凌四川大学轻工科学与工程学院成都610065 四川大学制革清洁技术国家工程实验室成都610065 四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室成都610065

植物多酚,又称单宁,是自然界中广泛存在且仅次于纤维素、半纤维素和木质素的第四大植物生物质资源.数百年来,其一直作为鞣剂应用于制革工业中,尚缺乏高端及精细化工领域的研究.植物多酚特有的邻苯二酚/连苯三酚结构能与不同基底材料形... 详细信息

植物多酚,又称单宁,是自然界中广泛存在且仅次于纤维素、半纤维素和木质素的第四大植物生物质资源.数百年来,其一直作为鞣剂应用于制革工业中,尚缺乏高端及精细化工领域的研究.植物多酚特有的邻苯二酚/连苯三酚结构能与不同基底材料形成多重相互作用力,因此利用植物多酚与金属离子配位构建的金属多酚网络可作为一种新型表界面功能化手段.本文概括性地介绍了多酚生物质材料的发展,以及本课题组以多酚作为骨架分子构建新型功能材料体系的相关研究工作,聚焦其对微孔传质的强化及非均质生物界面传质过程的调控,重点介绍该类生物质材料在水体贵重金属离子吸附、新型污染物去除、药物递送和细胞治疗领域的应用.

关键词：植物多酚高值转化表面修饰传质调控吸附分离

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