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表面活性剂模板法构筑有序介孔三氧化钨及其光电化学水氧化性能

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材料导报 2022年第13期36卷 58-63页

作者：李东吴发超李瑞高彩云北方民族大学材料科学与工程学院银川750021 工业废弃物循环利用及先进材料“国际合作基地” 银川750021 北方民族大学化学与化学工程学院银川750021

以三嵌段共聚物F127为模板剂,通过钨粉过氧化钨酸、溶剂挥发诱导自组装法制备了有序介孔三氧化钨(m-WO_(3)),并采用X射线衍射(XRD)、Brunauer-emmett-teller(BET)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫描... 详细信息

以三嵌段共聚物F127为模板剂,通过钨粉过氧化钨酸、溶剂挥发诱导自组装法制备了有序介孔三氧化钨(m-WO_(3)),并采用X射线衍射(XRD)、Brunauer-emmett-teller(BET)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等方法对其结构、孔隙率、形貌、光谱性质及组成进行表征。结果表明,m-WO_(3)具有二维六方P6mm对称结构;与无孔WO_(3)(5 m^(2)/g)相比,m-WO_(3)的比表面积增加了20倍(105 m^(2)/g)且孔径分布更均一(6.7 nm)。XRD结果表明,m-WO_(3)的结晶度均高于同条件下的WO_(3)。光电化学(PEC)测试结果表明,400℃下的m-WO_(3)电极在1.0 V ***/AgCl偏压作用下,产生了0.88 mA/cm^(2)的饱和光电流,约是同条件下WO_(3)电极(0.27 mA/cm^(2))的3.3倍。这主要是因为m-WO_(3)的比表面积较大,有效地提高了光生电子和空穴的分离效率,进而显著地增强了m-WO_(3)的PEC活性。此外,m-WO_(3)具有比无孔WO_(3)更稳定的光电催化活性。虽然高温煅烧导致m-WO_(3)的介孔孔道部分坍塌,但是其仍具有较大的比表面积,很好地保持了优越的PEC催化活性,解决了介孔材料结晶度和比表面积之间存在的对立矛盾。

关键词：介孔结构软模板三氧化钨光电化学水氧化

亲疏水性可控纤维素基相变纤维的制备与性能研究

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高分子通报 2023年第6期36卷 727-736页

作者：韩仁阳廖李玲谭磊王倩韩梦清王天驰钱勇强 “工业废弃物循环利用及先进材料”国际科技合作基地北方民族大学材料科学与工程学院银川750021

以棉花为支撑材料,丙烯酰氯(AC)作为中间体,在异相条件下制备纤维素基丙烯酸酯(CA);后利用过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂,通过自由基聚合法接枝疏水性丙烯酸十八酯(A18)、亲水性聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)及其共聚物,制备具有亲... 详细信息

以棉花为支撑材料,丙烯酰氯(AC)作为中间体,在异相条件下制备纤维素基丙烯酸酯(CA);后利用过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂,通过自由基聚合法接枝疏水性丙烯酸十八酯(A18)、亲水性聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)及其共聚物,制备具有亲疏水性可控的纤维素基固-固相变纤维(solid-solid phase change fibers, SSPCFs)。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)对SSPCFs的结构和热性能进行了表征;通过形态稳定性测试研究接枝共聚物在不同温度下的形态;最后对相变纤维进行水接触角测试研究其亲疏水可控性。结果表明:成功将A18和OEGMA接枝到纤维素表面,制备出具有一定储能特性的固-固相变材料;五种CA-g-P(A18-co-OEGMA)共聚物的耐热温度初始分解温度最低为348℃,最高为368℃,均比CA的初始分解温度高,增加了纤维素基产物的热稳定性;通过水接触角测试表面,随着OEGMA含量的增加,接枝共聚物的水接触角逐渐减小,呈现出逐渐亲水的状态。以上结果说明CA-g-P(A18-co-OEGMA)共聚物亲疏水性的可控性;同时其接枝共聚物的熔融潜热逐渐降低;相变纤维在70℃高温下仍能保持良好的形态稳定性,表明形态稳定性纤维素基SSPCFs的成功制备。

关键词：纤维素十八烷基丙烯酸酯聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯亲疏水性可控相变纤维

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声化学法制备巯基壳聚糖/黄芪油微胶囊

材料导报 2022年第6期36卷 187-191页

作者：郭生伟王鑫薛敏李丹王固霞北方民族大学材料科学与工程学院工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地高分子材料及制造技术重点实验室银川750021

中药由于其疗效好、毒副作用小的特点,受到研究者的广泛关注。但其中一些有效成分提取物稳定性较差,易受外界干扰而失去效用。微胶囊作为一种新型的药物输送载体,可使药物受到壁材保护,充分发挥其功效,提高生物利用度。微胶囊技术经过... 详细信息

中药由于其疗效好、毒副作用小的特点,受到研究者的广泛关注。但其中一些有效成分提取物稳定性较差,易受外界干扰而失去效用。微胶囊作为一种新型的药物输送载体,可使药物受到壁材保护,充分发挥其功效,提高生物利用度。微胶囊技术经过几十年的发展,合成方法多种多样,但尚需解决其制备过程复杂、有害物质引入等难题。声化学法相较于其他方法具有绿色、简便、高效的优点,近年来成为研究热点。本工作以壳聚糖为原料、2-亚氨基硫烷盐酸盐为巯基化试剂,制备了巯基化壳聚糖(TC),再以TC为壁材,宁夏道地中药提取物黄芪油(AM)为芯材,通过声化学法制备了TC/AM中药微胶囊。考察了巯基含量、pH环境对中药微胶囊合成反应的影响。通过能谱仪(EDS)、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)、动态光散射仪(DLS)等表征手段确定了巯基化程度的最佳质量比与pH值(壳聚糖与2-亚氨基硫烷盐酸盐(Traut试剂)的质量比为5∶1,pH为6.0)。DLS结果表明,最佳条件下制备的TC/AM中药微胶囊的粒径为962.4 nm。

关键词：壳聚糖黄芪油微胶囊声化学法

TiNbTaZrAl高熵合金黏结剂对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响

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中国有色金属学报 2022年第5期32卷 1360-1372页

作者：刘美玲海万秀陈宇红北方民族大学材料科学与工程学院银川750021 粉体材料与特种陶瓷省部共建重点实验室银川750021 工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地银川750021

采用机械合金化制备了TiNbTaZrAl难熔高熵合金,加入采用放电等离子法制备的Ti(C,N)基金属陶瓷。借助物相分析和形貌表征优化了温度和压力的制备工艺参数。通过XRD、SEM/EDS、TEM、维氏硬度计等对陶瓷进行表征,研究了不同高熵合金加入量... 详细信息

采用机械合金化制备了TiNbTaZrAl难熔高熵合金,加入采用放电等离子法制备的Ti(C,N)基金属陶瓷。借助物相分析和形貌表征优化了温度和压力的制备工艺参数。通过XRD、SEM/EDS、TEM、维氏硬度计等对陶瓷进行表征,研究了不同高熵合金加入量对陶瓷的物相、微观组织及力学性能的影响。。结果表明:相比Co黏结剂,TiNbTaZrAl高熵合金的加入可以促进碳化物的固溶和Ti(C,N)晶粒的细化。高熵合金加入量为7.5%(质量分数)时,陶瓷力学性能最优。在优选温度1600℃和压力30 MPa的工艺参数下,采用高熵合金黏结剂的Ti(C,N)基金属陶瓷的维氏硬度和断裂韧性,分别达到(1960.4±40)MPa和(10.01±0.25)MPa∙m^(1/2),相比采用Co黏结剂的金属陶瓷分别提升了11.68%和9.28%。

关键词： Ti(C,N)基金属陶瓷 TiNbTaZrAl 难熔高熵合金力学性能

有序PEO/PHB核壳超细纤维的制备及性能

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材料工程 2021年第10期49卷 123-131页

作者：杜江华杨婷婷郭生伟喻迎春北方民族大学材料科学与工程学院银川750021 工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地银川750021 北方民族大学高分子材料及制造技术重点实验室银川750021

以聚氧乙烯(PEO)/氯仿溶剂为核层纺丝液,聚β-羟基丁酸酯(PHB)/氯仿溶剂为壳层纺丝液,通过同轴静电纺丝技术和高速旋转接收辊制备了有序排列的PEO/PHB核壳超细纤维。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪... 详细信息

以聚氧乙烯(PEO)/氯仿溶剂为核层纺丝液,聚β-羟基丁酸酯(PHB)/氯仿溶剂为壳层纺丝液,通过同轴静电纺丝技术和高速旋转接收辊制备了有序排列的PEO/PHB核壳超细纤维。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)和动态热机械分析仪(DMA)对制备的PEO/PHB核壳超细纤维膜的表面形貌、核壳结构、热性能、结晶性能和力学性能进行表征。结果表明:实验制备的PEO/PHB纤维具有显著的核壳结构,纤维排列有序,纤维平均直径为0.57~1.27μm;PEO/PHB核壳超细纤维晶体结构中含有组分PHB的α型晶体和组分PEO的单斜晶体;增加纺丝电压,纤维直径减小,结晶度先增大后减小;增加推注速度,纤维直径增大,结晶度先增大后减小;增加收集距离,纤维直径先减小后增大,结晶度先增加后减小。改变单一纺丝条件,在纺丝电压18 kV或推注速度0.07 mm/min或收集距离8 cm的条件下所制备的纤维膜均具有较高的力学性能;与纯PHB纤维和纯PEO纤维比较,有序排列PEO/PHB核壳超细纤维中各组分热学稳定性均有所提高。

关键词：聚氧乙烯聚β-羟基丁酸酯核壳超细纤维力学性能热性能

原料配比对工业固废多孔陶瓷性能和形貌的影响

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硅酸盐通报 2018年第12期37卷 3776-3780页

作者：海万秀韩凤兰罗钊陈浩白柳扬北方民族大学材料科学与工程学院银川750021 工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地银川750021

为最大限度地利用工业固废,以镁渣、粉煤灰、电石渣等固废为原料,经高温烧结制备多孔陶瓷材料,研究了三种固废原料的配比对多孔陶瓷烧失率,气孔率,吸水率,体积密度,抗压强度,微观形貌以及物相的影响。实验结果表明:烧结温度1150℃,保温... 详细信息

为最大限度地利用工业固废,以镁渣、粉煤灰、电石渣等固废为原料,经高温烧结制备多孔陶瓷材料,研究了三种固废原料的配比对多孔陶瓷烧失率,气孔率,吸水率,体积密度,抗压强度,微观形貌以及物相的影响。实验结果表明:烧结温度1150℃,保温时间为4 h,镁渣、粉煤、电石渣配比为70∶25∶5时,所制备的多孔陶瓷具有最大抗压强度,98 MPa;配比为60∶15∶25时,多孔陶瓷具有最大气孔率,57%;配比为60∶30∶10时,多孔陶瓷骨架完整,微孔分布均匀。多孔陶瓷的物相主要以CaO和SiO_2高温反应的产物偏硅酸钙,硅酸二钙或硅酸钙镁为主,含有少量铝硅酸盐和铁酸盐。

关键词：镁渣粉煤灰电石渣多孔陶瓷

具有螺旋结构的PEO/PHB核壳超细纤维的制备及表征

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材料导报 2020年第24期34卷 24165-24169页

作者：杜江华杨婷婷郭生伟陈诗华喻迎春北方民族大学材料科学与工程学院工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地北方民族大学高分子材料及制造技术重点实验室银川750021

以三氯甲烷为溶剂,聚β-羟基丁酸酯(PHB)为壳层纺丝液,聚氧乙烯(PEO)为核层纺丝液,采用同轴静电纺丝法制备了具有螺旋结构的PEO/PHB核壳超细纤维,并通过透射电镜(TEM)、全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描... 详细信息

以三氯甲烷为溶剂,聚β-羟基丁酸酯(PHB)为壳层纺丝液,聚氧乙烯(PEO)为核层纺丝液,采用同轴静电纺丝法制备了具有螺旋结构的PEO/PHB核壳超细纤维,并通过透射电镜(TEM)、全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)对纤维形貌、组成和热性能进行了表征。结果表明:调控纺丝工艺条件,可制备出光滑无孔、螺旋无孔、螺旋多孔的PEO/PHB核壳超细纤维;当纺丝温度为35℃、电压为14 kV、推注速度为0.03 mm/min、接收距离为12 cm、滚筒转速为50 r/min时,可获得直径分布均匀的多孔螺旋结构的PEO/PHB核壳超细纤维;多孔螺旋结构的PEO/PHB核壳超细纤维中PHB组分的起始分解温度和终止分解温度较纯PHB纤维有所提高,热分解速率变化不明显,而PEO组分的起始分解温度较纯PEO纤维有所提高,热分解速率降低,终止分解温度变化不明显。

关键词：聚氧乙烯聚β-羟基丁酸酯螺旋结构同轴电纺

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过滤用粉煤灰多孔陶瓷的制备及其渗透性能

耐火材料 2021年第3期55卷 203-206页

作者：陈浩伍子豪海万秀徐照芸姜木俊韩凤兰北方民族大学材料科学与工程学院宁夏银川750021 工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地宁夏银川750021

以粉煤灰为主要原料,分别添加不同种类(碳粉、木质纤维、电石渣)和不同数量(碳粉添加质量分数为5%~50%,木质纤维添加质量分数为5%~30%,电石渣添加质量分数为0~50%)的造孔剂,以100 MPa压力成型后,在1100℃保温2 h烧结制成多孔陶瓷。结果... 详细信息

以粉煤灰为主要原料,分别添加不同种类(碳粉、木质纤维、电石渣)和不同数量(碳粉添加质量分数为5%~50%,木质纤维添加质量分数为5%~30%,电石渣添加质量分数为0~50%)的造孔剂,以100 MPa压力成型后,在1100℃保温2 h烧结制成多孔陶瓷。结果表明:1)碳粉添加量增多,多孔陶瓷的显气孔率、平均孔径、气体渗透率和氮气通量增大,容重减小。2)电石渣添加量增多,多孔陶瓷的显气孔率、气体渗透率和氮气通量增大,容重减小,平均孔径变化很小。3)木质纤维添加量从5%(w)增加至15%(w)时,试样的显气孔率和平均孔径增大,容重减小;继续增加至30%(w)时,试样的显气孔率和容重基本上没有发生变化,平均孔径逐渐减小,气体渗透率和氮气通量的变化无明显规律。4)以碳粉为造孔剂的多孔陶瓷的物相为石英、钙长石和硅酸钙相。以电石渣为造孔剂的多孔陶瓷的物相包含石英、钙长石、钙铝黄长石和硅酸钙。以碳粉和电石渣为造孔剂,可通过改变造孔剂添加量线性地调控多孔陶瓷的性能参数和孔参数。

关键词：粉煤灰碳粉电石渣多孔陶瓷渗透性能

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MH盐碱地改良材料对盐碱土壤性能的影响

矿产综合利用 2023年

作者：安长聪韩凤兰江成云李茂辉董雄伟北方民族大学材料科学与工程学院工业废弃物循环利用及先进材料“国际合作基地” 宁夏宁东市政建设发展有限公司

室内开展周期25 d土壤盆栽实验，探究煤粉炉粉煤灰制备的MH盐碱地改良材料不同施用量，不同时间对盐碱土壤理化性质的影响。结果表明：MH盐碱地改良材料不同施用量，盐碱土壤pH值、HCO3-、交换性钠离子含量随时间增加均呈现逐渐降低的... 详细信息

室内开展周期25 d土壤盆栽实验，探究煤粉炉粉煤灰制备的MH盐碱地改良材料不同施用量，不同时间对盐碱土壤理化性质的影响。结果表明：MH盐碱地改良材料不同施用量，盐碱土壤pH值、HCO3-、交换性钠离子含量随时间增加均呈现逐渐降低的变化规律，2.5%施用量，盐碱土壤室内培养25 d，土壤pH值降低0.64个单位，HCO3-降低57.16%，交换性钠离子含量降低77.27%；土壤有效磷、速效钾含量均有不同程度提高，土壤容重降低至1.40 g/cm3，孔隙度提高6.83%，显著改造土壤固、液、气三相比例分配；但有机质、阳离子交换量较供试土壤分别降低46.06%，29.96%。实验结果显示MH盐碱地改良材料可有效调控盐碱土壤理化性质，改善作物生长环境。

关键词：盐碱土 MH盐碱地改良材料 pH值交换性钠离子养分指标