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Ca/Si对复合胶凝材料力学性能的影响及复合凝胶材料的水化机理

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有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 141-152页

作者：罗文彬许晔李中林彭彪王露森王胜杰李义兵桂林理工大学材料科学与工程学院广西桂林541004 桂林理工大学有色金属与材料加工新技术教育部重点试验室广西桂林541004 广西锰资源高值化利用重点实验室广西桂林541004

C-S-H等胶凝产物是胶凝材料力学性能的主要来源,胶凝产物主要由钙、硅和铝元素组成,钙、硅元素的比例直接影响胶凝产物的组成和结构。以脱硫石膏、粉煤灰和高炉矿粉为主要原料,制备三元复合胶凝材料,探究不同Ca/Si(0.9~1.3)对脱硫石膏-... 详细信息

C-S-H等胶凝产物是胶凝材料力学性能的主要来源,胶凝产物主要由钙、硅和铝元素组成,钙、硅元素的比例直接影响胶凝产物的组成和结构。以脱硫石膏、粉煤灰和高炉矿粉为主要原料,制备三元复合胶凝材料,探究不同Ca/Si(0.9~1.3)对脱硫石膏-粉煤灰-高炉矿粉三元胶凝材料力学性能的影响,而后采用XRD、SEM、EDS、FTIR、TG等微观结构表征,测试分析了不同Ca/Si胶凝材料的水化机理。结果表明,最佳Ca/Si=1.1的条件下,采用SiO_(2)/Na_(2)O=1、水玻璃用量10%、水胶比0.5时,固化28 d后抗压强度达到62.2 MPa,且胶凝材料中As、Pb、Cd、Cr、Ni、Zn的浸出浓度均符合国家Ⅳ类地表水环境质量标准;合适的Ca/Si可充分促进内部钙、硅、铝元素的水化反应,可在一定程度上提高凝结时间,提高流动度,给予足够时间以促进硅酸盐、铝硅酸盐与钙的充分反应,生成足够足量的胶凝产物,提高材料致密度。

关键词： Ca/Si 复合胶凝材料碱激发水化机理毒性浸出

V（Ⅴ）-Ga（Ⅲ）-H2O酸性溶液体系钒镓分离的热力学分析

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湿法冶金 2025年

作者：聂子杰张伟光李义兵陈日凡曹雪娇陈杨黄宇坤桂林理工大学材料科学与工程学院桂林理工大学有色金属与材料加工新技术教育部重点实验室桂林理工大学有色金属矿床勘探和资源有效利用协同创新中心来宾华锡冶炼有限公司广西华锡集团股份有限公司

针对酸性溶液体系中钒、镓难以高效分离回收的问题，研究了V（Ⅴ）-Ga（Ⅲ）-H2O体系中钒、镓离子的物理化学性质差异，并利用冶金热力学计算公式模拟计算出溶液浓度优势区域与组分优势区域，同时结合碱滴定试验和拉曼检测结果，确定了... 详细信息

针对酸性溶液体系中钒、镓难以高效分离回收的问题，研究了V（Ⅴ）-Ga（Ⅲ）-H2O体系中钒、镓离子的物理化学性质差异，并利用冶金热力学计算公式模拟计算出溶液浓度优势区域与组分优势区域，同时结合碱滴定试验和拉曼检测结果，确定了钒、镓分离的适宜lg[C]T-pH范围。结果表明：优势pH范围在2～3之间，在此区间内，钒离子将产生摩尔分数＞90%的钒同多酸根大核阴离子，同时镓主要以小核阳离子形式存在，加大了酸性溶液中钒、镓的化学状态差异性，同时有效避免了氢氧化镓的大核沉淀的形成，有利于富集溶液中钒、镓的分离回收。

关键词：钒同多酸根大核阴离子区域优势钒镓分离

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不同骨料对建筑保温砂浆性能影响研究进展

新型建筑材料 2025年第1期52卷 79-84,108页

作者：田垚韦家崭陈平刘骥蓝旅玲有色金属及材料加工新科技教育部重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学材料科学与工程学院广西桂林541004 广西柳州鱼峰水泥有限公司广西柳州545000

保温砂浆广泛应用于建筑保温内外墙材料中,保温蓄能可以实现节能减排,保温材料的发展为零能耗建筑的开发提供了思路。骨料是保温砂浆的重要组成部分,在其中起到了骨架的作用,骨料的力学性能和导热性能也会对保温砂浆性能产生影响,通过... 详细信息

保温砂浆广泛应用于建筑保温内外墙材料中,保温蓄能可以实现节能减排,保温材料的发展为零能耗建筑的开发提供了思路。骨料是保温砂浆的重要组成部分,在其中起到了骨架的作用,骨料的力学性能和导热性能也会对保温砂浆性能产生影响,通过不同骨料的复合或改性来控制保温砂浆性能至关重要,研究介绍了保温砂浆的分类及应用领域,讨论了骨料性质对于保温砂浆性能的影响,分析了不同骨料制备保温砂浆的研究进展。

关键词：保温骨料气凝胶相变材料机理

钙硅比对硅酸钙矿相烧结行为和固碳能力的影响

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硅酸盐通报 2025年第1期44卷 297-304页

作者：陈平李芳彬向玮衡胡成刘俊王启杰桂林理工大学广西绿色建材与建筑工业化重点实验室桂林541004 桂林理工大学广西工业废渣建材资源利用工程技术研究中心桂林541004 桂林理工大学土木工程学院桂林541004 桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林541004

硅酸钙固碳胶凝材料是实现建材行业绿色可持续发展的重要方向,为探明钙硅比(n(CaO)∶n(SiO_(2)),摩尔比)对硅酸钙矿相组成和固碳能力的影响,本文通过调控钙硅比(n(CaO)∶n(SiO_(2))=1.8~2.2)制备了硅酸钙固碳胶凝材料,采用t-pH、XRD、TG... 详细信息

硅酸钙固碳胶凝材料是实现建材行业绿色可持续发展的重要方向,为探明钙硅比(n(CaO)∶n(SiO_(2)),摩尔比)对硅酸钙矿相组成和固碳能力的影响,本文通过调控钙硅比(n(CaO)∶n(SiO_(2))=1.8~2.2)制备了硅酸钙固碳胶凝材料,采用t-pH、XRD、TGA、SEM等技术研究了硅酸钙固碳胶凝材料的相组成、碳化硬化过程、CO_(2)吸收率和碳化产物的演化规律。研究结果表明:γ型硅酸二钙(Ca_(2)SiO_(4),γ-C_(2)S)生成量随钙硅比的增大先增加后减少;当钙硅比不高于2.0时,硅钙石(Ca_(3)Si_(2)O_(7),C_(3)S_(2))生成量随钙硅比的减小而增多,钙硅比大于2.0时,β型硅酸二钙(Ca_(2)SiO_(4),β-C_(2)S)生成量随钙硅比的增大而增多;碳化0.5 h反应剧烈,抗压强度随钙硅比的增大先增加后降低,反应生成方解石、文石、球霰石。随着碳化反应延长至24 h,C_(3)S_(2)、γ-C_(2)S含量显著降低,方解石含量增长缓慢;C_(3)S_(2)降低了前期反应活性,但更持续的碳化反应和生成的多形态产物紧密交织,对后期抗压强度有提升作用,碳化24 h抗压强度和CO_(2)吸收率分别为129.76 MPa、18.57%。

关键词：钙硅比硅酸钙烧结行为固碳能力抗压强度

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近红外量子点的发光机理研究

光谱学与光谱分析 2016年第7期36卷 2059-2065页

作者：覃爱苗赵路路杜为林孔德霞覃凤亮莫荣旺张开友有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室桂林理工大学材料科学与工程学院广西桂林541004

近红外量子点具有独特的光学性质,如荧光量子产率高,荧光寿命长,荧光发射波长可调,半峰宽窄且斯托克斯位移较大,耐光漂白能力强等,及"近红外生物窗口"的优势,使它们在生物荧光标记、太阳能电池、量子化计算、光催化、化学分析、食品检... 详细信息

近红外量子点具有独特的光学性质,如荧光量子产率高,荧光寿命长,荧光发射波长可调,半峰宽窄且斯托克斯位移较大,耐光漂白能力强等,及"近红外生物窗口"的优势,使它们在生物荧光标记、太阳能电池、量子化计算、光催化、化学分析、食品检测及活体成像等领域具有巨大的潜在应用价值。目前对近红外量子点的发光机理研究还不够完善,针对国内外的研究现状,重点对核/壳结构的量子点(CdTe/CdSe,CdSe/CdTe/ZnSe等)、三元量子点(Cu—In-Se,CuInS_2等)和掺杂型量子点(Cu:InP等)三种不同类型近红外量子点的发光机理进行了综述。其中,Type-Ⅱ型核/壳结构量子点的发光机理多为带间复合发光,三元量子点以本征缺陷型发光为主,掺杂型量子点多为杂质缺陷型发光。探讨了近红外量子点发光原理存在的问题及发展的方向。对近红外量子点的发光机理进行系统地研究不仅有助于我们理解近红外量子点的发光性质,而且对完善相似高品质量子点的合成方法具有重要意义。

关键词：近红外量子点核/壳结构带间复合发光供体-受体重组杂质缺陷发光

(壳聚糖-聚磷酸铵)/剑麻纤维素微晶层层自组装复合材料的热性能和阻燃性能

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复合材料学报 2020年第2期37卷 260-266页

作者：黄孝华牛红超刘婵娟韦春桂林理工大学材料科学与工程学院广西有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室

采用层层自组装法(LBL),在剑麻纤维素微晶(SFCM)表面交替吸附壳聚糖(CH)和聚磷酸铵(APP)构筑CH-APP阻燃涂层,成功制备(CH-APP)n/SFCM阻燃复合材料。通过Zeta电位分析仪、 FTIR、 TGA、 POM、垂直燃烧法(VFT)、 SEM手段对复合材料的结构... 详细信息

采用层层自组装法(LBL),在剑麻纤维素微晶(SFCM)表面交替吸附壳聚糖(CH)和聚磷酸铵(APP)构筑CH-APP阻燃涂层,成功制备(CH-APP)n/SFCM阻燃复合材料。通过Zeta电位分析仪、 FTIR、 TGA、 POM、垂直燃烧法(VFT)、 SEM手段对复合材料的结构和性能进行表征。FTIR、 Zeta电位结果表明, CH和APP在SFCM表面电位正负交替变化, CH-APP涂层成功包覆在SFCM表面;POM和SEM结果显示,组装后(CH-APP)n/SFCM复合材料表面变得粗糙,其表面包覆了一层较厚涂层;TGA结果表明,随着吸附CH-APP组装层数的增加,(CH-APP)n/SFCM复合材料的初始分解温度(T5%)由279.4℃降低至243.1℃,残炭率由11.24%提高至32.06%;VFT测试结果表明,随着组装层数的增加,(CH-APP)n/SFCM复合材料阻燃性能明显提高,组装10层的(CH-APP)10/SFCM复合材料甚至可以达到离火自熄的程度。

关键词：剑麻纤维素微晶阻燃复合材料层层自组装壳聚糖聚磷酸胺阻燃性

高耐热可溶性含氟含吡啶环聚芳酰胺的制备及性能研究

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高分子学报 2018年第5期28卷 632-638页

作者：李华罗松贵黄孝华刘婵娟韦春桂林理工大学广西有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室材料科学与工程学院桂林541004

以4-三氟甲硫基苯甲醛和4-硝基苯乙酮为原料,设计合成一种新型二胺单体—4-(4-三氟甲硫基苯基)-2,6-双(4-胺基苯基)吡啶(FTPAP),通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)等对二胺单体进行结构表征.将FTPAP分别与1,4-萘二甲酸... 详细信息

以4-三氟甲硫基苯甲醛和4-硝基苯乙酮为原料,设计合成一种新型二胺单体—4-(4-三氟甲硫基苯基)-2,6-双(4-胺基苯基)吡啶(FTPAP),通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)等对二胺单体进行结构表征.将FTPAP分别与1,4-萘二甲酸(NDA)、4,4-二苯醚二甲酸(CPBA)、对苯二甲酸(PTA)通过Yamazaki膦酰化法制备一系列含吡啶环及大侧基三氟甲硫基苯基非共平面结构新型可溶性聚酰胺(PA).采用FTIR,~1H-NMR等对PA进行结构表征.凝胶渗透色谱(GPC)数据显示PA具有较高的分子量和低的分散系数,相对分子量在9.30×10~4~1.26×10~5之间,分散系数范围为1.12~1.33.结果表明:PA具有优异的溶解性能,在室温条件下可以溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等高沸点有机溶剂中,甚至在加热条件下能部分溶解于低沸点四氢呋喃(THF)、氯仿(CHCl_3)溶剂中.PA呈现出优异的热稳定性和光学性能,聚合物玻璃化转变温度(T_g)在285~325°C之间;在氮气氛围中5%和10%热失重时的温度范围分别为396~435°C和430~490°C,且残炭率都在70%以上;聚合物截止波长(λ_(cutoff))范围为369~384 nm,80%透过率(λ_(80%))的波长范围为440~478 nm;广角X射线图谱表明聚合物为无定型结构.此外,PA薄膜具有良好的力学性能,其拉伸强度43.2~95.0 MPa,杨氏模量0.90~1.39 GPa,断裂伸长率3.3%~8.8%.

关键词：聚酰胺吡啶溶解性透明性

ZIF-67@PDA/含氟聚酰亚胺混合基质膜的制备及其气体分离性能

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复合材料学报 2023年第2期40卷 950-958页

作者：李金岭赖石清刘婵娟吴伟莲倪靖黄孝华周立桂林理工大学材料科学与工程学院广西有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室桂林541004

金属有机框架材料(MOF)/聚合物混合基质膜(MMMs)通过结合MOF的分子筛效应和聚合物基质成本较低、加工性能好、机械强度高的特征,使其在气体分离领域展现出巨大的应用前景。然而由于MOF在聚合物基体中存在分散性差问题,极大地限制了其应... 详细信息

金属有机框架材料(MOF)/聚合物混合基质膜(MMMs)通过结合MOF的分子筛效应和聚合物基质成本较低、加工性能好、机械强度高的特征,使其在气体分离领域展现出巨大的应用前景。然而由于MOF在聚合物基体中存在分散性差问题,极大地限制了其应用。采用溶剂热法合成金属框架材料ZIF-67,并通过溶液氧化法在ZIF-67表面修饰聚多巴胺(PDA)层制备ZIF-67@PDA纳米多孔材料。以4,4’-二氨基二苯醚-2,2’-双(3,4-二羧酸)六氟丙烷二酐(ODA-6 FDA)型含氟聚酰亚胺(FPI)为基体、ZIF-67和ZIF-67@PDA为填料,制备不同质量分数的ZIF-67/FPI和ZIF-67@PDA/FPI。通过FTIR、WAXD、TGA、SEM、比表面和孔径分布分析仪、气体渗透仪等测试对MMMs的结构和性能进行表征并测试了N_(2)、O_(2)、CO_(2)、He 4种气体的渗透性。结果表明:经聚多巴胺修饰后的纳米微孔材料ZIF-67在聚合物基体中能均匀分散并为气体分子的通过提供快速通道,且表现出良好的热稳定性。ZIF-67@PDA对CO_(2)具有良好的亲和性,这有利于提高CO_(2)/N_(2)选择性。当ZIF-67@PDA负载量为10wt%时,MMMs的CO_(2)渗透性和CO_(2)/N_(2)选择性协同增加,和纯FPI膜相比分别增加了131%、50%,MMMs表现出良好的气体分离性能。

关键词： ZIF-67 聚多巴胺含氟聚酰亚胺气体分离混合基质膜

含异丙基及三氟甲基可溶性聚酰胺的合成及性能研究

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高分子学报 2017年第6期27卷 946-951页

作者：杨路路陈焙才黄孝华刘婵娟韦春广西有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室桂林理工大学材料科学与工程学院桂林541004

以含异丙基和三氟甲基结构二胺单体3,3′-二异丙基-4,4′-二胺基苯基-4″-三氟甲基甲苯(PATFT)与萘-1,4-二甲酸、间苯二甲酸和4,4-二苯醚二甲酸3种二酸通过膦酰化反应制备一系列新型可溶性聚酰胺,其相对分子量在3.8×104~9.6×104之间.... 详细信息

以含异丙基和三氟甲基结构二胺单体3,3′-二异丙基-4,4′-二胺基苯基-4″-三氟甲基甲苯(PATFT)与萘-1,4-二甲酸、间苯二甲酸和4,4-二苯醚二甲酸3种二酸通过膦酰化反应制备一系列新型可溶性聚酰胺,其相对分子量在3.8×104~9.6×104之间.结果表明,该聚合物具有优异的溶解性能,常温不仅能溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等高沸点有机溶剂,在加热条件下甚至能较好的溶解在四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷等低沸点溶剂中;突出的光学性能,截止波长范围在322~350 nm,80%的透过率波长范围为378~403 nm;良好的热学性能,玻璃化转变温度(Tg)范围在213~220?C,氮气氛围下5%和10%热失重温度范围分别为453~458?C和470~482?C.聚合物薄膜具有优异的机械性能,拉伸强度、杨氏模量、断裂伸长率分别对应为68~97 MPa,1.9~2.9 GPa,14.8%~16.7%.广角X-射线图谱表明聚合物为无定形态结构.

关键词：聚酰胺可溶性热稳定性 Yamazaki膦酰化透明性