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钙改性水葫芦基生物炭吸附水中敌草隆的效能与机理

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化工进展 2023年

作者：刘玉灿高中鲁徐心怡纪现国张岩孙洪伟王港烟台大学土木工程学院烟台大学环境与材料工程学院

本研究以水葫芦为原料、CaCl2为改性剂，通过一步热解法制备了钙改性水葫芦基生物炭(CWHBC)，基于表征技术分析了其表面形貌、比表面积、孔径分布、官能团组成等物化性能，并探究了其吸附去除水中敌草隆的效能与机理。结果表明，CWHBC... 详细信息

本研究以水葫芦为原料、CaCl2为改性剂，通过一步热解法制备了钙改性水葫芦基生物炭(CWHBC)，基于表征技术分析了其表面形貌、比表面积、孔径分布、官能团组成等物化性能，并探究了其吸附去除水中敌草隆的效能与机理。结果表明，CWHBC比未改性生物炭(WHBC)具有更大的比表面积、更丰富的孔隙结构、更多的含氧官能团、更强的亲水性，这些物化性能的改变增强了生物炭的吸附能力。CWHBC对水中敌草隆的吸附符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型，表明该吸附以单层化学吸附为主，主要吸附机理为氢键作用、π–π作用和表面络合。单因素试验结果表明CWHBC在各种条件下均具有良好的吸附性能，采用0.2mol/L HCl对其进行五次吸附/解吸循环后的吸附容量仍高达初次吸附容量的94.62%。因此，使用一步热解法制备的CWHBC可有效去除水中敌草隆，且具有较好的环境适应能力和重复使用性能。该研究提供了一种低成本、高效的吸附材料，能有效实现水葫芦的资源化利用，具有良好的工程应用前景与潜力。

关键词：生物炭钙改性吸附剂敌草隆吸附动力学机理

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基于框架设计的液流电池流场优化模拟研究

化工学报 2019年第11期70卷 4437-4448页

作者：尤东江魏建云李雪菁娄景媛烟台大学环境与材料工程学院

液流电池通常采用对角平推流流场,会形成电解液滞留区,造成电池局部浓差极化大,影响综合性能。鉴于此,提出了一种基于框架设计的流场优化方法,通过设计电极框架,可以得到"蛇形流道"和"平行流道"两类流场。以全钒液流电池为例,通过数学建... 详细信息

液流电池通常采用对角平推流流场,会形成电解液滞留区,造成电池局部浓差极化大,影响综合性能。鉴于此,提出了一种基于框架设计的流场优化方法,通过设计电极框架,可以得到"蛇形流道"和"平行流道"两类流场。以全钒液流电池为例,通过数学建模,研究了不同流场结构和参数对于多孔电极内电解液流动特性、电化学反应和温度变化特性的影响规律。计算结果与实验结果一致性良好,结果表明:电解液在"平行流场"内的流动均匀性比在"蛇形流场"内好,且不存在滞留区,同时在"平行流场"内浓差极化也较"蛇形流场"低;此外,对于同样的电极面积,在电极内部的"平行流道"越多,电解液的流速分布越均匀,反应特性越好。

关键词：液流电池框架流场数学模型

添加Bi2WO6对ZnO基压敏陶瓷电学性能的影响

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材料研究学报 2020年第4期34卷 285-290页

作者：林文文贺笑春徐志军王子恒初瑞清烟台大学环境与材料工程学院烟台264005

用传统固相反应法研究了添加Bi2WO6(x=0%~9%,质量分数)对ZnO基压敏陶瓷的微观结构、压敏性能和介电性能的影响。结果表明:掺入适量的Bi2WO6能促进ZnO压敏陶瓷晶粒均匀生长、提高微观结构的均匀性、降低压敏场强和提高非线性系数;同时,Bi... 详细信息

用传统固相反应法研究了添加Bi2WO6(x=0%~9%,质量分数)对ZnO基压敏陶瓷的微观结构、压敏性能和介电性能的影响。结果表明:掺入适量的Bi2WO6能促进ZnO压敏陶瓷晶粒均匀生长、提高微观结构的均匀性、降低压敏场强和提高非线性系数;同时,Bi2WO6的添加可提高ZnO晶粒表面吸附氧的含量,从而提高界面态密度和势垒高度以及ZnO基压敏陶瓷的非线性特性。Bi2WO6的添加量为7%的ZnO基压敏陶瓷,其综合性能为:E1 mA=263 V/mm,a=53,JL=3.50μA/cm2,jb=11.52 eV。

关键词：无机非金属材料 ZnO基压敏陶瓷 Bi2WO6 微观结构电学性能

9-羟基雄烯二酮药物菌渣好氧堆肥无害化及安全利用

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农业环境科学学报 2023年第9期42卷 2096-2107页

作者：胡梦娜惠雪松王港刘惠玲戴晓虎同济大学环境科学与工程学院上海200092 烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264005

为降低甾体药物菌渣的环境污染风险、减少资源浪费,实现9-羟基雄烯二酮(9α-OH-AD)药物菌渣无害化与资源化,本研究确立了9α-OH-AD菌渣好氧堆肥处理体系,讨论初始碳氮比分别为15(低)、20(中)、25(高)的堆体在堆肥过程中的特征变化,并通... 详细信息

为降低甾体药物菌渣的环境污染风险、减少资源浪费,实现9-羟基雄烯二酮(9α-OH-AD)药物菌渣无害化与资源化,本研究确立了9α-OH-AD菌渣好氧堆肥处理体系,讨论初始碳氮比分别为15(低)、20(中)、25(高)的堆体在堆肥过程中的特征变化,并通过土壤模拟实验评估其作为肥料的可行性和安全性。研究结果表明:优化后的好氧堆肥工艺可以实现9α-OH-AD菌渣的有效降解及稳定,所得菌渣肥的理化指标均满足有机肥标准,且部分指标优于商品肥标准。施入1%菌渣肥一段时间后,土壤和蚯蚓中未检出9α-OH-AD残留,蚯蚓雌雄生殖系统无明显变化,同时施肥土壤的酶活性和微生物多样性都有所提高。研究表明,9α-OH-AD菌渣可以通过好氧堆肥有效转化为稳定无害的肥料,并实现资源回收与土地安全利用。

关键词： 9-羟基雄烯二酮甾体药物菌渣无害化处理好氧堆肥土地安全利用

AFm阴离子类型对硫铝酸盐水泥水化产物钙矾石稳定性的影响

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硅酸盐学报 2019年第11期47卷 1554-1558页

作者：郝璟珂宋远明王志娟王波烟台大学环境与材料工程学院

钙矾石是硫铝酸盐水泥主要水化产物之一,其稳定性对水泥性能影响很大。将碳酸钙、硝酸钙或亚硝酸钠按不同掺量加入硫铝酸盐水泥,并研究了它们对水泥水化、线性膨胀率和抗压强度等影响。结果表明,掺入这3种物质后可生成相应的阴离子单取... 详细信息

钙矾石是硫铝酸盐水泥主要水化产物之一,其稳定性对水泥性能影响很大。将碳酸钙、硝酸钙或亚硝酸钠按不同掺量加入硫铝酸盐水泥,并研究了它们对水泥水化、线性膨胀率和抗压强度等影响。结果表明,掺入这3种物质后可生成相应的阴离子单取代水化铝酸钙(AFm);含硝酸钙或亚硝酸钠净浆线性膨胀率均高于纯硫铝酸盐水泥净浆;含有这3种物质的水泥砂浆56 d龄期抗压强度均高于纯硫铝酸盐水泥砂浆。碳酸钙、硝酸钙或亚硝酸钠可提高硫铝酸盐水泥水化产物钙矾石的稳定性,从而提升水泥性能,其中硝酸钙和亚硝酸钠效果较佳。

关键词：硫铝酸盐水泥钙矾石稳定性阴离子单取代水化铝酸钙

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碳硫硅钙石的化学定量分析

建筑材料学报 2020年第6期23卷 1518-1523页

作者：宋远明赵宇王志娟烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264005

基于混凝土中含硫水化产物化学特性的差异,采用氯化钡和氯化钙溶液处理水泥水化浆体样品,将碳硫硅钙石(TSA)与其他含硫水化产物进行分离,进而测得TSA含量.结果表明:采用该方法测定的硫酸钠-硫化钙-单硫型水化硫铝酸钙(AFm)-石膏-钙矾石(... 详细信息

基于混凝土中含硫水化产物化学特性的差异,采用氯化钡和氯化钙溶液处理水泥水化浆体样品,将碳硫硅钙石(TSA)与其他含硫水化产物进行分离,进而测得TSA含量.结果表明:采用该方法测定的硫酸钠-硫化钙-单硫型水化硫铝酸钙(AFm)-石膏-钙矾石(AFt)-TSA混合物中的TSA含量,平均准确率可达92%以上;用该法定量测试了浸泡于硫酸盐溶液中水泥净浆试件的TSA含量,其含量顺序为硫酸镁>硫酸铝>硫酸钠.由此可见,用该化学定量法定量碳硫硅钙石可行而且可靠.

关键词：混凝土碳硫硅钙石定量方法化学分析

用于超级电容器电极的柚子皮/聚苯胺原位复合碳化材料

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材料导报 2019年第4期33卷 719-723页

作者：杜伟王小宁鞠翔宇孙学勤烟台大学环境与材料工程学院烟台264000

超级电容器作为一种新兴储能设备,具有充电速度快、功率密度高、使用寿命长、工作温度范围广且绿色环保等优点,弥补了以锂电池为代表的传统化学电池和其他普通电容器在生产使用方面的不足。本工作以生活废弃物柚子皮为碳源,利用生物质... 详细信息

超级电容器作为一种新兴储能设备,具有充电速度快、功率密度高、使用寿命长、工作温度范围广且绿色环保等优点,弥补了以锂电池为代表的传统化学电池和其他普通电容器在生产使用方面的不足。本工作以生活废弃物柚子皮为碳源,利用生物质热解炭化技术,在氮气保护下高温碳化柚子皮得到活性炭材料,然后采用最优质量比1∶1原位聚合制备活性炭/聚苯胺纳米复合材料,经高温再碳化获得活性炭材料,并将获得的活性炭材料制成电极,研究其电化学性能。结果表明,活性炭/聚苯胺复合材料经碳化后获得的活性炭材料比电容量可达358 F/g,电极经过2 000次的充放电循环后,电容量仍可保持初始值的95%,具有优良的循环稳定性。

关键词：柚子皮聚苯胺生物质碳化超级电容器

径向间隙对304L不锈钢振动疲劳性能的影响

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焊接学报 2017年第8期38卷 95-98页

作者：修俊杰李杨张潇予烟台大学环境与材料工程学院烟台264005

基于疲劳试验和有限元分析,研究径向间隙对插套焊疲劳性能的影响.疲劳试验表明,应力比较大时,试样易在焊趾处失效,焊趾处裂纹由外向内扩展;应力比较小时,易在焊根处失效,焊根处裂纹由内向外扩展.未失效试样径向间隙高于失效试样.利用有... 详细信息

基于疲劳试验和有限元分析,研究径向间隙对插套焊疲劳性能的影响.疲劳试验表明,应力比较大时,试样易在焊趾处失效,焊趾处裂纹由外向内扩展;应力比较小时,易在焊根处失效,焊根处裂纹由内向外扩展.未失效试样径向间隙高于失效试样.利用有限元软件建立了插套焊有限元模型,分析了径向间隙对焊根和焊点处疲劳性能的影响.结果表明,相对于0.1 mm的径向间隙,0.4 mm径向间隙能降低焊根和焊趾处的应力,降低幅度分别为14%和1.4%,径向间隙越大,焊根和焊趾处的应力峰值越小,疲劳性能越好.

关键词：插套焊振动疲劳径向间隙

退役磷酸铁锂电池的梯次利用和正极材料回收方法现状

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人工晶体学报 2021年第11期50卷 2192-2203页

作者：刘梦宁李晓强烟台大学环境与材料工程学院烟台264005

随着纯电动汽车的飞速发展,锂离子电池(LIBs)的消耗量日渐增大。磷酸铁锂电池(LFPBs)因安全性能优越、使用寿命长、原材料价格低廉、环境友好且技术成熟等优势,在市场上存量较大。因此退役磷酸铁锂电池报废量也逐年增加,对于其回收方法... 详细信息

随着纯电动汽车的飞速发展,锂离子电池(LIBs)的消耗量日渐增大。磷酸铁锂电池(LFPBs)因安全性能优越、使用寿命长、原材料价格低廉、环境友好且技术成熟等优势,在市场上存量较大。因此退役磷酸铁锂电池报废量也逐年增加,对于其回收方法的研究迫在眉睫。基于此,文章总结了当前锂电池的梯次利用现状,包括退役磷酸铁锂电池性能测定的多种方法,不同余能适用的场合以及投资回报分析。并对磷酸铁锂电池中金属的回收工艺进行了对比,包括破碎、风选、涡电流、冷激等物理方法,浸出、沉淀、活化等化学方法以及生物浸出方法。介绍了修复再生磷酸铁锂(LFP)的相关技术,以期实现退役磷酸铁锂电池资源利用最大化,并为后续有关回收退役磷酸铁锂电池的研究提供技术参考。

关键词：锂离子电池电动汽车磷酸铁锂正极材料梯次利用金属回收修复再生