检索结果-南通市图书馆

原位合成LDHs@地聚物复合材料的矿物组成及除磷效果

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材料导报 2024年第8期38卷 107-112页

作者：宋学锋王楠西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

以高铝粉煤灰、粒化高炉矿渣为前驱体,以氢氧化钠-碳酸钠、氢氧化钙-二水硫酸钙为混合激发剂,原位合成了两种富含层状双金属氢氧化物(LDHs)的粉煤灰-矿渣地聚物复合材料(LDHs@地聚物)。采用XRD、SEM-EDS微观测试手段,分析了LDHs@地聚物... 详细信息

以高铝粉煤灰、粒化高炉矿渣为前驱体,以氢氧化钠-碳酸钠、氢氧化钙-二水硫酸钙为混合激发剂,原位合成了两种富含层状双金属氢氧化物(LDHs)的粉煤灰-矿渣地聚物复合材料(LDHs@地聚物)。采用XRD、SEM-EDS微观测试手段,分析了LDHs@地聚物的主要矿物组成;以LDHs@地聚物复合材料为吸附剂,采用静态吸附试验考察了其除磷效果。研究结果表明:以氢氧化钠-碳酸钠为激发剂、活性氧化镁为调节材料,原位合成了CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料;以氢氧化钙-二水硫酸钙为激发剂,原位合成了SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料。在H_2PO_4~-初始浓度为100 mg·L^(-1)、固液比为1∶100的吸附条件下,掺8%的活性MgO制备的CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料经热处理后对H_(2)PO_(4)^(-)的吸附容量、去除率分别为9.51 mg·g^(-1)和95.1%;以质量比1∶1的氢氧化钙-二水硫酸钙为激发剂制备的SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料对H_2PO_(4)^(-)的吸附容量、去除率分别为9.99 mg·g^(-1)和99.9%;相同条件下,SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料比CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料具有更优异的除磷效果。

关键词：地质聚合物活性氧化镁层状双金属氢氧化物水滑石磷吸附

Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)对水泥窑过渡带用镁质耐火材料结构和性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2118-2130页

作者：胡越尹洪峰刘云辛亚楼刘宇驰汤云任小虎袁蝴蝶西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

水泥回转窑过渡带由于难于结窑皮和所用耐火材料热导率较高,窑壳外表面温度高,散热损失大。本工作以氢氧化镁、碳酸钙和煅烧α-氧化铝为原料合成出Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46),以此为骨料和烧结镁砂制备出方镁石–尖晶石–铝酸钙耐火材... 详细信息

水泥回转窑过渡带由于难于结窑皮和所用耐火材料热导率较高,窑壳外表面温度高,散热损失大。本工作以氢氧化镁、碳酸钙和煅烧α-氧化铝为原料合成出Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46),以此为骨料和烧结镁砂制备出方镁石–尖晶石–铝酸钙耐火材料。借助扫描电子显微镜、X-射线衍射仪等手段研究Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)的添加和烧成温度对镁质耐火材料结构和性能的影响。结果表明:1) Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)引入到镁质耐火材料中,因烧成过程方镁石存在使Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)发生分解,方镁石–尖晶石–铝酸盐三元体系在高温下形成液相,借助于液相辅助Kirkendall效应形成了孔洞实现了轻量化,并且随着Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)加入量增加,材料显气孔率升高,体积密度、耐压强度和荷重软化温度降低;相同Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)加入量,降低Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)粒度可使上述提及性能提高。2)随着烧成温度升高,材料的显气孔率降低、体积密度增加,但耐压强度并未升高,荷重软化温度保持在1 540℃以上较高的水平,当加入10%(质量分数)、0.50~1.00 mmCa_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)颗粒,材料在1 700℃烧成时荷重软化温度可达1 603℃。3) 1 350℃侵蚀实验结果表明,引入10%粒度为0.088~0.500 mm Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)颗粒的样品,在1 650℃烧成具有最好的抗水泥物料侵蚀性能。

关键词：钙镁铝氧化物 Kirkendall效应镁质耐火材料抗水泥侵蚀水泥窑过渡带

硫化铟锡(In_(x)Sn_(5-x)S_(8))的能带调控及其可见光催化生成H2O2性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 109-121页

作者：周彤赵亮薛世翔吴攀杨鑫鑫谭自强雷琬莹西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

双氧水(H_(2)O_(2))是一种重要的化学品,可以作为氧化剂或者燃料使用。基于半导体的光催化技术能够利用可再生的太阳能,以水和氧气为原料生产双氧水,是一种极具应用前景的工艺。因此,开发高效的半导体材料成为了急需突破的目标。通过调... 详细信息

双氧水(H_(2)O_(2))是一种重要的化学品,可以作为氧化剂或者燃料使用。基于半导体的光催化技术能够利用可再生的太阳能,以水和氧气为原料生产双氧水,是一种极具应用前景的工艺。因此,开发高效的半导体材料成为了急需突破的目标。通过调整原料的摩尔比,利用水热法制备出一系列硫化铟锡(In_(x)Sn_(5-x)S_(8))样品,其中,In4Sn S8纳米材料表现优异的光催化性能,在可见光下生成H_(2)O_(2)的速率为1.936μmol/(L·min),较单独In_(2)S_(3)和SnS_(2)分别提高了5.2倍和71.7倍。能带结构分析说明In_(x)Sn_(5-x)S_(8)的禁带宽度和能带位置可以由In/Sn摩尔比例控制,In_(4)SnS_(8)纳米材料具有合适的带宽(2.16 eV),其导带和价带分别位于-0.39 eV和1.77 eV,可以有效利用可见光并且能够同时满足双氧水生成过程的氧气还原路径和水氧化路径。此外,In4Sn S8纳米材料的多级次纳米花状形貌可以提供更多的反应活性位点,达到提升光催化性能的目的。

关键词：双金属硫化物能带调控纳米材料光催化双氧水生成

油井管在CO_(2)/H_(2)S体系中的腐蚀行为研究进展

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化工技术与开发 2024年第3期53卷 26-35页

作者：李岩朱世东李光杨帆西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065

CO_(2)和H_(2)S引起的腐蚀问题备受关注。CO_(2)/H_(2)S体系是导致石油管材发生腐蚀、断裂、穿孔等失效的主要原因,高温、高压、高含Cl-的“三高”井下环境以及高含硫气藏的开发环境,进一步加剧了管材的腐蚀,严重威胁井筒的安全。本文... 详细信息

CO_(2)和H_(2)S引起的腐蚀问题备受关注。CO_(2)/H_(2)S体系是导致石油管材发生腐蚀、断裂、穿孔等失效的主要原因,高温、高压、高含Cl-的“三高”井下环境以及高含硫气藏的开发环境,进一步加剧了管材的腐蚀,严重威胁井筒的安全。本文论述了CO_(2)和H_(2)S的腐蚀机理,概括了pH值、温度、H_(2)S分压、Cl^(-)浓度等因素对油井管腐蚀规律的影响,重点分析了CO_(2)/H_(2)S的分压比对管材CO_(2)/H_(2)S腐蚀的作用机制。结果表明,CO_(2)/H_(2)S的分压比对CO_(2)/H_(2)S体系下的腐蚀起着重要作用,不同的CO_(2)/H_(2)S分压比能够改变腐蚀过程,且对CO_(2)/H_(2)S的竞争协同机制存在一定的影响,高CO_(2)/H_(2)S分压比还会引起局部腐蚀。最后,对CO_(2)/H_(2)S体系下管材的腐蚀研究进行了展望。

关键词： CO_(2) H_(2)S 腐蚀机理影响因素竞争协同

Fe掺杂Ti-Si系多孔膜材料的制备及表征

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热加工工艺 2024年

作者：苏毅刘忠军雷娟焦燕妮敖庆波西安石油大学材料科学与工程学院西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室

以Fe粉、Ti粉、Si粉为原料，结合模压和真空烧结工艺，制备了以多孔钛为基体、Fe掺杂Ti-Si金属间化合物为多孔膜层的复合多孔材料。通过SEM、XRD、XPS和孔径分析仪等表征手段，系统地研究了Fe掺杂量对多孔膜层微观结构、物相组成和孔隙... 详细信息

以Fe粉、Ti粉、Si粉为原料，结合模压和真空烧结工艺，制备了以多孔钛为基体、Fe掺杂Ti-Si金属间化合物为多孔膜层的复合多孔材料。通过SEM、XRD、XPS和孔径分析仪等表征手段，系统地研究了Fe掺杂量对多孔膜层微观结构、物相组成和孔隙性能的影响规律。结果表明：所制备的Fe掺杂Ti-Si多孔膜层除主相Ti5Si3以外，还有少量新相TiFeSi和TiFeSi2生成；同时，随着Fe掺杂量的增加，多孔膜层表面Ti5Si3含量逐渐降低，而新相TiFeSi和TiFeSi2含量逐渐增加。最后，随着Fe掺杂量的增加，多孔膜层生成的Ti5Si3颗粒尺寸逐渐变大，膜层致密度逐渐增加，导致所制备材料的相对透气系数和最大冒泡孔径逐渐降低。

关键词：多孔膜 Ti Si 孔结构 Fe掺杂相对透气系数

砂岩型铀矿形成的新模式:来自深部有机流体的成矿作用

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地学前缘 2024年第1期31卷 368-383页

作者：刘池洋张龙黄雷吴柏林王建强张东东谭成仟马艳萍赵建社西北大学大陆动力学国家重点实验室地质学系陕西西安710069 西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 西北大学化学与材料科学学院陕西西安710069

已有的铀成矿模式大多认为,砂岩型铀矿是浅表层含氧水从盆地周邻蚀源区析出携带的外源铀汇入盆地而成矿。本研究发现,鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东部砂岩型铀矿矿集区的地质演化、地貌特征和铀成矿与此成矿模式相悖。其中令人困惑的关键... 详细信息

已有的铀成矿模式大多认为,砂岩型铀矿是浅表层含氧水从盆地周邻蚀源区析出携带的外源铀汇入盆地而成矿。本研究发现,鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东部砂岩型铀矿矿集区的地质演化、地貌特征和铀成矿与此成矿模式相悖。其中令人困惑的关键问题是铀成矿物质的来源。对研究区的代表性矿物铀石(形成于强还原环境)及其共生的矿物进行多种地球化学测试分析发现:铀矿区存在淡水低温和中高盐度热液两类截然不同的铀矿化环境;铀成矿年龄主体小于80 Ma。结合盆地煤系气源岩富铀、天然气耗散量巨大和在伊盟隆起发现大面积分布的多种与成熟煤型气耗散有关的蚀变产物和凝析油苗,综合相关模拟实验和测试分析,提出了铀源来自深部的铀成矿新模式:来自盆地中部深层富铀煤系地层中的溶气热流体,在向伊盟隆起东部高部位运移耗散过程中,萃取并携带母岩和沿途围岩富铀地层中的铀元素运移到浅层,随温压降低亮晶方解石与铀石相伴沉淀完成了热液成矿过程,被析出的大规模有机天然气则在浅表层低温成矿同时为铀矿的保存创造了还原环境。此铀成矿新模式拓展了盆地勘探铀矿的思路和领域,提升了多种能源矿产相互作用的成矿效应和综合评价预测的科学性。

关键词：铀成矿新模式深部铀源天然气耗散热流体成矿鄂尔多斯盆地北部伊盟铀成矿区

温度对超高强度套管钻井钢拉伸性能及断裂机理影响

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金属材料与冶金工程 2024年第2期52卷 6-11,16页

作者：陈进许天旱西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 西安石油大学新能源学院陕西西安710065

本文主要通过使用万能试验机、低温试验箱、JSM-6390型扫描电子显微镜,研究了温度对超高强度套管钻井钢拉伸性能的影响,并对其断裂机理进行了分析。结果表明:随着温度增加,套管钻井钢的强度随温度的降低而升高,且与温度具有显著的线性关... 详细信息

本文主要通过使用万能试验机、低温试验箱、JSM-6390型扫描电子显微镜,研究了温度对超高强度套管钻井钢拉伸性能的影响,并对其断裂机理进行了分析。结果表明:随着温度增加,套管钻井钢的强度随温度的降低而升高,且与温度具有显著的线性关系,而断面收缩率和总伸长率随着温度的降低没有呈现出显著的降低趋势,表明该钢具有较好的低温特性;同时,随着温度的降低,超高强度套管钻井钢的宏观断口放射区特征总体呈减弱趋势,剪切区比例越来越小,且断面高峰和低谷差值呈增加趋势,纤维区微观形貌的韧窝呈浅化趋势,这是由于材料强度提高,塑性变形能力变差所致。

关键词：套管钻井钢拉伸性能低温性能断裂机制

石墨烯与FeO超疏水复合膜的制备与性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：丁继军韦程溪张鑫西安石油大学理学院

采用水浴法和真空抽滤等方法，在棉布表面成功制备了具有微纳米级粗糙结构的Fe3O4/石墨烯/SA复合膜，与原始棉布相比，复合膜表现出从超亲水到超疏水的显著变化，水接触角达到156.1°。此外，复合膜在不同pH环境下表现出稳定的超疏水性... 详细信息

采用水浴法和真空抽滤等方法，在棉布表面成功制备了具有微纳米级粗糙结构的Fe3O4/石墨烯/SA复合膜，与原始棉布相比，复合膜表现出从超亲水到超疏水的显著变化，水接触角达到156.1°。此外，复合膜在不同pH环境下表现出稳定的超疏水性，对多种油水混合物的分离效率均高于98.4%。并且分离效率和通量在10个循环内没有表现出显著的波动，仍然保持在98%以上。

关键词： Fe O /石墨烯复合膜超疏水性油水分离稳定性

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MXenes基光催化剂的进展、挑战和展望

物理化学学报 2024年第8期40卷 8-17页

作者：蔡宇珊肖方兴福州大学材料科学与工程学院福州350108

随着科学技术的不断进步,传统的能源资源如石油和煤炭正面临大规模耗竭的问题,同时也释放出大量的温室气体,导致能源短缺和极端气候变化,这已成为威胁人类生存和发展的紧迫挑战。在这一背景下,光催化技术备受关注,因为它可以将太阳能有... 详细信息

随着科学技术的不断进步,传统的能源资源如石油和煤炭正面临大规模耗竭的问题,同时也释放出大量的温室气体,导致能源短缺和极端气候变化,这已成为威胁人类生存和发展的紧迫挑战。在这一背景下,光催化技术备受关注,因为它可以将太阳能有效地转化为化学能,被认为是解决能源和环境问题的新兴途径。要实现高效的光催化反应,选择合适的催化剂至关重要。然而,常用的光催化剂,如二氧化钛(TiO_(2))、硫化镉(CdS)、氮化碳(g-C_(3)N_(4))等存在着一系列问题,包括光生电荷复合率高、光能利用效率低、稳定性差、电荷转移速度慢等,这些缺陷限制了光催化效率的提高。为应对这些挑战,二维(2D)材料MXenes备受关注。MXenes具有独特的结构柔韧性、多样性的元素组成、优越的导电性、卓越的载流子迁移性能以及丰富的催化活性位点,这些特性有助于加速界面电荷转移并抑制光生电荷复合,因此被广泛应用于光催化反应中,充当了催化剂的角色。本文综合总结了制备高质量MXenes的各种方法,包括水溶液刻蚀、无水刻蚀以及其他物理辅助方法。同时,还讨论了构建MXenes复合光催化体系的多种策略,例如原位生长合成、原位氧化合成和静电自组装等。此外,文中还回顾了MXene与其他材料如TiO_(2)、CdS、g-C_(3)N_(4)、WO_(3)、BiOBr等在光催化制氢、二氧化碳还原、环境修复、氮固定、杀菌等领域的研究进展。最后,鉴于MXene本身存在的局限性以及产业化需求,文章还展望了MXene基复合材料在光催化领域的未来发展前景和面临的挑战。总的来说,本文为MXenes在光催化太阳能转化中的应用提供了详实而丰富的信息。

关键词： MXenes 二维材料电荷转移光催化氧化还原界面结构