水硬性石灰合成及拉破坏特性试验研究

水硬性石灰在欧洲石质文物修复和加固中获得了很大成功。我国的石质文物主要是砂岩,水硬性石灰的修复效果不好。为满足我国石质文物修复和加固的需求,本文以石灰石和黏土为原料,在950℃煅烧不同时间,制备出水硬性石,对试样的成分、微观形貌、收缩率、抗拉强度和拉破坏过程等进行了研究。结果表明:(1)试样中含有水硬性成分2CaO·SiO2(C2S);煅烧8h时,成分与欧洲水硬性石灰NHL5接近;1.5CaO·SiO2·xH2O(C-S-H)和CaCO3的含量随龄期的增加逐渐增加。(2)龄期1~3d,收缩率较小;龄期4~6d,收缩率以线性规律增加;7d以后,收缩率趋于稳定。(3)局部变形区随拉应力的增加而变大,邻近局部变形区逐渐合并,形成面积更大的应变局部化带;载荷超过峰值后,产生微裂隙;随载荷进一步增加,微裂隙扩展,贯穿整个试件,发展成宏观裂隙,使试件破坏。(4)抗拉强度随龄期的增加而增加,水硬性石灰中C-S-H、CaCO3等相互交织,构成空间致密体,使试件力学强度提高。合成的水硬性石灰物理力学性能与欧洲水硬性石灰NHL5相近,并且成分均匀、可控,在石质文物修复和加固工程中具有良好应用前景。     

硫醇类配体修饰金纳米粒子在嵌段共聚物中自组装的研究进展

本文综述了不同类型硫醇配体修饰金纳米粒子的合成方法以及功能性金纳米粒子在嵌段共聚物薄膜中的自组装研究进展,重点介绍了硫醇类配体修饰金纳米粒子的合成方法,包括Brust合成法、原位合成法、grafting from合成法、配体置换法、单晶模板法等。总结了硫醇基小分子或聚合物配体修饰的金纳米粒子与嵌段共聚物之间自组装的调控方法,如利用配体与嵌段共聚物组分的隔离作用、配体与嵌段共聚物组分形成的氢键作用、溶剂蒸气退火或热退火等诱导嵌段共聚物/纳米粒子复合薄膜自组装。展望了功能性金纳米粒子以及嵌段共聚物/金纳米复合材料的发展方向。     

水热法制备钛掺杂二氧化锡微球及其乙醇气敏性研究

以SnCl2·2H2O和TiCl4为原料,采用水热法制备钛掺杂SnO2微球.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料的物相和形貌进行表征,并测试材料对乙醇的气敏性.结果表明,所得钛掺杂SnO2微球呈四方金红石结构,钛离子掺入并没有改变SnO2晶体结构,也无新晶相出现;由钛掺杂SnO2微球制得的气敏元件在工作温度350℃条件下,对乙醇有较高灵敏度,如对50 ppm乙醇的灵敏度为2.053,响应时间在10 s内,恢复时间也在3 min内;并对其气敏机理进行了进一步探讨.     

烟煤的拉曼光谱分析

为了分析煤的化学结构及性质,本文对大同塔山矿的煤样进行拉曼光谱测试。结果表明:在拉曼光谱一级模内存在两个明显的振动峰,分别为1 367cm~(-1)的D峰与1 593cm~(-1)的G峰,通过峰强度比(I_D/I_G=0.72)和半峰宽等信息可以确定出样品中芳香层排列有序化程度较高,侧链及杂原子含量较低。除此之外,在拉曼光谱中还发现方解石、白云石、金红石、锐钛矿、磁铁矿等无机矿物质的特征峰。对煤样进行X-射线衍射(XRD)和X-射线荧光光谱(XRF)测试,在XRD光谱中发现了金红石、锐钛矿及磁铁矿的衍射峰,在XRF测试中发现Al、Si、P、S、Ca、Ti、Fe、Sr等元素类型,证实了上述矿物质的存在。     

反应气氛对Li4Ti5O12/C复合材料性能的影响

以葡萄糖为碳源,采用固相法制备了Li4Ti5O12/C复合材料. 探讨了不同反应气氛(N2/O2)对材料物理性质及电化学性能的影响,并通过XRD、SEM、BET、电导率、电性能等测试手段对其进行了表征. 结果表明,N2气气氛中烧结的样品粒度、比表面积、电导率均比空气中烧结样品大. N2气中烧结样品的倍率性能优于空气中烧结样品,在以0.1 C倍率充放电时,首次放电比容量为166.8 mA·h/g. 2种样品在1 C时,经过50次循环容量保持率差别不大.     

23MnNiMoCr54钢中温回火组织电子结构参数及强度计算

利用固体与分子经验电子理论(EET),分析了矿用圆环链23MnNiMoCr54钢中温回火组织特征相,并计算了特征相及相面电子结构参数n'A、△ρ'、σN和σ,最后利用电子结构参数计算了23MnNiMoCr54钢中温回火后的抗拉强度,计算结果与实际符合较好.     

高温后水泥砂浆试件抗压性能与变形场演化实验研究

为研究不同温度作用后水泥砂浆试件的抗压性能及变形破坏规律,对不同温度作用后的试件进行单轴压缩实验,同时采用数字散斑相关方法(DSCM)观测试件局部变形,利用标准差统计分析应变场的变化规律。结果表明:(1)在200℃~800℃温度作用后,高龄期的试件更易发生破坏,试件单轴抗压强度的降低主要是由于水化反应形成的骨架结构在高温作用后发生分解;(2)20℃、200℃和400℃作用后的水泥砂浆试件具有明显的脆性特征,相对而言,600℃和800℃作用后的试件塑性特征明显;(3)局部应变场演化过程分为四个阶段:应变均匀分布阶段、应变成核阶段、应变局部化阶段和破坏阶段;(4)利用标准差统计应变场表征试件变形的不均匀程度,与试件整体应力-应变曲线对比,在接近峰值应力时,应变场标准差急剧增大,表明试件即将发生破坏。上述结果可为预测高温作用后水泥基材料的变形破坏提供参考。     

气相阳离子交换法制备CoO纳米棒及其光学性能

以水热法合成的ZnO纳米棒为模板,采用气相阳离子交换法制备形貌可控、结晶性良好的CoO纳米棒.通过X射线衍射(X RD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)和紫外-可见吸收光谱仪(UV-vis)对所得产物的物相组成、形貌、化学成分和光学性能进行表征与测试.结果表明,所得产物为立方相CoO纳米棒,直径在100 ～ 150 nm之间,具有较宽的紫外-可见光吸收范围,通过计算得其光学带隙为2.70 eV.此外,能谱分析线扫描探讨阳离子交换机理的研究表明,高温促使Co2+逐步取代Zn2+,导致ZnO纳米棒完全转变为CoO纳米棒.     

稀溶液滴膜法制备聚甲基丙烯酸甲酯伸展链及其构象转变

采用聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)的甲苯稀溶液滴膜法制备PMMA伸展链,用原子力显微镜观察了PMMA分子链形貌及其在丙酮、水蒸气退火后的构象转变.结果表明,浓度(聚合物质量/溶液质量)为1×10~(-6)的PS-b-PMMA甲苯溶液可以在云母基底表面制备出高度为0.2 nm、长度为100~300 nm的PMMA伸展链;该方法可以适用于不同分子量的PS-b-PMMA共聚物,当PMMA嵌段分子链大于PS时,更容易制备高度伸展的PMMA分子链.丙酮蒸气退火可使胶束中的PMMA伸展链迅速收缩并与PS核融为一体变成球形结构.水蒸气退火作用下PMMA分子链的构象转变与制备胶束的起始浓度有关,浓度为1×10~(-6)的胶束只形成球状结构;浓度为5×10~(-6)的胶束含有较多的PMMA伸展链,在水蒸气退火后可形成花状胶束并可以组装成周围带有台阶状PMMA分子层的棒状胶束.     

矿物材料在超级电容器电极中应用的研究进展

矿物资源是人类社会发展和国民经济建设的重要物质基础,是人类社会生产和发展的动力,矿物资源的合理利用在人类的每一次进步飞跃中起着重要意义。目前而言,在能源社会的背景下,人类对矿物资源的利用也在越来越深入。同时,在能源储存方面有着很广阔的应用前景。本文通过晶系分类法综述了各类天然矿物材料在超级电容器上的研究进展,目的是为以后对天然矿物材料在电化学领域进行深入研究奠定一个基础。对存在的问题进行了分析,为下一步的研究提出了建议。