基于光谱学分析的聚氨酯弹性体/聚磷酸铵/氢氧化铝复合材料阻燃机理研究

采用熔融共混技术,将聚磷酸铵(APP)和氢氧化铝(ATH)引入到聚氨酯弹性体(TPU)中,制备了一系列热塑性聚氨酯/聚磷酸铵/氢氧化铝(TPU/APP/ATH)复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、激光拉曼光谱研究了TPU和阻燃TPU(FR-TPU)复合材料燃烧后炭渣的微观形貌、表面结构、元素组成、键合状态和石墨化程度,结合阻燃性能测试,揭示APP和ATH的协同阻燃机制。SEM分析表明相较于APP与ATH单独使用,TPU/APP/ATH炭层的空洞结构更少,炭渣的致密性更高。XPS分析表明FR-TPU的炭渣中C元素含量相比于纯TPU有所降低,O元素的含量有所上升,其中TPU/APP10/ATH10的C元素含量从88.2%降至69.24%,O元素的含量从8.07%升至17.78%,P和Al元素含量相较于单独添加分别从11.74%和16.36%下降至3.91%和3.31%。在此基础上,通过对C元素的分峰拟合发现TPU炭渣中C—C/C—H,C—O/C—N和CO/CN含量分别为61.05%,35.65%和3.30%;TPU/APP10/ATH10炭渣中三种结构含量分别为45.38%,45.00%和9.63%,说明ATH和APP复配使用有利于C元素形成酯、醚、羰基、羧酸（盐）、酯基等结构。通过对O元素的分峰拟合发现,TPU炭渣中O₂/H₂O,—O—,O三种结构含量分别为28.75%,44.36%和26.89%;TPU/APP10/ATH10炭渣中O₂/H₂O,—O—,O三种结构含量分别为44.33%,32.78%和22.89%,说明APP和ATH的加入有利于炭渣中O元素形成O₂/H₂O结构。通过对N元素的分峰拟合发现,TPU炭渣中—NH—,N结构的N元素含量分别为40.93%和59.07%;TPU/APP10/ATH10中—NH—,N结构的N元素含量分别47.17%和52.83%,说明ATH与APP复配使用促进了—NH—结构的形成。拉曼测试表明,相比于单独使用,APP和ATH复配使用,炭层的石墨化程度更好,致密性更高。以上分析结合阻燃测试可以得出TPU/APP/ATH复合材料阻燃机制：ATH受热分解生成氧化铝,吸收热量并释放大量水蒸气,有效促进APP降解,生成不燃性的氨气和聚磷酸,氨气和水蒸气稀释可燃性气体的浓度。随着温度继续升高,氧化铝可继续与聚磷酸反应生成偏磷酸铝[Al(PO₃)₃],同步催化聚氨酯基体成炭,形成高度石墨化炭层,石墨化炭层与偏磷酸铝一起覆盖在基体表面,有效抑制燃烧区域物质以及能量的输运,从而达到阻燃目的。     

Hydrophilic and hydrophobic adsorption on Y zeolites

The uniform large micropores of hydrothermally stable Y zeolites are used widely to confine both polar and non-polar molecules. This paper compares the physisorption of water, methanol, cyclohexane, benzene and other adsorbates over various Y zeolites. These adsorbents are commercial products with reproducibly controllable physical and chemical characteristics. Results indicate that the type I isotherms typical for micropore adsorption can turn into type II or type III isotherms depending on either or both the hydrophobicity of the adsorbent and the polarity of the adsorbate. Methanol produced a rare type V isotherm not reported over zeolites before. Canonical and grand canonical Monte Carlo molecular simulations with Metropolis importance sampling reproduced the experimental isotherms and showed characteristic geometric patterns for molecules confined in Na-X, Na-Y, dealuminated Y, and ZSM5 structures. Adsorbate—adsorbate interactions seem to determine the micropore condensation of both polar and non-polar molecules. Exchanged ions and lattice defects play a secondary role in shaping the adsorption isotherms. The force field of hydrophobic Y appears to exert an as yet unexplored sieving effect on adsorbates having different dipole moments and partial charge distributions. This mechanism is apparently different from both the monolayer formation controlled adsorption on hydrophobic mesopores and macropores and the polarizability and small-pore opening controlled micropore confinement in hydrophobic ZSM5.     

一种油田原油含水率的近红外光谱检测与分析方法

石油作为重要战略资源,对其组分进行实时分析检测在石油化工领域有着重要意义.随着石油资源的不断开发,在已长时间开采油井的生产过程中以及新油井开采前,需要对井下原油组分进行分析检测,以判定开采的必要性.原油组分实时检测,在原油开采、生产、储运以及销售过程中都起着关键的作用,针对传统检测方法存在精度低、效率低等问题,近年来在...     

瞬变流中气泡动力过程研究

微气泡的生成等基础问题制约着鼓泡脱气技术的发展.本文基于对文丘里鼓泡器内流场的研究,对不同雷诺数下的气泡动力特性进行研究,采用大涡模拟和流体体积法相结合的数值模拟方法,对气泡在不同瞬时动态变化流场下的动力特性进行研究,通过分析气泡在不同湍流下的表面积,气泡球度,以及气泡表面所处的湍流应力,计算气泡所受的破坏应力与聚合应...     

基于显微光谱法的双壳类海洋生物中微塑料的检测方法研究

建立准确、高效的微塑料分析方法是研究微塑料在环境中的迁移、转化、归趋和生态毒理效应的前提.该研究系统优化了4种消解条件和滤膜种类,建立了用显微红外和拉曼光谱检测海产品中微塑料的方法,确定使用氢氧化钾在40℃下消解36 h,并用混合纤维素滤膜过滤的前处理方法.结果显示,大颗粒微塑料可使用显微红外全反射(ATR)、成像模式...     

Graphdiyne:A Versatile Material in Electrochemical Energy Conversion and Storage

Graphdiyne(GDY),which is composed of sp2-/sp-hybridized carbon atoms,has attracted increasing attention.In the structure of GDY,the existence of large triangular-like pores,well dispersed electron-rich cavities as well as a large π-conjugated structure endows GDY with a natural bandgap,fast electron/ion transport,and tunable electronic properties.These unique features make GDY competitive in areas of gas separation and capture,electronics,detectors,catalysts,biomedicine and therapy,and energy-related fields.Benefiting from the facile synthesis method,various GDY structures and GDY-based composites have been successfully prepared and show great potential in the practical application of energy storage and catalysis areas.Here,this review aims at providing a timely and comprehensive update on the preparation and application of GDY materials.The current development of GDY materials in various electrochemical fields especially in energy conversion,energy storage,and catalysis is mainly summarized.Moreover,the potential development prospects are also discussed.     

微穿孔平板式空间吸声体的理论分析

对微穿孔平板式空间吸声体的吸声特性进行了理论预计,其中运用了半厚度模型分析和四端网络计算方法。计算结果与混响室实测数据符合较好。文中根据预测结果,分析了影响微穿孔平板式空间吸声体吸声性能的诸项主要因素,可为设计应用提供指南。     

声学超表面的非对称声分束特性研究

非对称声分束超表面是由人工微单元结构按照特定序列构建的二维平面结构,可将垂直入射的声波分成两束传播方向和分束比自由调控的透射波,在声功能器件设计及声通信领域具有广泛的应用前景.本文系统研究了一种实现非对称声分束的设计理论和实现方法,基于局域声功率守恒条件研究了声分束器的设计理论、阻抗矩阵分布、法向声强分布、声压场分布等...     

Captiva EMR-Lipid固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱法快速筛查动物源食品中51种药物残留

建立了一种利用Captiva EMR-Lipid固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时分析猪肉、鸡肉、鸡蛋中51种药物残留的方法。样品经Mcllvaine-Na₂EDTA缓冲液及酸化乙腈提取,Captiva EMR-Lipid固相萃取柱净化,UPLC-MS/MS测定,采用电喷雾电离源,正离子扫描,多反应监测模式检测,内标/外标法定量。结果表明,51种药物的线性范围为0.5～10μg/L,相关系数(r)均不小于0.999 0,检出限均为2.5μg/kg,定量下限均为5.0μg/kg;猪肉、鸡肉、鸡蛋样品在5、10、20μg/kg加标浓度下的平均回收率为60%～110%,相对标准偏差(n=5)小于10%。该方法操作简便,准确度高,适用于猪肉、鸡肉、鸡蛋中多种药物残留的检测。     

一种改善MVDR波束形成性能的方法

最小方差信号无畸变响应(MVDR)波束形成具有最佳的信号保护、干扰消除和噪声降低能力,即信号/(干扰+噪声)比增益最大,它的能量输出作为一种波数谱(方位)估计器,其估计精度或分辨力受着声场信噪比因素的限制。本文提出一种新的改进MVDR波束形成方位分辨力的方法,它可以调节这种波束形成器权向量中的增强因子(等价于改善声场的信噪比条件),从而改进其方位分辨能力,并且不以牺牲信号/(干扰+噪声)比增益为代价。