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纳米SiO_(2)改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备及其性能研究
1
作者 刘运学 虎悦 +3 位作者 范兆荣 谷亚新 李香玉 王晓丹 《化工新型材料》 北大核心 2026年第3期124-129,共6页
以蓖麻油(CO)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等为主要原料,制备了蓖麻油基水性聚氨酯(CO-WPU)乳液。使用硅烷偶联剂KH550对纳米SiO_(2)进行表面改性,将改性后的纳米SiO_(2)以不同比例与CO-WPU乳液混合,得到纳米SiO_(2)改性蓖麻油基水性聚... 以蓖麻油(CO)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等为主要原料,制备了蓖麻油基水性聚氨酯(CO-WPU)乳液。使用硅烷偶联剂KH550对纳米SiO_(2)进行表面改性,将改性后的纳米SiO_(2)以不同比例与CO-WPU乳液混合,得到纳米SiO_(2)改性蓖麻油基水性聚氨酯涂膜,研究了改性纳米SiO_(2)含量对CO-WPU乳液性能及涂膜性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜对改性纳米SiO_(2)的分子结构和微观形貌进行表征,通过热重分析仪测试了CO-WPU涂膜的耐热性能,采用万能试验机测试了CO-WPU涂膜的力学性能。结果表明:硅烷偶联剂KH550与纳米SiO_(2)表面结合,改性纳米SiO_(2)分散性能良好,无明显团聚现象;当改性纳米SiO_(2)质量分数为2.0%时,制备的乳液外观呈乳白色、泛蓝光,稳定性好,满足至少6个月的储存周期,乳液黏度为173.91mPa·s;制备的涂膜综合性能好,涂膜外观光滑,表干时间为35min,铅笔硬度为4H,吸水率为8.67%,接触角为92.430°,拉伸强度为24.0MPa,断裂伸长率为378%,热稳定性良好。 展开更多
关键词 水性聚氨酯 蓖麻油 纳米SiO_(2) 吸水率 力学性能
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纳米SiO_(2)改性再生混凝土的增韧机理及低温力学性能研究
2
作者 马瑞彦 霍紫玮 +2 位作者 张肖艳 李晔 张子文 《功能材料》 北大核心 2026年第1期154-162,共9页
以纳米SiO_(2)颗粒为增强相,将其掺入聚丙烯纤维再生混凝土中,系统研究了纳米SiO_(2)掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对再生混凝土微观结构、破坏形态、力学性能及抗冻性能的影响,并深入分析其增韧机理。结果表明,纳米SiO_(2)通过成... 以纳米SiO_(2)颗粒为增强相,将其掺入聚丙烯纤维再生混凝土中,系统研究了纳米SiO_(2)掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对再生混凝土微观结构、破坏形态、力学性能及抗冻性能的影响,并深入分析其增韧机理。结果表明,纳米SiO_(2)通过成核效应和火山灰反应优化了混凝土的微观结构,显著提升了其抗冻耐久性,当纳米SiO_(2)掺量为1.5%时,再生混凝土28 d抗压强度和抗折强度均达到最大值,分别为44.3和6.2 MPa,较基准组提升31.5%和17.0%。冻融试验显示,100次循环后,当纳米SiO_(2)掺量为1.5%时,再生混凝土的质量损失率最低为-0.277%,相对动弹性模量最大为80.33%,抗压强度剩余比最高达0.84。微观分析表明,纳米SiO_(2)可以有效填充孔隙并促进C-S-H凝胶生成,抑制冻融损伤,但掺杂量超过1.5%会导致颗粒团聚,降低增强效果。综合分析可知,当纳米SiO_(2)掺量为1.5%时,再生混凝土的性能最优,可为寒区再生混凝土的耐久性设计提供参考。 展开更多
关键词 纳米SiO_(2) 再生混凝土 力学性能 抗冻性能 增韧机理
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纳米ZrO_(2)改性聚丙烯热力学性能的分子动力学模拟
3
作者 李亚莎 吴雕 +3 位作者 王福达 周朝威 王桂斌 董恒 《材料导报》 北大核心 2026年第2期249-255,共7页
聚丙烯(PP)因化学稳定性、耐热性和电绝缘性较好在金属化薄膜电容器中被广泛应用,但其在高温下损耗增大,限制了其在高性能储能器件领域的应用。鉴于实验研究的局限性以及纳米掺杂对PP热力学性能研究的不足,本研究开展了分子动力学模拟,... 聚丙烯(PP)因化学稳定性、耐热性和电绝缘性较好在金属化薄膜电容器中被广泛应用,但其在高温下损耗增大,限制了其在高性能储能器件领域的应用。鉴于实验研究的局限性以及纳米掺杂对PP热力学性能研究的不足,本研究开展了分子动力学模拟,对纯PP、不同质量分数ZrO_(2)/PP及含水分子的复合体系进行分析。研究表明:纳米ZrO_(2)掺杂可有效改善PP热力学性能,其中ZrO_(2)(7%)/PP复合体系效果最为显著,在常温下导热率提升29.41%、玻璃化转变温度升高15.28%、力学模量得到提高、自由体积和均方位移下降;且由于纳米ZrO_(2)掺杂占据自由体积限制分子链运动,ZrO_(2)(7%)/PP复合体系削弱作用最强;水分子扩散速率随温度升高而加快,而纳米ZrO_(2)的掺杂可以降低其扩散系数,使其在掺杂体系中的扩散较未掺杂体系减缓。研究结果为纳米ZrO_(2)在金属化薄膜中的应用提供理论支撑,为提升聚丙烯热力学性能提供参考。 展开更多
关键词 聚丙烯 分子动力学模拟 纳米ZRO2 热力学性能 扩散系数
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表面活性剂的改性对磁性纳米颗粒吸附Cu^(2+)能力的影响
4
作者 胡鑫鑫 王丹菊 +1 位作者 梁志 谢红梅 《山西化工》 2026年第1期42-43,46,共3页
为提升磁性纳米颗粒对Cu^(2+)的吸附性能,探究表面活性剂改性的影响,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒进行表面改性,考察不同pH值(3~7)、温度(25~45℃)下改性前、后的颗粒对Cu^(2+)的吸... 为提升磁性纳米颗粒对Cu^(2+)的吸附性能,探究表面活性剂改性的影响,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒进行表面改性,考察不同pH值(3~7)、温度(25~45℃)下改性前、后的颗粒对Cu^(2+)的吸附性能,结合Langmuir等温模型和准二级动力学模型分析吸附行为。结果表明:对表面活性剂进行改性,能有效增强磁性纳米颗粒对Cu^(2+)的吸附能力。其中,CTAB改性效果最佳,CTAB改性颗粒的最大吸附容量达128.6 mg/g,较未改性颗粒(56.3 mg/g)提升了128%,且吸附过程符合Langmuir模型(R^(2)>0.99)和准二级动力学模型(R^(2)>0.98)。 展开更多
关键词 磁性纳米颗粒 表面活性剂改性 Cu^(2+)吸附 重金属废水处理
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MoS_(2)@镀Ni多壁碳纳米管复合材料的制备及表征综合实验设计
5
作者 张敏 张巍巍 杨波 《广东化工》 2026年第2期165-168,共4页
通过系统设计综合实验内容,引导学生掌握材料制备、性能测试与结构分析等方面的基本原理与方法,实现实验教学与理论知识的有机融合,进一步加深对材料科学核心概念的理解。本实验以水热法制备MoS_(2)@镀Ni多壁碳纳米管复合材料为研究对象... 通过系统设计综合实验内容,引导学生掌握材料制备、性能测试与结构分析等方面的基本原理与方法,实现实验教学与理论知识的有机融合,进一步加深对材料科学核心概念的理解。本实验以水热法制备MoS_(2)@镀Ni多壁碳纳米管复合材料为研究对象,围绕产物的相组成、表面形貌及微波电磁性能开展系统的结构与性能分析。通过该实验过程,着重培养学生的创新思维与实践能力,为未来从事材料相关的科学研究、技术开发和工艺设计等工作奠定坚实基础。 展开更多
关键词 MoS_(2)@镀Ni多壁碳纳米管 水热法 电磁参数 综合实验
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螺杆转速对淀粉基纳米TiO_(2)/Cu_(2)O复合膜结构及性能的影响研究
6
作者 池婧 周卉卉 +3 位作者 刘倩楠 李敬 赵瑞璇 胡宏海 《核农学报》 北大核心 2026年第5期943-951,共9页
为探究双螺杆挤出工艺对淀粉基纳米复合膜性能的影响,本研究采用双螺杆挤出-热压法制备马铃薯淀粉-羧甲基纤维素-纳米TiO_(2)-Cu_(2)O复合膜,研究螺杆转速(80~140 r·min^(-1))对复合膜微观结构及理化特性的影响规律。结果表明,双... 为探究双螺杆挤出工艺对淀粉基纳米复合膜性能的影响,本研究采用双螺杆挤出-热压法制备马铃薯淀粉-羧甲基纤维素-纳米TiO_(2)-Cu_(2)O复合膜,研究螺杆转速(80~140 r·min^(-1))对复合膜微观结构及理化特性的影响规律。结果表明,双螺杆挤出过程产生的剪切力有效改善纳米颗粒的分散性,减少纳米TiO_(2)和Cu_(2)O的团聚现象。与80 r·min^(-1)转速制备的复合膜相比,140 r·min^(-1)转速制备的复合膜中马铃薯淀粉-羧甲基纤维素基质间形成更为致密的氢键网络,使复合膜拉伸强度显著提升339.4%(5.63~24.74 MPa),弹性模量增加45.77%。高速剪切诱导马铃薯淀粉晶型由B型向V型转变,提高了淀粉膜的结晶度。此外,转速升高导致纳米Cu_(2)O部分氧化,使膜表面色度a^(*)值由0.56降至-3.18,颜色由红色向绿色偏移。本研究明确了螺杆转速通过调控微观结构影响复合膜性能的规律,为淀粉基食品包装材料的可控加工提供了理论依据。 展开更多
关键词 双螺杆挤出 热压 转速 纳米TiO_(2) 纳米Cu_(2)O
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scCO_(2)纳米孔道驱油过程分子动力学模拟
7
作者 郭相麟 杨文哲 +8 位作者 陶俊宇 曹景恒 李晓银 夏晓玉 王雷 王志国 蒋兰兰 刘瑜 宋永臣 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第2期625-631,共7页
本文采用分子动力学模拟方法研究超临界二氧化碳(scCO_(2))在纳米孔内驱替癸烷的微观机制。通过构建石英纳米孔道,分析了scCO_(2)驱替行为、癸烷输运特性及注入压力的影响。结果表明:在55∼65 MPa的注入压力区间内,CO_(2)与癸烷发生混相... 本文采用分子动力学模拟方法研究超临界二氧化碳(scCO_(2))在纳米孔内驱替癸烷的微观机制。通过构建石英纳米孔道,分析了scCO_(2)驱替行为、癸烷输运特性及注入压力的影响。结果表明:在55∼65 MPa的注入压力区间内,CO_(2)与癸烷发生混相,并有效剥离壁面上的癸烷分子,最大采收率达99%以上;随着注入压力的增大,驱替阶段的癸烷扩散系数由1.37×10^(-8)m^(2)/s增加至2.77×10^(-8)m^(2)/s,使驱替时间显著缩短42%,而初始阶段的扩散系数则相对稳定;癸烷的扩散引发了回流现象,且注入压力越大,回流程度越显著,从4.4%升至6.7%。研究表明,scCO_(2)驱替癸烷效率较高,适当提高注入压力可加速驱替过程,但过高的压力会导致回流加剧。 展开更多
关键词 scCO_(2) 分子动力学模拟 纳米孔 微观驱替 扩散系数
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气相CO_(2)腐蚀下纳米SiO_(2)形态对油井水泥性能的影响规律及机理
8
作者 崔曦月 谭慧静 +4 位作者 魏继军 谢兰兰 王胜 陈瑶 郑云天 《油田化学》 北大核心 2026年第1期45-53,共9页
高温高压含水气相CO_(2)环境下,传统硅酸盐水泥易受酸性环境腐蚀,出现强度衰退、结构劣化现象。在水泥中掺入纳米SiO_(2),可降低水泥石的Ca/Si比值和渗透性,从而提高材料的抗高温、耐腐蚀性能。纳米二氧化硅颗粒(NS)和溶胶(SS)是最常见... 高温高压含水气相CO_(2)环境下,传统硅酸盐水泥易受酸性环境腐蚀,出现强度衰退、结构劣化现象。在水泥中掺入纳米SiO_(2),可降低水泥石的Ca/Si比值和渗透性,从而提高材料的抗高温、耐腐蚀性能。纳米二氧化硅颗粒(NS)和溶胶(SS)是最常见的纳米SiO_(2)类型,但两种材料在水泥浆中的应用效果各有利弊。本文基于高温高压气相CO_(2)腐蚀实验,开展抗压强度、XRD、FTIR和SEM等测试,以探究不同类型纳米SiO_(2)对高温及腐蚀后水泥石力学强度、腐蚀产物和水化产物种类及微观结构的影响规律。结果表明,150℃高温养护后,掺入1%、2%和3%NS后,水泥石的抗压强度依次增加了1.82%、9.1%和15%,而掺入1%、2%和3%SS后抗压强度分别降低了7.73%、4.09%和2.73%。相对于G级油井水泥,分别掺入3%NS和3%SS,高温养护后水化产物中C-S-H凝胶的Ca/Si比分别降低了33.23%和24.37%,Ca(OH)_(2)含量降低,其中掺入NS使得水化产物Ca(OH)_(2)(001)晶面的衍射峰强度降低明显,改善Ca(OH)_(2)的晶面取向;腐蚀后水泥石抗压强度的衰退率依次降低了10.35个百分点和10.98个百分点,腐蚀产物CaCO_(3)减少,水泥颗粒之间胶结作用更强,水泥石耐腐蚀性能提高。综合对比腐蚀前后水泥石的力学强度及微观结构测试结果,NS对水泥石耐高温及耐腐蚀性能的改善作用优于SS。 展开更多
关键词 高温高压 CO_(2) 气相腐蚀 纳米SiO_(2)
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高温油藏改性纳米SiO_(2)增效体系的制备及驱油效果研究
9
作者 王黎 侯亚南 +3 位作者 郭布民 赵健 鲍文辉 申金伟 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2026年第1期48-54,共7页
针对高温油藏纳米驱油剂的开发需求,采用硅烷偶联剂十二烷基三乙氧基硅烷对纳米SiO_(2)进行改性,以降低界面张力为评价指标,得到了较佳的耐温纳米改性SiO_(2)。采用红外光谱仪对改性纳米材料进行结构分析,采用透射电子显微镜和动态光散... 针对高温油藏纳米驱油剂的开发需求,采用硅烷偶联剂十二烷基三乙氧基硅烷对纳米SiO_(2)进行改性,以降低界面张力为评价指标,得到了较佳的耐温纳米改性SiO_(2)。采用红外光谱仪对改性纳米材料进行结构分析,采用透射电子显微镜和动态光散射仪分别对纳米材料的微观形貌和粒径进行表征。然后通过分散性优选出与改性纳米SiO_(2)配伍性好的表面活性剂构筑增效体系,借助界面张力仪和接触角仪对构筑的增效体系进行界面张力和改变润湿性评价,最后借助微观可视化驱替模型开展了微观驱油实验。结果表明,当反应时间为40 h,反应温度为60℃,改性剂用量为16 wt%时,改性后的纳米SiO_(2)分散液的油水界面张力达到6.081 7 mN/m,改性后的纳米SiO_(2)粒径122 nm。根据分散性优选出与改性纳米SiO_(2)配伍性较好的表面活性剂HN和烯丙氧基聚氧乙烯(APEG),界面张力和润湿性的测试结果表明改性纳米SiO_(2)/HN复配体系性能更优。改性纳米SiO_(2)/HN体系在油藏温度160℃、矿化度35 000 mg/L条件下具有很好的降低界面张力性能和水相接触角改变能力,微观驱替实验结果表明,注入改性纳米SiO_(2)/HN体系后采收率较水驱提高21.1%。研究成果可为该类增效体系的推广应用提供科学依据和理论基础。 展开更多
关键词 改性纳米SiO_(2) 表面活性剂 界面张力 润湿性 驱油效果
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纳米TiO_(2)对Al_(2)O_(3)陶瓷烧结特性的影响
10
作者 陈友梅 李镒成 +5 位作者 何婷 刘应寿 黎阳 肖汉宁 袁谋云 张伟群 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期256-263,共8页
以煅烧α-Al_(2)O_(3)粉体为原料、纳米TiO_(2)为烧结助剂、羧甲基纤维素为成型黏结剂,采用模压成型-常压烧结制备了Al_(2)O_(3)陶瓷,研究了烧结温度及纳米TiO_(2)添加量对Al_(2)O_(3)陶瓷微观形貌、线收缩率、物相结构、体积密度、孔... 以煅烧α-Al_(2)O_(3)粉体为原料、纳米TiO_(2)为烧结助剂、羧甲基纤维素为成型黏结剂,采用模压成型-常压烧结制备了Al_(2)O_(3)陶瓷,研究了烧结温度及纳米TiO_(2)添加量对Al_(2)O_(3)陶瓷微观形貌、线收缩率、物相结构、体积密度、孔隙率、抗折强度和白度的影响,评估了烧结特性。结果表明,添加适量纳米TiO_(2)能够显著提高Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结性能,而过量纳米TiO_(2)会造成Al_(2)O_(3)晶粒异常长大,进而导致收缩率和体积密度降低、孔隙率增大。当纳米TiO_(2)添加量为0.7%(质量分数)、烧结温度为1 500℃时,Al_(2)O_(3)陶瓷性能较为优异,其抗折强度达到最大值,为(188.89±5.87) MPa,体积密度、孔隙率和白度分别为3.45 g·cm^(-3)、7.78%和76.6。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)陶瓷 纳米TiO_(2) 模压成型 烧结温度 烧结助剂
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聚氨酯/纳米SiO_(2)复合整理剂对棉织物的疏水改性研究 被引量：1
11
作者 韩莹莹 陶泽锋 +1 位作者 刘棕旭 陈涛 《纺织科学与工程学报》 2026年第1期23-30,共8页
针对溶剂型防水剂易造成环境与健康风险、水性防水剂普遍存在疏水效能有限且透气与耐洗性不足的问题,以水性聚氨酯(WPU)为基体,引入硅烷偶联剂改性的疏水气相纳米二氧化硅(SiO_(2)),通过调控不同粒径纳米SiO_(2)的比例与质量分数,利用其... 针对溶剂型防水剂易造成环境与健康风险、水性防水剂普遍存在疏水效能有限且透气与耐洗性不足的问题,以水性聚氨酯(WPU)为基体,引入硅烷偶联剂改性的疏水气相纳米二氧化硅(SiO_(2)),通过调控不同粒径纳米SiO_(2)的比例与质量分数,利用其与WPU的化学键合作用及不同粒径SiO_(2)的多尺度堆积效应,成功构建环境友好型防水功能整理剂。结果表明,该复合整理剂显著提升棉织物的综合性能:静态接触角增至142.7°,水蒸汽透过率达到2805.2 g/(m^(2)·24 h),织物拉伸强力达到400.5 N。同时,棉织物的耐洗性、机械耐久性等也得到改善。该防水改性策略兼具性能优异、绿色环保及工艺简单的优势,在纺织品疏水整理领域具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 水性聚氨酯 气相纳米SiO_(2) 复合整理剂 棉织物 疏水改性
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ZrO_(2)纳米颗粒对7050铝合金微弧氧化膜组织与性能的影响
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作者 杨澄 祁星 +3 位作者 姜波 王超 陶苏南 宋仁国 《中国陶瓷》 北大核心 2026年第2期19-29,共11页
在硅酸盐–磷酸盐电解液中添加ZrO_(2)纳米颗粒,采用微弧氧化(MAO)技术,在7050铝合金表面,制备了微弧氧化-ZrO_(2)复合膜层。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),分别对膜层的表面形貌、截面形貌、元素组成及物相... 在硅酸盐–磷酸盐电解液中添加ZrO_(2)纳米颗粒,采用微弧氧化(MAO)技术,在7050铝合金表面,制备了微弧氧化-ZrO_(2)复合膜层。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),分别对膜层的表面形貌、截面形貌、元素组成及物相结构进行了表征与分析。借助附着力自动划痕仪和高温摩擦磨损试验机,分别对膜层的附着力以及常温条件下的摩擦磨损性能进行了测试。利用动电位极化曲线(PDP)和电化学阻抗谱(EIS)测试,对膜层的腐蚀行为开展了评估。研究结果表明:添加ZrO_(2)纳米颗粒可以封堵微弧氧化膜的微孔,降低膜层的表面粗糙度,增加膜层的致密性,从而使其耐磨性显著提升,且与纯微弧氧化膜层相比,采用这种方法所制备的膜层,其腐蚀电流密度下降幅度达到了两个数量级。当添加6 g/L的ZrO_(2)颗粒时,膜层的自腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最低,耐蚀性最佳。 展开更多
关键词 7050铝合金 微弧氧化 ZrO_(2)纳米颗粒 耐腐蚀性
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微纳米CO_(2)气泡水对煤的多尺度作用特性及微观作用机制
13
作者 岳基伟 廖杰 +6 位作者 石必明 张雷林 韩奇峻 李文琪 马树俊 王俏 娄振 《煤炭学报》 北大核心 2026年第2期1377-1390,共14页
煤尘严重影响矿井安全生产及矿工健康。煤层注水是一种常用的预湿减尘技术。然而,由于煤的表面能较低,普通水难以有效润湿煤体,常采用表面活性剂增强润湿效果。然而,表面活性剂存在成本高、难降解等问题。微纳米气泡水具有表面张力低的... 煤尘严重影响矿井安全生产及矿工健康。煤层注水是一种常用的预湿减尘技术。然而,由于煤的表面能较低,普通水难以有效润湿煤体,常采用表面活性剂增强润湿效果。然而,表面活性剂存在成本高、难降解等问题。微纳米气泡水具有表面张力低的特性,且CO_(2)作为一种易获取、无毒的气体,具有较好的应用前景。微纳米CO_(2)气泡水对煤的润湿作用是一个多尺度过程,其在不同尺度上的作用特性及微观机制尚不明确,限制工程应用。基于此,系统研究了微纳米CO_(2)气泡水对煤的多尺度作用特性及微观作用机制。结果表明:微纳米CO_(2)气泡水的光强和ζ电位随循环制备时间呈先升高后降低的趋势,在10 min时达到最大值;而其表面张力和pH则呈现先下降后上升的趋势,表面张力相对于水的最大降幅达47.86%;在宏观尺度上,微纳米CO_(2)气泡水与煤的接触角随循环制备时间的延长呈现先减小后增加的趋势;细观尺度上,微纳米CO_(2)气泡水处理后的煤样呈现无机孔隙增多、吸附瓦斯量减小的现象;微观尺度上,处理后的煤中氧元素含量上升,羰基、羧基等亲水官能团含量增加;基于煤的工业分析、元素分析及微光谱表征结果,构建了微纳米CO_(2)气泡水处理后的煤分子结构模型C_(110)H_(68)N_(2)O_(7)。结合煤分子模型、Hirshfeld表面分析及静电势分析发现,处理后煤表面的吡咯氮和羟基区域吸附水分子能力增强。在煤-水微观润湿体系中,微纳米CO_(2)气泡水处理后,煤-水交界面下方水分子相对浓度较高,界面上方相对浓度较小;处理后煤对瓦斯的吸附分子数小于处理前,且处理前煤-瓦斯体系之间相互作用能的绝对值大于处理后体系,即抑制瓦斯吸附,说明微纳米CO_(2)气泡水能够提高煤的润湿性。研究结果为微纳米CO_(2)气泡水应用于煤层注水提供理论支撑。 展开更多
关键词 微纳米CO_(2)气泡水 润湿体系 煤层注水 Hirshfeld表面分析 吸附瓦斯
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表面自组装TiO_(2)纳米线改性反渗透膜的研究
14
作者 赵雷 钱西江 +1 位作者 王小娟 高学理 《水处理技术》 北大核心 2026年第3期63-68,共6页
利用水热合成法将TiO_(2)纳米颗粒(TiO_(2)NP)转化为TiO_(2)纳米线(TiO_(2)NW),然后通过自组装法将其负载于反渗透膜(TFC)表面制备了TFC-TiO_(2)NW膜和TFC-TiO_(2)NP膜,以提高反渗透膜的耐污性,研究纳米TiO_(2)的形态对膜性能的影响。... 利用水热合成法将TiO_(2)纳米颗粒(TiO_(2)NP)转化为TiO_(2)纳米线(TiO_(2)NW),然后通过自组装法将其负载于反渗透膜(TFC)表面制备了TFC-TiO_(2)NW膜和TFC-TiO_(2)NP膜,以提高反渗透膜的耐污性,研究纳米TiO_(2)的形态对膜性能的影响。结果表明,相对于TFC和TFC-TiO_(2)NP膜,TFC-TiO_(2)NW膜的水通量和截盐率没有明显差异,证明将纳米TiO_(2)自组装于聚酰胺层表面未对膜性能带来负面影响。在2 MPa下运行3 h后,TFC-TiO_(2)NW膜表面TiO_(2)的留存率为96%,远高于TFC-TiO_(2)NP膜表面TiO_(2)的留存率(仅为68%),表明TiO_(2)NW具有优良的抗水力冲击能力。相较于TFC和TFC-TiO_(2)NP膜,TFC-TiO_(2)NW膜表面具有更强的润湿性和负电性,在牛血清蛋白和腐殖酸污染实验中,其通量恢复率分别为90.8%和81.1%,优于TFC及TFC-TiO_(2)NP膜,表明经TFC-TiO_(2)NW改性的反渗透膜具有优异的耐污性。 展开更多
关键词 水热合成法 TiO_(2)纳米线 表面自组装 反渗透膜 耐污性
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四乙烯五胺改性分级多孔碳纳米纤维复合膜的CO_(2)捕集性能研究
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作者 潘帅兴 王匀 +3 位作者 杨楷文 朱长顺 吴伟光 孟虎 《材料导报》 北大核心 2026年第7期255-260,共6页
二氧化碳(CO_(2))捕集是实现双碳目标的关键。本工作提出了一种四乙烯五胺(TEPA)功能化碳纳米纤维(CNFs)复合膜的制备工艺:结合溶液喷射纺丝(Solution blow spinning,SBS)和梯度碳化工艺制备出分级多孔CNFs骨架,并基于浸渍法利用TEPA溶... 二氧化碳(CO_(2))捕集是实现双碳目标的关键。本工作提出了一种四乙烯五胺(TEPA)功能化碳纳米纤维(CNFs)复合膜的制备工艺:结合溶液喷射纺丝(Solution blow spinning,SBS)和梯度碳化工艺制备出分级多孔CNFs骨架,并基于浸渍法利用TEPA溶液对CNFs骨架进行表面改性,成功构建了CNFs/TEPA复合膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、比表面积与孔径分析仪(BET)、热重分析仪(TGA)等表征手段探究了复合膜的比表面积、孔径分布以及CO_(2)吸附性能等关键参数。性能测试表明:CNFs/TEPA复合膜可有效协调TEPA的化学吸附机制与CNFs骨架的物理吸附特性,其吸附量符合“活性位点增益-结构损伤损耗”的竞争模型。当TEPA负载量为10%(质量分数)时,复合膜的吸附活性位点数量与比表面积、孔径达到平衡,在25℃、常压条件下的CO_(2)吸附容量可达2.41 mmol/g,较CNFs骨架提升了约10倍;此外,复合膜还展现出优异的选择吸附能力与可循环使用性能,分离因子高达30.125,且经15次吸脱附循环后仍能保持91%的初始吸附量,在CO_(2)捕集领域具有广阔的发展前景。 展开更多
关键词 溶液喷射纺丝 碳纳米纤维(CNFs) 四乙烯五胺(TEPA) 复合膜 CO_(2)吸附 协同机制
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自支撑NiCo_(2)O_(4)纳米阵列的储锂性能
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作者 陈书辉 解勤兴 《电池》 北大核心 2026年第1期125-130,共6页
自支撑锂离子电池负极具有低界面阻抗、快速传输和高结构稳定性等优势。采用水热法在不锈钢网(SSM)上原位合成(Ni/Co)_(2)(OH)_(2)CO_(3)·0.22H_(2)O纳米阵列,并通过热处理制备NiCo_(2)O_(4)/SSM自支撑负极材料。通过XRD、热重分析... 自支撑锂离子电池负极具有低界面阻抗、快速传输和高结构稳定性等优势。采用水热法在不锈钢网(SSM)上原位合成(Ni/Co)_(2)(OH)_(2)CO_(3)·0.22H_(2)O纳米阵列,并通过热处理制备NiCo_(2)O_(4)/SSM自支撑负极材料。通过XRD、热重分析、N_(2)吸-脱附和SEM对材料的结构与形貌进行分析,并评估电化学性能。NiCo_(2)O_(4)/SSM呈均匀分布的草叶状纳米线阵列结构,比表面积和总孔体积较大。以0.1 A/g的电流在0.01~3.00 V充放电,NiCo_(2)O_(4)/SSM首次放电比容量达到1230 mAh/g,第100次循环的比容量仍保持约800 mAh/g,表现出良好的循环稳定性和电化学可逆性。NiCo_(2)O_(4)/SSM具有较低的界面电荷转移阻抗,可提升Li^(+)扩散动力学。研究可为开发高性能、自支撑型锂离子电池负极材料提供思路。 展开更多
关键词 水热合成法 锂离子电池 NiCo_(2)O_(4) 纳米阵列 自支撑负极 储锂性能
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纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料抗压强度研究
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作者 吴靖江 张鹏 +2 位作者 尉晓雪 张承实 魏士尧 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期103-110,共8页
【目的】研究纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料(NF-ECRM)抗压强度的变化规律,揭示环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维对抗压强度的影响机理。【方法】通过立方体抗压强度试验分析了环氧树脂、纳米SiO... 【目的】研究纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料(NF-ECRM)抗压强度的变化规律,揭示环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维对抗压强度的影响机理。【方法】通过立方体抗压强度试验分析了环氧树脂、纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维的掺量对NF-ECRM抗压强度的影响规律;通过扫描电子显微镜试验研究,揭示NF-ECRM抗压强度的增强机理。【结果】随着环氧树脂掺量的增加,环氧树脂水泥基修复材料和NF-ECRM的抗压强度均呈下降趋势;NF-ECRM的抗压强度随着纳米SiO_(2)掺量的增加呈逐渐上升的趋势,随着PVA纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势,且在PVA纤维掺量增加至0.9%时达到峰值。【结论】环氧树脂可有效缓解水泥基修复材料基体内应力,抑制微裂纹的产生和扩展;纳米SiO_(2)可减少水泥基修复材料基体孔洞缺陷,提高界面过渡区的致密性;PVA-钢混杂纤维可显著提高水泥基修复材料基体的整体性和抗裂性。 展开更多
关键词 环氧树脂 纳米SiO 2 PVA纤维 钢纤维 抗压强度
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基于褐藻寡糖纳米银的Hg^(2+)纸基比色传感器
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作者 杨适春 刘传旭 +3 位作者 葛庆豪 王平 蒲洋 丁涓 《鲁东大学学报(自然科学版)》 2026年第2期184-192,共9页
汞是目前威胁人类健康的主要重金属污染物之一,对其灵敏高效且简便易行的检测需求日益增加。以褐藻寡糖(alginate oligosaccharide,AOS)为模板,通过绿色合成制备了具有类氧化酶活性、约50 nm大小椭球形的银纳米颗粒(AOS-AgNPs)。AOS-Ag... 汞是目前威胁人类健康的主要重金属污染物之一,对其灵敏高效且简便易行的检测需求日益增加。以褐藻寡糖(alginate oligosaccharide,AOS)为模板,通过绿色合成制备了具有类氧化酶活性、约50 nm大小椭球形的银纳米颗粒(AOS-AgNPs)。AOS-AgNPs通过与Hg^(2+)结合形成Ag-Hg合金,增强了其类氧化物酶的纳米酶活性。以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)为显色底物,构建了AOS-AgNPs-TMB-Hg^(2+)体系,应用于水环境样品的Hg^(2+)含量检测。结果表明,此体系具有优异的类氧化酶活性,且与TMB之间有较高的亲和力,其K_(m)值为0.547 mol·L^(-1),最大反应速率(V_(max))为67.98μmol·L^(-1)·min^(-1)。比色传感检测Hg^(2+)的线性范围为5~100μmol·L^(-1),检出限低至10 nmol·L^(-1),并且对其他常见共存离子的抗干扰能力优异,具有高选择性和准确性。与智能手机相配合,建立了基于AOS-AgNPs的便携式Hg^(2+)含量比色纸基传感器,检测范围在30~200μmol·L^(-1)。 展开更多
关键词 褐藻寡糖 纳米银颗粒 类氧化酶活性纳米酶 纸基Hg^(2+)传感器 便携式检测
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纳米SiO_(2)-橡胶再生混凝土抗冻性研究
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作者 黄煌军 屠艳平 +2 位作者 邓丽 程书凯 魏继民 《功能材料》 北大核心 2026年第1期226-234,共9页
采用废碎屑橡胶(CR)、再生骨料(RA)等质量取代天然骨料,纳米SiO_(2)(NS)作为辅助胶凝材料制备了橡胶再生混凝土(RRC),研究了单掺NS及复掺CR对再生混凝土(RC)抗冻性能的影响。结果表明,RC对照组表现出最差的抗冻性,掺入NS有利于减小RC的... 采用废碎屑橡胶(CR)、再生骨料(RA)等质量取代天然骨料,纳米SiO_(2)(NS)作为辅助胶凝材料制备了橡胶再生混凝土(RRC),研究了单掺NS及复掺CR对再生混凝土(RC)抗冻性能的影响。结果表明,RC对照组表现出最差的抗冻性,掺入NS有利于减小RC的ITZ宽度,降低冻融破坏后RC的强度损失,但对抗冻性的提升并不显著,仅比RC组多承受了25次冻融循环;尽管CR的掺入导致混凝土ITZ发育不良,并增大了坍落度和强度损失,但却显著延缓了冻融循环过程中E_(n)的衰减,有效抑制了冻融环境下Wn和ITZ宽度的增大,从而提高了RC的抗冻性,当CR掺量为15%时RC抗冻性最佳,经受200次冻融循环后其W_(n)和E_(n)分别为3.8%和60.5%;当CR掺量为20%时,100次冻融循环后ITZ宽度增幅虽仅为0.9%,但E_(n)衰减至53.39%,结合其冻融循环前后薄弱的ITZ微观形貌,证实该组是抗冻性最差的RRC。 展开更多
关键词 再生混凝土 纳米SiO_(2) 碎屑橡胶 抗冻性 微观结构
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TG酶、CaCl_(2)处理后金针菇纳米纤维素复合凝胶品质的变化
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作者 栗晓东 席越阳 +2 位作者 董颖颖 何宁 朱迎春 《现代食品科技》 北大核心 2026年第3期250-258,共9页
为了研究TG酶、CaCl_(2)对金针菇纳米纤维素复合凝胶品质的影响,系统评估复合凝胶的溶胀度、持水性、质构特性(硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性)、冻融稳定性和耐蒸煮性等指标,并结合傅里叶红外光谱和扫描电镜对复合凝胶的微观结构进行表征... 为了研究TG酶、CaCl_(2)对金针菇纳米纤维素复合凝胶品质的影响,系统评估复合凝胶的溶胀度、持水性、质构特性(硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性)、冻融稳定性和耐蒸煮性等指标,并结合傅里叶红外光谱和扫描电镜对复合凝胶的微观结构进行表征。结果表明,TG酶处理的复合凝胶ζ-电位绝对值最大为25.7 mV。与其他处理组相比,TG酶和CaCl_(2)协同处理的复合凝胶持水性、硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性得到了提升,分别为92.16%、8.63 N、9.68 mm、5.76 N、45.74 mJ。同时TG酶和CaCl_(2)协同处理也能提高复合凝胶冻融稳定性和耐蒸煮性,降低复合凝胶的脱水收缩率和空隙,使其孔壁变厚,网络结构明显增强。研究表明TG酶、CaCl_(2)能够改善复合凝胶的品质,而且二者在改善复合凝胶的品质和结构方面存在着协同作用,为复合凝胶品质的提升提供了理论基础。 展开更多
关键词 CaCl_(2) TG酶 金针菇纳米纤维素 复合凝胶
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