一、连续石墨化第五次扩大试验小结（论文文献综述）
陈潇晶[1]（2020）在《焦粉制活性炭过程中的结构调控机制与性能评价》文中进行了进一步梳理焦粉是焦炭生产及后续使用过程中产生的一种副产物,我国每年仅在焦炭生产过程中产生1600万吨以上的焦粉。焦粉含有70%以上的固定碳,作为优质炭源制备活性炭是焦粉资源化、高值化利用的重要途径。焦粉可以作为原料采用KOH直接活化制备活性炭,也可以作为配料采用水蒸气活化制备活性炭。然而目前对于KOH直接活化焦粉制备活性炭的机理认识仍不清晰,焦粉配料对活性炭结构和性能有何影响及其影响机制也不明确。随着活性炭干法烟气脱硫技术的广泛使用,解决工业上活性炭在干法烟气脱硫应用中存在的问题非常必要。因此,本研究围绕焦粉直接活化和作为配料制备活性炭的两种工艺,重点针对KOH直接活化焦粉制备活性炭的机理,及焦粉作为配料采用水蒸气活化制活性炭结构和性能变化的影响机制等展开系统研究,揭示焦粉在活性炭制备过程中的作用机制。并进一步分析添加焦粉制活性炭对脱硫再生循环的影响及机制,探究再生后失去脱硫活性的再生活性炭对罗丹明B模拟染料废水的去除机理,为再生失活活性炭的资源化利用提供基础,本论文主要结论如下:（1）采用KOH直接活化焦粉制备活性炭,KOH与焦粉的表面官能团、脂肪支链和芳香环中的碳反应,通过破坏焦粉的碳微晶结构来活化焦粉。低温时（<650oC）,KOH主要与焦粉的表面官能团和脂肪支链反应;高温时（>650oC）,形成的活性组分K2O和K2CO3与芳香环中的碳反应;少量的KOH（KOH/焦粉<1,g/g）主要与焦粉表面和原生孔隙内表面缺陷处的碳反应,从一维径向破坏焦粉的碳微晶结构使孔隙扩宽甚至坍塌,生成的焦粉活性炭的比表面积和孔容均很低;当KOH/焦粉>3时,活化反应加剧,产生足够数量的钾活性组分和大量的气态金属K,插入焦粉碳微晶层片之间并与其进一步反应,从空间层面破坏焦粉碳微晶结构,产生大量的气体和丰富的微孔,生成的焦粉活性炭的比表面积分别达到132 m2·g-1（3KCP）和355 m2·g-1（7KCP）,孔容也分别增加至0.083 cm3·g-1（3KCP）和0.195 cm3·g-1（7KCP）。（2）焦粉作为配料采用水蒸气活化制备活性炭时,随着焦粉添加量从0增至40%,活性炭碘值从809 mg·g-1下降到545 mg·g-1,产率和机械强度分别从39%和4.3 MPa增加到57%和6.6 MPa,比表面积和孔容分别从872 m2·g-1和0.406 cm3·g-1减少到421m2·g-1和0.212 cm3·g-1。主要是由于焦粉致密的碳微晶结构和低的反应性,减少了活化过程中水蒸气与碳的反应,降低了碳的损失和孔的形成,起到支撑活性炭骨架的作用,从而降低了活性炭的比表面积和孔容,同时增加了活性炭的石墨化程度。焦粉的加入在一定程度上提高了活性炭的产率和机械强度,5%的焦粉加入量在碘吸附能力影响较小（下降1.7%）的情况下,可以使活性炭的产率提高7.1%,并使其机械强度大幅提高19%,这为活性炭的生产带来一定的经济效益,并有利于增强活性炭在运输和再生过程中的抗压性而延长其使用寿命,降低使用成本。因此,将焦粉作为配料制备活性炭,更有利于活性炭的工业生产和使用。（3）为了进一步考察焦粉制活性炭对脱硫再生循环的影响和机制,对比研究了不添加焦粉的活性炭以及添加5%焦粉的活性炭对SO2的吸附性能以及循环热再生行为。研究发现,焦粉的加入通过减少焦粉活性炭表面的氧含量和羧基的含量,减少其在热再生过程中C与表面O（含氧官能团等）的反应,降低了炭的消耗（炭损）,同时减少了再生过程中酸性含氧官能团的生成以及与表面碱性有关的π-π*官能团的降低。这抑制了焦粉活性炭在多次脱硫-再生循环过程中孔结构的坍塌,维持孔的稳定性,降低了其机械损失,而且从表面化学性质上改善了焦粉活性炭在多次脱硫-再生循环过程中的SO2吸附性能。焦粉的加入改善了吸附SO2后的活性炭在热再生过程中严重的化学损失和机械损失,以及脱硫性能迅速下降等问题,有利于活性炭干法烟气脱硫在工业上的应用。（4）探究了再生失活活性炭的资源化利用途径,详细研究了对罗丹明B的吸附行为。通过比表面积和孔结构（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、Zeta电位等分析关联了再生活性炭的孔结构和表面性质与罗丹明B吸附性能的关系,结合再生活性炭对罗丹明B吸附热力学和动力学的深入分析,发现再生活性炭对罗丹明B的吸附机理主要有四种:（Ⅰ）表面作用;（Ⅱ）氢键相互作用;（Ⅲ）π-πEDA相互作用;（Ⅳ）静电相互作用;其中,以氢键相互作用和π-πEDA相互作用的化学吸附为主。罗丹明B在再生活性炭上的吸附为热力学自发的无序性增加的吸热过程,由表面扩散和孔内扩散共同决定,但主要以表面扩散和吸附为主,形成了均匀的单分子层覆盖吸附;再生五次的活性炭最大单层吸附能力为195.7 mg·g-1（30oC）,与文献中其他活性炭的吸附能力相比处于较高水平,可以用来实现脱硫再生后的焦粉活性炭的资源化利用。综上所述,添加5%的焦粉作为配料制备活性炭,更有利于活性炭的工业生产和应用。本研究的结果可以为焦粉制备活性炭提供理论依据,同时为工业上添加焦粉制备活性炭的干法烟气脱硫应用及后续资源化利用提供参考及理论支撑,对实现焦粉的高值化利用,以及环境和经济的可持续发展具有一定现实意义。
赵鹏[2]（2019）在《纳米结构Mn/Co金属氧化物超级电容器电极材料电化学性能研究》文中认为近年来,随着新能源汽车和可穿戴电子产品的快速发展,对储能器件性能的要求也越来越高。新型储能器件不仅要求具有高的能量密度,同时也需要有高功率特性和长使用寿命。超级电容器的出现满足了商业产品对功率密度和使用寿命的要求,然而超级电容器低的能量密度限制了在一定程度上其商业应用。在保证自身的优势前提下,提高能量密度是目前超级电容器领域的研究热点。从能量密度计算公式可知超级电容器的能量密度主要取决于电极材料的比容量和电压窗口的大小,调控微观结构和提高导电性可以提高电极材料的比容量,选择合适的电极和组装成非对称电容器可以拓宽电压窗口。在此前提下,本论文围绕电极材料的调制和非对称超级电容器器件的组装,来提高超级电容器的能量密度。具体研究内容如下:（1）通过与导电碳纤维复合提高电极材料的导电性。先利用静电纺丝技术和相分离原理制备中空碳纳米纤维（HCNFs）,然后通过水热法在HCNFs表面原位生长MnO2纳米片,得到具有独特形貌的中空核壳结构MnO2/HCNFs复合材料,其比表面积达到了151.9 m2 g-1,比容量为293.6 F g-1。将MnO2/HCNFs复合材料用作正极材料,与多孔碳纳米纤维（PCNFs）组装成非对称超级电容器。器件的比容量为63.9 F g-1,且经过10000次循环充放电测试后,比容量保持率达到91.1%。器件的最大能量密度和最大功率密度分别为35.1 Wh kg-1和8.78 kW kg-1,可以点亮红色LED灯,且持续发光超过5 min。可见,与导电材料复合,并采用合理的微观结构设计和形貌调控提高电极材料的比容量,进而获得高的能量密度。（2）通过与导电聚合物聚吡咯（PPy）复合提高电极材料的导电性。通过水热法制备了MnO2纳米棒（MNR）,采用气相聚合法在MNR表面均匀包覆了PPy薄膜,得到具有核壳结构的复合材料（PMNR）。经过5000次GCD测试后,PMNR复合材料的比容量保持率为89.5%,远高于MNR电极的36.2%。PPy高的导电性和良好的稳定性,使得PMNR电极具有比MNR电极更高的比容量和电化学稳定性。将N掺杂多孔碳材料（NPC）和无粘结剂的Fe2O3纳米片电极材料（Fe2O3@CF）作为负极材料,分别与PMNR组成非对称超级电容器,同时也组装了NPC//NPC对称超级电容器,并首次提出用海水作为电解液。三种超级电容器器件各具优势,PMNR//NPC的能量密度最大,PMNR//Fe2O3@CF的比容量最高,NPC//NPC的循环稳定性最好。（3）在导电基底上直接电沉积电化学活性物质,避免加入粘结剂,提高电极的导电性。通过阳极电沉积法和热处理方法,在碳布基底上均匀沉积具有3D网络结构Fe2O3纳米片,得到柔性Fe2O3@CF电极。实验证明,电沉积时间为10 min时,得到Fe2O3@CF-10电极具有最佳的电化学性能,可用于替代目前常用的碳基材料作为非对称电容器的负极材料。Fe2O3@CF-10电极与无粘结剂的MnO2@CF电极组成柔性固态非对称电容器,在PVA/LiCl胶体电解质中,电压窗口达到1.8 V,体积比电容高达2.92 F cm-3,经过5000次循环充放电测试后容量保持率为91.3%。最大能量密度和最大功率密度分别为1.26 mWh cm-3和462.6 mW cm-3,两个串联的柔性器件可以点亮20个并联的红色LED灯。同时,经过100次弯折实验后,器件的比容量保持率高达96%,体现出良好的柔性特征。（4）在导电碳布基底上直接电沉积电化学活性物质,并进一步结合导电聚合物修饰,提高电极材料的电化学性能。通过水热电沉积法在碳布上制备MnO2纳米线,然后通过气相聚合法在MnO2纳米线表面包覆一层PPy薄膜,得到核壳结构MnO2/PPy纳米线,即MnO2/PPy@CF电极。将聚合时间为15 min得到的MnO2/PPy@CF-15电极作为正极与Fe2O3@CF-10电极组成柔性固态非对称电容器,在羧甲基纤维素钠盐与硫酸钠（CMC-Na2SO4）胶体电解质中测试,电化学窗口可达到2 V,体积比电容高达3.62 F cm-3,经过10000次循环充放电测试后容量损失仅为7.4%。柔性器件的最大能量密度和最大功率密度分别为1.93 mWh cm-3和159.6 mW cm-3,两个串联的柔性器件可以点亮16个并联的红色LED灯。经200次弯折实验后,电容保持率高达95.8%。（5）通过N原子部分取代O原子增加电极材料中O-Co-N结构的电负性,在提高电极材料电导率的同时,进一步增加了电极材料的活性位点。采用电沉积方法在碳布上构建了Co3O4纳米片,Co3O4纳米片进一步在氨气条件下热处理,通过参数控制,制备了部分氮化的N-Co3O4纳米片电极材料。将N-Co3O4电极作为正极材料与Fe2O3@CF-10电极组装成柔性非对称超级电容器,在PVA/KOH胶体电解质中,柔性器件的比容量为111.6 F g-1,经过10000次充放电循环测试,容量保持率为93.8%,且最大能量密度和最大功率密度分别为39.7 Wh kg-1和4.43 kW kg-1。两个串联的柔性器件可以点亮一个红色的LED灯并持续发光超过5 min,并且经过100次弯折实验后比容量保持率高达95%。
李川[3]（2019）在《生物柴油碳烟摩擦学特性的控制及其功能转化机制》文中认为随着传统能源使用的日趋紧张和环境问题的日益突出,采用可再生燃料替代石油受到广泛的重视。生物柴油是目前理想的代用燃料之一。生物柴油是由动植物油、餐饮废油等原料制备而成的饱和/不饱和脂肪酸烷基酯的混合物。虽然发动机中使用生物柴油作为燃料可以减少颗粒物和温室气体的排放,但是燃烧过程仍会产生副产物--碳烟。大部分生物柴油碳烟（Biodiesel Soot,简称BDS）随着尾气的排放进入大气,然而仍有一部分BDS会污染发动机润滑油系统,导致发动机润滑油黏度增加和磨损加剧。BDS对发动机润滑油润滑性能的影响关系到发动机的节能降耗和发动机的使用寿命。因此,开展针对控制BDS对发动机润滑油摩擦学性能影响的相关研究刻不容缓。本学位论文在研究多相催化合成生物柴油的基础上,开展了BDS的基础理化性质和摩擦学特性研究,阐明了BDS分散特性对润滑油摩擦学特性的影响及其作用机制,分析了多固体颗粒对BDS摩擦学特性的影响,探索了BDS向洋葱状颗粒的转化方法,并探讨了洋葱状BDS的润滑机制,为主动控制BDS的摩擦学特性奠定一定的基础。具体的研究内容包括以下几个方面:首先,以雪松灰为原料制备了绿色生物质灰催化剂。借助一系列现代分析手段对所制备的催化剂进行了详细表征,并考察了催化剂制备条件和酯交换反应条件对催化性能的影响。结果表明,最佳的一次焙烧温度、一次焙烧时间、二次焙烧温度和二次焙烧时间分别为800℃、2 h、500℃和2 h。在上述条件下制得的雪松灰固体碱催化剂的活性物种为氧化钙,碱强度在9.8与15.0之间。在酯交换反应中,所制备的雪松灰固体碱催化剂展现出较高的催化活性,在催化剂质量分数、醇/油的摩尔比、催化时间和催化温度分别为7wt%、14:1、5 h和65℃的条件下,生物柴油收率达到91.52%。经过重复使用4次,生物柴油收率仍能达到82.03%。在常温常压下分别燃烧生物柴油和0#柴油获得生物柴油碳烟微粒（BDS）和0#柴油碳烟微粒（DS）。对BDS和DS进行了理化性质分析,并重点研究了BDS对液体石蜡（Liquid Paraffin,简称LP）摩擦学特性的影响,分析了其摩擦磨损机理。结果表明,BDS和DS团聚体均为链状,由大量的近球形碳烟一次颗粒组成。BDS和DS一次颗粒的平均直径分别约为35 nm和39 nm,且均是由无定形碳和石墨组成,其中,BDS（ID/IG的比值为2.937）的无序化程度低于DS（ID/IG的比值为3.162）;与DS相比,BDS含有的元素中C元素含量高,其余元素（O、H、N和S）含量低,BDS和DS均存在有C-C、C-O-C和C-OH等官能团,但BDS不包含C=O官能团。两种碳烟均会导致LP的黏度升高,LP相对黏度与两种碳烟的质量分数关系均为指数关系,但DS对LP黏度的影响小于BDS。团聚机理归纳为BDS比DS表面能高和亲油性弱,导致BDS在LP中更易发生团聚。BDS能够提升LP的PB值。BDS会降低LP的抗磨性能。BDS的含量在小于1wt%时,有利于改善LP的减摩性能;然而,BDS的含量超过1wt%,反而会降低LP的减摩性能。BDS在LP中摩擦学机理为:BDS为低含量时,BDS可以改善LP的减摩性能,起到摩擦改进剂的作用;BDS为高含量时,BDS的团聚体会影响润滑油膜的作用和导致磨粒磨损的加剧,从而降低了LP的减摩和抗磨性能。研究了添加剂（分散剂聚异丁烯丁二酰亚胺PSD、烷基水杨酸钙CSD-1、高碱值合成磺酸钙CSD-2和硫化烷基酚钙CSD-3）与BDS的分散特性之间关系,考察了BDS的分散特性对含BDS的LP的摩擦学行为的影响,从机理上探究了BDS的分散特性与含BDS的LP的摩擦磨损性能之间的联系。结果表明:与单一添加相比,PSD与CSD-2复合添加于含BDS的LP的油样,所对应的吸附（PSD+CSD-2）的BDS表面的-OH的含量最多,含有的BDS的团聚体的平均颗粒尺寸最小,PSD与CSD-2具有协同效应。加入9wt%（PSD+CSD-2）于含5wt%BDS的LP时,磨损体积从7.73×105μm3降低到5.42×105μm3,降低幅度为29.9%。机理分析表明（PSD+CSD-2）与BDS表面通过氢键发生吸附,阻止LP中BDS的团聚;（PSD+CSD-2）对BDS的分散和增溶的作用,提高了含BDS的LP的抗磨性能。研究了rGO@Fe3O4作为含BDS的PAO6基础油的润滑添加剂的摩擦学性能,探讨了rGO@Fe3O4在含BDS的PAO6基础油中的摩擦学作用机理。结果表明:rGO@Fe3O4可以明显增强含BDS的PAO6基础油的抗磨性能。在载荷10 N、滑动速度10 mm/s和时间30 min条件下,添加0.5wt%rGO@Fe3O4于含5wt%BDS的PAO6基础油时,磨损体积由1.92×106μm3降为1.25×106μm3,改善幅度为34.9%。rGO@Fe3O4对含BDS的PAO6基础油的润滑作用机制为:一方面,rGO@Fe3O4能够减少摩擦副之间和BDS与摩擦副表面接触,另一方面,rGO@Fe3O4表面的Fe3O4颗粒,起到微球轴承的作用。最后,利用酸化处理方法将BDS转化成洋葱状碳纳米颗粒,分别考察了酸化处理的BDS（NA-BDS）在水中,以及油胺修饰的NA-BDS（NA-BDS-OLA）在LP中的润滑性能,并分析了其摩擦学作用机理。结果表明,NA-BDS和NA-BDS-OLA均具有洋葱状结构,一次颗粒直径约为35 nm,且无序化程度低于BDS。NA-BDS和NA-BDS-OLA分别能够显著提升水和LP的减摩和抗磨性能。NA-BDS和NA-BDS-OLA的润滑机制包括隔离、滚动轴承和剥离-滑动作用。在低载荷下,两种碳烟可以有效减少摩擦副的微凸体接触并在摩擦副之间产生滚动效应;此外,两种碳烟在高载荷下容易剥离产生纳米石墨片,这些石墨片吸附在摩擦界面,从而易于滑动,减少摩擦磨损。
张艳[4]（2020）在《基于二维碳化钛的纳米复合薄膜与涂层功能材料的设计及电磁屏蔽性能研究》文中研究表明伴随着电子电器设备的迅速发展和广泛应用,电磁辐射干扰已经成为商业、工业以及军事等领域不可忽视的环境污染问题。鉴于电磁辐射不仅会干扰精密仪器的正常工作,同时也会危害人类健康,因此人们需要借助电磁屏蔽材料来抑制或降低有害的电磁辐射。薄膜和涂层材料由于其重量轻、加工方便、具有良好的灵活性和可控性等特点,被广泛使用于各领域的电磁屏蔽应用中。随着无线网络连接设备的快速发展,便携与可穿戴等电子产品迅速普及,近年来市场对电磁屏蔽薄膜和涂层材料的需求也越来越大。而薄膜和涂层除了要满足所需的电磁屏蔽性能外,还需要配合不同的应用背景去解决很多实际应用相关问题,如力学、火安全、抗雾抗冻以及耐久性使用等问题。因此开发多功能电磁屏蔽薄膜和涂层材料具有重要的实际应用价值。由陶瓷材料碳铝化钛刻蚀-剥离得到的新型二维纳米材料碳化钛（Ti3C2Tx）,具有优异的金属导电性,其不仅容易构筑连续的导电通路网络,同时具有良好的成膜性能与柔韧性能。因此,基于Ti3C2Tx纳米材料开发面对实际应用场景的多功能电磁屏蔽薄膜与涂层材料,并对其性能进行系统性研究,是本论文的研究重点。本论文中,基于Ti3C2Tx为主体的电磁屏蔽填料,首先探究了其与银纳米线在不同的配比、组成与构型等条件下对电磁屏蔽性能的影响。进而结合不同的聚合物基体,通过对电磁屏蔽材料的整体结构与组成等进行针对性的调整与设计,制备了四种不同的电磁屏蔽薄膜与涂层材料,并分别研究其电磁屏蔽、耐火、抗雾抗冻、力学以及耐久性能等方面,从而满足不同的场景使用需求。本文的研究内容具体如下:1.采用刻蚀-剥离的方法,成功地制备了二维剥离化Ti3C2Tx纳米片,并将其与一维银纳米线（AgNWs）进行电磁屏蔽性能对比。以纤维素为聚合物基体,采用真空辅助抽滤的方式,制备了一系列贝壳结构薄膜材料,探究了两者在不同比例、组成与构型下的电磁屏蔽效果。研究结果表明:在单独添加Ti3C2Tx或AgNWs的情况下,二维Ti3C2Tx的片层结构能够在较低含量下率先形成导电网络通路,在1 5%添加量以下,含有Ti3C2Tx的薄膜电磁屏蔽性能优于含有同等添加量的AgNWs的薄膜;而随着添加量的升高,AgNWs的导电网络逐渐增强,其电磁屏蔽性能超过Ti3C2Tx对应的薄膜;为此,进一步研究两者不同的组合形式对电磁屏蔽性能的影响,在总添加量为50%的情况下,Ti3C2Tx与AgNWs的比例分别为4:1、2:1、1:1、1:2、1:4,而两者在薄膜中的共混存在状态的电磁屏蔽性能劣于分层状态,且任意比例的混合状态薄膜的屏蔽性能均低于同等总添加量的Ti3C2Tx或AgNWs的薄膜;在此基础上,进一步探究了双组分薄膜分层层数对屏蔽性能的影响,在层数分布为2、4、6、8的情况下,薄膜的电磁屏蔽性能先增加后降低,而最优性能出现在6层时。因此,结果证明二维的Ti3C2Tx纳米片在基体中能够在较低添加量下形成导电电磁屏蔽网络,但是一维的AgNWs与二维的Ti3C2Tx纳米片在混合状态下并不利于发挥各组分的电磁屏蔽性能,而采取一定层数的分层结构能够有效地增强不同维度导电填料的屏蔽效果,但过度分层会导致屏蔽性能下降。以此结论指导其他章节材料的设计。2.采用分层真空辅助抽滤的方法,以Ca2+交联的海藻酸钠-钠基蒙脱土构筑阻燃与力学增强的保护外层,以纯Ti3C2Tx纳米片构筑电磁屏蔽芯层,制备了一种具有良好火安全性能的、柔韧的三明治结构电磁屏蔽薄膜材料。这种新颖的设计策略不仅能保持电子器件内部的电磁屏蔽网络,而且能在电子器件发生火灾时起到良好的防火屏障保护作用。研究结果表明:与纯Ti3C2Tx层相比,这种夹层膜可以有效地保持电磁屏蔽性能（50.01 dB）,显著提高机械性能（84.4 MPa）,获得优异的防火性能。而同等添加量下的混合薄膜屏蔽效能（SE）值仅为三明治膜的55%。此外,它在80℃的长期热老化以及力学弯折测试下的电磁屏蔽性能十分稳定。因此,这种独特的设计提供了一种新的电磁屏蔽材料制备策略,丰富了其未来在火安全柔性电子领域的应用。3.在透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜载体上,采用分层喷涂的方法,将AgNWs导电网络与Ti3C2Tx纳米片导电网络依次沉积于其表面,然后通过刮涂的方式,将聚乙烯醇（PVA）和聚苯乙烯磺酸（PSS）混合基体均匀地刮涂于薄膜的外表面,获得一种具有良好抗雾抗冻性能的透明电磁屏蔽薄膜材料。研究结果表明:不同维度的纳米材料导电网络的组合对电磁屏蔽性能有明显的协同效应,并优于纯AgNWs或Ti3C2Tx网络。通过调节AgNWs的量（0.05 mg/cm2）和Ti3C2Tx的量（0.01 mg/cm2）,可以获得85%的高透过率和理想的EMISE值（30.5 dB）。此外,由于PVA和PSS在外表面具有显著的亲水能力,因此具有优异的防雾、防冻性能。同时作为外保护层,它们对内部导电网络起到良好的保护效果,使其可以承受连续的机械作用。因此,这种透明导电薄膜具有屏蔽效率高、结构简单等优势,在透明柔性电子器件和光学器件等相关领域具有深远的实用与发展前景。4.采用层层自组装的方法,以苎麻布为柔性织物基材,将聚乙烯亚胺与聚磷酸铵分别通过静电作用吸附于其外表面,形成阻燃涂层;然后再通过喷涂的方式,将Ti3C2Tx均匀地沉积于阻燃改性的苎麻织物外表面,并可以通过调控Ti3C2Tx的负载量,获得不同程度的电磁屏蔽效果;最后,将具有热修复性能的聚己内酯通过浸渍的方式涂布于改性苎麻织物表面,获得具有热修复性能的阻燃电磁屏蔽柔性织物材料。研究结果表明:这种膨胀型阻燃涂层具有良好的阻燃效果,12%的阻燃剂添加量即可使其热释放速率峰值（pHRR）降低68.5%,且能够顺利通过垂直燃烧测试。随着Ti3C2Tx含量的增加,织物表面电导率逐步提高,电磁屏蔽性能也随之提高。当表面Ti3C2Tx负载量为1.2 mg/cm2时,电磁屏蔽性能可达到35.0dB,屏蔽效率达到99.9%,足够达到商用性电磁屏蔽织物要求。其外层聚己内酯涂层赋予织物良好的热修复性能,一旦织物被意外划破,其断口在60℃下只需10分钟便可以快速愈合,屏蔽性能可以高效恢复,且断口愈合处拉伸力学强度可达到13 MPa。同时,这种外保护层可以有效维持电磁屏蔽性能,使其在长久弯折使用条件下仍能保持良好的屏蔽效果。这种便捷高效的涂层制备工艺,极大的拓宽了电磁屏蔽柔性织物材料的制备与研究,赋予了电磁屏蔽织物更多的实用功能。5.采用浸渍/烘干的方法,将Ti3C2Tx均匀地沉积于纯苎麻织物表面,然后采用手工铺层的方法,将Ti3C2Tx涂层处理的苎麻织物与纯苎麻织物一起作为增强纤维,与聚磷酸铵混合的室温固化环氧树脂胶粘于一体,再通过真空袋抽压法制成高强、阻燃、电磁屏蔽的纤维增强复合材料。研究结果表明:Ti3C2Tx涂层在复合材料内部仍能发挥较好的屏蔽效果,当芯层Ti3C2Tx负载量为1.2 mg/cm2时,其拉伸强度和断裂伸长率可达到51.2 MPa和9.26%,电磁屏蔽性能可达到30 dB以上,满足商用电磁屏蔽复合材料的使用要求。另外,20%的阻燃剂与Ti3C2Tx涂层相互配合,具有优异的催化成炭行为,可使其LOI值达到40%,并能达到V0级别。这种芯层屏蔽法的策略,为获得高强、阻燃的电磁屏蔽纤维增强复合材料提供了一种新颖、易操作的方法,可以用于指导设计多功能纤维增强复合材料。
张巧然[5]（2019）在《氮化硼基复合阻燃剂的制备及其对环氧树脂阻燃性能影响的研究》文中研究表明氮化硼纳米片（BNNS）是一种具有二维（2D）分层结构的新兴材料,可在聚合物燃烧时起到类石墨烯的物理屏障作用,作为阻燃剂使用。然而,与石墨烯类似,未功能化的BNNS不仅阻燃性能差,而且容易堆叠。针对上述问题,我们通过引入几种复合组分来防止BNNS的堆叠、提高其阻燃性能。首先,采用具有阻燃功能的铁酸铋（BF）纳米颗粒对BNNS进行表面功能化,得到一种新型的BF-BNNS纳米复合阻燃剂,以抑制BNNS的堆叠,提高其在环氧树脂（EP）中的分散性能和阻燃性能。其次,采用铁酸锌（ZF）纳米颗粒修饰BNNS,得到一种新型的超顺磁性ZF-BNNS纳米复合阻燃剂;通过动态调控磁场来控制ZF-BNNS在EP中的分散状态,以保持BNNS的阻燃阻隔效应,并利用ZF-BNNS的分布取向进一步提高阻燃性能。最后,采用先形成三维聚磷酸铵/氮化硼/铁酸锌（APP/BN/ZF）阻燃剂气凝胶骨架、后灌注EP的方式制备了EP复合阻燃材料,以有效提高阻燃剂填充量以及在EP中的分散性能,改善EP复合材料的阻燃性能。主要研究内容和结果如下:1.BF-BNNS纳米复合阻燃剂的制备、表征以及对EP阻燃性能影响的研究通过水热法制备了BF-BNNS纳米复合阻燃剂,采用透射电子显微镜（TEM）和X-射线粉末衍射仪（XRD）等表征了其结构;并考察了BF-BNNS添加剂对EP的阻燃性能的影响。TEM和XRD表征结果表明,BF-BNNS纳米复合阻燃剂由BF和BNNS双相组成;尺寸为15 nm左右的BF纳米颗粒位于BNNS表面。锥形量热试验结果表明,添加3.0 wt%的BF-BNNS可以使EP的热释放速率峰值（PHRR）、烟产生速率峰值（PSPR）和CO产量峰值（PCOP）分别降低34.7%、35.6%和50.0%,显示出良好的阻燃性能。动态热机械分析（DMA）结果表明,BF-BNNS可以提高EP的玻璃化转变温度和储能模量,显示出良好的动态热机械性能。结合BF-BNNS在EP中的分散状态、残炭形貌和成分,以及EP热解过程分析可知,BF能提高BNNS在EP中的分散性能,减少EP热解产物中芳香族化合物和CO毒性气体的释放量,并能形成连续致密、石墨化程度高的炭层,因此显示出较好的阻燃性能。2.ZF-BNNS纳米复合阻燃剂的制备、表征以及在EP中的磁控排列与阻燃性能研究通过溶剂热法制备了ZF-BNNS纳米复合阻燃剂,采用XRD和TEM表征了其结构;随后将ZF-BNNS添加到EP中,通过动态磁场调控控制ZF-BNNS在EP中的分布取向,考察了ZF-BNNS磁控取向对EP阻燃性能的影响。结果表明,所制备的ZF-BNNS纳米复合阻燃剂具有超顺磁性,其位于BNNS表面的ZF纳米颗粒尺寸约为50 nm。XRD和断面扫描电子显微镜（SEM）分析结果显示,利用磁场调控可使ZF-BNNS在EP基体中形成一定的取向。锥形量热试验结果显示,得益于BNNS的水平阻隔效应,具有一定取向分布的ZF-BNNS的阻燃性能最优。结合ZF-BNNS在EP中的分布取向、残炭形貌和成分,以及EP热解产物分析可知,具有取向的ZF-BNNS有利于BNNS更好地阻隔热、热解产物和氧气,并且ZF-BNNS可以提高炭层的石墨化程度和致密度,因而具有较好的阻燃性能。3.三维APP/BN/ZF气凝胶阻燃剂的构筑以及对EP阻燃性能的影响采用冷冻干燥方法制备了三维APP/BN/ZF复合气凝胶;经灌注EP的方式得到EP复合阻燃材料。采用XRD、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）及SEM表征了其结构;并考察了三维APP/BN/ZF复合气凝胶对EP阻燃性能的影响。结果表明,经冷冻干燥处理后,APP与BNNS之间通过氢键作用形成具有三维多孔、低密度的APP/BN/ZF复合气凝胶结构;真空灌注EP后,气凝胶的多孔结构消失,形成阻燃剂质量分数为24.0%的致密EP复合材料。与EP基体相比,EP复合材料的极限氧指数（LOI）由21.2提升至28.7,PHRR和总热释放量（THR）分别降低86.2%和86.5%,显示出良好的阻燃性能。结合EP复合材料的残炭以及热解过程分析可知,通过灌注方式制备的EP复合阻燃材料炭层石墨化程度和热稳定性高,热解产物中的不燃气体的释放量明显较高、可燃有机烃类和芳香族化合物的释放量明显较低,因而显示出较好的阻燃性能。此外,使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）和疏水SiO2在该EP复合材料表面构筑微纳结构,可以赋予其超疏水特性。
张开仲[6]（2020）在《构造煤微观结构精细定量表征及瓦斯分形输运特性研究》文中进行了进一步梳理我国煤储层资源开采面临着“三高一低”复杂地质环境,煤与瓦斯突出事故频有发生,煤矿安全中涉及突出灾害的研究课题仍是重中之重。国内外现场突出事故案例表明地质构造是煤与瓦斯突出发生的重要控制因素,地质运动过程中煤储层结构演化受到构造因素而形成低强度弱粘结构造煤,其宏微观结构从根本上决定了突出易发区储层具有煤与瓦斯突出危险性。本文主要运用表面物理化学、吸附科学、流体力学、分形学、油气储层地质学、煤力学等理论,分别从微观孔裂隙形态学、微晶化学形态学、微观连通拓扑学、微观分形几何学等方面开展了构造煤和原生煤大分子尺度、纳米尺度、微米尺度、毫米尺度等多尺度多维度系统研究,构建了能综合描述煤体微观结构复杂程度的归一化评价体系及分形输运模型,研究了突出易发区构造因素对储层瓦斯赋存运移的宏观和微观控制作用,揭示了构造煤和原生煤微观结构本质差异性,探讨了构造煤宏微观结构突出倾向性及对突出机理再认识,得到的主要结论如下:（1）构造因素对煤微观孔裂隙形态学多尺度结构改造决定了储层流体的存在形式和传输性能。光电辐射技术表征了煤体表观极度粗糙的多尺度形貌及空间形态特征,反映出微观结构内可能出现不利于流体有效运移的收缩型（Constriction）孔隙配置关系,而流态法对应曲线所产生滞后环现象虽然有不同机理解释,但也验证了控制瓦斯有效运移的收缩型空间广泛存在;构造煤三维表观形貌比原生煤呈现更多不规则特征,构造因素对介孔和大孔发育影响较大,导致收缩型结构更加发育,促使构造煤孔喉比和曲折度降低而呈现结构简单化;基于逾渗理论推导了煤体简化孔隙网络可达性（Accessibility）评价数学表达式,证明了煤微观形态结构运移路径受构造因素影响而更多样化,且气体分子运移效率也进一步提升。（2）煤化程度和构造变形对煤微晶形态学结构演化起到关键作用,从分子尺度上控制着超微孔隙结构发育特征。随着变质程度和构造作用增强,煤大分子形态结构发生了微观尺度演化,引起微晶结构尺寸朝向芳香化程度、石墨化度、结晶度增加的趋势生长;同时,高阶构造煤相比原生煤在类石墨芳香晶格条纹长度、生长取向角度和多环芳烃尺寸归属上具有更高芳构化和有序化程度,微晶结构单元整体更加密集化、堆叠化、缩合化、芳构化,促使超微孔隙朝更发育方向演化。（3）从数字化、可视化、无损化角度建立了构造煤结构三维重构模型,获取了微观连通拓扑学网络结构及其定量参数演化特征。原生煤微观结构三维重构中近似垂直分布的割理系统将基质分割成立方体块;构造煤中微裂隙和孔隙群零星分布在尺度空间内,导致基质尺度减小;外应力加载后重塑构造煤内部裂隙空间骤减,形成以连通团为主局部有杂乱弥散状发育的微裂隙形式。在三维重构和形态学骨架模型基础上,获得原生煤、构造煤、重塑煤的平均曲折度分别是1.2213、1.1205、1.1741。依据最大球算法获取了拓扑等价连通结构和定量参数演化特征,构造煤孔腔与喉道的等效体积、直径、长度及连通性相比原生煤大幅增加,而重塑煤受到外加载荷导致配位数发生骤减。开展了微观拓扑学等效网络模型流动模拟,构造煤在不同方向上展示出相似流动规律,压力值普遍高于原生煤,而原生煤不同方向展现不同流动压力分布,其微观结构体现出非均质性和各向异性。（4）基于分形几何学结构属性建立了综合表征原生煤和构造煤微观结构复杂程度的系数及瓦斯分形输运数学模型。在分形学思维框架下将满足分形标度定律的原生煤储层认定为若干束管状大割理连接分叉小割理通道共同构成的类树状分支结构,将受构造地质作用的构造粉煤体认定为毛细管状结构;通过对两种简化结构进行分形表征,厘定基于分形理论的原生煤体和构造煤体微观结构几何学属性,在此基础上获取了微观结构复杂度系数并构建了分形瓦斯流动输运数学模型,选取100μm和20μm分别作为裂隙通道最大直径上下限值,通过渗透率实测数据与分形渗透率拟合曲线验证了分形渗流输运模型可靠性。（5）构造地质演化导致原生煤和构造煤结构产生多尺度本质化差异,间接控制着储层宏观和微观瓦斯赋存和运移特征,确定了突出易发区构造煤的宏微观结构演化特征及对其多尺度结构突出倾向性的宏观和微观再认识。原始储层受到多期构造地质运动影响,其宏观结构演化为易碎裂、质地软、无光泽的构造煤散体颗粒;基于拓扑学连通性结构参数、分形输运模型和多尺度多维度本质差异化表征综合反映出解除应力构造煤复杂程度低于原生煤,孔隙长度缩短,连通性能显著提升,瓦斯运移难度降低,而外加应力重塑煤分形复杂度重新升高,收缩孔更加发育,低配位数、高曲折度和高孔喉比特性也促使其连通特性和瓦斯运移效率降低,瓦斯运移难度加大;通过祁南矿井区域地质构造对储层瓦斯运移宏观和微观控制作用方面验证了地质构造对储层瓦斯赋存和运移主导控制性,其中随构造因素影响增加,分形复杂度系数从1.701下降至1.565,坚固性系数由0.7减少至0.2,渗流通道孔容从0.016 mL/g降低至0.004 mL/g,瓦斯运移难度减小,微观结构输运瓦斯能力越强。以上结果有助于论证构造煤储层结构的突出倾向性特征。本论文共有图109幅,表12个,参考文献227篇。
李丹萍[7]（2020）在《杂原子掺杂碳电极增强电容去离子特性及机理研究》文中研究说明电容去离子（Capacitive deionization,CDI）技术广泛应用于咸水淡化和废水回用,其具效率高、能耗低、环境友好、水利用率高等优势。CDI技术的关键是电极材料的选择和制备,其中碳材料（如活性炭及衍生碳材料、碳纤维和石墨烯等）的研究最为广泛。但碳基材料的孔径分布不理想、亲水性差,致使其比电容低;材料制备过程复杂,增加了CDI使用成本;CDI过程中碳电极材料回用率较低等缺陷,严重限制了其在CDI中的应用。因此,针对新型碳基材料的制备及应用于CDI电极的理论和应用研究,具有重要的理论价值和应用前景。本论文围绕新型碳基材料的制备和自身杂原子效应影响,利用电化学表征及形貌表征等手段系统考察了电极材料的CDI性能与自身结构、形貌以及杂原子效应间的关系,进而优化制得CDI性能最优的电极材料,最终应用于低盐度印染尾水处理。主要研究内容和成果如下:1.试验原位合成了新型六边形碳基材料（HAT）,基于π-电子重组冷凝除去C2N2制备HAT-CN材料,并用作膜电容性去离子化（MCDI）的电极。试验研究了碳化温度对HAT的形貌、比表面积及孔径分布、元素比、电化学及电吸附性能的影响。结果显示,HAT在碳化温度为550℃时,表现为C2N计量型,其具有较大的比表面积（771.2m2/g）、丰富的微孔结构、高氮含量（36%）和良好的导电性;在初始浓度为500mg/L的NaCl溶液中表现出良好的电吸附性能（24.66mg/g）,远高于活性炭（11.14mg/g）。此外,随着外加电压的增大,电吸附量及电吸附速率增大;随着NaCl浓度增大,离子传输速度加快和离子去除量增大。同时,HAT-CN-500在30个电吸附周期内显示出良好的再生性能。结果表明,原位N掺杂材料的每个原子在C2N中都有一个悬空键,空隙的大小可允许锚定几个相互作用的Na+或Cl-原子。与原始碳材料相比,杂原子掺杂可以增强结构的极化水平,增加离子的特异性结合位点,为盐离子吸附提供了大量的空间和电荷存储的活性位点。同时,原位杂原子掺杂引入亲水性官能团,提升材料亲水性,进一步提高盐离子的电吸附量。2.基于C2N优异的电吸附性能,通过简单的水热法合成C2N@rGO材料,首次作为流动电极在流动电容去离子（FCDI）体系中使用。通过比表面积、透射电镜及元素分析等表征证明,C2N@rGO具有较大的比表面积（812.3 m2/g）和微孔含量,及高N含量（～29.5%）和可调石墨化结构,为优异的电化学性能和脱盐性能提供了基础。FCDI结果表明,C2N@rGO-4%具有较高的盐离子去除量（180.72 mg/g）、盐离子去除速率(0.3043 mg/（min.cm2）和盐离子去除效率（49.93%）。此外,发现FCDI的性能部分依赖于多孔结构与化学成分之间的协同作用。试验表明,C2N@rGO中添加少量rGO（4%）,可增强材料分散性能,有效解决FCDI过程中流动电极通道阻塞问题;同时rGO作为基底可形成“电桥”,提升C2N粒子间的连接,增大电极中活性物质的利用率和添加量,大大提高盐离子去除效果。3.虽然FCDI技术具有良好的去离子性能,但FCDI过程中流动电极回收问题却鲜少有人研究。为了实现流动电极的循环利用,试验通过自组装方式,利用聚（-环三磷腈-4,4’-磺基双酚）（PZS）包覆纳米磁球（Fe3O4）,制备了过渡金属（Fe）和非金属原子（N、P、S）掺杂的核壳结构电极材料（MPZS）。研究了不同碳化温度对MPZS的结构、形貌、比表面积、磁性及元素（N、P、S）含量变化,对FCDI性能的影响。结果显示,碳化温度为500℃时,CMPZS（碳化后的MPZS）电极因富杂元素含量,具有良好的润湿性、低阻抗（0-50ohm）、高比电容（211.2F/g）、长效的胶体稳定性和良好的水分散性。同时,由于过渡金属原子在碳球中的均匀包裹,使其具有良好的超顺磁性及磁强度（54.99 emug-1）,可实现FCDI中流动电极的高磁循环回收（10次）,丰富的反应活性位点实现快速的电荷输运。最后,CMPZS在实际印染废水厂尾水脱盐应用中,去除率高达50.34-98.86%,表明其在去离子领域的巨大潜力。4.针对低盐印染尾水的综合处理,由于尾水中含有少量有机物,将堵塞MCDI或FCDI过程中的离子交换膜。试验利用碳化细菌纤维素（CBC）为基底,分别与含-COOH和-SO3H基团的聚合物交联,制备CDI阴极;同时,利用阳离子聚合物聚乙烯醇（PEI）交联CBC制备CDI阳极,组合阴、阳极形成非对称无膜电容性去离子化单元（p-CDI）。研究阴极中不同官能团对盐离子去除效果和对NO2-的选择性去除效果。试验显示,-SO3H改性的CBC比-COOH具有更高的电容和负电位,使得-SO3H改性的CBC在外加电压1.0 V时,该聚合物涂层提供了优异的总离子去除率（38.55%）,总离子去除量（14.56mg/g）,并极大地提高了亚硝酸盐的针对性去除率（71.01%）。同时,总离子去除率随着电压增加而增加,随初始盐离子浓度增加而降低。而后,考察了电场和聚合物内带电官能团之间的同步效应,离子交换、不同的离子水化半径和离子迁移速率等对离子选择性去除的影响,得阴离子去除序列为:NO2->SO42->NO3->F-≈Cl-。最后,p-CDI在低浓度印染废水尾水处理中,离子去除率可达60.94-84.26%,而NO2-去除率可达90.60-97.30%。综合结果表明,CDI在去除亚硝酸盐和处理印染废水方面具有良好的应用前景。
牛群[8]（2020）在《长寿高炉炉缸炉底影响因素研究》文中提出炉缸寿命是当前大高炉长寿的决定性因素之一。只有掌握了炉缸内部铁水流动、炉缸焦炭、炭砖及其保护层之间的交互作用规律,才能找出延长炉缸寿命的措施。铁水对炉缸侧壁的冲刷侵蚀是导致炉缸寿命短的主要原因之一。炉缸长寿的关键是在炭砖热面凝结一层渣铁壳,隔离炙热铁水与炭砖的直接接触。炭砖附近的铁水流速和炭砖热面温度是影响渣铁壳凝结的主要因素。影响炉缸侧壁附近铁水流速的主要因素有（1）死料柱焦炭行为（死料柱空隙度分布、焦炭粒度和焦炭密度等）;（2）铁口维护制度;（3）炉缸工作状态（死料柱浮起高度和中心透液性等）。砌筑和冷却良好的高炉,如果炭砖形成脆化层,会降低炭砖的导热性能,使炭砖热面温度升高,不利于炭砖热面渣铁壳的新生和稳定存在,这也是导致炉缸寿命短的主要原因之一。本文通过炉缸破损调研、数值仿真和热态实验三种方法对长寿炉缸炉底的影响因素进行了研究,加深了对炉缸内部死料柱焦炭、炭砖脆化层、渣铁壳和炉缸铁水流动规律的认识,对高炉炉缸设计和高炉操作有一定的指导意义。本文首先通过2800m3和5500 m3工业高炉炉缸破损调研的方法详细研究了风口以下1.5m至炉底之间不同炉缸高度和不同径向位置死料柱焦炭的无机矿物组成、石墨化程度、粒度分布、强度和死料柱空隙度分布。结果表明,2800m3工业高炉风口以下2.5m至炉底之间死料柱焦炭内部填充了大量高炉渣。在5500 m3高炉炉缸破损调研中也发现了大量高炉渣浸入风口以下1.8m至铁口中心线之间死料柱焦炭中。死料柱焦炭无机矿物质含量随着距风口距离的增加而增加,平均含量为45%。大部分死料柱焦炭质量是相同条件下入炉焦炭质量的1.43-2.21倍。死料柱焦炭高度石墨化,且越靠近炉底,焦炭粉末石墨化程度越高。2800 m3和5500m3高炉死料柱焦炭平均粒径在直径方向上分别呈“M”和倒“V”型,焦炭平均粒径分别为28.7mm和23.5mm,分别较入炉焦炭降低了 47%和56%。靠近死料柱底部附近,死料柱空隙度随着距风口距离和距炉墙距离的增加而降低,平均空隙度为0.3。其次,在炉缸死料柱焦炭行为研究的基础上,建立了包括死料柱和泥包在内的5500 m3高炉炉缸铁水流动数学模型,研究了不同铁口维护制度（铁口深度、铁口倾角和双铁口出铁等）和不同炉缸工作状态（死料柱浮起高度和中心透液性等）对炉缸侧壁附近铁水流速的影响。结果表明,增加出铁口深度、铁口倾角为10°和选择夹角为180°的双铁口出铁有利于降低炉缸侧壁附近的铁水流速,延长高炉炉缸寿命。当死料柱中心、中间和边缘空隙度分别为0.2、0.3和0.35时,炉缸炉底交界面附近的铁水流速随着死料柱浮起高度（0.8m→0.1m）的降低而大幅度增加,这表明死料柱小幅度浮起可能导致炉缸“象脚状”侵蚀。死料柱浮起高度处于0.6m-0.8m之间有利于高炉炉缸长寿。死料柱沉坐和浮起时,只有当死料柱中心透液性较差区域（空隙度为0.1）分别发展为炉缸直径的26%和50%时才会引起炉缸侧壁附近铁水流速增加。然后,通过2800m3高炉炉缸破损调研分析了碱金属和锌对炉缸炭砖的蚀损机理和炭砖凝结渣铁壳的形成机理。在2800m3高炉炉缸残余炭砖脆化层中含有大量的Zn2SiO4、KA1SiO4、ZnO、KA1Si2O6及少量的 ZnS 和ZnAl2O4。结合当前炭砖和残余炭砖脆化层矿物质组成,揭示了炭砖脆化层的形成机理。在炉缸炭砖热面凝结层和炉底陶瓷垫中均发现了高炉渣的存在,凝结层中的高炉渣主要来源于浸入到焦炭内部的高炉渣,而不是来源于入炉焦炭灰分。最后,设计建造了模拟高炉炉缸冶炼过程的热态实验炉。在炭砖冷面设计有冷却水管模拟炉缸冷却壁。三相交流电电极作为加热源,保证渣铁水温度在1550℃左右。通过热态实验炉炉底吹氮气搅拌熔池来模拟炉缸渣铁水流动。实验发现,当炭砖热面温度低于渣铁壳凝固温度,在炭砖热面就可以形成渣铁壳。在该热态实验中通过在炉缸炭砖中产生钾、钠和锌蒸气,模拟了高炉炉缸持续的钾、钠和锌蒸气对炭砖的破坏。总之,通过本文研究表明,高炉渣通过死料柱焦炭的运动可以被带入铁口以下炉缸区域。由于死料柱焦炭浸入大量高炉渣导致死料柱重力增大,为保证死料柱浮起较高高度应适当增加死铁层深度。在高炉冶炼过程,适宜条件下,炉缸炉底内衬热面能够凝结渣铁壳。为延长高炉炉缸寿命,应制定合理的出铁维护制度和保证入炉焦炭质量,改善死料柱中心透液性,降低炉缸侧壁铁水流速,并严格控制入炉K和Zn负荷,避免炭砖脆化层的形成,促进炭砖热面渣铁壳的形成,隔离与炙热铁水的直接接触,延长高炉炉缸寿命。
郇璇[9]（2019）在《煤基石墨烯与煤基石墨烯量子点结构影响因素研究》文中提出本论文立题“煤基石墨烯与煤基石墨烯量子点结构的影响因素研究”,以不同变质程度煤为研究对象,从显微组分、煤结构、矿物质、杂原子等方面,系统探讨煤中石墨烯微晶（多环芳香烃）的赋存分布以及高温演化机理,运用成熟的石墨烯与石墨烯量子点技术制备煤基石墨烯和煤基石墨烯量子点,从煤质特征、煤化学结构等角度探讨不同煤质煤作为煤基石墨烯和煤基石墨烯量子点碳源的影响因素,以期为煤的高附加值利用、开发高品质煤炭资源、扩展石墨烯制备材料来源及制备途径和煤基石墨烯市场战略定位提供理论支撑。（1）开展了无烟煤中矿物质、元素组成和显微组分对煤基石墨烯微观结构和化学组成影响的实验研究。选用两种高变质无烟煤作为碳源,其中山西王台铺煤（WTP）为中高镜质组、低灰无烟煤,云南小发路煤（XFL）为高镜质组、特低灰无烟煤,鲁塘天然煤系石墨（G-LT）为对照。原煤和脱矿煤经2800℃石墨化后,采用改进Hummers氧化方法合成了煤基石墨烯。用光学显微镜观察了原煤和G-LT的形态,用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（HRTEM）、拉曼光谱（Raman）和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）等分析评价原煤、中间产物和石墨烯片层（GS）的形态和微观结构演变。结果表明,两种无烟煤均可用于制备煤基石墨烯,显示出典型的二维层状结构。无烟煤的石墨化能力不同,即使是煤阶相近,在高温过程中也表现出明显的不同演化。原生无烟煤中的净氢含量越高,石墨化越有利,形成的无烟煤基石墨越容易氧化和插层,降低最终石墨烯产品的O/C 比就越容易。（2）为探讨煤结构和化学特性对石墨烯量子点（GQDs）的影响,以六种煤为原料,采用一步法合成了煤基GQDs,其中两种超高有机硫煤用于尝试制备硫掺杂GQDs。主要结论如下:高挥发分烟煤到无烟煤等不同煤阶煤均可用于制备GQDs,GQDs多为不规则圆形,在水溶液中分散性良好,在紫外光下发出蓝绿色或蓝色荧光。相同制备条件下,煤基GQDs尺寸大小与煤阶有显著的对应关系:无烟煤基GQDs具有无缺陷的六方晶体结构,尺寸最大,片层中碳环排列密集;低挥发分烟煤基GQDs直径相对减小,晶格走向相对清晰,六方晶体结构隐约可见;高挥发分烟煤基GQDs片层尺寸最小,晶格条纹排列不够紧密,定向性不明显,片层内部出现孔隙缺陷。荧光量子产率随着原煤变质程度增加而先升高后降低,GQDs的产率则持续降低。另外,采用超高有机硫煤（低挥发分烟煤）制备的GQDs表面即使经过强氧化也能保持较高的硫含量,有效地调节了带隙,提高荧光量子产率。因此,高含量有机硫的低挥发分烟煤可尝试作为天然S掺杂碳源,制备S掺杂GQDs,扩大低品质煤的清洁利用。（3）基于煤基GQDs的氧化切割方法,提出一种研究煤中芳核结构的新思路:通过消解键能较弱的脂肪、官能团等交联键,得到分散的芳核结构。选取三种不同挥发分煤作为分析对象:山西汾西高挥发分烟煤（FX,36.87 Vdaf）、山西西铭低挥发分烟煤（XM,15.18 Vdaf）、云南小发路无烟煤（XFL,5.01 Vdaf）。基于透射电镜的超高分辨率,清晰地观察到煤中芳核形貌,并定量测量了芳核结构参数。分析结果表明:芳香核聚集体尺寸与煤阶有显著的对应关系,大多数芳香簇外观明显呈不规则圆形,分布均匀。XRD所测La平均值与HRTEM下观察到的最小芳核尺寸可以彼此很好地对应,FX的最小芳核尺寸为1.1 nm左右,XM的为1.6nm左右,XFL的为2.2 nm左右。高挥发分烟煤（FX）中芳核的碳环排列紊乱,定向性不强,可以观察到内部缺陷。随煤阶增加,碳环的排列逐渐密集,晶体取向进一步改善,表现为芳香核凝聚环数的增加、单芳核和聚集体的直径增加。此外,获得了无烟煤中存在类石墨结构的直接证据。本文直接观察并量化分析了煤中芳核的几何特征以及芳核缩聚特性,将会为煤中有机大分子结构的进一步深入研究提供新的视角。受煤结构的复杂特性以及透射电镜分辨率的影响,如果要获得更多煤中芳核的直观证据,还需要继续完善实验方案。
林国鑫[10]（2020）在《煤基活性焦结构调控对吸附性能和抗氧化性能的影响机制研究》文中研究指明我国煤炭的储量丰富、种类齐全,是重要的基础能源和化工原料。以煤为碳源定向合成结构可控的煤基活性炭材料,对于实现煤炭高附加值产品的增值利用具有重要意义。KOH活化法是目前应用最广泛的高比表面积活性炭的制备方法,然而,由于反应过程十分复杂,煤质特性和制备参数对KOH活化制备活性炭的孔隙结构调控及NO吸附的影响机制尚不明确。另外,对于活性炭应用过程中氧化自燃现象的临界条件和反应机理还缺乏深入的研究。因此本文针对煤基活性炭孔隙结构定向调控强化NO吸附、热解活化反应动力学机理以及煤基活性炭抗氧化自燃特性优化的这三个关键问题展开研究,基于煤质特性和制备参数对孔隙结构和NO吸附性能的调控机理,建立了煤基活性炭针对NO吸附的制-构-效关系,揭示了KOH活化制备煤基活性炭的热解反应动力学参数,并阐明了石墨化程度和孔隙结构对煤基活性炭氧化自燃特性的影响机制,为煤基活性炭的孔隙定向调控、污染物高效吸附脱除及安全使用提供了理论基础。首先,通过对制备过程中原料、活化参数和工艺反应条件的协同调控,考察了煤质特性和工艺参数对于孔隙形成的规律影响。最终得到以芦草泉煤为前驱体制备过程的最优孔隙结构的工艺制备参数条件为:干混法混合、碱煤比2/1、氮气流量100 ml/min、热解终温为837.01 ℃、升温速率为13.84 ℃/min、停留时间为84.45 min。基于此,通过煤质参数调控,得到了挥发分和灰分的影响规律。同时,考察孔隙结构对于NO吸附的影响机制,得到6-10（?）和>50（?）范围的孔隙分布是影响NO吸附的主要因素（灰色关联度系数为0.8以上）,为KOH活化制备煤基活性炭的结构调控及NO吸附强化提供了理论基础。其次,研究了煤质特性对KOH活化制备活性炭的热解过程特征温度及阶段特性的影响。通过多种动力学分析模型结合求解的方式,得到较为准确的热解动力学三因子。其中,第一失重峰阶段（100 ℃300 ℃）的主要反应控制机理函数以三维扩散Z-L-T方程为主,反应活化能在70140 kJ/mol;第二失重峰阶段（300℃500 ℃）的主要反应控制机理为三维扩散方程和Avrami-Erofeev方程（n=3/2）,反应活化能在100200 kJ/mol,;第三失重峰阶段（600 ℃以上）的反应控制机理则以Avrami-Erofeev方程为主,反应活化能在200400 kJ/mol。通过比较不同反应阶段的反应活化能对煤质参数变化的响应特性,提出了煤质参数对于热解过程的影响机理,为进一步阐明热解过程的活化反应机理提供了热力学依据。最后,研究了石墨化程度和孔隙结构对于煤基活性炭氧化自燃特性的影响机制。通过对孔隙结构差异显著活性炭以及不同石墨化程度活性炭的氧化自燃过程进行热解动力学分析,得到其变化规律及阶段特征。其中,不同煤基活性炭氧化自燃过程的主要反应控制机理函数以反应级数方程为主,反应活化能在150240kJ/mol;未经FeCl3掺杂的样品活化能普遍在150 kJ/mol左右,掺杂25%FeCl3的样品可以达到225 kJ/mol,且随着FeCl3的掺杂比例提高而增加到230240 kJ/mol。另外,发现活性炭的分形维数、石墨化度与反应吸热量及活化能之间存在线性相关关系,得到6-8（?）和10-15（?）范围的孔隙分布是影响氧化自燃活化能的主要因素,为煤基活性炭结构调控协同强化吸附性能和抗氧化自燃性能提供一种可行的方案。
二、连续石墨化第五次扩大试验小结（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、连续石墨化第五次扩大试验小结（论文提纲范文）
（1）焦粉制活性炭过程中的结构调控机制与性能评价（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 焦粉性质及其资源化利用现状 |
| 1.2.1 焦粉的性质 |
| 1.2.2 焦粉的资源化利用 |
| 1.3 活性炭概述 |
| 1.3.1 活性炭的制备 |
| 1.3.2 活性炭的结构、性质及应用 |
| 1.3.3 活性炭的吸附理论 |
| 1.4 焦粉用于活性炭制备研究现状 |
| 1.4.1 焦粉直接活化制备活性炭 |
| 1.4.2 焦粉作为配料制备活性炭 |
| 1.5 研究目的和主要研究内容 |
| 第二章 焦粉直接活化制备活性炭的机理研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 活化方法 |
| 2.1.3 分析和表征 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 KOH活化对焦粉微观结构的影响 |
| 2.2.2 KOH活化焦粉的过程分析 |
| 2.2.3 KOH活化焦粉的机理探讨 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 焦粉作为配料对活性炭结构的影响及机制 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 活性炭的制备 |
| 3.1.3 活性炭的评价 |
| 3.1.4 分析和表征 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 焦粉对活性炭性能的影响 |
| 3.2.2 焦粉对活性炭结构的影响 |
| 3.2.3 影响机制分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 焦粉制活性炭对脱硫再生循环的影响及机制 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 活性炭的制备 |
| 4.1.2 脱硫性能评价及再生 |
| 4.1.3 再生循环过程中化学损失和机械损失评价 |
| 4.1.4 分析和表征 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 焦粉对活性炭多次脱硫-再生循环性能的影响 |
| 4.2.2 焦粉对活性炭再生循环过程中炭损及机械损失的影响 |
| 4.2.3 焦粉对活性炭再生循环过程中理化性质的影响 |
| 4.2.4 影响机制分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 焦粉活性炭再生用于典型污染物吸附研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 分析和表征 |
| 5.1.3 实验方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 再生焦粉活性炭对RhB的吸附 |
| 5.2.2 样品的孔结构分析 |
| 5.2.3 样品的表面性质分析 |
| 5.2.4 RhB的吸附动力学 |
| 5.2.5 RhB的吸附等温线及热力学 |
| 5.2.6 RhB的吸附机理探讨 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要结论 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 今后工作的建议和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（2）纳米结构Mn/Co金属氧化物超级电容器电极材料电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的结构 |
| 1.2.2 超级电容器的工作原理 |
| 1.2.3 超级电容器的优点 |
| 1.3 超级电容器电极材料的分类 |
| 1.3.1 双电层电极材料 |
| 1.3.2 赝电容电极材料 |
| 1.3.3 电池型电极材料 |
| 1.3.4 复合电极材料 |
| 1.4 超级电容器电极材料的制备方法 |
| 1.4.1 水热法 |
| 1.4.2 电化学沉积 |
| 1.4.3 溶胶凝胶法 |
| 1.4.4 CVD法 |
| 1.4.5 软模板法 |
| 1.4.6 静电纺丝法 |
| 1.5 本论文的选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 材料和实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 电极材料的表征 |
| 2.3.1 材料的结构表征 |
| 2.3.2 材料的电化学性能测试 |
| 2.4 测试电极的制备和测试 |
| 第三章 中空碳纳米纤维与二氧化锰复合电极的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MnO_2/HCNFs复合材料的制备及其非对称电超级容器的组装 |
| 3.2.1 MnO_2/HCNFs复合材料的制备 |
| 3.2.2 基于MnO_2/HCNFs复合材料的非对称电容器的组装 |
| 3.3 MnO_2/HCNFs复合材料的结构表征和电化学性能测试 |
| 3.3.1 MnO_2/HCNFs复合材料的结构表征及分析 |
| 3.3.2 MnO_2/HCNFs复合材料的电化学测试及分析 |
| 3.3.3 基于MnO_2/HCNFs复合材料的非对称超级电容器性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚吡咯与二氧化锰纳米棒复合电极的制备及以海水为电解液的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的制备及超级电容器的组装 |
| 4.2.1 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的制备 |
| 4.2.2 测试电极的制备和超级电容器的组装 |
| 4.3 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的结构表征和电化学性能测试 |
| 4.3.1 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的结构表征及分析 |
| 4.3.2 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的电化学测试及分析 |
| 4.3.3 人工海水为电解液的超级电容器性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 锰基柔性非对称超级电容器的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Fe_2O_3@CF电极材料的制备及其电化学性能研究 |
| 5.2.1 Fe_2O_3@CF电极材料的制备及柔性固态非对称超级电容器的组装 |
| 5.2.2 Fe_2O_3@CF电极材料的结构表征及分析 |
| 5.2.3 Fe_2O_3@CF电极材料的电化学测试及分析 |
| 5.2.4 基于Fe_2O_3@CF-10 电极的柔性非对称电容器的电化学性能研究 |
| 5.3 MnO_2/PPy@CF电极材料的制备及其电化学性能研究 |
| 5.3.1 Fe_2O_3@CF电极材料的制备及柔性固态非对称超级电容器的组装 |
| 5.3.2 MnO_2/PPy@CF电极材料的结构表征及分析 |
| 5.3.3 MnO_2/PPy@CF电极材料的电化学测试及分析 |
| 5.3.4 基于MnO_2/PPy@CF-15 电极的柔性固态非对称电容器性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 钴基柔性非对称超级电容器的制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 N-Co_3O_4 电极材料的制备及柔性固态非对称电超级容器的组装 |
| 6.2.1 N-Co_3O_4 电极材料的制备 |
| 6.2.2 基于N-Co_3O_4 电极的柔性固态非对称超级电容器的组装 |
| 6.3 N-Co_3O_4 电极材料的结构表征和电化学性能测试 |
| 6.3.1 N-Co_3O_4 电极材料的结构表征及分析 |
| 6.3.2 N-Co_3O_4 电极材料的电化学性能测试及分析 |
| 6.3.3 基于N-Co_3O_4 电极的柔性固态非对称超级电容器性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后期工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）生物柴油碳烟摩擦学特性的控制及其功能转化机制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物柴油 |
| 1.2.1 生物柴油的特性 |
| 1.2.2 生物柴油的合成 |
| 1.2.3 生物柴油的多相催化剂 |
| 1.3 碳烟 |
| 1.3.1 碳烟的产生 |
| 1.3.2 碳烟的性质 |
| 1.3.3 碳烟对润滑油减摩抗磨性能的影响 |
| 1.4 碳烟摩擦学行为的控制 |
| 1.5 洋葱碳纳米颗粒的润滑特性 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 生物柴油的多相催化合成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 催化剂的制备与表征 |
| 2.2.3 BD的合成 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂的表征分析 |
| 2.3.2 催化剂制备条件对BD收率的影响 |
| 2.3.3 酯交换反应条件对BD收率的影响 |
| 2.3.4 催化剂的重复利用性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 生物柴油碳烟的理化特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料与设备 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 BDS的形貌、结构、成分和团聚特性 |
| 3.3.1 形貌和结构 |
| 3.3.2 化学成分 |
| 3.3.3 团聚特性 |
| 3.4 BDS的摩擦学特性 |
| 3.4.1 BDS对 LP摩擦学性能的影响 |
| 3.4.2 含BDS的 LP的摩擦学机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 生物柴油碳烟分散性对其摩擦学特性影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料与设备 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 添加剂对BDS分散性能的影响 |
| 4.3.2 BDS的分散性对其摩擦学特性的影响 |
| 4.3.3 BDS的分散机理 |
| 4.3.4 BDS的摩擦磨损机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 生物柴油碳烟摩擦学特性的控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料与设备 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 BDS和 r GO@Fe_3O_4 的表征 |
| 5.3.2 r GO@Fe_3O_4 对含BDS的 PAO6 基础油摩擦学行为的影响 |
| 5.3.3 摩擦学机制分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 生物柴油碳烟的功能转化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 材料与设备 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 BDS、NA-BDS和 NA-BDS-OLA的表征 |
| 6.3.2 BDS和 NA-BDS在水基中的摩擦学性能 |
| 6.3.3 BDS和 NA-BDS-OLA在油基中的摩擦学性能 |
| 6.3.4 润滑机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 符号说明 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）基于二维碳化钛的纳米复合薄膜与涂层功能材料的设计及电磁屏蔽性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略中英文对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电磁屏蔽材料的研究进展 |
| 1.2.1 电磁辐射 |
| 1.2.2 电磁屏蔽的过程与机理 |
| 1.2.3 电磁屏蔽材料的类型 |
| 1.3 二维片层材料碳化钛的综述 |
| 1.3.1 碳化钛的制备、结构与性能 |
| 1.3.2 碳化钛在电磁屏蔽性能的应用与发展 |
| 1.3.3 碳化钛在其他性能的应用 |
| 1.4 本论文研究思路、内容及意义 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.4.3 研究思路和研究内容 |
| 第二章 基于二维碳化钛与一维银纳米线的宏观构型调整对薄膜电磁屏蔽性能影响的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 AgNWs的制备 |
| 2.2.3 剥离化Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 2.2.4 AgNWs/Ti_3C_2T_x/CNF贝壳结构薄膜的制备 |
| 2.2.5 仪器与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 AgNWs与Ti_3C_2T_x的形貌与结构表征 |
| 2.3.2 薄膜结构与电磁屏蔽性能的研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 可调控的耐火、柔性三明治贝壳结构电磁屏蔽薄膜材料的设计与研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 剥离化Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 3.2.3 Ca~(2+)交联的SA-MMT复合物的制备 |
| 3.2.4 三明治结构贝壳薄膜的制备 |
| 3.2.5 仪器与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 三明治薄膜的外层设计及Ti_3C_2T_x纳米片的结构和形貌表征 |
| 3.3.2 贝壳状三明治薄膜的结构和形貌表征及力学性能分析 |
| 3.3.3 贝壳状三明治薄膜的电磁屏蔽性能 |
| 3.3.4 贝壳状三明治薄膜的耐久性及热稳定性分析 |
| 3.3.5 贝壳状三明治薄膜的电磁屏蔽机理 |
| 3.3.6 贝壳状三明治薄膜的耐火行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 透明、抗雾、抗冻的智能显示用电磁屏蔽薄膜材料的设计与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 银纳米线的制备 |
| 4.2.3 剥离化Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 4.2.4 PET/AgNWs/Ti_3C_2T_x/PVA-PSS透明电磁屏蔽薄膜的制备 |
| 4.2.5 仪器与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 AgNWs与Ti_3C_2T_x的表征 |
| 4.3.2 PET/AgNWs/Ti_3C_2T_x/PVA-PSS薄膜的结构表征 |
| 4.3.3 PET/AgNWs/Ti_3C_2T_x/PVA-PSS薄膜的光学性能表征 |
| 4.3.4 PET/AgNWs/Ti_3C_2T_x/PVA-PSS薄膜的电磁屏蔽性能表征 |
| 4.3.5 PET/AgNWs/Ti_3C_2T_x/PVA-PSS薄膜的抗雾和抗冻性能表征 |
| 4.3.6 PET/AgNWs/Ti_3C_2T_x/PVA-PSS薄膜的力学和紫外线耐久性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高效阻燃、自修复、电磁屏蔽苎麻织物涂层材料的设计与研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 剥离化Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 5.2.3 多功能苎麻布的制备 |
| 5.2.4 仪器与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ti_3C_2T_x的形貌与结构表征 |
| 5.3.2 多功能苎麻布的形貌与结构表征 |
| 5.3.3 多功能苎麻布的力学性能表征 |
| 5.3.4 多功能苎麻布的阻燃性能表征 |
| 5.3.5 多功能苎麻布的热稳定性能与阻燃机理研究 |
| 5.3.6 多功能苎麻布的电磁屏蔽性能表征 |
| 5.3.7 多功能苎麻布的自修复性能表征 |
| 5.3.8 多功能苎麻布的屏蔽性能耐久性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于碳化钛涂层的阻燃、电磁屏蔽苎麻纤维增强层压复合材料的设计与研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料 |
| 6.2.2 剥离化Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 6.2.3 苎麻纤维增强的层压复合材料制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Ti_3C_2T_x的形貌与结构表征 |
| 6.3.2 苎麻纤维增强的层压复合材料的形貌与结构表征 |
| 6.3.3 苎麻纤维增强的层压复合材料的力学性能表征 |
| 6.3.4 苎麻纤维增强的层压复合材料的阻燃性能表征 |
| 6.3.5 苎麻纤维增强的层压复合材料的热稳定性与阻燃机理 |
| 6.3.6 苎麻纤维增强的层压复合材料的电磁屏蔽性能表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结及下一步工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文的主要创新 |
| 7.3 本论文的不足之处 |
| 7.4 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）氮化硼基复合阻燃剂的制备及其对环氧树脂阻燃性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语中英文对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阻燃改性技术 |
| 1.3 添加型阻燃剂 |
| 1.3.1 卤系阻燃剂 |
| 1.3.2 无卤阻燃剂 |
| 1.4 无机纳米阻燃添加剂 |
| 1.4.1 零维纳米阻燃剂 |
| 1.4.2 一维纳米阻燃剂 |
| 1.4.3 二维纳米阻燃剂 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 BF-BNNS纳米复合阻燃剂的制备、表征以及对EP阻燃性能的影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与实验设备 |
| 2.2.2 BF-BNNS纳米复合阻燃剂的制备 |
| 2.2.3 BF-BNNS/EP纳米复合材料的制备 |
| 2.2.4 测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 BF-BNNS纳米复合阻燃剂的结构与形貌表征 |
| 2.3.2 BF-BNNS/EP纳米复合材料的热稳定性评价 |
| 2.3.3 BF-BNNS/EP复合材料的阻燃性能评价 |
| 2.3.4 阻燃和抑烟机理探讨 |
| 2.3.5 BF-BNNS/EP纳米复合材料的机械性能评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ZF-BNNS纳米复合阻燃剂的制备、表征以及在EP中的磁控排列与阻燃性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与实验设备 |
| 3.2.2 ZF-BNNS纳米复合阻燃剂的制备 |
| 3.2.3 ZF-BNNS/EP纳米复合材料的制备 |
| 3.2.4 测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 ZF-BNNS纳米复合阻燃剂的结构和形貌表征 |
| 3.3.2 ZF-BNNS/EP纳米复合材料的结构和形貌表征 |
| 3.3.3 ZF-BNNS/EP纳米复合材料的热稳定性评价 |
| 3.3.4 ZF-BNNS/EP纳米复合材料的阻燃性能评价 |
| 3.3.5 阻燃和抑烟机理探讨 |
| 3.3.6 ZF-BNNS/EP纳米复合材料的机械性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三维APP/BN/ZF气凝胶的构筑以及对EP阻燃性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与实验设备 |
| 4.2.2 BNNS的制备 |
| 4.2.3 APP/BN/ZF气凝胶的制备 |
| 4.2.4 EP复合材料的制备 |
| 4.2.5 超疏水EP复合材料的制备 |
| 4.2.6 测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 APP/BN/ZF气凝胶的结构和形貌表征 |
| 4.3.2 EP复合材料的热稳定性评价 |
| 4.3.3 EP复合材料的阻燃性能评价 |
| 4.3.4 阻燃和抑烟机理探讨 |
| 4.3.5 超疏水EP复合材料的疏水性能评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）构造煤微观结构精细定量表征及瓦斯分形输运特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容和思路 |
| 2 煤微观形态学结构的多尺度表征 |
| 2.1 煤样采集及基础物性参数测定 |
| 2.2 光电辐射技术表征煤体孔裂隙表观形态 |
| 2.3 流体流动法表征煤的孔隙形态特征 |
| 2.4 基于逾渗理论的煤微观收缩型孔隙网络可达性探讨 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 构造煤大分子形态学结构特征及对超微孔隙演化影响 |
| 3.1 煤大分子结构与微观孔隙结构的相关性 |
| 3.2 构造煤X射线衍射的微晶形态结构表征 |
| 3.3 构造煤微晶结构的拉曼光谱特性描述 |
| 3.4 基于HRTEM的构造煤微晶形态结构演化特性实验研究 |
| 3.5 构造煤微晶形态结构特征与超微孔隙演化内在联系 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 构造煤孔裂隙网络系统的连通特性及定量表征 |
| 4.1 实验仪器与研究方案 |
| 4.2 构造煤微观结构三维可视化的实现 |
| 4.3 构造煤孔裂隙网络结构拓扑化及定量分析 |
| 4.4 基于孔隙网络模型的微观拓扑学孔隙尺度流动模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于分形几何学理论的构造煤瓦斯流动输运模型构建 |
| 5.1 统计自相似的煤体微观几何学结构 |
| 5.2 基于分形多孔介质理论的煤体几何学结构的分形研究 |
| 5.3 基于分形学的煤体微观几何学结构复杂度的获取 |
| 5.4 煤体几何分形学结构中瓦斯流动输运模型的建立 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 构造煤微观结构对突出易发区瓦斯运移控制作用 |
| 6.1 构造煤储层宏观演化特征及分布形式 |
| 6.2 构造煤与原生煤在微观多尺度上的本质差异性分析 |
| 6.3 构造煤微观结构复杂程度对其瓦斯分形输运特性的影响 |
| 6.4 突出易发区构造煤演化特征及对储层瓦斯运移的控制机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论、创新点及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）杂原子掺杂碳电极增强电容去离子特性及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略语 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 电容去离子技术研究概况 |
| 1.2.1 传统脱盐技术概述 |
| 1.2.2 电容去离子技术概述 |
| 1.3 电容去离子电极材料的研究进展 |
| 1.3.1 活性炭 |
| 1.3.2 碳气凝胶 |
| 1.3.3 有序介孔碳 |
| 1.3.4 碳纳米管 |
| 1.3.5 石墨烯 |
| 1.3.6 不同碳材料电极的电容去离子性能对比 |
| 1.4 选题依据及研究目的 |
| 1.5 工作内容和技术路线 |
| 1.5.1 工作内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 试验手段 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 材料形貌与结构表征 |
| 2.3.2 电化学性能表征方法 |
| 2.4 电化学计算方式 |
| 2.5 电容去离子测试系统的构造 |
| 2.5.1 CDI单元的构造 |
| 2.5.2 MCDI单元的构造 |
| 2.5.3 FCDI单元的构造 |
| 2.5.4 电容去离子测试系统的组成 |
| 2.6 电吸附测试操作过程 |
| 2.6.1 CDI/MCDI电吸附测试过程 |
| 2.6.2 FCDI电吸附测试过程 |
| 2.6.3 盐离子电导率与浓度标准曲线 |
| 第三章 C_2N电极制备及其电容去离子特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 二维HAT-CN材料的制备 |
| 3.2.2 二维HAT-CN电极的制备 |
| 3.2.3 二维HAT-CN-X电极的形貌与结构表征 |
| 3.2.4 二维HAT-CN-X电极的电化学性能测试 |
| 3.2.5 二维HAT-CN-X电极的MCDI性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 二维HAT-CN-X电极的形貌结构表征 |
| 3.3.2 二维HAT-CN-X电极的电化学表征 |
| 3.3.3 二维HAT-CN-X电极的MCDI性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 C_2N@rGO电极制备及其电容去离子特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 C_2N@rGO材料的制备 |
| 4.2.2 C_2N@rGO电极的制备 |
| 4.2.3 C_2N@rGO电极的形貌及结构表征 |
| 4.2.4 C_2N@rGO电极的电化学性能测试 |
| 4.2.5 C_2N@rGO电极的FCDI性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 C_2N@rGO电极的形貌结构表征 |
| 4.3.2 C_2N@rGO电极的电化学表征 |
| 4.3.3 C_2N@rGO电极的FCDI性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 MPZS电极制备及其电容去离子特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 CMPZS材料的制备 |
| 5.2.2 CMPZS电极的制备 |
| 5.2.3 CMPZS材料的形貌及结构表征 |
| 5.2.4 CMPZS电极的电化学表征 |
| 5.2.5 CMPZS电极的FCDI性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CMPZS材料的形貌结构表征 |
| 5.3.2 CMPZS材料的电化学表征 |
| 5.3.3 CMPZS村料的FCDI性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 CBC复合电极制备及其电容去离子特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 CBC-复合电极材料的制备 |
| 6.2.2 CBC-复合电极的材料的形貌及结构表征 |
| 6.2.3 CBC-复合电极的电化学性能测试 |
| 6.2.4 CBC-复合电极的CDI性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 CBC-复合电极的形貌结构表征 |
| 6.3.2 CBC-复合电极的电化学表征 |
| 6.3.3 CBC-复合电极的CDI性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）长寿高炉炉缸炉底影响因素研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 世界炼铁工业概述 |
| 2.1.1 古代和炼铁的起源及世界钢铁中心 |
| 2.1.2 高炉巨型化发展概况 |
| 2.1.3 高炉长寿发展概况 |
| 2.2 高炉炉缸侧壁高温点和烧穿位置 |
| 2.3 炉缸炉底侵蚀原因 |
| 2.3.1 铁水环流 |
| 2.3.2 死铁层深度 |
| 2.3.3 砌筑结构 |
| 2.3.4 碱金属和锌侵蚀 |
| 2.3.5 炭砖脆化层 |
| 2.4 高炉炉缸死料柱 |
| 2.4.1 死料柱作用和更新周期 |
| 2.4.2 死料柱焦炭微观形貌及成分研究 |
| 2.4.3 死料柱焦炭粒度分布研究 |
| 2.4.4 死料柱空隙度分布研究 |
| 2.5 高炉炉缸炭砖保护层研究 |
| 2.5.1 富铁层 |
| 2.5.2 富高炉渣层 |
| 2.5.3 富石墨碳层 |
| 2.5.4 富钛层 |
| 2.6 炭砖抗渣铁和碱金属侵蚀性能检测方法 |
| 2.7 研究意义 |
| 2.8 研究内容和研究方法 |
| 3 炉缸死料柱焦炭研究 |
| 3.1 炉缸焦炭取样过程和分析方法介绍 |
| 3.2 死料柱焦炭结构和成分研究 |
| 3.2.1 BF A入炉焦炭成分和微观结构研究 |
| 3.2.2 BF A死料柱焦炭成分和微观结构研究 |
| 3.2.3 BF B死料柱焦炭成分和微观结构研究 |
| 3.2.4 BF A死料柱焦炭石墨化研究 |
| 3.2.5 死料柱无机矿物质含量变化研究 |
| 3.2.6 死料柱焦炭石墨化和无机矿物质转变对高炉影响研究 |
| 3.3 死料柱焦炭粒径分布研究 |
| 3.3.1 BF A死料柱焦炭粒度分布研究 |
| 3.3.2 BF B死料柱焦炭粒度分布研究 |
| 3.3.3 BF A死料柱焦炭强度研究 |
| 3.4 死料柱空隙度分布研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高炉铁口日常维护制度下炉缸铁水流场模拟 |
| 4.1 物理模型和数学模型 |
| 4.1.1 数学模型的简化 |
| 4.1.2 物理模型 |
| 4.1.3 数学模型和边界条件 |
| 4.1.4 网格的划分 |
| 4.2 铁口深度对炉缸铁水流动的影响 |
| 4.2.1 死料柱沉坐 |
| 4.2.2 死料柱浮起 |
| 4.2.3 生产实践实例分析 |
| 4.3 泥包大小对炉缸铁水流动的影响 |
| 4.3.1 死料柱沉坐 |
| 4.3.2 死料柱浮起 |
| 4.4 铁口倾角对炉缸铁水流动的影响 |
| 4.4.1 死料柱沉坐 |
| 4.4.2 死料柱浮起 |
| 4.5 双铁口夹角对炉缸铁水流动的影响 |
| 4.5.1 死料柱沉坐 |
| 4.5.2 死料柱浮起 |
| 4.6 模型验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 高炉特定炉缸状态下的铁水流场模拟 |
| 5.1 死料柱浮起高度对炉缸铁水流动的影响 |
| 5.2 死料柱中心透液性对炉缸铁水流动的影响 |
| 5.2.1 死料柱沉坐 |
| 5.2.2 死料柱浮起 |
| 5.3 炉底温度降低对炉缸铁水流动的影响 |
| 5.3.1 死料柱沉坐 |
| 5.3.2 死料柱浮起 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 炉缸炭砖脆化层和保护层研究 |
| 6.1 炉缸残余炭砖和保护层取样位置介绍 |
| 6.2 炉缸炉底炭砖剩余厚度调研 |
| 6.3 炉缸炭砖结构及成分和理化性能研究 |
| 6.3.1 原始SGL炭砖微观形貌 |
| 6.3.2 用后第9层SGL炭砖热面微观形貌 |
| 6.3.3 用后第11层SGL炭砖热面微观形貌 |
| 6.3.4 用后第12层SGL炭砖热面微观形貌 |
| 6.3.5 用后第9层SGL炭砖理化性能分析 |
| 6.4 炉缸炭砖脆化层形成机理研究 |
| 6.5 炉缸炭砖保护层成分及微观结构研究 |
| 6.5.1 用后第3层武彭炭砖热面保护层微观形貌 |
| 6.5.2 用后第4层SGL炭砖热面保护层微观形貌 |
| 6.5.3 用后第9层SGL炭砖热面保护层微观形貌 |
| 6.5.4 炉底陶瓷垫热面微观形貌 |
| 6.6 炉缸炭砖保护层形成机理研究 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 炭砖抗渣铁和碱金属及锌侵蚀设备的开发 |
| 7.1 实验设备介绍 |
| 7.2 实验步骤 |
| 7.3 抗铁水侵蚀实验结果 |
| 7.4 抗高炉渣侵蚀实验结果 |
| 7.5 抗碱金属和锌侵蚀实验结果 |
| 7.6 炭砖内部温度变化 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论与工作展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）煤基石墨烯与煤基石墨烯量子点结构影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 国内外研究现状与进展 |
| 1.3.1 石墨烯的性能与制备 |
| 1.3.2 煤中石墨烯微晶的存在、分布与演化 |
| 1.3.3 煤基石墨烯的研究现状 |
| 1.3.4 石墨烯量子点的性能与制备 |
| 1.3.5 煤基石墨烯量子点的研究现状 |
| 1.3.6 煤作碳源制备石墨烯及其衍生物存在的问题 |
| 1.4 研究内容、方法和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 完成的主要工作量和创新成果 |
| 1.5.1 研究计划安排 |
| 1.5.2 主要工作量 |
| 1.5.3 主要研究成果 |
| 1.5.4 创新点与特色 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 样品的地质背景及采集 |
| 2.1 选取样品的依据 |
| 2.2 地质背景 |
| 2.3 样品的宏观煤岩特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤样的煤岩特征与物理化学表征 |
| 3.1 样品的最大反射率 |
| 3.2 样品的显微煤岩特征 |
| 3.1.1 王台铺无烟煤的显微煤岩特征 |
| 3.1.2 小发路无烟煤的显微煤岩特征 |
| 3.1.3 西铭烟煤的显微煤岩特征 |
| 3.1.4 合山烟煤的显微煤岩特征 |
| 3.1.5 汾西烟煤的显微煤岩特征 |
| 3.1.6 辰溪烟煤的显微煤岩特征 |
| 3.3 样品的煤质特征 |
| 3.3.1 工业分析 |
| 3.3.2 元素分析 |
| 3.3.3 全硫、形态硫分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 无烟煤中矿物和显微组分对煤基石墨烯的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 样品粉碎与脱矿处理 |
| 4.2.4 无烟煤基石墨、氧化石墨烯与石墨烯的制备 |
| 4.2.5 分析方法 |
| 4.3 样品的岩石学成分和化学分析 |
| 4.4 煤、石墨和石墨烯的X射线衍射分析 |
| 4.5 氧化石墨烯和石墨烯的微观形态 |
| 4.6 煤、石墨和石墨烯的拉曼光谱 |
| 4.7 煤、石墨和石墨烯的红外光谱分析 |
| 4.8 煤中矿物质对煤基石墨的影响 |
| 4.9 煤中显微组分对石墨化的影响 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 煤阶与有机硫对煤基石墨烯量子点结构和光学特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 样品选取 |
| 5.2.2 量子点的制备 |
| 5.2.3 样品与量子点的表征 |
| 5.3 煤的晶体结构特征分析 |
| 5.4 煤基石墨烯量子点特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 超高分辨率辨识煤中芳香核 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 样品选取 |
| 6.2.2 芳香核提取实验 |
| 6.2.3 分析表征 |
| 6.3 X射线衍射分析结构有序性 |
| 6.4 拉曼光谱分析 |
| 6.5 高分辨率透射电子显微镜观察煤中芳核 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 存在问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间参加科研项目 |
（10）煤基活性焦结构调控对吸附性能和抗氧化性能的影响机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 我国煤炭资源的利用现状 |
| 1.1.2 煤基功能材料的高效可控合成 |
| 1.1.3 煤基活性炭在大气污染控制领域的应用 |
| 1.1.4 煤基活性炭的自燃预防和治理 |
| 1.2 煤基活性炭的制备与结构调控 |
| 1.2.1 煤基活性炭生产的工艺过程及原理 |
| 1.2.2 煤基活性炭的活化方法 |
| 1.2.3 煤基活性炭结构调控的影响机制 |
| 1.3 煤基活性炭吸附氮氧化物的研究现状 |
| 1.4 煤基活性炭的氧化自燃研究现状 |
| 1.4.1 煤基活性炭的氧化自燃机理 |
| 1.4.2 影响煤基活性炭氧化特性的主要因素研究 |
| 1.5 主要研究内容和技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线及研究方法 |
| 2.煤基活性炭结构调控及对NO吸附的影响机制 |
| 2.1 研究方法和实验器材 |
| 2.1.1 管式炉高温热解系统 |
| 2.1.2 催化剂比表面积及孔分布测定 |
| 2.1.3 氮氧化物氧化吸附测试平台 |
| 2.2 煤质参数对活性炭结构的影响规律 |
| 2.2.1 煤制活性炭的活化剂比例初筛 |
| 2.2.2 原料煤的煤质参数定量调控及活性炭样品的制备与表征 |
| 2.2.3 煤质参数对于孔隙结构的影响规律 |
| 2.3 热解条件对活性炭结构的影响规律 |
| 2.3.1 热解条件的曲面响应法实验方案设计 |
| 2.3.2 不同热解条件活性炭的制备过程 |
| 2.3.3 不同热解条件制备活性炭孔隙参数的测定分析结果 |
| 2.3.4 BET比表面积与热解条件的曲面响应法分析结果 |
| 2.3.5 孔容与热解条件的曲面响应法分析结果 |
| 2.3.6 BET比表面积和T-plot总孔容与热解条件曲面响应法相关系数结果 |
| 2.4 孔隙结构对活性炭吸附性能的影响规律 |
| 2.4.1 活性炭吸附一氧化氮性能评价 |
| 2.4.2 一氧化氮吸附穿透曲线及脱附曲线 |
| 2.4.3 不同孔隙结构活性炭的吸附性能 |
| 2.4.4 氮氧化物的吸附性能与不同热解条件的曲面响应法分析结果 |
| 2.4.5 氮氧化物的吸附性能与孔隙结构的灰色关联度分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.煤基活性炭制备过程的热解动力学分析 |
| 3.1 研究方法及实验器材 |
| 3.1.1 热分析动力学的理论和方法 |
| 3.1.2 本文采用的反应热分析动力学方法 |
| 3.1.3 同步热分析仪器的实验原理及过程 |
| 3.2 煤基活性碳反应过程特征温度及动力学分析 |
| 3.2.1 热分析曲线特征及反应阶段分析 |
| 3.2.2 煤基活性炭反应动力学规律分析 |
| 3.3 煤质参数对煤制活性碳反应过程的动力学参数影响 |
| 3.3.1 挥发分含量对于反应过程动力学参数的影响规律 |
| 3.3.2 灰分含量对于反应过程动力学参数的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.石墨化程度及孔隙结构调控强化活性炭抗氧化特性 |
| 4.1 研究方法和实验器材 |
| 4.1.1 样品制备平台 |
| 4.1.2 催化剂比表面积及孔分布测定 |
| 4.1.3 煤制活性炭的石墨化 |
| 4.1.4 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱分析 |
| 4.1.5 同步热分析仪器的实验原理及过程 |
| 4.1.6 煤制活性炭反应热分析动力学方法 |
| 4.2 不同石墨化程度和孔隙结构的活性炭的制备和理化特性分析 |
| 4.2.1 不同石墨化程度和孔隙结构的活性炭的制备 |
| 4.2.2 不同活性炭样品的孔隙结构分布 |
| 4.2.3 不同活性炭样品的石墨化度的测量与表征结果 |
| 4.2.4 不同活性炭样品的傅里叶变换红外光谱分析结果 |
| 4.3 活性炭的氧化燃烧特性分析 |
| 4.3.1 热重曲线特征及反应阶段分析 |
| 4.3.2 不同活性炭样品的热重曲线特征分析 |
| 4.3.3 不同活性炭样品的特征温度分析 |
| 4.3.4 活性炭的放热强度分析 |
| 4.3.5 单一升温速率动力学模型建立及动力学参数拟合 |
| 4.3.6 多重扫描速率法动力学模型建立及动力学参数拟合 |
| 4.3.7 迭代法动力学模型的建立及动力学参数拟合 |
| 4.3.8 等转化率法动力学模型的动力学参数汇总 |
| 4.3.9 活性炭氧化燃烧的机理函数推断 |
| 4.3.10 单一升温速率法动力学模型的动力学参数汇总 |
| 4.3.11 不同动力学模型的动力学参数比较 |
| 4.4 不同石墨化程度和孔隙结构活性炭对于活性炭氧化动力学影响 |
| 4.4.1 孔隙结构参数对活性炭氧化动力学影响规律 |
| 4.4.2 石墨化程度对活性炭氧化动力学影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 论文主要结论 |
| 5.2 论文主要创新点 |
| 5.3 今后工作的建议和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间主要研究成果 |
四、连续石墨化第五次扩大试验小结（论文参考文献）
- [1]焦粉制活性炭过程中的结构调控机制与性能评价[D]. 陈潇晶. 山西大学, 2020
- [2]纳米结构Mn/Co金属氧化物超级电容器电极材料电化学性能研究[D]. 赵鹏. 电子科技大学, 2019(01)
- [3]生物柴油碳烟摩擦学特性的控制及其功能转化机制[D]. 李川. 合肥工业大学, 2019
- [4]基于二维碳化钛的纳米复合薄膜与涂层功能材料的设计及电磁屏蔽性能研究[D]. 张艳. 中国科学技术大学, 2020
- [5]氮化硼基复合阻燃剂的制备及其对环氧树脂阻燃性能影响的研究[D]. 张巧然. 河南大学, 2019(01)
- [6]构造煤微观结构精细定量表征及瓦斯分形输运特性研究[D]. 张开仲. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]杂原子掺杂碳电极增强电容去离子特性及机理研究[D]. 李丹萍. 广东工业大学, 2020(02)
- [8]长寿高炉炉缸炉底影响因素研究[D]. 牛群. 北京科技大学, 2020(06)
- [9]煤基石墨烯与煤基石墨烯量子点结构影响因素研究[D]. 郇璇. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [10]煤基活性焦结构调控对吸附性能和抗氧化性能的影响机制研究[D]. 林国鑫. 浙江大学, 2020(08)