陈春雨
,
刘彤
,
王卉
,
于琴琴
,
范杰
,
肖丽萍
,
郑小明
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60391-4
研究了在低温等离子体和催化剂共同作用下低浓度正己醛的降解反应.结果表明,等离子体与γ-Al2O3之间产生了很好的催化协同作用,在低放电功率(2.8W)和低温(80 ℃)下,干燥空气气氛中,γ-Al2O3对0.12％正己醛的去除率为87.1％；当γ-Al2O3负载7.5％MnOx后,正己醛去除率达到96.5％,其效果与Pt/γ-Al2O3相当.7.5％MnOx/γ-Al2O3在实验条件下连续使用50h,其催化活性未见下降.
关键词:
餐饮油烟
,
正己醛
,
γ-氧化铝
,
低温等离子体
,
协同作用
李庚英
,
曾令波
,
汪磊
,
闫标
,
范杰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.023
碳纳米管(CNTs)在水泥砂浆中分散困难,并显著增加用水量,CNTs 掺量较高时,水泥砂浆的各项性能显著降低。基于机械力-化学效应,利用粉煤灰的形态效应和二次水化特征,采用混磨工艺(MD)制成了粉煤灰-CNTs复合粉末,并将其制成 CNTs-水泥砂浆(MCNT)。力学性能测试结果表明,MCNT 的力学性能随着CNTs掺量的增加而增加。透射电子显微镜(TEM)和红外分析(FT-IR)测试结果表明,MD 工艺使得 CNTs 表面接枝了粉煤灰活性组分,改善了CNTs-水泥的界面性能。场发射扫描电镜(SEM)测试结果表明,MD 工艺实现了高掺量 CNTs 在水泥砂浆中的均匀分散。
关键词:
碳纳米管
,
机械力-化学效应
,
化学粘结
,
微观结构
范杰
,
于伟东
材料导报
废弃羊毛的再生利用一直为人们所关注,目前基本沿用化学溶解再成形的方式,但存在溶解后角蛋白分子量低,分子蜷缩成团,不易取向伸直,难以纺丝成形等诸多瓶颈.从羊毛自身复杂的多级组织结构出发,对羊毛微观结构进行分离和提取可能成为废弃羊毛再利用的一条新思路.以往对羊毛各级结构体的分离主要是以认识羊毛微观结构和形态为目的,很少考虑这种分离的实用性,而这可能成为从角蛋白纤维中直接获取天然纳米尺度材料的捷径.对羊毛微细结构的提取和分离方法予以总结和回顾,并对制备纯角蛋白晶须复合材料的可能性予以评述.
关键词:
羊毛
,
微观结构
,
分离方法
,
应用
张乐辰
,
包燕平
,
郭宝奇
,
陈晋阳
,
范杰
,
彭声通
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.023
通过建立相似比为1:3钢包物理模型及与原型相同孔隙率的透气砖模型,研究不锈钢偏心吹氩工艺;对钢液混匀时间、钢液面流速及渣眼等软吹工艺参数进行优化.试验结果表明,钢液混匀底吹气量在103.1 L/h(现场流量2.1 m3/h)以上时,混匀时间比达到50％以上.钢液表面流速表明在液面隆起边缘处(渣眼边缘)容易发生卷渣.渣眼直径受到吹气孔位置影响,底吹气孔越靠近钢包包壁,渣眼直径越小.距圆心1/2R及2/3R处进行软吹搅拌,可保证渣眼面积比分别小于12.4％及10.5％.优化后的钢包流场可以有效减少静吹氩过程中产生的二次氧化现象.
关键词:
钢包
,
吹氩搅拌
,
水模型
,
透气砖布置
,
搅拌流量
,
渣眼
,
不锈钢
洪伟
,
闫晓庆
,
李仁宏
,
范杰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62762-1
金纳米颗粒在烯烃加氢、水气转化、过氧化氢直接合成和醇类选择性氧化等反应中表现出独特的催化性能,引起了人们广泛关注.通常,金纳米颗粒的催化活性受到尺寸、原子堆积形式、暴露晶面及其与载体的相互作用所影响.而金纳米颗粒的烧结往往导致其催化效率迅速下降.为了解决金颗粒烧结问题,提高其使用寿命,必须控制高温处理时颗粒和原子的迁移.尽管已有很多工作见诸报道,然而到目前为止,仍未完全解决金颗粒烧结问题.本文通过调整有机模板剂和反应温度成功地合成了不同窗口尺寸的立方介孔氧化硅材料(FDU-12),并将预先合成的3 nm金颗粒负载于其上,考察了窗口尺寸对金颗粒烧结的影响.首先,采用小角X射线散射、氮气吸附-脱附、透射电镜和扫描电镜等手段证实成功合成了具有亚5 nm窗口的FDU-12材料,同时以3 nm金颗粒为探针,进一步区分了具有<3 nm和3?5 nm窗口的FDU-12样品.在抗烧结实验中发现,具有3?5 nm窗口尺寸的FDU-12能够在一个较宽的金负载量(1.0?8.3 wt%)下稳定金纳米颗粒.在550oC空气中焙烧5 h后,金颗粒的平均尺寸维持在4.5?5.0 nm.更小的窗口尺寸则会导致3 nm金颗粒无法进入FDU-12孔道,从而带来低的负载能力和差的抗烧结性能.另一方面,具有>7 nm窗口尺寸的FDU-12则只在高的金颗粒负载量(>9 wt%)下才表现出较好的抗烧结性能,低负载量时烧结严重(2.1 wt%,14.2?5.5 nm).我们推测,合适的窗口尺寸(3?5 nm)恰好能允许3 nm金颗粒进入FDU-12的孔道,在高温处理过程中,当金颗粒长大到5 nm左右时,窗口极大地限制了金颗粒的移动,导致其不能在孔与孔之间自由迁移.此外,该FDU-12材料的孔径为18 nm,这使得封装在各个孔内部的金颗粒与其他金颗粒距离较远,不利于其通过原子迁移而发生烧结.因此,拥有3?5 nm窗口尺寸的FDU-12在一个宽的金负载量下表现出良好的抗烧结能力.而对于具有>7 nm窗口尺寸的FDU-12,在高的金负载量下,它可通过自聚焦效应抑制原子迁移,从而具有优良的抗烧结性能.但在低负载量时,介孔氧化硅的绝大部分孔内并不包含多个金颗粒,自聚焦效应无法发挥作用,在高温焙烧时金颗粒可以通过大的窗口尺寸相互融合导致烧结.我们将具有不同金尺寸的AuNP/FDU-12催化剂用于环己醇选择性氧化反应中.结果表明,4.5 nm的金催化剂表现出最好的活性(1544 mmol gAu-1 h-1)和大于99%的选择性(230oC),大大超过了先前报道的基于Ag和Mn为活性中心的催化剂.另外,与负载在商用γ-Al2O3上相比,AuNP/FDU-12体系表现出了很好的选择性,直接脱水产物小于1%.同时可以保持100 h内金颗粒不发生烧结,活性不明显下降.
关键词:
金纳米颗粒
,
立方介孔氧化硅
,
窗口尺寸
,
抗烧结性能
,
醇氧化
范杰
,
熊光晶
,
李庚英
材料导报
碳纳米管具备超强力学性能、极高的长径比、优异的导电性能和机敏性以及无损改性等特点.目前,碳纳米管复合材料已经广泛用于能源、医药、环境和电子领域.综述了国内外关于碳纳米管水泥基复合材料的制备、分散、微观结构、宏观性能和多功能特征等研究进展,并结合本课题组的研究成果,阐述了当前碳纳米管水泥基复合材料研究中存在的主要问题及其未来发展趋势.
关键词:
碳纳米管水泥基复合材料
,
分散方法
,
微观性能
,
物理性能
