1 1.西南石油大学 油气藏地质及开发工程全国重点实验室, 成都 610500
2 2.西南石油大学 新能源与材料学院, 成都 610500
室内甲醛污染已成为影响人类生命健康的重要问题之一。以氧气为氧化剂的催化氧化甲醛技术以其条件温和、无毒副产物等优势而受到广泛关注, 但是开发经济高效的催化材料仍然面临巨大的挑战。本工作通过一步水热法制备了α-Ni(OH)2, 并研究了其催化氧化甲醛机理。测试结果表明, 以水为溶剂、硝酸镍为镍源制备的α-Ni(OH)2在室温下催化氧化甲醛效率最高, 达到71.2%。原位红外和理论计算分析发现, 由于α-Ni(OH)2表面丰富的羟基官能团, 吸附的甲醛与α-Ni(OH)2表面羟基之间存在强烈的相互作用, 增强了对甲醛的活化, 在无氧气条件下实现了甲醛氧化。另一方面, 不同条件处理的α-Ni(OH)2的XPS分析证实了催化氧化甲醛的活性位点为Ni3+, 且氧气可加速Ni3+活性位点的回复。α-Ni(OH)2表面羟基协同活性位点Ni3+促进了甲醛的催化氧化, 这与传统氧气解离为速控步的甲醛氧化反应路径明显不同。本研究提出了表面羟基协同活性位点促进甲醛氧化的反应机理, 为催化氧化甲醛技术的实际应用提供了理论基础。
催化氧化甲醛 表面羟基 反应机理 反应路径 catalytic formaldehyde oxidation surface hydroxyl reaction mechanism reaction path
1 新疆大学机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830000
2 重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400000
为解决如轴承、齿轮、连杆等45钢构件，在高温高压环境下于交变载荷作用下失效的问题，将Ti和SiC粉末预设在45钢基体表面后进行激光熔覆制备Ti+SiC复合涂层，通过改变在激光熔覆过程中的激光功率、扫描速度等工艺参数，研究了工艺参数对复合涂层微观组织演变、微观结构和表面性能影响的一般规律。结果表明：涂层由Ti5Si3、TiC、TiSi、Fe2C、Fe2SiTi、Fe、Ti等相组成；原位形成的络合物TiC显著提高了基体表面的耐磨性能；与45钢基体相比，试样3复合涂层表面的耐磨性提高了36.64倍以上，显微硬度也有显著提高（约5.54倍）。由此可知，随着激光比能的增加（从4.5 kJ/cm2增加到5.8 kJ/ cm2），TiC相更容易形成，钛基复合涂层的综合性能得到提高。但过高的激光比能会抑制TiC相的形成，从而降低耐磨性，因此激光比能应限制在一定范围内。
激光熔覆 Ti+SiC涂层 显微硬度 磨损性能 激光比能 laser caldding Ti+SiC coating microhardness wear property laser specifific energy
1 西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室, 成都 610500
2 西南石油大学 材料科学与工程学院, 新能源材料及技术研究中心, 成都 610500
含油污水的治理已经成为世界性的难题, 如何有效分离油水混合物成为亟待解决的问题。本研究通过绿色环保、简单浸蘸的表面修饰法, 以三聚氰胺海绵(MS)作为基底材料, 选择氧化石墨烯溶液(GO)与聚四氟乙烯浓缩分散液(PTFE)的混合液对MS改性, 成功制备出性能优异的超疏水材料(GPMS)。采用X射线衍射仪(XRD), 热重分析仪(TG)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的GPMS进行结构、形貌和组分分析, 并对其表面浸润性、压缩循环性、选择吸附性能以及连续油水乳浊液分离性能进行了系统研究。结果表明, 制备的GPMS具有超疏水性(疏水角可达168°); 机械性能优越, 可以完成50次压缩循环实验; 能够选择性地吸附水上浮油与水下重油, 还可对油水乳浊液实现高效分离, 是一种具有实际应用价值的含油污水治理材料。
三聚氰胺海绵 超疏水 油水乳浊液分离 含油污水 melamine sponge superhydrophobic oil-water emulsion separation oily wastewater
