作者单位
摘要
1 兰州交通大学土木工程学院,兰州 730070
2 甘肃建投绿色建材产业发展集团有限公司,兰州 730000
将凝灰岩石粉作为矿物掺合料掺入水泥基材料中,可实现减少水泥产量、降低CO2等温室气体排放和利用工业固废。本文综述了凝灰岩石粉在水泥基材料中的作用机理,并系统总结了凝灰岩石粉掺入对水泥基材料的凝结时间、和易性、力学性能、耐久性能的影响规律,给出了凝灰岩石粉制备和使用建议,提出了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响研究中存在的不足,展望了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响未来需要注意的研究问题。
凝灰岩石粉 水泥基材料 作用机理 力学性能 耐久性 tuff powder cement-based material mechanism of action mechanical property durability 
硅酸盐学报
2023, 51(8): 2090
葛好升 1,2,*孙振平 1,2杨海静 1,2郑琨鹏 3[ ... ]曹永 4
作者单位
摘要
1 同济大学材料科学与工程学院, 上海 201804
2 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室, 上海 201804
3 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司, 重庆 400023
4 江苏诚意集团有限公司, 江苏 徐州 221699
为了减少混凝土的收缩开裂、促进减缩型聚羧酸系减水剂的发展和应用, 采用水溶液自由基聚合法, 将异戊烯基聚氧乙烯醚(IPEG)、丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)等不饱和单体共聚合成了一种兼具分散性能和减缩性能的减缩型聚羧酸系减水剂(SR-PCE)。利用凝胶渗透色谱法和Fourier红外光谱法对SR-PCE的分子结构进行了表征, 并对其减缩机理进行了分析。结果表明: 所制备的SR-PCE的分子结构符合预先的设计; 在保证优良分散性能的前提下, 当SR-PCE分子结构中IPEG、AA和BA三者的摩尔比为1:5:4时, 减缩性能最佳。SR-PCE发挥优良减缩作用的机理主要在于2个方面: 首先, 相比普通型聚羧酸系减水剂, SR-PCE可以进一步降低水溶液的表面张力; 其次, SR-PCE可以减少水泥石孔溶液中水的蒸发速率, 提高浆体对孔隙水的保持能力。
分子结构设计 自由基聚合 减缩型聚羧酸系减水剂 作用机理 表面张力 molecular structure design free radical polymerization shrinkage reducing polycarboxylate superplasticize mechanism surface tension 
硅酸盐学报
2023, 51(5): 1293
作者单位
摘要
1 煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室, 江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学化工学院, 江苏 徐州 221116
二价金属离子Cu2+在很多工矿企业周围水源及土壤中存量超标, 造成生态环境恶化, 传统的药剂及生物处理容易产生二次污染。 黄腐酸由性质相似分子团簇构成, 具有水溶性好、 络合作用强及化学活性高的特点, 对环境中Cu2+分布、 迁移和生物利用度可以实现高效控制与环保处理, 是近年科学研究热点。 现代多光谱表征分析有助于揭示黄腐酸与金属离子作用过程构效关系变化、 环境效应及重金属离子迁移行为规律, 对黄腐酸与Cu2+络合过程特点及作用机理研究具有重要科学价值。 综述了近年来黄腐酸与Cu2+络合作用相关基础理论研究, 通过红外光谱、 三维荧光光谱及差分光谱等方法对黄腐酸与Cu2+络合前后表征对比分析和学科交叉协同研究, 探讨了pH、 离子浓度以及黄腐酸组分构成差异等对络合过程的影响, 揭示了黄腐酸与Cu2+络合作用位点的结构特性及作用规律, 羧基与酚羟基等含氧酸性官能团是Cu2+与黄腐酸络合的主要位点, 羧基型位点络合Cu2+作用显著, 酚羟基型位点有助于增加Cu2+络合物稳定性, 含氮官能团也在络合过程中发挥重要作用。 在此基础上, 进一步指出pH值的变化将改变黄腐酸活性位点对Cu2+的亲和力, 原因主要与活性位点上Cu2+与H+之间的离子交换以及黄腐酸的静电吸引力有关; 不同结构特征的黄腐酸对Cu2+络合效果主要体现在具有不同数量的酚羟基、 羧基以及含氮官能团活性位点; 溶液中共存Fe3+, Mg2+和Al3+等离子会与Cu2+在黄腐酸的活性结合位点上产生显著络合竞争; 同时溶液环境中K+和Na+等非强吸附作用离子浓度增加, 使得溶液中大量正电荷离子就近进入黄腐酸的电子层而增强电荷屏蔽效应, 进而也抑制Cu2+与黄腐酸络合。 总结并展望了黄腐酸相关学科技术理论在现代农业、 生态修复及环境治理等领域科学应用共存的问题及挑战。
黄腐酸 铜离子 离子络合 活性位点 谱图表征 作用机理 Fulvic acid Copper ion Ion complexation Active site Spectral characterization Mechanism of action 
光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1010
马九宏 1,*赵惠忠 1余俊 1张寒 1[ ... ]何健 4
作者单位
摘要
1 武汉科技大学, 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室, 武汉 430081
2 浙江父子岭特种耐火有限公司, 浙江湖州 313108
3 浙江自立新材料股份有限公司, 浙江绍兴 312300
4 江苏晶鑫新材料股份有限公司, 江苏扬州 225265
为了探究不同来源板状刚玉的使用性能差异, 从而通过对原料的针对性选择实现耐火制品的长寿化应用。以不同碱度的钢包渣为侵蚀介质对 3种不同显微结构特征的板状刚玉骨料进行侵蚀实验, 揭示了不同显微结构对板状刚玉骨料抵抗熔渣侵蚀过程中界面反应的影响, 明确了高碱度与低碱度环境下的优势孔隙结构与作用机制。研究表明: 由于气孔簇结构的数量与侵蚀过程中的氧化铝溶解量成正比, 在高碱度条件下 (CaO和 SiO2质量比大于 4), 渣料界面会生成二铝酸钙 (CA2)及六铝酸钙(CA6)的复合层状结构, 起到一定的保护作用, 复合层的厚度与气孔簇的数量成反比;在低碱度条件下 (CaO和 SiO2质量比约等于 1), 圆形孔隙结构特点导致熔渣内生成大量 CA6细晶结构, 抗侵蚀效果较差, 而少量的气孔簇结构导致在骨料表面形成 CA6沉积层并生成更大尺寸 CA6晶体桥接区域, 从而抵抗熔渣侵蚀。
板状刚玉 孔隙结构 钢包渣 作用机理 tabular alumina pore structure ladle slag erosion mechanism 
硅酸盐学报
2022, 50(12): 3284
作者单位
摘要
1 烟台大学化学化工学院, 烟台 264005
2 山东正诺无损检测有限公司, 淄博 255000
3 烟台大学能源管理中心, 烟台 264005
搪玻璃是一种在金属表面喷涂瓷釉(搪玻璃釉), 经高温搪烧密着而成的复合材料, 既具有玻璃的化学稳定性, 又具有金属材料的硬度大、强度高等优良特性, 同时表面光滑易清洗, 因此在化工、医药等行业广泛应用。搪玻璃性能取决于搪玻璃釉的成分, 搪玻璃釉包括基体剂、乳浊剂、助熔剂、密着剂等, 其中助熔剂中含有低熔点物质, 能够降低熔化温度, 破坏搪玻璃釉连续的网络结构, 形成新分子键, 进而改良搪烧工艺; 密着剂能够与金属基体发生化学反应, 增强搪玻璃釉和金属基体的结合强度, 进而提高力学性能。本文简要介绍了搪玻璃釉中的各类助剂, 着重叙述了助熔剂和密着剂的组成及作用机理, 为今后设计搪玻璃釉及提高搪玻璃设备性能提供了参考依据。
搪玻璃 助熔剂 密着剂 组成 作用机理 搪玻璃釉 glass lining flux adhesive composition action mechanism glass-lined glaze 
硅酸盐通报
2022, 41(8): 2918
作者单位
摘要
1 山西乡宁焦煤集团燕家河煤业有限公司,临汾 042100
2 中国矿业大学(北京)研究生院,北京 100083
3 太原理工大学化学工程与技术学院,太原 030024
新型光催化剂的研制是光驱动下CO2转化为高附加值化学品或燃料的核心问题,对实现“碳达峰·碳中和”目标具有重要意义。本文通过乙二胺四乙酸(EDTA)辅助水热法合成一系列新型Bi-Y-O光催化剂体系,发现样品的晶体结构随EDTA的添加量不同而发生变化。添加0.4 g EDTA或未添加EDTA时均可得到BiYO3晶体,而添加0.8 g和1.2 g EDTA时分别制得Bi1.46Y0.54O3和Bi3YO6晶体。光催化CO2还原性能测试结果表明,添加0.4 g EDTA制备的BiYO3具有最佳光催化CO2还原活性,其CO产率为18.29 μmol·g-1·h-1,且3次循环使用后CO产率仍达17.32 μmol·g-1·h-1,明显高于其他样品。结合表征结果分析可知: EDTA的引入不仅可调控BiYO3的结构形貌,而且拓宽其光响应范围、提高光生电子-空穴的分离效率,从而增强光催化还原CO2性能,为新型高效B-Y-O光催化体系的研究提供基础科学数据。
EDTA辅助水热法 光催化 CO2还原 作用机理 碳中和 BiYO3 BiYO3 EDTA-assisted hydrothermal method photocatalysis CO2 reduction action mechanism carbon neutralization 
人工晶体学报
2022, 51(6): 1085
祁帅 1,2,*田青 1,2张苗 1,2屈孟娇 1,2[ ... ]王成 1,2
作者单位
摘要
1 河南大学开封市工程修复与材料循环工程技术研究中心, 开封 475004
2 绿色建筑材料国家重点实验室, 北京 100024
建筑工业化的不断推进需要混凝土的强度尽早、尽快形成。相较于传统的蒸汽或蒸压养护, 在水泥基材料中加入一定的成核剂, 除了能够有效促进水化、加速凝结外, 还有助于改善界面结构和提高耐久性, 因而被广泛用于实际工程中, 受到了国内外学者的极大关注。本文对比归纳了无机盐类成核剂、有机物类成核剂、纳米成核剂和复合成核剂的成核作用机理, 详细分析了成核行为的热力学与动力学特性, 概括总结了成核效应的影响因素以及对水泥基材料性能的综合影响。最后探讨了成核剂发展面临的挑战, 并对需进一步研究的可能方向提出了建议, 旨在为水泥基材料成核剂的高效利用与深入研究提供借鉴与参考。
水泥基材料 成核剂 作用机理 热力学 动力学 成核速率 cement-based material nucleating agent mechanism thermodynamics kinetics nucleation rate 
硅酸盐通报
2022, 41(7): 2223
作者单位
摘要
1 宿迁学院机电工程学院, 江苏 宿迁 223800
2 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
针对Al/SiO2芯/壳纳米结构介导飞秒激光诱导水击穿过程涉及的物理场进行了计算,在飞秒激光脉冲与纳米结构的相互作用下,纳米结构沿激光偏振方向的近场增强,造成邻域介质水出现电离击穿。对纳米尺寸下铝纳米粒子的介电函数进行了修正,利用COMSOL软件自带模块以及自定义方程接口,对击穿过程涉及的电磁场模型、双温模型、等离子体模型和传热模型进行了全耦合计算。主要分析了纳米粒子单体、二聚体和三聚体的近场增强,飞秒激光的击穿阈值,纳米粒子的晶格温度变化以及水等离子体的温度变化,计算结果表明,Al/SiO2芯/壳纳米结构可以大幅降低飞秒激光对水的击穿阈值,聚合态纳米粒子的近场增强能力强于单体,单体的晶格温度高于熔点,二聚体和三聚体的晶格温度低于熔点。聚合态Al/SiO2芯/壳纳米结构在介导飞秒激光诱导水中空化、诱导细胞转染等应用中极具潜力。
激光技术 激光诱导击穿 铝纳米结构 相互作用机理 多物理场耦合 
中国激光
2021, 48(14): 1402019
赵敏 1许彤 1程二威 1周星 1[ ... ]陈亚洲 1,*
作者单位
摘要
1 陆军工程大学 电磁环境效应重点实验室,石家庄 050003
2 河北德海电子科技有限公司,石家庄 050200
针对无人机在飞行过程中其数据链系统容易受到外界电磁干扰而导致链路中断的问题,以某型无人机数据链系统为研究对象,提出了一种基于前门耦合的电磁敏感度注入效应试验方法。基于该方法开展了某型无人机数据链系统电磁敏感度效应试验,得到了该数据链系统的敏感度阈值曲线,确定了其电磁敏感度阈值,分析了机载数据链接收机射频前端的工作原理和电磁干扰作用下接收机的信号传输过程,揭示了组合频率干扰和带外饱和干扰对无人机机载数据链的作用机理,最后进行了试验验证。在实验研究的基础上,从电磁兼容设计层面和自适应控制策略方面分别有针对性地提出了相应的防护方法。
数据链 电磁干扰 敏感度效应试验 作用机理 防护方法 data link electromagnetic interference sensitive effect experiment mechanism of action protection method 
强激光与粒子束
2021, 33(3): 033005
作者单位
摘要
1 华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
2 西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室, 绵阳621010
石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。
氮化碳 吸附 重金属离子 作用机理 综述 carbon nitride adsorption heavy metal ions interaction mechanism review 
无机材料学报
2020, 35(3): 260

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