盐蚀环境下微生物矿化岩土材料的冻融特性研究

基于MICP技术将松散砂粒改良成微生物矿化岩土材料,通过室内冻融循环实验,研究矿化材料在4种不同的冻融环境中的表观形貌、质量损失率、饱和含水率、无侧限抗压强度随冻融循环周期的变化规律,以及利用NMR测试手段分析材料的孔隙变化。结果表明:随着冻融周期增加,在4种冻融液中矿化材料均伴随剥落现象,无侧限抗压强度均呈逐渐减小趋势,质量的损失和饱和含水率的增加严重影响了材料的抗冻性能,且在5%Na₂SO₄溶液中矿化材料的粉化速度较快,质量损失最大,劣化速度最快,NMR图谱中弛豫时间大于200 ms的未冻水含量在冻融过程变化最大,是造成样本质量的损失和强度的破坏的主要原因;在去离子水溶液中样本的抗冻能力也较弱,次于Na₂SO₄溶液;在3%NaCl溶液和混合溶液中由于NaCl的存在降低材料的凝固点,使得材料的抗冻能力延长,此研究为微生物矿化岩土材料在寒冷地区的工程应用提供基础实验依据。     

2013年北京市细颗粒物时空分布特征研究

根据2013年北京市PM2.5监测数据,系统分析了北京市PM2.5污染的时空分布特征,并利用克里格插值统计了四季PM2.5不同浓度区间的国土面积。结果显示:2013年全市PM2.5年均浓度为89.5μg/m3,超过年均35μg/m3的国标1.56倍;PM2.5浓度由高到低的季节依次是冬季、春季、秋季和夏季;空间分布上PM2.5呈现明显的南北梯度分布特征;2013年PM2.5平均浓度达标对应的国土面积占比夏季最大为73%,冬季最小为22%。     

锂离子电池正极材料环境友好性与充放电性能耦合优选

本文通过生命周期评价方法,设定在相同的外界容量需求下,结合电池循环性能数据,研究了LiCo1／3Ni1／3Mn1／3O2、LiCo1／3Ni1／3Mn1／3O2＋1％ Fe3O4和 LiMn0．2 Fe0．8 PO43种不同的锂离子正极材料的环境影响,并耦合环境影响和放电比容量进行量化处理,得到相应的性能优选指数。结果表明：锂离子电池的正极材料普遍具有较大的综合环境影响值,3大类环境影响分类中影响较大的是人体健康和资源消耗。在3种正极材料中,LiCo1／3Ni1／3Mn1／3O2的综合性能最好,环境友好性和充放电性能都具有较大的优选指数。在 LCA 处理正极材料的基础上,结合电池充放电数据实现了对材料的比较和优选。     

网状金属材料对火焰波阻隔作用的实验研究

为了研究网状金属材料对火焰波的阻隔作用,设计了可架设阻隔材料的气体爆炸箱,借助高速摄像机及ProAnalyst软件,测定了不同点火位置、不同网状金属材料条件下的气体爆炸后火焰波运动状态,进而分析了网状金属材料在该条件下对火焰波的阻隔作用。实验表明:在无阻隔物时,气体爆炸后的火焰波以球形向四周传播,其速度趋势呈抛物线形变化,存在一个速度的峰值;设置阻隔物后,火焰波遇阻隔物发生形变,垂直于阻隔物方向速度峰值降低,但同时水平方向传播速度加快,阻隔物距离点火源越近,这些现象越明显;在相同点火距离下,对于不同金属的阻隔物,火焰波垂直方向传播速度及其峰值以及到达峰值的时间与材料的导热系数具有负相关性。可见,从位置上看,阻隔物靠近点火源,可以有效阻隔垂直火焰波;从材料上看,选择导热系数大的金属阻隔材料,不但可以有效阻隔垂直火焰波,还可以使阻隔作用提前,起到双重的阻隔效果。     

水性碳

正水性碳是一种最新科技研发的纳米复合高分子材料,具有活性炭不具有的主动吸附性、易喷涂性和流动性特点。水性碳喷涂在物体表面形成吸附膜层,可清除99%以上的甲醛等有害物质,从根源上清除污染,消除异味;也可保持长效吸附作用,持续吸收游离在空气中的有害物质,净化环境。     

赤泥制备环境修复材料的吸附性能研究

通过对赤泥进行焙烧、酸浸活化,作为环境修复材料对亚甲基蓝的吸附性能进行测试。试验表明,焙烧酸浸后赤泥吸附亚甲基蓝的最佳吸附条件为pH=8,吸附剂最佳投加量为0.9 mg/mL,吸附时间40min,吸附率为80.62%。对实验数据进行相关数学模型拟合,结果表明,该等温吸附平衡符合Langmuir模型,说明这种吸附更趋向于单层吸附。对比几种不同吸附材料粒状活性炭、粉末活性炭、赤泥、焙烧后酸浸赤泥及焙烧赤泥对亚甲基蓝吸附效果,可以看出焙烧酸浸后赤泥对亚甲基蓝的吸附效果仅次于粉末状活性炭,而高于赤泥、粒状活性炭及焙烧赤泥。     

二氧化氯母体材料安全性研究

为研究二氧化氯母体材料(氯酸钠、亚氯酸钠,分别用0#和1#表示)的安全性能,采用摩擦和撞击感度仪、电火花感度仪和差式扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC),对二者的机械感度、静电感度及热安全性能进行了对比研究,并研究了掺杂对母体材料机械感度和静电感度的影响。结果表明,未掺杂的样品机械安全性较高,爆炸危险性较低。掺杂树脂、木粉、油脂后,0#样品特性落高对数值分别为1.642、1.688、1.758,爆炸概率分别为0.72、0、0.64;1#样品特性落高对数值分别为1.427、1.354、1.447,爆炸概率分别为0.92、0、0.88。可知掺杂后二者均有爆炸危险,机械感度提升。当木粉与0#/1#试样掺杂比例分别为1∶10、1∶5、1∶2时,随木粉掺杂量增加,0#样品特性落高对数值由1.758降至1.715,爆炸概率由0.64上升至0.8;1#样品特性落高对数值由1.447增至1.522,爆炸概率由0.88上升至1。据此可知,随木粉与试样掺杂比例由1∶10增至1∶2,0#样品撞击感度趋于增加,1#样品撞击感度趋于减小,二者的摩擦感度呈上升趋势。且1#较0#样品对撞击、摩擦作用更敏感。两样品及掺杂3种掺杂物后样品均对静电作用不敏感;在0~300℃温升范围内,0#样品无放热峰,仅有1个吸热峰;1#样品出现两个放热峰,初始放热温度分别为167.00℃、207.21℃,焓变分别为519.795 6 J/g、301.525 8J/g。这说明1#样品易发生热积聚,引起热爆炸;而0#样品在此温升范围内,相对较安全,热安全性能较高。     

Al-SBA-15有序介孔材料对溶液中诺氟沙星的吸附研究

以诺氟沙星(NOR)为目标有机物,对铝改性SBA-15(AlSBA-15)吸附水中有机污染物的特性进行了研究。采用直接合成法制备了Al-SBA-15,并通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、透射电镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)及红外光谱(FT-IR)技术对样品进行了表征。结果表明,Al-SBA-15对NOR的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。溶液p H值对Al-SBA-15吸附NOR的性能影响显著,中性p H值下吸附效果最佳,在p H=7条件下,AlSBA-15对诺氟沙星(初始质量浓度为20 mg/L,Al-SBA-15投加量为0.5 g/L)的吸附去除率和平衡吸附量分别为94.15%和37.66 mg/g。推测Al-SBA-15对NOR的吸附机理为表面络合和静电协同作用,且在低p H值或高p H值条件下,静电作用对吸附效果影响较大。     

美国研发新的军用防护材料

美国NATIK军人中心防护材料部材料研究领导人Maurice N.Larrivee 撰文认为,消费用户对纺织品材质要求最严格的是军事工业,而军事人员的需求又是最为苛刻。美国从事这方面研究开发工作的机构,主要是位于马萨诸塞州的Natik军人中心（NSC）。