Effects of Polymeric Flocculants on Settlement of Bayer Red Mud Generated from Chinese Diaspore
纳米制剂
1 nm = ? m
Atom Molecular
Nanoparticle
Macroscopic objects
0.1-1.0 nm
1-100 nm
>1 mm
Properties surface effect
of Nanoparticles：
small size effect quantum effect
ζ电位是双电层切平面处的电位，是衡量纳 米药物稳定性的标准之一，绝对值越高，纳 米药物越稳定，用激光多普勒电泳法测定。 electrostatic stabilization and steric stabilization :ζ ≥ 20 mV； electrostatic stabilization :ζ ≥ 30 mV
2.The physical stability of nano-drug
Stability of Nano-drug ：physical, chemical and biological stability
物理化学 的角度
sedimentation aggregation crystal growth crystalline state change
1.Formulations affect the stability
Nano-drug are widely used in oral, eye, lung and skin delivery systems. They have same phenomenon of instability for different forms, such as precipitation, agglomeration and crystal growth, but these phenomenon have different effect on clinical. Moreover, the choice of stabilizer are also closely related to formulations.
阻燃资料英文词汇[精品]
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Organoclay 有机粘土Clay 粘土reduction of peak of heat release rate 热释放速率降低峰值morphology 微观形态exfoliation n. 剥落；剥落物；表皮脱落intercalation n. 插入；插语症；设置（闰日、闰月等tactoid 类晶体团聚体nanodispersion 纳米分散ignition 着火，点火synergistic effects 协同效应nanoparticle 纳米颗粒incorporate 包含，合并thermoplastics 热塑性塑料thermosets 热固性材料textile 纺织，纺织品montmorillonite, MMT 蒙脱土carbon nanotubes (CNT) 碳纳米管low flammability 低可燃性parameters 参数FRs 阻燃剂was melt-mixed with …与…混溶in nitrogen flow to avoid oxidation 氮气保护以免氧化protocol 草案，方案at room temperature 在室温下at cryo temperature 在冷温thermal conductivity 热导系数modulation amplitude of +-0.5 C 调制幅度在正负0.5℃hybrid 混合，杂种Cone calorimeter 锥形测量Aromatic 芳香族的Hardness 硬度bisphenol-A polycarbonate 双酚A聚碳酸酯halogen-free 无卤的substituent 取代基derivatives 衍生物deionized water 去离子水The aqueous solution of …的水溶液Dropwise 逐滴的Filtere 过滤Be washedwith aqueous solution of ethanol (75%, vol.) three times用乙醇溶液洗涤三次Then the obtained product was dried under vacuum at 90 C to a constant weight. 然后产品在真空干燥箱中90℃干燥至恒重The synthetic route for ……的合成路线The mixtures were compression molded into sheets of a 3 mm thickness and cut into standard testing bars. 这混合物被压缩成成3毫米厚度并切成标准测试的样条a twin-screw extruder operating at about 270℃一个双螺杆挤出机操作在大约270℃the extrudates were comminuted into pelletspowder samples 粉末样品the absorption peaks at 在…有吸收峰vibrational band 振动带under ventilated conditions 在通风条件下an insulating barrie 绝缘挡板solution blending 溶液参合microscale 微量charring process 碳化过程ultrasonically agitated for …….超声化…（时间）ultramicrotome 超临界切片机heat release capacity HRC 热释放能力cross-linking reaction 交联modifie 改性。
高华生 - 宁波大学建筑工程与环境学院
姓名高华生性别男出生年月1965年10月籍贯安徽安庆职称高级工程师、副教授学历/学位研究生/工学博士政治面貌中共党员职务无主要学习和工作经历：1988年9月- 1991年3月, 浙江大学化学工程系，化学工程专业，硕士研究生；1991年5月-1995年12月，镇海炼化股份有限公司研究中心，助工、工程师；1996年1月-1998年2月，宁波保税区中保实业发展公司化工部，工程师；1998年2月-2001年8月, 浙江大学材料与化工学院，化学工程专业, 博士研究生；2001年9月-2004年4月, 浙江大学环境与资源学院，环境工程专业, 博士后；2002年6月-2004年12月，浙江省宁波市镇海区发展计划与经济局, 高级工程师、副局长；宁波化工区管理委员会，副主任、高级工程师。
2005年1月-现在，宁波大学建筑与环境工程学院环境工程系，高级工程师、副教授。
所在硕士点（方向）人文地理主要研究方向资源与环境管理带硕经历：1. 俞筱筱，浙江大学环境与资源学院环境工程专业2005级硕士研究生，“活性炭对有机废气的吸附－缓冲行为及其应用前景”；已毕业；2. 姜辉，湖南大学环境与资源学院环境工程专业2005级硕士研究生，“印染定型机烟气净化新技术研究”；已毕业；3. 杨晓仙，宁波大学建筑工程与环境学院人文地理专业2007级硕士研究生，“镇海区建设生态型重化工业基地对策研究”；在读；4. 曹致，宁波大学建筑工程与环境学院人文地理专业2009级硕士研究生，在读。
研究成果展示（论文、课题、获奖等其他成果）学术论文●高华生，金一中，吴祖成等. 饮用水的“红水”现象与供水管网腐蚀的控制，水处理技术，2000，26(3): 183-186●高华生，江萍，谭天恩. 含膦酸盐循环冷却水系统辅助杀生剂的筛选试验，工业水处理，2000, 20(6):28-30●高华生，汪大翚，叶芸春，谭天恩. 用Polanyi-Dubinin方程描述有机蒸汽-水蒸汽在活性炭上吸附平衡的研究，化工学报，2001, 52(4):357-362●高华生, 金一中, 谭天恩. 含Ag+控制释放水处理剂的制备与抑菌缓蚀性能试验，高校化学工程学报，2002，16(1)：74-78●Gao H S, Wang D H, Ye Y C et al. The binary adsorption equilibrium of benzene-water vapor mixtures on activated carbon (in English)，Chinese Journal of Chemical Industry and Engineering, 2002, 10(3): 367-370●高华生, 汪大翚, 叶芸春，谭天恩. 空气湿度对活性碳吸附效效率的影响，环境科学学报, 2002，22(2)：194-198●高华生，俞建德，谭天恩. “锈垢净”水处理剂的缓释机理与应用前景，中国给水排水，2000，16(12): 55-57●Jin Y Z, Zhang Y F, Chen X P, Gao H S. Application of organic polymeric flocculants in centrifugal dewatering of oil refinery sludge,Journal of Environmental Sciences, 2003, 15(4): 510-513●高华生, 俞建德，姬跃国. 工业循环冷却水旁流处理工艺及设备，中国给水排水，2002，18(10)：20-23●Gao H S Tan T E and Wand D H. Effect of composition on the release rate of phosphate controlled release glasses in aqueous media,Journal of Controlled Release, 2004, 96(1): 21-28●Gao H S Tan T E and Wand D H. Dissolution mechanism and release kinetics of phosphate controlled release glasses in aqueous media,Journal of Controlled Release, 2004, 96(1): 29-36●高华生. 工业循环冷却水旁流软化-净化处理工艺设计. 水处理技术, 2007, 33(4): 81-85●高华生, 朱建林, 张殿发等. 城市污水再生与景观河道利用工艺方案探讨. 水处理技术, 2007,33 (6):74-76●高华生, 朱建林, 陈和平等. 饮用水库上游农村污水生态净化与农业利用方案设计.宁波大学学报（理工版）, 2007,20(2):227-231●高华生. 工业循环冷却水旁流软化-净化处理技术进展. 工业水处理, 2007,27 (6):1-5●高华生. 控制释放缓蚀阻垢剂的制备与试验评价. 工业水处理, 200727 (7): 48-49●高华生. 循环冷却水系统药物动力学分析. 工业水处理, 2007, 27 (8): 1-4●俞筱筱，高华生，朱建林，汪大翚. 活性炭对有机废气的吸附-缓冲实验及其模拟. 环境科学研究, 2007, 20(5): 124-128●姜辉，高华生，李小明，朱建林. 循环水净化染整定型机废气的初步研究. 环境污染与防治, 2008, 30(1): 41-43●詹鹏，王湘英，朱建林，高华生，李小明. 梯田式人工湿地处理生活污水的初步研究. 水资源保护，2008，24(1): 27-30课题●鄞州区污染源普查技术文件编制与普查成果开发, 宁波市鄞州区环境保护局，2009.05-2010.4, 进展中；●镇海区污染源普查数据处理与成果开发, 宁波市镇海区环境保护局，2009.01-2009.12, 进展中；●宁波望春工业园区生态化建设与改造技术服务（HS09022）, 宁波望春工业园区管理委员会, 2008.09-2009.08, 进展中；●永顺精细化工有限公司废气治理工程改造方案专项技术服务（HK08105），永顺精细化工有限公司，完成；●染整定型机热能回收与烟气净化关键技术与设备（2006C23078），浙江省科技厅重点攻关项目，完成；●定型机烟气新型静电净化设备研究开发(H07213), 杭州百事盛印染设备厂；完成；●余姚市鹿亭乡上庄村污水生态净化和农业利用可行性研究（H05177），宁波市水环境治理领导小组办公室，完成；●宁波市污水资源再生利用实施方案研究（H06022），宁波市建设委员会、宁波市城市科学研究会2005-2006项目，完成；●工业循环冷却水系统的旁流软化-净化工艺和设备研究（02J20101-05），2002年度宁波市青年（博士）基金，完成；●饮用水源山区农村污水山林湿地生态处理方法(2005755), 浙江省教育厅, 2005.06-2006.06，完成。
胞外聚合物的提取_组成及其对污泥性质的影响
胞外聚合物的提取、组成及其对污泥性质的影响罗曦,雷中方,刘翔(复旦大学环境科学与工程系,上海200433)摘要:胞外聚合物(Extracellular Po ly meric Substances,EPS)即附着于污泥细胞表面的不溶性有机聚合物,主要来源于微生物新陈代谢和细胞自溶。
EPS化学组成十分复杂,其主要成分为多糖和蛋白质(占70%-80%)。
由于EPS极大地影响着污泥絮体的凝聚性质,因此它在控制和改善污泥处理过程中起着举足轻重的作用。
关键词:EPS;提取方法;脱水性能;沉降性能中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:(K)05259(原1002-1264)(2005)05-0038-04EPS Extraction,Composition and Its Effects on Sludge CharacteristicsL UO Xi,L EI Z hong2fang,LI U Xiang(Department of Environmental Science and Engineering,Fudan University,Shanghai200433,China) Abstract:E xtracellular polymeric substances(EPS),some kinds of insoluble organics,are usually attached to sludge cell walls,and derived from bacteria metabolism and cell lysis.The EPS components are very c omplicated,with 70%~80%being attributed to polysaccharides and proteins.Specific extraction methods should be needed f or the e xtraction of EPS from sludge due to the compact binding f orce betw een EPS and cell w alls.O wing to its dominant ef fects on the coagulation properties of sludge flocs,EPS could be some critical factor in sludge handling processes. Key words:EPS;extrac tion methods;dewaterability;settleability胞外聚合物(Extracellular Polymeric Sub2 stances,EPS)是紧密附着在细胞壁上不溶于水的高分子聚合物,必须通过特殊手段才能从污泥中较完整地提取出来。
胶体化学专业英语
C. Properties of the solutions like colloids.
such as optical（光学的）, rheological（流变 的） properties.
(2) Lyophobic colloids： There is a interface between dispersed phase and continuous phase, the colloids are unstable thermodynamically.
From thermodynamics that spontaneous process occur in the direction of decreasing Gibbs free energy. Therefore， the separation of a two-phase dispersion system to form distinct（明显 不同的） layers（层） is a change in the direction of decreasing Gibbs free energy.
(2) Kinetic stability(动力稳定性)
Kinetic stability： The separation rate of two phases is slow enough that the thermodynamic instability is of very little. Two-phase dispersions will always spontaneously change into a smaller number of larger particles given sufficient time. (unstable)
高分子化学绪论全解.pptx
例如，聚乙烯醇。
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对于由两种单体合成的共聚物：
A. 用两种单体的简称加后缀“树脂”来命名。
例如，酚醛树脂等。 B. 对于合成橡胶类共聚物，从共聚单体中各取一字,后缀
“橡胶”二字来命名。例如，丁苯橡胶等。 C. 根据结构特征来命名，其代表一类聚合物。
例如，聚酰胺、聚酯等。 D. 以“尼龙”代表聚酰胺一类的聚合物，用数字分别代表
数均分子量：一种按聚合物分子数目统计平均的 分子量，即高分子样品的总重量m 除以其分子 的总数量：
m
M n
ni
ni M i ni
mi
mi M
i
xi M i
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重均分子量：一种按聚合物重量统计平均的分
子量，即i-聚体的分子量乘以其重量分数的
加和：
M w
mi M i mi
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6
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高分子？ Macromolecule（大分子）：包括天然大分子、合成大分子
天然大分子： 蛋白质 DNA、RNA 纤维素 淀粉 天然橡胶 ……
合成大分子：在适当条件下人工 合成的大分子，称：
Macromolecular Compound（大分 子化合物）
离子型聚合：分子量随转化率
呈线性关系，这种类型的聚合 反应是快引发、慢增长、无终 止的活性聚合。
38
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第四节 分子量
聚合物的力学强度等性能与分子量有关：
A. 最低聚合度，低于此值时，聚合物 完全没有强度，许多乙烯类聚合 物在100以上。当超过此值时，强 度急剧上升，达到临界点B后，强 度上升又变缓慢。
polymer
• Solids Clamps 固体扭转夹具
• SER-Tool 熔体拉伸工具 • UV-cell 紫外单元 • All other options available 其他可选项
6
HAAKE MARS + UTCE/PC
21
Application of HAAKE Rheometer in Polymer Characterization 哈克流变仪在聚合物表征中的应用
Above a critical concentration
lg h0
Mc h0 is proportional to M3.4
due to the entanglement of the polymer molecules Below Mc there is no entanglement, h0 is ―only‖ proportional to MW 由于聚合物的缠结，聚合物溶
h0 ~ MW3.4
h 0 ~ MW
液在临界浓度Mc之上时，零剪
切粘度与分子量的3.4次方成正 比 在临界浓度之下，零剪切粘度
只与分子量1次方成正比
14
Mc
lg MW
The Viscosity Curve…粘度曲线的意义
• Contains valuable information 包含具有重要价值的信息
Shear Stress t h0 Zero Shear Viscosity零剪切粘度
ge0
gr 0 G0
Equilibrium Deformation平衡形变
Retardation Retardation time 松弛时间 Complex Modulus 复合模量
污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索
DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-1284第 44 卷第 2 期2024年 2 月Vol.44 No.2Feb.，2024工业水处理Industrial Water Treatment 污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索张洁1，赖月1，杨朝辉1，林皓2，周顺桂1，叶捷1，刘昌庚1，3（1.福建农林大学资源与环境学院，福建福州 350002；2.武夷学院生态与资源工程学院，福建武夷山 354300；3.攀枝花学院生物与化学工程学院，四川攀枝花 617000）［摘要］活性污泥法是污水生物处理最广泛使用的工艺之一。
作为活性污泥法的主要副产物，剩余污泥的高含水率特性容易造成运输困难、资源化利用成本高、热值降低等问题，因此需要对其进行脱水。
絮凝法因操作简便、反应速度快、适用范围广、脱水效果好等优点而被广泛应用于污泥脱水。
详细阐述了不同絮凝剂的分类、优缺点及相关絮凝机理，系统归纳了各类絮凝剂的制备策略及在污泥脱水中的应用探索，探讨了污泥脱水絮凝剂未来的发展方向，以期为今后絮凝技术在污泥脱水中的应用提供参考。
［关键词］ 污泥脱水；化学调理；絮凝；调理技术联用［中图分类号］ X703.5 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2024）02-0048-15Research advance and application exploration ofsludge dewatering flocculantsZHANG Jie 1，LAI Yue 1，YANG Chaohui 1，LIN Hao 2，ZHOU Shungui 1，YE Jie 1，LIU Changgeng 1，3（1.College of Resources and Environment ，Fujian Agriculture and Forestry University ，Fuzhou 350002，China ；2.College of Ecology and Resource Engineering ，Wuyi University ，Wuyishan 354300，China ；3.College of Biology and Chemical Engineering ，Panzhihua University ，Panzhihua 617000，China ）Abstract ：Activated sludge process is one of the most widely used processes for wastewater biological treatment. As the main by -product of activated sludge process ，sludge with the high moisture content easily results in various prob⁃lems such as the difficult transportation ，high cost of resource utilization ，and low calorific value. Therefore ，it is nec⁃essary to conduct the sludge dewatering. Flocculation is widely used in sludge dewatering due to its unique advan⁃tages including simple operation ，fast reaction rate ，extensive application scope and excellent dewatering perfor⁃mance. The composition ，advantages and disadvantages ，and related flocculation mechanisms of various flocculants are introduced in detail. Subsequently ，the preparation strategies of various flocculants and their application in sludge dewatering are systematically summarized. Finally ，the outlooks of various flocculants on sludge dewateringare presented in order to provide a reference for future research on the application of flocculation technology on sludge dewatering.Key words ：sludge dewatering ；chemical conditioning ；flocculation ；combined conditioning technology活性污泥法是污水生物处理最常用的方法之一，其在高效处理污水的同时会产生大量富含有机物和氮、磷等营养物质的剩余污泥〔1〕。
高分子化学中英文
几何异构 Geometrical Isomerism
凝胶点 Gel point, Pc
凝胶效应 Gel Effect
凝胶化 Gelation
玻璃化温度 Glass Transition Temperature, Tg
接枝聚合 Graft Copolymerization
链节 Chain Element
链引发 Chain Initiation
连锁聚合 Chain Polymerization
链增长 Chain Propagation
链终止 Chain Termination
链转移 Chain Transfer
链转移剂 Chain Transfer Agent
中英文对照
加聚反应 Addition Polymerization
加聚物 Addition Polymer
粘结剂 Adhesive
老化 Ageing
交替共聚物 Alternating Copolymer
元素有机高分子 Elementary Organic Polymer
乳化作用 Emulsification
乳化剂 Emulsifier
乳液聚合 Emulsion Polymerization
乳胶粒 Emulsion Particle
对映体异构 Enantiomer Isomerism
合成高分子 Synthetic Polymer
遥爪聚合物 Telechelic Polymer
涤纶 Terylene or Poly(ethylene terephthalate), PET
空化效应英语
空化效应英语Cavitation is a phenomenon that occurs in liquids when rapid changes in pressure lead to the formation of vapor-filled bubbles. These bubbles form in areas of low pressure within the fluid and can have significant effects on the surrounding environment and materials.The process begins when the pressure in a liquid drops below its vapor pressure. At this point, the liquid's molecules have enough energy to overcome the cohesive forces that hold them together, resulting in the formation of a vapor bubble. As the pressure in the system increases again, these bubbles collapse, releasing energy in the form of shock waves and high temperatures.Cavitation can have both beneficial and detrimental effects. On the positive side, it is used in various industrial applications, such as ultrasonic cleaning, where the shock waves generated by collapsing bubbles help to dislodge dirt and debris from surfaces. In medicine, cavitation is employed in lithotripsy to break up kidney stones without invasive surgery.However, cavitation can also cause damage to machinery, particularly in pumps and propellers. The shock waves produced by collapsing bubbles can erode the surfaces of these components, leading to a reduction in their efficiency and lifespan. Engineers must therefore design equipment tominimize cavitation effects, often by ensuring that the pressure within the system does not drop below the liquid's vapor pressure.In summary, cavitation is a complex process with wide-ranging implications. Understanding and controlling this phenomenon is crucial for optimizing the performance of various systems and preventing damage to equipment.。
冷冻制片荧光分析法在分析聚驱后剩余油赋存状态中的应用
石油地质与工程2022年1月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第36卷第1期文章编号：1673–8217（2022）01–0068–05冷冻制片荧光分析法在分析聚驱后剩余油赋存状态中的应用张西龙（中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）摘要：针对大庆油田聚合物驱后微观剩余油赋存状态及分布特征，建立了一套剩余油冷冻制片荧光分析方法，定性和定量地描述了自由态、半束缚态和束缚态三种类型微观剩余油的赋存状态和空间分布特征。
结果表明，新研发的剩余油冷冻制片荧光分析法与普通荧光显微照相相比，保持了油水分布的初始状态，避免了颗粒上下遮挡和荧光干扰，可以清晰区分油水界面。
利用计算机软件进行图像分析，求解含油面积、含水面积，以及聚驱后剩余油饱和度和微观剩余油类型及含量。
聚驱后微观剩余油呈现出整体分散、局部富集的分布模式，分布特征规律性较明显，随着水洗程度由弱水洗变化到强水洗，自由态剩余油含量所占比例逐渐减少。
关键词：聚驱后；微观剩余油；赋存状态；分布特征中图分类号：TE357 文献标识码：AApplication of frozen slice fluorescence analysis in analyzing the occurrence state ofremaining oil after polymer floodingZHANG Xilong(Exploration & Development Research Institute of Daqing Oilfield Co., Ltd., PetroChina, Daqing, Heilongjiang 163712, China) Abstract:According to the occurrence state and distribution characteristics of micro remaining oil after polymer flooding in Daqing oilfield, a set of fluorescence analysis method of frozen slice on remaining oil is established, and the occurrence state and spatial distribution characteristics of bound, semi-bound and free micro remaining oil are determined qualitatively and quantitatively.The results show that compared with ordinary fluorescence micrograph, the newly developed fluorescence analysis method of frozen slice on remaining oil maintains the initial state of oil-water distribution, avoids the upper and lower shielding of particles and fluorescence interference, and can clearly distinguish the oil-water interface.The remaining oil saturation, oil-bearing area, water bearing area and the content of different types of remaining oil can be solved by computer image analysis method.After polymer flooding, the micro remaining oil presents a distribution mode of overall dispersion and local enrichment, and the distribution characteristics have obvious regularity.With the increase of water washing degree, the percentage of movable free remaining oil gradually decreases .Key words: after polymer flooding; micro remaining oil; occurrence state; distribution characteristics大庆油田主力开发层系已经进入聚驱开发后期，采出程度高达60%，仍有近40%的剩余油滞留地下，迫切需要开展聚驱后微观剩余油分布规律研究[1]。
液晶弹性体
3. Actuators based on LCEs
3.1. Actuators based on thermally actuated LCEs
Fig 3. Micrometer-sized nematic LCE actuators consisting of a pillar array. (a) Experimental setup used to prepare the responsive pillars. (b) Top view (under an optical microscope) of the pillar pattern obtained by the imprint in the nematic liquid crystal elastomer. (Inset) Zoom on the structure (pillar diameter=20mm)[1]. [1 ]Buguin A, Li M H, Silberzan P, et al. Journal of the American Chemical Society, 2006, 128(4): 1088-1089.
4. Summary
1.Introduction
Smart materials:
There is a group of materials capable of responding to external stimuli with mechanical deformation.
Fig 1. The diferent kinds of actuator materials both in natural and synthetic systems
3. Actuators based on LCEs
分子链结构
III
Tg
Tf
Temperature (oC)
在区域 I，温度低，链段运动被冻结，只有侧基、链节、链长、键角等的 局部运动，因此聚合物在外力作用下的形变小，具有虎克弹性行为：形变在瞬 间完成，当外力除去后，形变又立即恢复，表现为质硬而脆，这种力学状态与 无机玻璃相似，称为玻璃态。 玻璃态向高弹态发生突变的区域叫玻璃化转变区，玻璃态开始向高弹态转
主链结构的影响 当主链中含非共轭双键时，虽然双键本身不会内旋转，但却使相邻单键的非键 合原子间距增大，从而使内旋转较容易，柔顺性好。
---CH2−CH2−CH2--Polyethylene <
---CH2−CH=CH−CH2--Polybutadiene
当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因p电子云重叠不能内旋转，因 而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯： Polyacetylene Poly(para-phenylene) 因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，可提高分子 链的刚性。
Introduction to Polymer Science
第三讲 高分子结构与性能
Structure and properties of polymers
四川大学 化学学院
Introduction to Polymer Science
Structure and property
diamond
coal
聚 合 物 的 结 构
Chain structure
Structure of aggregation state
Introduction to Polymer Science
Chain structure
Constitution and Configuration of polymer chain Constitution and Configuration refers to the organization of the atoms along chain. Configurational isomerism involves the different arrangements of the atoms and substituents in a chain, which can be interconverted only by the breakage and reformation of primary chemical bonds. Configurational isomerism 化学组成 连接顺序 聚合物链结构 立体构型 支化与交联
高分子材料流变学
高分子科学与工程学院
青岛科技大学
第一章 高分子液体的奇异流变性和流动机理 1．1 奇异的流变性质
1）高黏度与“剪切变稀”行为 “剪切变稀”行为（shear-thinning）:多数高分子液体的黏度随剪切速率 增大而下降。 “剪切变稠”效应（shear-thickening）:呈少数高分子体系，如高浓度 的聚氯乙烯塑料溶胶、高浓度填充体系等，黏度随剪切速率增大反常地升 高。 通常把具有“剪切变稀”效应的流体称假塑性流体（pseudoplastic fluid），具有“剪切变稠”效应的流体称胀流性流体（dilatant fluid）。 它们均属于非牛顿流体范畴。 2）挤出胀大现象 又称口模膨胀效应（die swell） 或Barus效应
图8-20 几种高分子熔体在200℃的黏度与剪切速率的关系 〇-HDPE；Δ-PS；●-PMMA；▽-LDPE；□-PP
School of Polymer Science & Engineering
高分子科学与工程学院
青岛科技大学
3．1．2 分子结构参数的影响
平均分子量的影响 Fox- Flory公式
适用条件：T>Tg+100℃
Байду номын сангаас
0 T Ke
E RT
E — 黏流活化能
School of Polymer Science & Engineering
高分子科学与工程学院
青岛科技大学
WLF方程
适用条件：Tg＜T＜Tg+100℃
lg
(T ) (Tg )
lg T
17 .44 (T Tg ) 51 .6 T Tg
高效絮凝剂聚合氯化铝铁制备及应用综述
研究生课程《资源化工》作业高效絮凝剂聚合氯化铝铁制备及应用综述学院：理学院年级：＿2007专业：＿应用化学专业方向：＿资源化工学生姓名：＿孟铁宏教师：＿朱云勤教授2008年6月30 日目录摘要 (1)关键词 (1)ABSTRACT (1)KEYWORDS (1)1 前言 (2)2 聚合氯化铝铁作用机理 (2)3 聚合氯化铝铁的制备 (2)3.1聚合氯化铝铁制备原理 (2)3.2聚合氯化铝铁制备方法 (3)3.2.1 煤系高岭土为原料制备 (3)3.2.2以铝矿或赤泥为原料 (4)3.2.3其他原料制备聚合氯化铝铁 (4)4 聚合氯化铝铁在水处理方面的应用 (5)4.1高浊度水处理上的应用 (5)4.2除磷水处理方面的应用 (5)4.3工业废水方面的应用 (6)5 展望 (6)参考文献 (7)高效絮凝剂聚合氯化铝铁制备及应用综述孟铁宏（贵州大学理学院贵州贵阳550025）摘要：聚合氯化铝铁是近些年新研制的铝铁复合型高效净水剂，该絮凝剂既有聚合铝盐基度高、水处理面宽，除浊效果好，对设备管路腐蚀性小等优点；又有聚合铁密度大，絮体沉降快、易于分离，低温水处理性能好，水处理pH范围大等特点。
成为目前无机絮凝剂的研究热点。
本论文介绍了目前国内聚合氯化铝铁的制备和应用研究进展进行了综述。
关键词：聚合氯化铝铁；制备；应用；综述Review of preparation and application high-effectflocculant Polymeric Aluminum Ferric ChlorideTiehong Meng(College of Science, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025)Abstract:Polymeric Aluminum Ferric Chloride is a new high-water purification agent ferric compound which developmented in the recent years. This f locculants is of the high of bacisity as fthe aluminum-based polymer flocculants, and high and wide water treatment, with the exception of cloud effects, and equipment for the pipeline corrosion small Etc.; there Iron polymer density, floc settlement quickly, easily separated from the good performance of low-temperature water treatment, water treatment pH range and so on. At present, become a research hotspot of inorganic flocculants. This paper introduced the current domestic iron chloride preparation and application were reviewed.Keywords: Polymeric Aluminum Ferric Chlorid; Preparation; Apply; Review1 前言聚合氯化铝铁英文名称为：Polymeric aluminum ferric chloride，简称为PAFC，是近些年新研制的铝铁复合型净水剂。
聚硅酸铝铁絮凝剂研究进展
第28卷第4期2009年 8月四 川 环 境SI CHUAN ENV I RONMENTVol 128,No 14August 2009・综 述・收稿日期:2009205225基金项目:国家科技重大专项资助(2008ZX074212002);“十一五”国家科技支撑计划(2006BAJ08B06)。
作者简介:王成金(1984-),男,山东菏泽人,同济大学市政工程专业2008级在读硕士研究生。
研究方向为水处理理论与技术。
聚硅酸铝铁絮凝剂研究进展王成金,高乃云,赵世嘏(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092) 摘要:聚硅酸铝铁(PS AF )作为一种新型无机高分子絮凝剂,其除浊、脱色及去除有机物的性能优越,文献报道的最高去除率可分别达97%、98%、87%。
使用不同方法制取的PS AF 性能及稳定性有较大区别;同时,PS AF 的效果还受水体参数的影响。
本文介绍了PS AF 的作用原理制作方法、使用效果及其影响因素,最后简要概括了当前研究存在的问题。
关 键 词:聚硅酸铝铁;絮凝剂中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:100123644(2009)0420119204Research Progress of Polysili ca te A lu m i n i u m Ferr i c Floccul an t (PSAF)WANG Cheng 2jin,G AO Nai 2yun,Z HAO Shi 2jia(S tate Key L aboratory of Pollution Control &R esources R euse,Tongji U niversity,Shanghai 200092,China ) Abstract:As a ne w kind of inorganic poly meric fl occulant (I PF ),polysilicate alu miniu m ferric (PS AF )has superi or perf or mancein turbidity re moval,decol orizati on and re moval of organic matter,according t o literatures,with maxi m u m rates up t o 97%,98%and 87%res pectively 1The perfor mance and stability of PS AF depends on the method by which the PS AF was made 1M ean while,the effect is als o affected by the water quality 1I n this paper,the mechanis m of PS AF,as well as p r oducti on methods,effects and the affecting fact ors are intr oduced 1Finally the existing p r oble m s are su mmarized briefly 1Keywords:Polysilicate alu m iniu m ferric;fl occulant1 概 述 混凝是水处理中的重要环节。
弹塑性多孔介质流固耦合新理论:混合耦合理论
弹塑性多孔介质流固耦合新理论：混合耦合理论徐丽阳;王锴;丁智;徐日庆;陈晓辉【期刊名称】《计算力学学报》【年(卷),期】2024(41)1【摘要】在全球气候变化和双碳政策的大背景下,多孔介质中固体的变形和流体的输运问题变得尤为重要。
然而,在多孔介质中建立流固耦合模型仍面临的挑战之一是需要考虑跨越宏观尺度到纳米尺度的耦合作用。
本文利用基于非平衡热力学的混合耦合理论,提出了一个弹塑性多孔介质流固耦合新模型,在同一个理论框架内研究了弹性变形、塑性变形和液体渗流之间跨尺度的耦合,考虑了耗散过程中的熵产,并利用Helmholtz自由能连接宏观尺度上的力学变形和纳米尺度上的液体输运之间的相互作用。
在应力-应变关系中采用了弹塑性刚度系数以反映塑性的影响。
同时,经典的达西定律扩展为可考虑固体的塑性变形。
通过与文献中模型的比较,验证了该模型的有效性。
最后,数值分析表明在多孔介质的流固耦合中塑性变形具有比较显著的影响。
【总页数】10页(P129-138)【作者】徐丽阳;王锴;丁智;徐日庆;陈晓辉【作者单位】浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心;浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心;浙大城市学院土木工程系;浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室;北京师范大学水科学研究院;利兹大学土木工程系【正文语种】中文【中图分类】O344.3;O302【相关文献】1.非均质饱和多孔介质弹塑性动力分析的广义耦合扩展多尺度有限元法2.饱和土体一维固结理论的修正——饱和多孔介质流固耦合渗流模型之应用3.多孔介质伴有相变多相流的热-流-固耦合数学模型4.饱和土体单向固结理论与应用研究--饱和多孔介质流固耦合渗流数学模型之应用5.多孔介质的一种流-固耦合动态边界理论因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氟化物对石膏基胶凝材料结构和性能的影响
第42卷第9期2023年9月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYVol.42㊀No.9September,2023氟化物对石膏基胶凝材料结构和性能的影响郭志翔1,王㊀琴1,张秋臣1,郑海宇1,刘克俊2(1.北京建筑大学土木与交通工程学院,建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室,北京㊀100044;2.北京生态家园科技集团有限公司,北京㊀102628)摘要:磷石膏中不同氟杂质对硬化石膏浆体微观结构和性能的影响不同㊂本文通过凝结时间㊁原位水化热㊁离子浓度测试㊁力学性能测试㊁压汞测试㊁X射线衍射分析㊁X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等测试手段,系统研究了四种氟杂质(CaF2㊁NaF㊁Na2SiF6和Na3AlF6)对建筑石膏水化进程㊁微观结构和力学性能的影响㊂结果表明,可溶性氟杂质会促进建筑石膏水化,表现出一定的促凝效果,氟杂质溶解度越高,对建筑石膏水化进程的促进效果越显著(NaF>Na3AlF6>Na2SiF6),难溶的CaF2对建筑石膏的水化进程基本没有影响㊂但是水化速度过快易造成浆体过早硬化,使一些建筑石膏不能及时水化,在后续缓慢水化过程中逐渐生长成板状晶体,使硬化浆体的孔隙率增加,从而导致硬化石膏浆体的力学性能变差㊂本研究为磷石膏在建材产品中的高效利用提供一定指导㊂关键词:磷石膏;氟杂质;石膏水化;微观结构;孔隙率;力学性能中图分类号:TQ177㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)09-3248-10 Effect of Fluoride on Structure and Properties of Gypsum-BasedCementitious MaterialsGUO Zhixiang1,WANG Qin1,ZHANG Qiuchen1,ZHENG Haiyu1,LIU Kejun2(1.Key Laboratory of Functional Materials for Building Structure and Environment Remediation,School of Civil andTransportation Engineering,Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing100044,China;2.Beijing Eco Home Technology Group Co.,Ltd.,Beijing102628,China)Abstract:The different fluorine impurities in phosphogypsum have varying effects on the microstructure and properties of hardened gypsum paste,and their mechanisms are not yet clear,which affects the recycling of phosphogypsum resources. In this paper,through testing methods such as setting time,in-situ hydration heat,ion concentration,mechanical properties,mercury intrusion,X-ray diffraction,X-ray photoelectron spectroscopy,and scanning electron microscopy,the effects of four types of fluorine impurities(CaF2,NaF,Na2SiF6,and Na3AlF6)on the hydration process,microstructure, and mechanical properties of calcined gypsum were systematically studied.The results show that,soluble fluorine impurities can promote the hydration of calcined gypsum,showing a certain effect of promoting coagulation.The higher the solubility of fluorine impurities is,the more significant the promotion effect on the hydration process of calcined gypsum(NaF> Na3AlF6>Na2SiF6)is.Insoluble CaF2has little effect on the hydration process of calcined gypsum.However,excessively fast hydration rate can lead to premature hardening of the slurry,preventing some calcined gypsum from hydrating promptly. Consequently,these calcined gypsum may gradually transform into plate-like crystals during subsequent slow hydration, increasing the porosity of the hardened gypsum paste and impairing its mechanical properties.This study provides certain guidance for the efficient utilization of phosphogypsum in building materials.Key words:phosphogypsum;fluorine impurity;gypsum hydration;microstructure;porosity;mechanical property收稿日期:2023-05-08;修订日期:2023-05-28基金项目:国家自然科学基金(52278237)作者简介:郭志翔(1998 ),男,硕士研究生㊂主要从事石膏㊁水泥等建筑材料方面的研究㊂E-mail:guozhixiang1226@通信作者:王㊀琴,博士,副教授㊂E-mail:wangqin@㊀第9期郭志翔等:氟化物对石膏基胶凝材料结构和性能的影响3249 0㊀引㊀言磷石膏是在湿法生产磷酸过程中产生的一种工业副产物[1-3],产量为生产磷酸质量的4~6倍[4]㊂磷石膏的主要成分是二水硫酸钙(CaSO4㊃2H2O),含量通常在85%(质量分数)以上,磷石膏经过高温煅烧变成磷建筑石膏(主要成分为CaSO4㊃0.5H2O)后,能够与水反应并凝结硬化,可作为胶凝材料用于建筑领域[5]㊂近年来,中国平均每年磷石膏排放量超过2000万吨,全球磷石膏排放量为每年1亿~2.5亿吨[6]㊂目前我国磷石膏的堆放量巨大,并且缺少高效的磷石膏再利用方法㊂磷石膏堆积不仅占用了大量土地,还严重污染周围的土壤和水资源[7]㊂磷石膏一般含有多种杂质成分,包括可溶磷杂质㊁难溶磷杂质㊁共晶磷杂质㊁可溶氟杂质㊁难溶氟杂质以及有机物杂质等[8-9],对石膏性能产生影响的主要是磷杂质和氟杂质㊂其中磷石膏中的氟主要来源于磷矿石,在生产磷酸过程中,磷矿石与硫酸反应会生成HF[10-11],残留在石膏中的HF可转变为各种形态的氟杂质[12-13]㊂磷石膏中氟杂质可分为可溶氟杂质和难溶氟杂质,可溶氟杂质主要是AlF2-6和NaF,难溶氟杂质包括Na2SiF6㊁Ca3(AlF6)2和CaF2等[14]㊂近年来,研究人员对磷石膏中氟杂质的影响展开了一系列研究㊂Cao等[15]研究了可溶性氟杂质对无水磷石膏水化硬化性能的影响,发现由于氟化钙(CaF2)和硫酸钠(Na2SO4)的生成,硬石膏晶体表面出现了明显的缺陷,导致水化过程加速㊂Singh[16]研究了不同形态的氟杂质对石膏性能的影响,发现可溶性氟杂质会促进石膏的凝结硬化,影响石膏强度的发展,使其力学性能下降㊂同时文献[17]表明,氟杂质对磷石膏力学性能的削弱能力大于磷杂质㊂另外,张欢等[18]将不同形态的氟加入天然石膏中模拟磷石膏中氟杂质的影响,结果表明,可溶性氟会使石膏水化加速期提前,凝结时间缩短㊂但以上的研究方法还不够全面系统,氟化物影响的作用机理还需进一步探讨㊂总体而言,可溶性氟杂质对石膏的影响很大,会使石膏促凝,并降低石膏力学性能[19-20]㊂但是目前相关研究仍存在以下两个问题:一方面,部分研究者关注的仍是磷石膏去除杂质前后的宏观性能对比,没有深入对磷石膏杂质影响的机理进行研究;另一方面,磷石膏的来源不同,其中氟杂质的种类也不统一,目前的研究结果并不能反映普遍规律性㊂因此,更加系统的基础研究是非常必要的㊂应该从不同氟杂质对石膏的宏观性能影响入手,通过微观结构解释宏观性能,研究杂质对石膏结晶过程和形态的影响从而揭示造成力学性能下降的微观机理㊂本文通过系统研究磷石膏中不同形态氟杂质对建筑石膏硬化浆体水化过程㊁微观结构和宏观性能的影响,为磷石膏在建材产品中的高效利用提供指导,利用磷石膏制备抹灰石膏㊁自流平石膏等建材产品,扩大磷石膏的综合利用途径,这对于解决磷石膏去库存问题,以及磷石膏部分取代天然石膏从而降低碳排放,保护生态环境等方面具有重要的经济价值和社会意义㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料本研究所用石膏类型均为北京生态家园集团提供的由天然石膏烧制成的建筑石膏(主要成分为半水石膏,后文所提及的石膏均为半水石膏),化学成分㊁相关物理参数见表1和表2,物相分析如图1所示,建筑石膏中不含有其他杂质,研究中将氟化物加入建筑石膏中来探究磷石膏中不同氟杂质的影响㊂表1㊀建筑石膏的化学成分Table1㊀Chemical composition of calcined gypsumComposition CaO SO3SiO2MgO Al2O3Fe2O3K2O SrO TiO2P2O3Other Mass fraction/%42.5840.027.15 5.66 2.360.980.760.240.160.040.05四种氟化物分别选用来自西陇科学股份有限公司生产的氟化钠(NaF)以及上海泰坦科技股份有限公司生产的氟化钙(CaF2)㊁六氟硅酸钠(Na2SiF6)和六氟铝酸钠(Na3AlF6),产品规格均为分析纯(AR)㊂3250㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷表2㊀建筑石膏的物理性能Table 2㊀Physical properties of calcined gypsum Specific surface area /(m 2㊃kg -1)Standard consistency /%Apparent density /(g㊃cm -3)Setting time /min Initial Final 2h flexural strength /MPa 2h compressive strength /MPa 56070 2.61912 2.15 4.78图1㊀建筑石膏的XRD 谱Fig.1㊀XRD pattern of calcined gypsum 1.2㊀样品制备为满足‘抹灰石膏“(GB /T 28627 2012)中石膏浆体标准扩展度用水量的要求,本研究中浆体所用水固比均为0.7,试验中将两种不同质量分数的氟杂质加入建筑石膏中来模拟磷石膏,具体试验配比见表3,为了更好地观察氟化物的影响规律,所有用于微观测试的氟化物只选取1.0%(质量分数,下同)的掺量与空白组进行对比㊂表3㊀掺加不同氟化物下的建筑石膏浆体配合比Table 3㊀Mix proportion of calcined gypsum slurry with different fluoridesFluorine impurity typeFluorine impurity content (mass fraction)/%Fluorine impurity mass /g Calcined gypsum mass /g Water volume /mL Blank NaF Na 3AlF 6Na 2SiF 6CaF 2NaF Na 3AlF 6Na 2SiF 6CaF 200450.000.5 2.25447.751.0 4.50445.50315试验过程中,首先按照所需配比称量好建筑石膏㊁氟化物和水的质量,然后将粉体一同倒入搅拌锅中,再将液体缓慢倒入,静置1min㊂用搅拌器先慢搅(60r /min)3min,再高速(125r /min)搅拌30s,得到均匀的浆体,用于后续各项试验测试㊂1.3㊀测试方法1.3.1㊀凝结时间测试磷石膏中的杂质对石膏性能的主要影响之一是石膏的凝结时间,凝结时间参照‘抹灰石膏“(GB /T 28627 2012)进行测试,室温为20ħ,浆体制备流程参考1.2节㊂1.3.2㊀水化热测试水化测试使用八通道等温量热仪(TAM Air,Thermometric,Sweden)进行数据采集,试验材料提前24h 进行恒温(20ħ)处理㊂水化热测试采用原位搅拌水化热测试,即从开始水化就进行数据采集㊂石膏浆体的搅拌过程需要在水化热仪器内部完成㊂测试之前按照试验配比称量一定粉体置入玻璃瓶,在基线平衡后加水搅拌均匀后再开始收集数据㊂第9期郭志翔等:氟化物对石膏基胶凝材料结构和性能的影响3251㊀1.3.3㊀离子浓度测试使用等离子电感耦合光谱仪(ICP)测试石膏浆体中不同时间下的离子浓度,进而计算出溶液的过饱和度㊂按照试验配比制备浆体,在固定的时间点将浆体取出放入离心管,在离心机中以2000r /min 转速离心30s,离心结束后,使用注射器取上层清液,使用0.2μm 筛进行过滤,制得样品,将样品酸化处理并保存㊂使用ICP-OES(安捷伦5110)测量溶液中的Ca 2+含量㊂石膏的结晶过饱和度指的是建筑石膏的饱和溶解度与该条件下二水石膏的平衡溶解度之比,通过ICP 测量溶液中Ca 2+的溶解度,从而计算出二水石膏的平衡溶解度,常温下建筑石膏的饱和溶解度(C 0=0.71g /L)除以二水石膏的平衡溶解,即可计算得到石膏的结晶过饱和度,见式(1)㊂σ=40C 0172C Ca (1)式中:σ为结晶过饱和度;C 0为建筑石膏的饱和溶解度,g /L;C Ca 为Ca 2+的溶解度,g /L㊂1.3.4㊀X 射线衍射测试通过X 射线衍射仪(SmartLab SE)对水化过程中水化晶体产物的变化进行表征,按照表3配比制备浆体,并将其浇筑在离心管中㊂在试验要求的龄期下使用无水乙醇终止水化,将样品浸泡在无水乙醇中24h 后,取出样品放入真空干燥箱中,以40ħ干燥24h㊂取出干燥后的样品,将其磨成粉末,并通过80μm 筛进行筛选,然后进行测试㊂XRD 仪型号为日本Rigaku SmartLab SE,测试范围为10ʎ~80ʎ,扫描速度为10(ʎ)/min,光源为Cu-K α射线,管电压为40kV,电流为40mA㊂1.3.5㊀X 射线光电子能谱测试使用X 射线光电子能谱测试水化产物的结合能变化,仪器型号为Thermo Scientific K-Alpha,样品制备流程同1.3.4节㊂1.3.6㊀力学性能测试按照1.2节制备浆体后,将其均匀地倒入40mm ˑ40mm ˑ160mm 的模具中养护成型,然后将试块放置在室内,在自然条件下养护7d㊂随后进行力学性能测试,测试之前先将试块放入温度为(40ʃ2)ħ的电热鼓风干燥箱中干燥至恒量,取出冷却至室温,再进行抗折强度和抗压强度测定,测定方法按‘抹灰石膏“(GB /T 28627 2012)进行㊂抗折强度R f 按式(2)计算:R f =6M b 3=0.00234P (2)式中:R f 为抗折强度,MPa;P 为断裂荷载,N;M 为弯矩,N㊃mm;b 为试件方形截面边长,b =40mm㊂抗压强度R c 按式(3)计算:R c =P S c (3)式中:R c 为抗压强度,MPa;P 为破坏荷载,N;S c 为试件受压面,抗压夹具承压面长为40mm,宽为40mm,故取固定值1600mm 2㊂1.3.7㊀孔结构测试通过压汞法对石膏材料的微观孔结构进行测试㊂试验样品为将经过力学性能测试后压碎的样品,为了更加明显地观察氟化物的影响规律,选取氟化物掺量为1.0%的样品组,取绿豆大小的颗粒于无水乙醇中浸泡24h,使石膏的水化完全终止㊂把浸泡后的样品放入真空干燥箱中烘干24h 后进行测试㊂压汞测试使用仪器型号为MICROMERITICS ASAP2460㊂1.3.8㊀微观形貌观察选用HITACHI S-4800型的场发射扫描电子显微镜(SEM),观察石膏硬化体的微观结构和结晶形态,样品制备流程同1.3.7节㊂2㊀结果与讨论2.1㊀氟杂质对建筑石膏凝结时间的影响图2为氟杂质对建筑石膏初凝时间和终凝时间的影响曲线㊂从图中可以看出,各类氟杂质在不同掺量3252㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷下对建筑石膏初凝时间和终凝时间的影响趋势基本相同,即初凝时间和终凝时间都会随氟杂质掺量的增加而缩短㊂当氟杂质含量增加到0.5%时,凝结时间变化最显著㊂其中:CaF 2对凝结时间的影响最小,初凝时间由空白组的8.0min 降低到6.4min,终凝时间由12.0min 降低到10.2min;Na 2SiF 6与Na 3AlF 6的初凝时间表现大致相同,均降至4~5min,但Na 3AlF 6对终凝时间的影响大于Na 2SiF 6,其可将终凝时间缩短至7.0min 以下;NaF 的促凝作用最显著,其可将初凝时间与终凝时间分别降低至3.3与4.2min㊂图2㊀氟杂质对建筑石膏凝结时间的影响Fig.2㊀Influences of fluorine impurities on setting time of calcined gypsum 当氟杂质含量从0.5%增大到1.0%时,各组的初凝时间与终凝时间均有所降低,大部分试验组不再出现明显的变化㊂但对于1.0%NaF 组来说,其仍具有较强的促凝作用,初凝时间与终凝时间分别为2.5与3.6min,时间间隔较短,达到初凝后1min 基本就已达到终凝状态㊂这一结果表明,可溶性的氟杂质对建筑石膏有明显的促凝作用,并且随着氟杂质溶解度的增加,促凝效果也更加明显㊂为了探究氟杂质对建筑石膏凝结时间产生影响的内部成因,需要进一步对建筑石膏的水化过程进行研究㊂2.2㊀氟杂质对建筑石膏水化放热的影响图3为掺加氟杂质对建筑石膏水化放热的影响,从图3(a)中可以看出,所有的样品均遵循标准的半水石膏水化放热曲线㊂其中掺CaF 2组的水化放热峰值(76.8mW /g)与空白组(77.2mW /g)大致相同,但CaF 2组的放热峰值到达时间较空白组提前约0.1h;Na 2SiF 6(106.6mW /g)㊁Na 3AlF 6(135.4mW /g)和NaF (151.2mW /g)三组的早期水化放热峰值逐渐增大,峰值到达的时间逐渐缩短㊂整体看来,CaF 2对建筑石膏的早期水化放热速率基本不产生影响;Na 2SiF 6对早期水化放热速率具有一定的提高作用;NaF 和Na 3AlF 6均显著提高了建筑石膏的早期水化放热峰,其中NaF 的增强作用大于Na 3AlF 6㊂图3㊀氟杂质对建筑石膏水化放热的影响Fig.3㊀Influences of fluorine impurities on heat evolution of calcined gypsum hydration 从图3(b)中可以看出,四种氟杂质对建筑石膏水化放热总量的影响没有明显区别,2h 内的水化放热总第9期郭志翔等:氟化物对石膏基胶凝材料结构和性能的影响3253㊀量基本维持在98J /g 左右㊂结合图3(a)中水化放热速率曲线,可以推断氟杂质主要影响的是CaSO 4㊃2H 2O的早期结晶成核阶段,可以加速CaSO 4㊃2H 2O 的结晶进程[16,21],并且随着氟杂质溶解度的升高,加速作用逐渐增强,这与凝结时间的测试结果一致㊂2.3㊀氟杂质对建筑石膏析晶过饱和度的影响图4㊀掺加氟杂质的建筑石膏的析晶过饱和度Fig.4㊀Supersaturation of precipitation crystals of calcined gypsum mixed with fluorine impurities 从水化放热数据中可以看出,氟杂质主要对建筑石膏早期(1h 以内)的水化起到促进作用,因此选取1h 以内的时间点进行离子浓度测试,并计算析晶饱和度㊂图4为氟杂质对建筑石膏水化过程中二水石膏析晶过饱和度的影响曲线,从图中可以看出,氟杂质使液相中二水石膏的析晶过饱和度升高,并且随着氟杂质溶解度的增加而增加㊂由此可进一步证明,氟杂质可加速建筑石膏水化,形成的晶核增加导致液相中二水石膏的过饱和度升高,从而导致凝结时间变短㊂在液相中,可溶性的氟杂质与Ca 2+可能会发生沉淀反应生成CaF 2,消耗溶液中的Ca2+,加速建筑石膏的溶解,使得溶液的过饱和度迅速增加从而促进了建筑石膏的水化㊂2.4㊀氟杂质对建筑石膏水化产物的影响为了进一步探究氟杂质对水化产物的影响,选取纯建筑石膏作为空白组,另选掺Na 2SiF 6和NaF 的建筑石膏作为试验组进行XRD 测试,结果如图5所示㊂从图5(a)中可以看到纯建筑石膏在水化5min 时出现了CaSO 4㊃2H 2O 的衍射峰,这一阶段是二水石膏在建筑石膏溶液中自发长大结晶成核的成核阶段㊂在2h 时CaSO 4㊃0.5H 2O 衍射峰消失,说明此时建筑石膏已经全部转化为二水石膏,这一阶段是晶体不断生长搭接形成结晶网络,形成石膏硬化体结构的结晶阶段㊂图5(b)和图5(c)分别为掺加Na 2SiF 6和NaF 的建筑石膏不同水化时间的XRD 谱,与空白组相比,掺Na 2SiF 6的建筑石膏5min 时CaSO 4㊃0.5H 2O 衍射峰强度略有降低,同时在图5(c)中可以看到在5min 时CaSO 4㊃0.5H 2O 衍射峰已经消失,CaSO 4㊃2H 2O 衍射峰出现,说明此时建筑石膏大部分已经转化为二水石膏,石膏水化过程加快,这进一步证明氟化物可以促进石膏类型的转化,并且随着氟化物溶解度的增大而加快㊂图5㊀不同氟化物作用下建筑石膏的XRD 谱Fig.5㊀XRD patterns of calcined gypsum with different fluorine impurities 为确定新生成氟化物的类型,进行XPS 测试,表4为掺氟杂质的XPS 测试结果㊂从钙谱来看,掺加Na 2SiF 6㊁Na 3AlF 6和NaF 杂质的样品中钙的结合能位移较大,分别达到1.377㊁1.273和1.332eV,而掺加CaF 2杂质的样品中钙的结合能位移很小,说明基本没有发生反应㊂由此可以判断,可溶的氟杂质与建筑石膏发生了化学作用,并且生成了化学结合力较强㊁稳定性较高的物质 CaF 2[15]㊂3254㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷表4㊀掺不同氟杂质建筑石膏样品的XPS 测试结果Table 4㊀XPS test results of calcined gypsum with different fluorine impuritiesFluorine impurity type Element Energy level Binding energy /eV Binding energy shift /eV Blank Ca 2p 351.595 CaF 2Ca 2p 351.554-0.041Na 2SiF 6Ca 2p 350.218-1.377Na 3AlF 6Ca 2p 350.322-1.273NaF Ca 2p 350.263-1.3322.5㊀氟杂质对建筑石膏力学性能的影响图6为掺氟杂质建筑石膏的7d 抗折强度和抗压强度,从图中可以看出CaF 2对建筑石膏的力学性能基本无影响,其抗折和抗压强度与空白组基本一致㊂对于其他氟杂质,随着掺入的氟杂质溶解度的增加,建筑石膏的抗折与抗压强度逐渐降低,并且随着氟杂质掺量的增加,建筑石膏的抗折和抗压强度也逐渐降低㊂其中溶解度最高的NaF 对建筑石膏的力学性能削弱作用最明显,在掺量为0.5%时,抗折强度降低了56%,抗压强度降低了63%;在掺量为1.0%时,抗折强度降低了88%,抗压强度降低了105%㊂结合凝结时间结果可以发现,氟杂质对建筑石膏强度的影响与凝结时间有一定的相关性,即凝结时间越短建筑石膏硬化浆体的强度越低㊂图6㊀掺氟杂质建筑石膏的7d 抗折强度与抗压强度Fig.6㊀7d flexural strength and compressive strength of calcined gypsum with fluorine impurities 2.6㊀氟杂质对建筑石膏硬化浆体孔结构的影响经过压汞法测试的7d 孔径分布和总孔体积如图7所示,根据图中结果可计算掺氟杂质后建筑石膏的压汞测试相关参数,计算结果见表5㊂从孔径分布图(图7(a))可以发现,随着氟杂质溶解度的增加,建筑石膏硬化浆体的最可几孔径不断增大,在掺入NaF 时达到最大,为6512.0nm,这说明氟杂质会使建筑石膏硬化浆体的最可几孔径增大㊂从累计孔体积的结果(图7(b))也可以发现,建筑石膏硬化浆体中的孔体积随着掺入氟杂质溶解度的增加而不断增加,平均孔径不断变大㊂在掺入难溶的CaF 2时,平均孔径相比空白对照组增加了63%;在掺入易溶的NaF 杂质时,平均孔径相比空白对照组增加了129%㊂由此可以推断,氟杂质的掺入使建筑石膏硬化体中产生了更多的孔隙,并且氟杂质的溶解度越高作用效果越明显㊂这正解释了2.5节中氟杂质对建筑石膏强度降低的原因,即氟杂质可使建筑石膏的凝结加快,但会在建筑石膏硬化体中引入更多的孔隙,导致建筑石膏硬化浆体内部结构疏松,从而造成建筑石膏力学性能降低㊂表5㊀掺氟杂质建筑石膏的压汞测试结果Table 5㊀Results of mercury compression tests of calcined gypsum with fluorine impuritiesFluorine impurity type Most probable pore size /nm Average pore size /nm Blank 1044.8880.3CaF 21842.11479.8Na 2SiF 62457.71515.6Na 3AlF 62469.01703.6NaF 6512.02013.4第9期郭志翔等:氟化物对石膏基胶凝材料结构和性能的影响3255㊀图7㊀掺氟杂质建筑石膏的孔结构Fig.7㊀Pore structure of calcined gypsum with fluorine impurities 2.7㊀氟杂质对建筑石膏硬化体微观形貌的影响图8是掺入不同氟杂质后7d 建筑石膏硬化浆体的SEM 照片,从图中可以看出,空白组和掺加CaF 2杂质的建筑石膏晶体呈细长针状,结晶结构致密,搭接位点较多,而掺加Na 2SiF 6杂质后的建筑石膏晶体发生了粗化,搭接位点减少,还产生了很多细小的棒状晶体㊂掺加NaF 和Na 3AlF 6杂质后,晶体进一步变粗呈板状,小的棒状晶体增多,晶体粗化,搭接位点进一步减少㊂液相中F -与Ca 2+反应生成CaF 2沉淀,加速了建筑石膏的溶解,使溶液的过饱和度升高,加速结晶成核,进而促进了水化的进行,石膏晶体早期快速成核导致硬化体中产生很多细小的棒状晶体,由于水化速度过快,浆体过早硬化,一些建筑石膏不能及时水化,在之后缓慢水化过程中,棒状晶体逐渐长成板状晶体㊂掺加氟杂质后的建筑石膏的结晶形态变化,正是导致其孔结构发生变化的原因㊂掺加氟杂质的建筑石膏会同时产生粗化的晶体板状和细小的棒状晶体[18,22],由于粗大板状晶体搭接生长,最可几孔径也随之变大,孔隙的数量增加,从而造成石膏硬化体力学性能下降㊂图8㊀掺氟杂质的建筑石膏硬化体SEM 照片Fig.8㊀SEM images of hardened body of calcined gypsum with fluorine impurities3256㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷3㊀结㊀论1)溶解度越高的氟杂质(NaF>Na3AlF6>Na2SiF6)对建筑石膏水化进程的促进作用越明显,随着掺入氟杂质的溶解度的增加,建筑石膏的凝结时间逐渐缩短㊂溶解度最高的NaF对建筑石膏水化进程的促进效果最显著,难溶的CaF2对建筑石膏的水化过程基本没有影响㊂氟杂质对建筑石膏力学性能的影响与凝结时间有一定关联性,随着掺入氟杂质的溶解度的增加,建筑石膏的抗折抗压强度逐渐降低,溶解度最高的NaF对建筑石膏力学性能的削弱作用最显著,难溶的CaF2对石膏的力学性能基本没有影响㊂2)氟杂质主要影响的是CaSO4㊃2H2O的结晶成核阶段,液相中F-与Ca2+快速反应生成CaF2,Ca2+的消耗加快,进而加速建筑石膏的溶解,提高溶液过饱和度,加速结晶成核,促进建筑石膏的水化,从而加速建筑石膏的凝结硬化㊂3)掺加可溶氟杂质的建筑石膏早期快速成核,易导致硬化体中生成很多细小的棒状晶体,同时由于水化速度过快,建筑石膏浆体会过早发生硬化,使一些建筑石膏不能及时水化,在后续缓慢水化过程中逐渐长成板状晶体,使孔隙率增加㊂所以掺加可溶氟杂质的建筑石膏可同时产生粗化的板状晶体和细小的棒状晶体,并且由于粗大板状晶体搭接生长,最可几孔径也随之变大,孔量增加,从而造成石膏硬化体力学性能下降㊂参考文献[1]㊀WANG J M.Retraction notice to utilization effects and environmental risks of phosphogypsum in agriculture:a review JCLP276(2020)123337[J].Journal of Cleaner Production,2022,330:129604.[2]㊀张厚记,宗㊀炜,郑武西,等.工业固废磷石膏复合稳定基层材料研究[J].武汉理工大学学报,2021,43(12):7-12.ZHANG H J,ZONG W,ZHENG W X,et posite stabilized base material research of industrial solid waste phosphogypsum[J].Journal of Wuhan University of Technology,2021,43(12):7-12(in Chinese).[3]㊀从金瑶,杨㊀恒,涂㊀博,等.磷石膏-铜尾矿砂混合料的土工性能及微观机理研究[J].硅酸盐通报,2022,41(2):685-692.CONG J Y,YANG H,TU B,et al.Geotechnical performance and micro-mechanism of phosphogypsum-copper tailings sand mixture[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2022,41(2):685-692(in Chinese).[4]㊀LI B,SHU J C,YANG L,et al.An innovative method for simultaneous stabilization/solidification of PO3-4and F-from phosphogypsum usingphosphorus ore flotation tailings[J].Journal of Cleaner Production,2019,235:308-316.[5]㊀LIU S H,WANG L,YU B Y.Effect of modified phosphogypsum on the hydration properties of the phosphogypsum-based supersulfatedcement[J].Construction and Building Materials,2019,214:9-16.[6]㊀CHEN X M,WANG Q Y,WU Q H,et al.Hydration reaction and microstructural characteristics of hemihydrate phosphogypsum with variablepH[J].Construction and Building Materials,2022,316:125891.[7]㊀YELATONTSEV D,MUKHACHEV A.Utilizing of sunflower ash in the wet conversion of phosphogypsum-a comparative study[J].Environmental Challenges,2021,5:100241.[8]㊀LI X B,ZHANG Q.Dehydration behaviour and impurity change of phosphogypsum during calcination[J].Construction and Building Materials,2021,311:125328.[9]㊀董超颖,孙振平.磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用现状[J].粉煤灰综合利用,2014,27(4):51-56.DONG C Y,SUN Z P.Characteristics and application of phosphogypsum in new building materials[J].Fly Ash Comprehensive Utilization, 2014,27(4):51-56(in Chinese).[10]㊀GU K,CHEN B,PAN Y J.Utilization of untreated-phosphogypsum as filling and binding material in preparing grouting materials[J].Construction and Building Materials,2020,265:120749.[11]㊀DUAN Z Y,LI J X,LI T G,et al.Influence of crystal modifier on the preparation ofα-hemihydrate gypsum from phosphogypsum[J].Construction and Building Materials,2017,133:323-329.[12]㊀VAI㊅CIUKYNIEN E㊃D,NIZEVI㊅CIEN E㊃D,KIEL E㊃A,et al.Effect of phosphogypsum on the stability upon firing treatment of alkali-activatedslag[J].Construction and Building Materials,2018,184:485-491.[13]㊀LIU S H,OUYANG J Y,REN J.Mechanism of calcination modification of phosphogypsum and its effect on the hydration properties ofphosphogypsum-based supersulfated cement[J].Construction and Building Materials,2020,243:118226.[14]㊀杨㊀敏,钱觉时,王㊀智,等.杂质对磷石膏应用性能的影响[J].材料导报,2007,21(6):104-106.YANG M,QIAN J S,WANG Z,et al.Effect of impurities on the working performance of phosphogypsum[J].Materials Review,2007,21(6): 104-106(in Chinese).。
树枝状高分子简介
M.E. Piotti, F. Rivera, R. Bond, C.J. Hawker, J. M. J. Frechet. J. Am.Chem. Soc. 1999, 121, 9471
催化剂方面旳应用
树状大分子封装金属粒子 （1）不大于4 nm纳米粒子，比表面积大、催化效率高 （2）表面基团控制——溶解性 （3）能很好旳稳定纳米粒子，并发明纳米微环境 （4）能再生使用
Fig.6 Competitive Hydrogenations of 3-Cyclohexene-1-methanol and CyclohexeneUsing Various Pd Catalysts .Reaction conditions: 3-cyclohexene-1-methano l 0.5 mmol, cyclohexene 0.5 mmol, catalyst 5.0 μmol of Pd, toluene 12.5 mL, H2 1 atm, 30 oC.
Y. Liu, M. Zhao, D.E. Bergbreiter. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8720
催化剂方面旳应用
❖ 纳米尺寸，形成纳米微环境 ❖ 分子构造可精确控制 ❖ 催化活性中心有可变性 ❖ 降低金属催化剂流失
催化剂方面旳应用
Fig. 3. Shape-selective olefin epoxidation using dendrimers with a manganese(iii) porphyrin core as catalysts
Fig.4. Epoxidation results for the intermolecular mixture of alkenes.The ratios of the epoxides are normalized with respect to corresponding [Mn(TPP)]+ values. Errors are estimated at (5% relative.