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多孔磷酸钙生物材料的制备及表征

多孔磷酸钙生物材料的制备及表征
多孔磷酸钙生物材料的制备及表征

多孔磷酸钙生物材料的制备及表征

【摘要】目的制备适合新骨长入的孔隙率、孔隙尺寸和结构的多孔磷酸钙组

织工程支架材料。方法通过湿法共沉淀法合成羟基磷灰石(HA) /磷酸三钙(TCP)双相粉末,釆用有机泡沫浸浆法和适当的致孔剂,分别制备多孔磷酸钙陶瓷和多孔磷酸钙骨水泥。采用扫描电镜观测试样的孔隙结构,测量其孔隙率,利用X射线衍射分析其相成分。结果多孔磷酸钙陶瓷和磷酸钙骨水泥的孔隙率分别为72%和67%;孔隙尺寸分布在200M m和280M m左右;孔壁上分别存在大量孔径为数微米至数十微米的微孔;X射线衍射结果证明多孔磷酸钙陶瓷的组成包括HA和p TCP,骨水泥的成分为HA, a TCP and p TCP。结论试验制备的多孔磷酸钙生物材料具有适合新骨长入的孔隙直径、孔隙率和良好的生物相容性。

【关键词】多孔磷酸钙陶瓷;骨水泥;微孔;生物相容性

Preparation and Characteration of Porous Calcium Phosphate Bioactive Material for Bone Tissue Engineering

[Abstract] Objective To prepare the adaptive porous calcium phosphate bioactive material. Methods The hydroxyapatite/tricalcium phosphate biphasic powder was synthesized by the wet

co precipitation method. Then polymer sponge immersion method and appropriate progeny were used to prepare porous calcium phosphate (CaP) . The morphology and structure of CaP ceramics and CPC were observed by scanning electronic microscopy (SEM). Their phase compos i tion were analyzed by X ray di iTmct.ion(XRD). Results The porosities of CaP ceramics and CPC were 72% and 67% respectively. Their pore sizes were 200 to 280 |J m. The results of XRD showed that CaP ceramics composed of HA and P Tcp, CPC composed o「IIA, p TCP. Conclusion The preparation by the experiment has appropriate pore size and porosity and excellent biocompatibility which are suitable to the bone in growth.

【Key words】 porous calcium phosphate (CaP) ceramics; cement; micro pore; biocompatihi1ity

i前言

磷酸钙生物材料由于具有与自然骨组织相似的无机成分,因此表现出优良的生物相容性,植入体内后能够与骨组织形成骨键合,被称为生物或材料,并已经成功地被应用于临床骨缺损的修复和填充[1]。但是,临床常常会遇到病理情况下的骨缺损,如骨质疏松导致的骨缺损,患者的骨密度低,骨修复能力差;或者大体积的骨缺损。由于无机的磷酸钙生物材料缺乏生长因子、蛋白质

等,引导新骨长入磷酸钙生物材料的能力有限,上述原因常常导致临床不愈合或延迟愈合。因此,有研究提出通过体外培养细胞或在磷酸钙生物材料中添加一定的生物因子,如骨形态发生蛋白[2] (BMP),转移生长因子[3]

(TGF p )等,或者在生物材料体外培养细胞,通过添加生长因子或细胞赋予生物材料诱导组织再生的能力[4],有巨大的发展前景。因此,如何制备模仿自然骨组织的孔隙结构,尤其是适合细胞长入的孔隙结构,包括适当的孔隙尺寸、以及孔隙的贯通性等,是当前骨组织工程研究的热点[5]。

2材料制备和方法

2.1双相磷酸钙粉末合成

本研究采用Ca(N03) 2和(NH4) 2HP04作为起始原料湿法合成混合均匀的羟基憐灰石(hydroxyapatite,HA) /磷酸三妈(Tricalcium Phosphate, TCP)。通过控制反应液中的pH值和Ca/P原子比可以制备不同HA/p TCP比例的共沉淀粉体。化学反应方程式如下:

Ca (N03) 2+ (NH4) 2HP04+NH40H— Ca5 (OH) (P04) 3 [ + Ca3 (P04)2 I +NH4N03

(式一1)

经老化,将沉淀过滤并用蒸馏水反复清洗至pH 7,烘干,球磨机研磨成粉末备用。

2.2磷酸钙多孔支架的制备

磷酸钙陶瓷多孔支架材料采用有机泡沫浸浆法,将上述合成的磷酸钙粉料加入蒸馏水调制成磷酸钙浆料,浸溃有机泡沫,干燥,然后经过1 25CTC的高温烧结,去除有机泡沫,即可制备多孔磷酸钙陶瓷。

根据文献[6],多孔磷酸钙骨水泥粉末由 a TCP (a Ca3(P04)2)、DCPD (CaHP04. 2H20)、HA (Ca5 (P04) 30H)、CaC03 按 58 : 25 : 8. 5 : 8.

5 的质量比混合而成。采用NaCl颗粒作为致孔剂,致孔剂占70 wt %,其中60%的致孔剂的粒径小丁'200 |J m,剩下的40%分布在200?450 |J m之间。采用磷酸缓冲液作为液相,将粉相和液相混合后,磷酸钙骨水泥发生固化。在蒸馏水中将易溶造孔剂溶解,即形成多孔磷酸钙骨水泥。

1.3磷酸钙多孔组织工程多孔材料的表征

2.3.1孔隙率的测定本研究采用直接称重体积计算法测定多孔磷酸钙陶瓷的孔隙率。先切取形状规则且大小合适的多孔材料样品,注意切割试样时尽量不要使材料的原始孔隙结构产生变形,且试样形状应便于测量和进行体积计算。利用天平称出试样质量,利用游标卡尺进行样品的尺寸测量,并计算其体积,根据公式得出孔率[7,8]。

本实验中制备的骨水泥样品,每个质量都为lg。凝固后形状为圆柱状,测得直径为15腿,高3醒.本实验采用的NaCl的密度为2. 16 g/cra3.

2.3.2形貌观察采用扫描电镜观察了组织工程多孔支架材料的高倍形貌。分别取两种多孔磷酸钙生物材料,镀金,利用扫描电镜(FEI,Quta 200)观察多孔磷酸钙生物材料的孔隙结构和形貌。

2.3.3成分分析采用X射线衍射测定两种组织工程支架材料的相组成,测试条件采用X射线衍射仪(Philip,Xpert)对样品粉末进行分析,选择铜靶在35 mA、45 kV的测试条件[9]。

3结果

3.1磷酸钙多孔材料的孔隙率

多孔材料的孔率(又称孔隙率或孔隙度),是指多孔体中孔隙所占体积与多孔体总体积之比,一般以百分数来表示,该指标是多孔材料中的最基本的参数之一,也是决定多孔材料的其它性能的关键因素。多孔材料的孔隙包括贯通孔、半通孔和闭合孔3种,这3种孔率的总和就是总孔率[10]。

本研究所制备多孔磷酸钙陶瓷的孔隙率约为72%;多孔磷酸钙骨水泥的孔隙率约为67%.

3.2形貌观察

采用扫描电镜观察了多孔磷酸钙陶瓷和磷酸钙骨水泥的形貌,如图2所示。从图中可以观察到,在两种多孔支架材料大孔的孔壁上均有大量孔径在几个至数十微米的微孔,尤其是磷酸钙多孔陶瓷。

2.3成分分析

X射线衍射结果如图3所示。从图中可分析磷酸钙陶瓷中主要相成分为羟基磷灰石(HA),此外还含有少量的磷酸三钙((3 TCP)。磷酸钙骨水泥粉末主要为磷酸三钙,其中主要包括(3相的磷酸三钙(p TCP)和少量的P相磷酸三钙(p TCP)。磷酸钙粉相和液相混合固化后,主要成分为HA、p TCP 和(3 TCP,经过蒸馏水的浸泡后,其中的p TCP、p TCP的含量下降,尤其是(3 TCP的衍射峰基本消失,而HA的含量明显增加[11]。

磷酸钙骨水泥能够自行硬化并转化为羟基磷灰石的原理基于不同磷酸钙盐在水中的溶解度的差异。由于在pH 4. 2?11范围内,羟基磷灰石在水中的溶解度是最小的,因而在热力学上是最稳定的。其它磷酸钙盐在水中会向HA转化,因此,本实验制备的鱗酸钙骨水泥随着固化以及在蒸馏水中浸泡后,HA的含量明显增加,而磷酸钙骨水泥粉相中的a TCP等,溶解或转化成HA。虽然自然骨中无机相主要为HA,但也有少量的TCP,因此HA、a TCP和p TCP三种磷酸钙盐均具有优良的生物相容性,已成功地被应用于临床[12]。

通过体外培养细胞或在磷酸钙生物材料中添加一定的生物因子,如骨形态

发生蛋白(BMP),转移生长因子(TGF (3 )等,或者在生物材料体外培养细胞, 通过添加生长因子或细胞赋予生物材料诱导组织再生的能力,这种在体外构建

组织的方法被称为“组织工程”,是目前研究的方向[13]。根据ASTM标准其

定义为:“在体内和体外应用科学原理和方法构建组织工程医疗产品,用于医

学诊断和治疗。各种原理和技术是工程学和生物医学基本的实践和方法,例如:

制造传统医疗器械和生物制品的细胞、基因,或药物治疗,胚胎学或其他形式

的发育学和生物学,外科修复方法和技术等。组织工程也可用于生产非人体用

产品。”,根据ISO标准,其定义为:“指制造一类医疗产品的技术和工艺,

这类医疗产品中活组织或细胞应能修复、改善或再生受者细胞、组织和器官和/

或其结果和功能”。

组织工程的三大要素分别为:细胞、细胞生长因子和细胞载体材料。由于

分离的细胞自身不能形成组织,它们需要特殊的环境,通常包括细胞生长临时

的支架材料。这种三维支架材料常常模拟其自然对应物——体内的细胞外基质,

既起物理支架的作用,又是细胞在体外培养和后期植入的粘附物质。运用于骨

组织工程的支架材料主耍有无机材料和生物可吸收高分子材料或它们的复合物,

无机材料主要包括轻基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)、磷酸三

(Tricalcium phosphate, TCP)以及它们组成的双相磷酸材料等[14]。但如何制备模仿自然骨组织的孔隙结构,尤其是适合细胞长入的孔隙结构,包括适当的孔隙尺寸、以及孔隙的贯通性等,是当前骨组织工程研究的难点和热点。

贯穿式多孔结构有利于组织液的渗入,使组织液能够进入材料内部,材料与组织液接触面积增加,有利于材料的生物降解[15]。为了适应新生骨组织长入材料的耍求,微孔的最小孔径必须大于100m m,此时,骨细胞可以在孔内生长,有利丁?材料的血管彼此连通,以保证长入材料深部的组织有营养供给,

同时种植体可以起到支架作用[16]。

作者采用有机泡沫浸溃法和加入致孔剂的方法,制备出多孔磷酸钙陶瓷和磷酸钙骨水泥,通过控制有机泡沫的孔隙率和孔隙结构,以及致孔剂的加入量和尺寸,有效控制多孔磷酸钙陶瓷和骨水泥中的孔隙率和孔隙尺寸,并分别采用扫描电镜、X射线研究分析其表面形貌和孔隙结构,测定磷酸钙陶瓷和骨水泥的孔隙率,以及相成分,证实其有利于细胞和细胞生长因子在体外构建组织,是具有适合新骨长入的孔隙率、孔隙尺寸和结构的多孔磷酸钙组织工程支架材料。

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简析环保生物处理技术

环境生物技术是指将生物科学与工程技术应用于水、大气、土壤等环境污染治理、污染预防、生物修复、环境监测等。 广义上讲:凡是涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的工程技术。 狭义上讲:直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺或者能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。 生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、清洁可再生能源的开发、环境监测和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。 接下来我们具体来看看有哪些具体的环境生物技术和应用: 01 污水的生物净化我国的水污染十分严重,高浓度有机物废水的处理是我国水污染治理的重点难题。 污水中有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。 该部分主要包含:①活性污泥法;②生物膜法;③厌氧生物处理法;④自然生物处理法。 举例看,比如微生物高效菌能够将氰化物(氰化钾、氰氢酸、氰化亚铜等)分解成二氧化碳和氨;利用专门分解硫化物的微生物可以从废水中回收硫磺;利用能够降解石油烃的超级菌以清除油对水质的污染等。 还可以将大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥,用来分解和吸附废水中的有毒物质,污水净化后沉积的污泥中存在丰富的氮、磷、钾等元素,是很好的有机肥料。 02 固体废物的生物降解固体废物的生物降解在众多的处理方法中(如堆肥、焚烧、热处理等),生物处理具有成本低、运行费用低、操作简单、易管理等优点。城市垃圾的“生物反应堆”理论就是其中的一种,它与传统的卫生填埋相

多孔碳材料制备与应用

摘要 离子液体因为具有绿色环保、不易挥发、稳定性高以及结构设计性强等特点,最几年在合成碳材料中的应用引起了人们的广泛关注[1]。且因多孔碳材料质量轻,法及其相关表征。稳定性好,耐高温,耐酸碱,无毒性,吸附性好等优点而在多领域中被广泛应用。本文主要介绍的是以PEI(聚醚酰亚胺Polyetherimide)为原料制备离子液体前驱体并制得碳材料的方法。首先通过向原材料PEI中加入溴乙腈(BrCH2CN)制备离子液体前驱体,向得到的离子液体前驱体中加入二氰胺银[AgN(CN)2]进行阴离子交换反应,最后通过活化法得到多孔碳材料。这种方法的最大优点是有较高的碳产率。 关键词:离子液体、阴离子交换法、多孔碳材料

Abstract In recent years,the application of ionic liquid in the synthesis of carbon materials has aroused extensive attention because of its features, such as green, less volatile, high stability and structural design of characters. And because the porous carbon material with light weight, good stability, high temperature resistance, acid and alkali resistant, non-toxic and good adsorption, it has been used in many fields. This paper mainly introduces the PEI (Polyetherimide) prepared for ionic liquid precursors, methods of carbon materials and related characterization.First by PEI of raw materials to join bromoacetonitrile (BrCH2CN) of ionic liquid precursor preparation, obtained by ionic liquid precursor to join dicyanamide silver [AgN (CN) 2] by anion exchange reaction, the activation method of porous carbon materials.The greatest advantage of this method is that there is a high carbon yield. Keywords: Ionic liquid, anion exchange, porous carbon material.

国内生物基材料的现状及发展

国内生物基材料的现状及发展 姓名:吕远 班级:生工A1101 学号:2011018099 摘要:随着人们对气候变化和化石资源枯竭等问题的关注,低碳、环保,可持续的经济发展模式日益为世界各国政府所重视。将可再生的原料转化为生物高分子材料或者单体,进而开发各种产品,获得环境友好的功能性材料,能够降低碳排放,缓解石油危机,已经成为全球研究的热点领域。本文将对我国生物基材料的现状以及未来发展做出阐明。 生物基材料是指利用可再生生物质,包括农作物、树木和其它植物及其残体和内含物为原料,通过生物、化学以及物理等手段制造的一类新型材料。主要包括生物塑料、生物基平台化合物、生物质功能高分子材料、功能糖产品、木基工程材料等产品,具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源,开发环境友好和可循环利用的生物基材料,最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料,是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来,生物基材料受到发达国家广泛重视,呈现快速发展的势头,以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生

物基大宗精细化学品快速增加,产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发,推动了全球生物基材料的商业化进程。对于一异戊二烯来说,因其可生产轮胎,在工业发展上十分重要。目前,美国丹尼斯克公司与固特异公司正在合作开辟生物基异戊二烯工艺路线,以部门替换石油(petro)基橡胶和苯乙烯基弹性体工艺。生物基异戊二烯可以出产轮胎用的合成橡胶和其他弹性体,可使轮胎产业更少地依靠石油衍生物产物。同样,另一种生物基材料丁二醇也已获得大量工业化生产。 目前,我国生物基材料产业科技取得了显著的成效,形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起,木塑制品年产销量已超过20万吨,并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品,正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展。与国际先进水平相比,在产品性能、制造成本、关键技术、技术集成与产业化规模等方面还存在差距,必须加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术,促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范,构建生物基材料研发平台,提升生物基材料企业科技创新能力,实现化石资源的有效替代,为生物基材料产业培育提供科技支撑。

多孔碳材料制备与应用之欧阳家百创编

摘要 欧阳家百(2021.03.07) 离子液体因为具有绿色环保、不易挥发、稳定性高以及结构设计性强等特点,最几年在合成碳材料中的应用引起了人们的广泛关注[1]。且因多孔碳材料质量轻,法及其相关表征。稳定性好,耐高温,耐酸碱,无毒性,吸附性好等优点而在多领域中被广泛应用。本文主要介绍的是以PEI(聚醚酰亚胺Polyetherimide)为原料制备离子液体前驱体并制得碳材料的方法。首先通过向原材料PEI 中加入溴乙腈(BrCH2CN)制备离子液体前驱体,向得到的离子液体前驱体中加入二氰胺银[AgN(CN)2]进行阴离子交换反应,最后通过活化法得到多孔碳材料。这种方法的最大优点是有较高的碳产率。 关键词:离子液体、阴离子交换法、多孔碳材料 Abstract In recent years,the application of ionic liquid in the synthesis of carbon materials has aroused extensive attention because of its features, such as green, less volatile, high stability and structural design of characters. And because the porous carbon material with light weight, good stability, high temperature resistance, acid and alkali resistant, non-toxic and good adsorption, it has been used in many fields. This

有机废气生物处理技术

1生物法的概念 生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的,生物净化实质上是一种氧化分解过程:附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分,转化为简单的无机物(CO2、H20)或细胞组成物质。 与废水生物处理过程的最大区别在于:废气中的有机物质首先要经过由气相到液相(或固体表面液膜)的传质过程,然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下,进一步扩散至介质周围的生物膜,进而被其中的微生物捕捉吸收;在此条件下,进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解,产生的代谢物一部分溶入液相,一部分作为细胞物质或细胞代谢能源,还有一部分,(如CO2)则析出到空气中,废气中的有机物通过上述过程不断减少,从而被净化。 2生物法处理有机废气机理 对于生化法处理废气的机理研究尽管已做了不少的工作,当至今仍没有统一理论。目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者,依据传统的双模理论提出额生物膜理论。另外一种是PEDERSEN、孙佩石等根据吸附理论提出的吸附-生物膜理论所为生物膜及是由微生物群体在固体载体表面构成的粘性膜结构。润湿环境下,微生物以废气中有机物为能源,将其氧化分解过程中,得以生长、繁殖并形成具有一定厚度的膜。这种生物膜尤其在处理浓度或生物可降解性强的废气时,

更显示了优越性。 3生物法的工艺特点 由于微生物对各种污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物而降解、转化、因此,与传统的废气处理技术相比,生物处理技术具有效果好、投资及运行费用低,安全性好,无二次污染,易于管理等优点。同时,由于废气生物处理系手机的再生可直接通过吸收剂中微生物的作用来实现,而不需要先理化吸收和吸附那样的专门设备,从而简化了工艺流程和工业设备,降低运行操作费用,所以,生物处理技术已逐渐成为世界研究的热点课题之一。 4主要工艺及对比 4.1生物过滤床 生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料(如泥炭、土壤、活性炭等物质)的净化装置。挂生物膜前,在过滤床中渗入PH缓冲剂和N、P、K等营养元素(如NH4NO3和K2HPO3),当具有一定温度的废气进入生物滤床,通过约0.5-1m厚的生物活性填料层时,滤料中的微生物(主要是细菌、放线菌、原生动物、藻类等)即可通过接触而捕获废气中的哟机务并将其作为自身生长的碳源。因此,废气通过生物过滤床后即可被净化,而滤料层中的微生物在生化降解污染物的过程中不断生长繁殖,从而使生物滤池的操作得以持续进行,滤料使用一年后一半呈酸性,要定期进行维护和保养。 生物过滤床中的水只是滞留在微生物膜的表面和内层中,没有形

金属多孔材料的制备及应用_于永亮

金属多孔材料的制备及应用 于永亮,张德金,袁勇,刘增林 (粉末冶金有限公司) 摘要:在归纳分析目前国内外各种制备多孔材料新技术的基础上,阐述了多孔材料在过滤、电极材料、催化载体、消音材料、生物和装饰材料方面应用及未来发展前景。 关键词:多孔材料功能结构制备方法金属加工 0前言 多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。由于多孔材料具有相对密度低、比强度高、比表面积大、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点,其应用范围远远超过单一功能的材料。近年来金属多孔材料的开发和应用日益受到人们的关注。目前,金属多孔材料已经在冶金、石油、化工、纺织、医药、酿造等国民经济部门以及国防军事等部门得到了广泛的应用。从20世纪中叶开始,世界科技较发达国家竞相投入到多孔金属材料的研究与开发之中,并相继研发了各种不同的制备工艺。 1金属多孔材料的制备工艺 1.1粉末冶金(PM)法[1] 该方法的原理是将一种或多种金属粉末按一定的配比混合均匀后,在一定的压力下压制成粉末压坯。将成形坯在烧结炉中进行烧结,制得具有一定孔隙度的多孔金属材料。或不经过成形压制,直接将粉末松装于模具内进行无压烧结,即粉末松装烧结法。 1.2纤维烧结法[2] 纤维烧结法与粉末冶金法基本类似。用金属纤维代替金属粉末颗粒,选取一定几何分布的金属纤维混合均匀,分布成纤维毡,随后在惰性气氛或还原性气氛保护的条件下烧结制备金属纤维材料。该法制备的金属多孔材料孔隙度可在很大范围内调整。 作者简介:于永亮(1981-),男,2006年7月毕业于中南大学粉末冶金专业。现为莱钢粉末冶金有限公司技术科助理工程师,主要从事生产技术及质量管理工作。1.3发泡法[3] 1)直接吹气法。对于制备泡沫金属,直接吹气法是一种简便、快速且低耗能的方法。 2)金属氢化物分解发泡法。这种方法是在熔融的金属液中加入发泡剂(金属氢化物粉末),氢化物被加热后分解出H2,并且发生体积膨胀,使得液体金属发泡,冷却后得到泡沫金属材料。 3)粉末发泡法。该方法的基本工艺是将金属与发泡剂按一定的比例混合均匀,然后在一定的压力下压制成形。将成形坯经过进一步加工,如轧制、模锻等,使之成为半成品,然后将半成品放入一定的钢模中加热,使得发泡剂分解放出气体发泡,最后得到多孔泡沫金属材料。 1.4自蔓延合成法[4] 自蔓延高温合成法是一种利用原材料组分之间化学反应的强烈放热,在维持自身反应继续进行的同时产生大量孔隙的材料合成方法。该方法放热反应可迅速扩展(即自蔓延),在极短时间内即可完成全部燃烧反应。同时因为反应时的温度高,故容易得到高纯度材料。这种方法主要是依靠反应过程中产生的液体和气体的运动而得到多孔结构,因此其孔隙大多是相互连通的,采用这种方法制备的多孔材料孔隙度可达到60%以上。然而,由于在自蔓延高温合成过程中,其热量释放和反应过程过于剧烈,容易导致材料的变形和开裂,同时不利于材料的孔结构控制和近净成形。 1.5铸造法[5] 1)熔模铸造法。熔模铸造法是先将已经发泡的塑料填入一定几何形状的容器内,在其周围倒入液态耐火材料,在耐火材料硬化后,升温加热使发泡塑料气化,此时模具就具有原发泡塑料的形状,将液态金属浇注到模具内,在冷却后把耐火材料与 36 莱钢科技2011年6月

多孔金属材料的制备及应用_杨雪娟

多孔金属材料的制备及应用 杨雪娟,刘 颖,李 梦,涂铭旌 (四川大学材料科学与工程学院,成都610065) 摘要 根据制备过程中金属的状态,从液相法、固相法、金属沉积法三方面介绍了多孔金属材料的制备工艺。液态金属的发泡可以通过直接吹气法发泡法、金属氢化物分解发泡法来实现;固态金属可以通过粉末冶金法、粉末发泡法、金属空心球法和金属粉末纤维烧结法来实现;与前两种不同的是,金属沉积法是采用化学或物理的方法来实现的。最后,讨论了多孔金属材料在结构材料和功能材料两方面的应用。 关键词 多孔金属材料 制备工艺 应用   Preparation and Application of the Porous Metal Material YANG Xuejuan,LIU Ying,LI M eng,TU M ingjing (Schoo l of M aterials Scie nce&Engineering,Sichuan U niver sity,Chengdu610065) A bstract I n this pape r,prepara tion and applicatio n of the po ro us metal ma te rials are intr oduced acco rding to the state of the metal in the process———so lid,liquid,gaseous o r ionized state.Liquid metal can be fo rmed directly by in-jecting g as o r gas-releasing blow ing ag ent.Solid metal can be for med by various methods,including metal pow de r slurry foaming,o r ex trusion and sintering o f polymer/pow der mixtures.Diffe rently,metal-depo sitio n can be realized by chemic or phy sical methods.Finally,the structural and functional applicatio ns of po ro us metal materials are presented a s well. Key words po rous metal material,preparation,applicatio n   在材料科学研究中,永不改变的话题是探索新材料。人们注意到许多天然材料因其多孔的结构而具备优良的性能,因此,人们发展出了各种人造多孔材料。作为材料科学研究中较年轻的一员,多孔材料迅速成为近年来国际科学界关注的热点之一。 多孔材料可分为金属和非金属两大类,也可细分为多孔陶瓷材料、高分子多孔材料和多孔金属材料3种不同的类型。多孔金属材料又称为泡沫金属,作为结构材料,它具有密度小、孔隙率高、比表面积大等特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种性能。而且,多孔金属材料往往兼有结构材料和功能材料的双重作用,是一类性能优异的多用途材料。目前,多孔金属材料已经在冶金、石油、化工、纺织、医药、酿造等国民经济部门以及国防军事等部门得到了广泛的应用。多孔金属材料作为多孔材料的重要组成部分,在材料学领域具有不可取代的地位。 从20世纪中叶开始,世界各国竞相投入到多孔金属材料的研究与开发之中,并相继提出了各种不同的制备工艺[1]。根据制备过程中金属所处的状态可以将这些制备方法划分为以下几种:(1)液相法,(2)气相法,(3)金属沉积法。 1 液相法 1.1 直接发泡法 早在19世纪六七十年代,以直接发泡法制备多孔金属就已经获得了成功。相关实验主要集中在A l、M g、Zn等低熔点金属及其合金的闭孔金属材料的制备方面。经过研究者多年的实验和研究,直接发泡法制备多孔金属材料的工艺日渐成熟,目前已广泛应用于工业生产领域。直接发泡法包括两类不同的工艺: (1)直接吹气法发泡法;(2)金属氢化物分解发泡法。 (1)直接吹气法发泡法 对于制备泡沫金属,直接吹气法是一种简便、快速且低耗能的金属发泡方法。该方法的工艺是首先向金属液中加入SiC、A l2O3等以提高金属液的粘度,然后使用特制的旋转喷头向熔体中吹入气体(如空气、氩气、氮气)[2]。该法制备泡沫金属的工艺流程如图1所示。 图1 直接吹气法发泡法制备泡沫金属材料的流程图[4] Fig.1 Direct foaming of m elts with blowing agents[4] 该方法主要应用于泡沫铝的生产中。用这种工艺来生产泡沫铝,首先应在熔融铝液中加入一种高熔点材料的细小颗粒,这种难熔颗粒在铝液中既可以增加铝液粘度,又可以在气体和金属的界面上形成一层表面活性剂,从而保证气体能稳定地滞留在铝液中,并在凝固过程中不会导致泡沫塌陷。尽管有多种符合应用条件的难熔材料,但在实际生产中常选用碳化硅作为增加铝液粘度的增粘剂。在这一过程中,碳化硅可与铝液反应形成碳硅铝的合成物,并使铝液保持在相对较低的搅拌温度[3]。  杨雪娟:1983年生,硕士研究生 E-mail:ya ng xuejuan@tom.co m

多孔材料的制备及表征1

多孔材料合成及表征
多孔材料合成及表征
(Porous Materials: Synthesis and Characterization)
——概述
肖强
Applied Catalysis, Institute of Physical Chemistry

催化与多孔材料
催化
——催化剂和反应物均为气相或液相 均相催化 ——催化剂为固态物质,反应物是气态或液态 非均(多)相催化 酶催化
非均(多)相催化剂(载体)
沸石分子筛 活性炭 多孔Al2O3 多孔硅胶 非均相相催化剂绝大多数是多孔材料或以多孔材料为载体制备的
2

多相催化与吸附
H2
多相催化过程
吸附 活化 过渡态 脱附 产物
Ni Ni
H
H
Ni
Ni
Ni
凡气固多相催化反应,都包含吸附步骤。在反应过程中,至 少有一种反应物参与吸附过程。多相催化反应的机理与吸附 的机理不可分割。
吸附现象(adsorption) 多孔材料
3

多孔材料(porous materials)
sponge
foam
sand
filter paper
zeolites
mesoporous materials
macroporous materials
4

多孔材料特点
多孔性(porosity)
孔径可以从微孔到大孔
高比表面积(high specific surface area)
比表面积可高达2000 m2/g, MOF可达6000 m2/g!!
高吸附容量(high adsorption capability) 闭合孔 材料性质的多样性(versatile)
无机材料 有机-无机杂化材料 (metal-organic frameworks, MOFs) 有机高分子材料 ……
5
可接近孔

高效生物处理技术

高效生物处理技术作为有机废水二级处理的重要手段,广泛应用在工业废水处理和生活污水处理工艺中。随着研究的深入和新工艺、新技术的不断引入,废水生物处理的发展方向也逐渐明朗。江苏瑞达科技致力于为客户提供从清洁化生产、“三废”治理、资源综合利用等方面的项目规划,提供系统、实用的解决方案。江苏瑞达科技给大家介绍一下高效生物处理技术。 高效生物处理技术主要是利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法,分需氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。好氧处理包括:稳定塘(氧化塘),土地处理,生物滤池,生物转盘,氧化沟工艺,活性污泥工艺等。厌氧处理包括:UASB、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床,以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器等。 在同一反应器中复合好氧和厌氧生化过程,并使微生物的悬浮生长和附着生长相结合,

可维持反应器内微生物的多样性,提高生物处理法去除有机污染物的效率。 开发具有高密度生物群、高传质速度的生物反应器,比如深井曝气法等,与传统工艺相比有机负荷可增加到几十倍,提高了设备处理有机物的负荷能力。 发展各种耐水量、水质、毒物、酸碱冲击能力强的工艺,提高出水水质的稳定性,比如AB工艺、SBR 工艺和固定化微生物法等,都在耐冲击负荷能力方面有大的改进。 开发生物处理的细菌系列,对不同污染物寻求高效特性菌,在组合工艺中每一阶段培植特征菌,尽可能提高设备中主体单元的菌浓度,是实施生物处理法的关键所在。 与物理化学方法相结合发展多元组合工艺,比如活性炭生物膜法、生物絮凝法、A/O 工艺和活性生物滤池等,在去除难降解物质和生物脱氮方面都有比较理想的效果。 设备发展的新理念主要体现在传统设备的改进、新材料的应用、设备的集成化和自动控制技术的提高等方面,新设备在结构上有很多的突破,在关键的部件上应用了许多新材料,并且各类设备在自动控制技术方面具有极大的提高,在新型设备中应用各种流量计、浓度计、粒度测量仪和各种传感器,使设备成为动态仪器化处理装置,大大提高了设备的自动化程度和工作效率。在许多关键设备上以小型高效设备取代传统大型设备,还使微生物处理、加药混合化学处理、凝聚与沉降、浓缩和过滤成为一体,用小巧紧凑的模块式组合设备取代传统设备用于水处理中。 由于生物处理工艺的内容和范围很广,而且发展也很迅速,国内外许多行业开发出生物处理工艺新技术和新产品,尤其是研究开发了对高浓度有机废水、生物难降解物质、氮磷营养物质等能够实现有效去除的新工艺和新方法,是当今废水处理领域的热点。生物处理技术因其独特的优点,将在今后进一步得以充实和完善。

多孔金属材料的制备方法及应用研究

多孔金属材料的制备方法及应用研究 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 多孔金属材料是金属基体与孔隙共同组成的复合材料,也是一种新型的集结构和功能于一体的材料,因其具有独特的性质而备受广大科研工作者的热切关注. 它不仅比重低、强度高,而且具有消音、减振、耐热、渗透等诸多良好的性能,因而在化工、建筑、国防、医学、环保等领域有广泛的应用. 从多孔金属材料的性质考虑,多孔金属既承接了金属方面的性能,又具有多孔材料方面的性能. 作为金属材料,相比玻璃、陶瓷、塑料等非金属,它具有耐高温、良好的导电导热性、高强度,易加工成型的特点; 作为多孔材料,它比致密金属有诸多良好的性能,如轻质、比表面积大、吸能好等. 根据金属的状态和孔隙形成的来源,逐渐产生了许多制备多孔金属材料的工艺,有些在原有的工艺条件下进行了优化和创新,并取得了一定的成效. 1 多孔金属材料的制备方法 从多孔金属材料的定义上讲,它是多孔和金属两个词的统一体,这给科研工作者提供了制备多孔金属

的着手点,从而衍生出一系列制备多孔金属的工艺,包括材料的选择、孔隙结构的来源、设备调整、工艺参数的确定等方面. 金属的状态可以分为液态、固态、气态和离子态,而气孔的产生通常是以直接和间接的方式,两者相结合从而产生了不同的制备工艺. 传统上可分为铸造法、金属烧结法、沉积法等. 1. 1 铸造法 铸造法分为熔融金属发泡法、渗流铸造法和熔模铸造法等. 1. 1. 1 熔融金属发泡法 熔融金属发泡法包括气体发泡法和固体发泡法. 此方法的关键措施是选择合适的增粘剂,控制金属粘度和搅拌速度,以优化气泡均匀性和样品孔结构控制的程度. 此法主要用于制备泡沫铝、泡沫镁、泡沫锌等低熔点泡沫金属. 对于熔融金属发泡法,当前研究较多的是泡沫铝. 李言祥对泡沫铝的制备工艺、泡沫结构特点及气孔率方面进行了深入的实验研究; 于利民等人根据采用此法生产泡沫铝在国内外泡沫金属的发展形势,总结并探讨了其制备工艺及优缺点. 1) 气体发泡法 气体发泡法指的是向金属熔体的底部直接吹入气体的方法. 为增加金属熔体的粘度,需要加入高熔点

多孔碳材料的制备与应用

多孔碳材料的制备与应用 摘要:多孔碳材料不仅具有碳材料化学稳定高、导电性好等优点,由于多孔结构的引入,还具有比表而积高、孔道结构丰富、孔径可调等特点,在催化、吸附和电化学储能等方而都得到了广泛的应用。本文综述了微孔、介孔、大孔及多级孔碳等多孔碳材料的最新研究进展,重点介绍了多孔碳孔道结构的调控,并对多孔碳材料的应用进行了展望。 关键词:多孔碳;模板合成;活化合成;有序孔道 Abstract: Porous carbon with large specific surface area,tunable porous structure,high stability and goodelectron conductivity,has attracted considerable attention due to its promising applications in the fields of catalyst,catalyst support,absorption and electrochemical energy storage.This manuscript reviews recent development in thefabrication of microporous carbon,mesoporous carbon,macroporous carbon and hierarchically porous carbon withboth ordered and disordered porous structures.The so-called soft- and hard-template methods are efficient in tuningthe porous structures and morphologies of carbon materials.The potential applications of porous carbon materialsare also highlighted in this review. Key words porous carbon:template synthesis; activation preparation; ordered porous channels

多孔材料的制备

多孔材料的制备 摘要:本文主要介绍利用模板法制备多孔材料。 关键词:多孔材料;模板 按照国际纯粹与应用化学协会(iupac)的定义,多孔材料可分为微孔材料、介孔材料和大孔材料[1]。 多孔材料的制备方法有模板法、微乳法及腐蚀法等。目前对于模板法的认识存在两个层次,即“狭义模板法”和“广义模板法”。“狭义模板法”是将具有特定空间结构和基团的物质—“模板”引入到基材中,然后将模板除去来制备具有“模板识别部位”的基材的一种手段;而“广义模板法”是通过“模板”与基质物质的相互作用而构筑具有“模板信息”基材的制备手段[2]。 模板技术可分为阴模技术和阳模技术。阴模技术是指在模板内部的微小空间(受限空间)内进行材料制备,阳模技术系利用具有规整均一外形的模板,通过前驱物种的堆砌、组装、定形,以及脱模处理来制备具规整孔结构的材料。 在模板法中模板剂的类型决定了所得孔的形貌,不同的模板剂作用的方式、机理差别都很大。模板剂主要包括:表面活性剂模板、嵌段共聚物模板、乳液模板、非表面活性剂有机小分子模板、细菌模板、胶晶模板等。 一、表面活性剂模板 表面活性剂是一种双功能的分子,包含亲溶剂(亲液)的端基和憎溶剂(憎液)的尾基(例如它们都是两性分子)。由于它们具有

两性性质,表面活性剂能够组合成高分子的排列。 人们可以通过表面活性剂在溶液中的浓度以及控制在合成过程 中的反应条件来调节孔的几何尺寸。依据表面活性剂端基的化学性能和电荷,可以将表面活性剂划分为:①阴离子型―表面活性剂亲水基团带有一个负电荷。例如硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐和羧酸等; ②阳离子型―表面活性剂憎水基团带有正电荷;③非离子型―表面活性剂亲水基团及憎水基团均不带电荷。如聚合物(乙氧基氧化物);④两性表面活性剂,但很少有关于它们应用的报道。 二、嵌段共聚物模板 含亲水基和疏水基的嵌段共聚物作为模板剂,可明显提高多孔材料的水热稳定性,且可以有效地调控多孔材料的结构与性能。这类模板剂主要是聚烷氧类嵌段共聚物,如聚环氧乙烯醚―聚环氧丙烯醚―聚环氧乙烯醚(epe)。利用这类模板剂合成出的氧化硅分子筛不但孔径可调,而且材料的形态也可控制,如可形成纤维状、面包圈状、香肠状和球形介孔材料。此外,新开发的嵌段共聚多肽模板剂能模仿自然界的硅蛋白。在中性溶液(ph=7)及室温条件下,能使硅酸乙酯(teos)经水解、缩合反应后形成特定形态的氧化硅。这种方法首次突破了硅酸乙酯水解需要催化剂、酸或碱性条件下水解的局限,能在自然界的温和条件下形成氧化硅特定的结构,使仿生矿化越来越接近自然界中的生物模拟过程。 三、乳液模板 乳液模板法具有形式多样、适应性强、实施方便且多孔材料孔径

生物强化处理技术介绍及应用实例

生物强化技术处理石油生物强化技术处理石油化工化工化工废碱液废碱液 和高浓度废水 技术技术与应用与应用与应用介绍介绍 北京中盛泓源环境科技开发有限公司

目录 1. 公司简介 (1) 2. 生物强化技术原理 (1) 3. 技术特点 (2) 4. 应用领域 (3) 5. 生物强化技术处理应用业绩介绍 (3) 6. 生物强化技术的处理成本 (7)

1.公司简介 北京中盛泓源环境科技开发有限公司是注册于北京中关村科技园区的高新技术企业,前身是隶属于中国集装箱控股集团公司的北京中集泓源环保科技开发有限公司,公司以技术为先导,与韩国SK公司等国际知名企业合作,在石油、化工、制药等领域提供污水处理、有机废气治理等技术服务工作。 2.生物强化技术原理 利用经过筛选后的特效微生物菌群、配合特定的工艺参数和维持生物活性的生物催化剂,快速、经济地处理传统的活性污泥法无法处理的高浓度、含毒性废水的全新概念的生物前处理工艺。 生物强化处理工艺的流程和普通的活性污泥处理工艺在表现形式上基本相同。 生物强化处理工艺与传统生物处理工艺的不同之处在于使用了特效微生物菌群和维持菌群活性的生物催化剂,以及与传统工艺不同的工艺设计参数。 使用生物强化技术处理炼油碱渣和高浓度有机废液可以使大大缩短处理工艺流程和工程投资,该技术在常温、常压条件下实施,避免了焚烧法、催化氧化法等存在的潜在的危险因素,不但在投资和运行费用上具有绝对优势,而且是真正意义上的环保处理技术,没有转移污染物,不会带来二次污染。该技术区别于传统的高效生物菌种需

要反复投加、成本昂贵等特点,它是一次性植入特效微生物,无需重复投加,降低了废水处理成本。可以广泛应用在石化、染料、农药等高浓度废水处理中,处理负荷是普通生物处理工艺的10倍以上。可以处理普通生物法不能处理的有毒废水和高浓度废水,对废水中的污染物浓度、pH、含盐量等指标的变化有很强的适应能力。该技术比传统生物处理系统的启动时间大大缩短,在植入特效微生物2~3天后即可以实现正常运行,与传统启动时间1~2个月相比,为企业的正常生产赢得了时间,同时可以改善污泥沉淀性能,抑制污泥膨胀,增强系统抗冲击负荷的能力,提高废水处理系统运行的稳定性。 3.技术特点 (1)对污染物进行彻底的生物降解,没有污染物转移和二次污染; (2)结合传统活性污泥法,BAT系统流程短、投资低; (3)特殊的选育技术,保证均群不退化,使用过程中不需要反复投加,降低了运行成本; (4)独特的运行参数设计,使得系统处理负荷是传统方式的10倍以上,实现了处理高效性; (5)拥有自主知识产权的微生物强化技术,保证了微生物在高浓度、高盐分的恶劣环境下的活性,使生物法处理高浓度、毒性工业污水成为可能; (6)系统启动周期短,具有创新性的调试方法使得系统启动时间是传统方法的十分之一;

生物基材料需求明年翻四番

特别关注 【生物基材料需求明年翻四番】 《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》(下称《规划》) 将生物育种工程列为新兴战略之一,要求到2015年,突破一批分 子育种关键技术和装备,具有自主知识产权的主要农作物和畜禽 新品种市场占有率明显提高。据统计,2010~2011年,转基因农 作物种业销售额为156.85亿美元,占种子市场总量45.5%,增长 率达21.9%。而同期非转基因农作物种业销售增长率仅为4.8%。 另一个重点工程——生物基材料工程则提出,到2015年,突 破一批生物基材料开发和产业化技术,与化石原料相比具有竞争 力的一批生物基材料实现规模化增产。据Freedonia集团去年发布 的一份报告称,生物塑料需求正在迅速增长中。该报告预测说, 到2013年全球对生物塑料的需求有望增加四倍。 生物育种工程:关键技术和装备有待集中突破 目前越来越多的国家已将推进生物育种作为转变农业发展方 式、实现传统产业升级、培育新的经济增长点的国家战略和重要 举措,农业结构、产业布局、耕作制度、生产经营体系等正在发 生一系列变革。自《种子法》实施及中国加入WTO以来,中国 种业进入快速发展阶段,市场容量迅速扩张,种业产值由2000 年的250亿元增加到2008年的550亿元。随着种业市场化、产业 化进程的推进,未来市场容量有望达到900亿元。生物育种的优 势逐渐显现,未来我国的生物育种产业任重道远。 农业产业链前端受益 农业在我国占重要地位,中国以不足世界10%的耕地养活了 多于世界20%的人口。然而我国农业科研的投资、农业生产效益 率相比发达国家差距还很大,目前的生产方式、发展方式还是属 粗放型,对生物多样性、生态环境、自然资源都有一定危害。 在这样的背景下,农业产业不断被管理层提上日程。作为“十 二五”战略新兴产业之一的生物产业就对生物农业产业做出了明 确的规划,其中特别指出要对生物育种技术的研发和产业化逐步 推进。而之前“破题”的生物育种重大项目就着力于增强生物育 种能力、推动主要作物、畜禽水产品种丰富等,为农业产业明确 了重要的发展方向,研究、拥有杂交、基因技术的上市公司能够

生物基材料产业科技发展

生物基材料产业科技发展“十二五”专项规划 科学技术部 二〇一二年五月

目录 一、形势与需求 ......................... 错误!未定义书签。 二、总体思路与发展目标.................. 错误!未定义书签。(一)总体思路 ......................... 错误!未定义书签。(二)发展目标 ......................... 错误!未定义书签。 三、主要任务 ........................... 错误!未定义书签。(一)生物基材料高值化的基础研究........ 错误!未定义书签。(二)生物基材料制造关键技术与产品...... 错误!未定义书签。(三)生物质定向重组及生物基化学品制造.. 错误!未定义书签。(四)木质复合材料制造关键技术研究...... 错误!未定义书签。(五)生物基功能高分子材料先进设计...... 错误!未定义书签。(六)生物质基高性能树脂制备共性技术研究与示范错误!未定义书签。 四、政策与保障措施 ..................... 错误!未定义书签。(一)完善组织管理,加强政策保障........ 错误!未定义书签。(二)构建创新平台,提升创新能力........ 错误!未定义书签。(三)加强人才培养,培育创新团队........ 错误!未定义书签。(四)扩大国际合作,提高国际影响........ 错误!未定义书签。

该规划以《国家中长期科技发展规划纲要》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《“十二五”农业与农村科技发展规划》为依据,以高值化综合利用生物质资源制造替代化石资源的生物基化学品和生物基材料为重点,提出生物基材料产业“十二五”科技发展的总体思路、发展目标和主要任务。 一、形势与需求 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源,开发环境友好和可循环利用的生物基材料,最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料,是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来,生物基材料受到发达国家广泛重视,呈现快速发展的势头,以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生物基大宗精细化学品快速增加,产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、帝人化成、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发,推动了全球生物基材料的商业化进程。 “十一五”期间,我国生物基材料产业科技取得了显着的成效,形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起,木塑制品年产销量已超过20万吨,并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品,正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利

多孔碳材料最近研究进展

多孔碳材料最近研究进展 1、碳源/方法 [1]Gao等人利用海苔为生物质原料,在500℃下碳化,之后利用铝酸钠作为活化剂,在500-900℃下反应,最后盐酸和水洗得到了孔径分布集中在1nm和2nm的微孔-介孔碳材料,该材料BET比表面积和孔体积分别为1374.3m2/g和1.150cm3/g。以酸性大红作为吸附质,对合成介孔碳进行吸附研究,根据朗格缪尔模型,介孔碳对酸性大红的饱和吸附量达1000mg/g。(Yuan Gao, et al. Chemical Engineering Journal,274(2015)76-83) [2] Akshay Jain等人以洋姜杆作为生物质原料,利用ZnCl2活化法,制备碳材料,在制备过程中加入H2O2,H2O的加入能够使得材料介孔性增强,并通过调节ZnCl2和H2O2的添加比例,得到了孔径集中在20-50nm 的双介孔活性炭,该碳材料对水中罗丹明B的饱和吸附量达714mg/g。(Akshay Jain, et al. Chemical Engineering Journal,2015,273:622-629) [3]Yang等人利用柠檬酸钙在高温700-1000℃下,分解生成碳酸钙、氧化钙和具有介孔结构的碳材料。把钙溶解在盐酸中形成可回收的氯化钙溶液,该溶液先与氢氧化钠反应,然后加入柠檬酸形成可回收的柠檬酸钙,从而实现钙模板的回收利用。该方法在得到性能较好的介孔碳材料时,避免了二氧化硅等模板脱除造成的化学资源浪费和可能带来的严重环境问题,是一种合成介孔碳材料的绿色新方法。(Yang J, et al. Microporous Mesoprous Mater.,2014,183(1):91-98)

金属多孔材料压缩行为的评述

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金属多孔材料压缩行为的评述 作者:乔吉超, 奚正平, 汤慧萍, 王建永, 朱纪磊, Qiao Jichao, Xi Zhengping, Tang Huiping, Wang Jianyong, Zhu Jilei 作者单位:乔吉超,Qiao Jichao(西北工业大学,陕西,西安,710072;西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,陕西,西安,710016), 奚正平,汤慧萍,王建永,朱纪磊,Xi Zhengping,Tang Huiping,Wang Jianyong,Zhu Jilei(西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,陕 西,西安,710016) 刊名: 稀有金属材料与工程 英文刊名:RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING 年,卷(期):2010,39(3) 被引用次数:0次 参考文献(52条) 1.Nakajima H查看详情 2007 2.Gibson L J.Ashby M F Cellular Solid:Structure and Properties 1997 3.Ashby M F Metal Foams:A Design Guide 2000 4.Banhart J查看详情 2001 5.Evans A G查看详情 1999 6.Sypeck D J查看详情 2002(4) 7.Neubert V查看详情 2007 8.Neville B P查看详情 2008 9.Gülsoy H (o)zkan查看详情 2008 10.Zhou Z Y查看详情 2002 11.Shirizly A查看详情 1999 12.Cao Xiaoqing查看详情 2006 13.Wang Zhihu查看详情 2006 14.Yu Sirong查看详情 2008 15.Romero PA查看详情 2008 16.Amsterdam E查看详情 2008 17.Dawson M A查看详情 2007 18.Okumura D查看详情 2008 19.Liu Jiaan查看详情 2008 20.Liu Jiaan查看详情 2008 21.Jeon I查看详情 2005 22.Mukai T查看详情 2006 23.Kitazono K查看详情 2007 24.Aly M S查看详情 2007 25.Tan P J查看详情 2005 26.Mondal D P查看详情 2007 27.Peroni L查看详情 2008 28.Papadopoulos D P查看详情 2004

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