环境与材料科学技术的前沿进展刘艳艳武汉理工大学资源与环境工程

酸化处理对纳米碳纤维及其复合材料性能的影响
梅启林;袁露;王继辉;黄志雄
【期刊名称】《玻璃钢/复合材料》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】本文采用浓酸(浓硫酸/浓硝酸)氧化法对纳米碳纤维进行表面处理,在水热和超声分散条件下,制备纳米碳纤维/环氧树脂复合材料.X射线光电子能谱分析表明,酸化处理在纳米碳纤维表面引入了羟基和羧基等能参与环氧树脂固化反应的官能团.流变试验结果表明,酸化处理在一定程度上提高了复合材料流体的流动性.断裂韧性测试结果和扫描电子显微镜(SEM)分析也显示了酸化处理能有效改善纤维与树脂的界面结合状况,提高复合材料的断裂韧性.
【总页数】5页(P23-27)
【作者】梅启林;袁露;王继辉;黄志雄
【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TB383;TB332
【相关文献】
1.基体预处理对石墨毡上纳米碳纤维生长量的影响 [J], 李亭;李平;吴杰;余希立;戴迎春
2.气相氧化处理对纳米碳纤维载体及其负载钌催化剂性质的影响 [J], 陈宏;周静红;赵龙;隋志军;周兴贵
3.纳米碳纤维掺杂量与取向对纳米碳纤维/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料介电性能的影响 [J], 郑丽娜;郝春成
4.热处理温度对苎麻纤维增强酚醛树脂复合材料性能影响 [J], 段成名; 袁娇; 费又庆
5.热处理温度对高导热3D C/C复合材料性能的影响 [J], 阮家苗;李红;姚彧敏;杨敏;任慕苏;孙晋良
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香港理工大学史文中教授做客武汉理工大讲坛3月24日，香港理工大学地球资讯科技研究中心主任、国际摄影测量与遥感学会第二专业委员会主席史文中教授做客武汉理工大讲坛。

资源与环境工程学院院长张一敏教授、学院党委书记黄百成教授、副院长李晔教授、袁艳斌教授出席了报告会。

地理信息系统等相关专业老师和学生听取了报告。

报告会于9：30开始，历时2个小时，整个会场座无虚席，气氛活跃热烈。

报告会由副院长袁艳斌主持，张一敏院长致欢迎词并介绍史文中教授的研究方向和成果。

接着，史教授作了《地理空间信息科学的发展趋势和应用》的学术报告。

报告阐述了地理空间信息在理论和技术方面的关键科学问题、发展趋势和新的应用领域，并介绍了香港理工大学在该领域的研究成果，讲座中即有科学理论的延伸与扩展，又有应用实例的介绍与分析。

报告内容基础性与前瞻性相结合，图文并茂，深入浅出，为广大师生带来了地理信息科学的新思想、新理论和新方向。

同时，史教授对该校地理资讯学理学硕士的招生与培养做了专题介绍。

最后，史教授对同学们感兴趣的问题进行了细致翔实的解答。

会后，张院长、黄书记等学院领导与史教授就学科发展、科研合作与人才培养等方面进行了实质性的交流，并达成进一步合作的意向。

史文中教授作学术报告学术报告会现场史文中教授简介现为香港理工大学教授，地球资讯科技研究中心主任，“长江学者”讲座教授，国际摄影测量与遥感学会第二专业委员会主席。

分别于1988年和1985年在武汉测绘科技大学（现为武汉大学）获硕士学位和学士学位，于1994年在德国澳斯那布吕克（Osnabruck）大学获博士学位。

目前的研究领域包括：GIS、遥感、空间数据质量与不确定性理论、高分辨率卫星影像处理理论等。

已在国内外发表学术论文350余篇，出版专著10余部，其中包括180余篇学术期刊文章（70余篇被SCI检索）。

先后获得“国家自然科学奖(二等奖)”、“教育部科技进步一等奖”、“国家自然科学基金委杰出青年基金(B类)”和“测绘科技进步奖(一等奖)”、“ESRI最佳科学论文奖”等学术成果奖励。

高效可回收吸附剂磁性生物炭研究进展
刘艳艳;王洁;田质涛;谢晓晓;李雅茹;薛立栋
【期刊名称】《武汉理工大学学报:信息与管理工程版》
【年(卷),期】2022(44)3
【摘要】生物炭因其来源广泛、成本低廉、吸附效果优异而受到广泛关注,但由于粉末状生物炭在吸附完成后不易固液分离,其自身应用范围受到限制。

研究表明:生物炭与磁性介质结合制备磁性生物炭,可以在外加磁场作用下轻松从废液中分离,因此磁性生物炭已成为生物炭领域的热门趋势。

总结近年来磁性生物炭的制备和应用研究进展,探讨不同合成原料、制备方法对其产生的影响,分析磁性生物炭对不同类型水体污染物的吸附机理及应用,得到磁性生物炭研究的局限性和未来发展趋势,为未来磁性生物炭研究领域的深化提供参考依据。

【总页数】6页(P389-394)
【作者】刘艳艳;王洁;田质涛;谢晓晓;李雅茹;薛立栋
【作者单位】武汉理工大学安全科学与应急管理学院;中国环境监测总站
【正文语种】中文
【中图分类】X712
【相关文献】
1.磁性生物炭吸附剂对苯胺的吸附研究
2.污泥生物炭重金属吸附剂的制备及改性研究进展
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第42卷第6期2023年6月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYVol.42㊀No.6June,2023碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物水化行为和力学性能刘㊀刚1,2,丁明巍1,2,刘金军2,万惠文1,薛永杰1,蹇守卫1,2(1.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉㊀430070;2.武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉㊀430070)摘要:通过改变矿粉㊁粉煤灰㊁偏高岭土的配合比,用复配后的水玻璃进行碱激发,制备三元地聚物,测试了三元地聚物凝结时间以及抗折㊁抗压强度㊂利用XRD㊁SEM㊁EDS及DTG研究硬化浆体中水化产物的形貌和成分,并对水化过程进行分析㊂结果表明,该三元地聚物是由原材料在碱激发水化作用下生成的以水化硅酸钙(C-S-H)㊁水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶为主的复合胶凝材料㊂矿粉掺量越高,新拌浆体凝结时间越短,水化产物中钙系凝胶越多,试件强度越高㊂矿粉含量为10%㊁30%㊁50%㊁70%㊁90%(质量分数)的5组试件3d抗压强度分别为2.1㊁14.1㊁24.2㊁29.7㊁37.9MPa㊂养护龄期越长,反应越完全,水化产物越多,试件抗压强度越高㊂当矿粉含量为50%时,三元地聚物1㊁3㊁7㊁28d抗压强度分别为12.3㊁24.2㊁27.3㊁36.8MPa㊂当矿粉含量为90%㊁养护龄期为28d时,试件抗折㊁抗压强度最高,分别为12.0㊁52.0MPa㊂该体系较短的凝结时间使其在道路修补材料及3D打印等领域有着较为广阔的应用前景㊂关键词:矿粉;粉煤灰;地聚物;强度;微观形貌;水化过程中图分类号:TU528㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)06-2106-09 Hydration Behavior and Mechanical Properties ofAlkaline Excited Slag-Fly Ash-Metakaolin GeopolymerLIU Gang1,2,DING Mingwei1,2,LIU Jinjun2,WAN Huiwen1,XUE Yongjie1,JIAN Shouwei1,2(1.State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures,Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China;2.School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China) Abstract:By changing the ratio of slag,fly ash and metakaolin,the ternary geopolymer was prepared by alkali excitation with the compound sodium silicate.The setting time,flexural and compressive strength of ternary geopolymer were tested. XRD,SEM,EDS and DTG were used to study the morphology and composition of hydration products in the hardened paste,and the hydration process was analyzed.The results show that the ternary geopolymer is composed of calcium silicate hydrate(C-S-H),calcium aluminate silicate hydrate(C-A-S-H)and sodium aluminate silicate hydrate(N-A-S-H)gels. The higher the slag content is,the shorter the setting time of newly mixed slurry is,the more calcium gel in the hydration products is,and the higher the strength of specimen is.The3d compressive strength of5groups of specimens with slag content of10%,30%,50%,70%,90%(mass fraction)is2.1,14.1,24.2,29.7,37.9MPa,respectively.The longer the curing period is,the more complete the reaction is,the more hydration products are,and the higher the strength of specimen is.When the slag content is50%,the compressive strength of ternary geopolymer at1,3,7,28d is12.3, 24.2,27.3,36.8MPa,respectively.When the slag content is90%and the curing age is28d,the flexural and compressive strength of specimen are the highest,which are12.0,52.0MPa,respectively.The short setting time of the system makes it have a broad application prospect in the field of road repair materials and3D printing.Key words:slag;fly ash;geopolymer;strength;microstructure;hydration process收稿日期:2023-02-19;修订日期:2023-03-27基金项目:海南省科技计划三亚崖州湾科技城联合项目(520LH016);湖北省科学技术厅重点研发计划(2021BCA126)作者简介:刘㊀刚(1981 ),男,教授㊂主要从事道路新材料研发㊁固废循环利用方面的研究㊂E-mail:liug@㊀第6期刘㊀刚等:碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物水化行为和力学性能2107 0㊀引㊀言随着国家基础建设不断发展,如今水泥混凝土行业需要向绿色环保方向发展,解决由生产成本所带来的自然资源枯竭㊁能源消耗㊁温室气体排放等各种问题,以实现可循环发展目标[1]㊂相对于水泥基复合材料,完全由工业固废组成的复合材料更有望实现可持续发展,而地聚物被认为是替代水泥基复合材料的最佳选择㊂地聚物是一种由硅铝原料(如赤泥㊁粉煤灰㊁偏高岭土㊁炉渣㊁稻壳和玻璃废料)通过碱㊁酸或盐类激发而得的无机聚合物㊂与水泥相比,地聚物生产所需能耗更低,产生二氧化碳更少,并且可以减少自然资源的使用[2]㊂由于地聚物具有材料价格低廉㊁耐久性优异㊁机械性能好㊁耐酸性强㊁耐高温好等优点,近年来对于地聚物的研究越来越多㊂Barbhuiya等[3]发现由70%(质量分数)粉煤灰和30%(质量分数)偏高岭土组成的地聚物比仅由粉煤灰组成的地聚物具有更高的抗压强度,且增加碱激发剂的模数可以使粉煤灰反应更完全,地聚物微观结构孔隙更少㊂Kim等[4]探究了不同Si/Al摩尔比对粉煤灰地聚物强度的影响,发现了一种通过原料中无定形物质含量和碱激发剂掺量推导地聚物抗压强度发展趋势的方法㊂Yuan等[5]探究了3D打印矿粉-粉煤灰地聚物的影响因素,发现提高砂胶比㊁降低粉煤灰/矿粉比或使用低模数的碱激发剂均会降低地聚物的可挤出性和可建造性㊂Wan等[6]通过加入硅粉改变Si/Al摩尔比,探究了不同Si/Al摩尔比偏高岭土地聚物聚合过程中Al和Si的溶解速率,结果显示,溶解速率随着Si/Al摩尔比增加而增加,说明可溶性硅酸盐可以加速铝酸盐单体聚合,在Si/Al摩尔比为2ʒ1时,聚合速率达到最大㊂目前对二元地聚物体系研究较多,多为不同因素对地聚物力学性能影响的研究,以及地聚物其他基本性能的探究,但对多元地聚物体系的水化机理尚未厘清㊂所以本文结合矿粉-粉煤灰地聚物体系与粉煤灰-偏高岭土地聚物体系,以矿粉-粉煤灰-偏高岭土三元地聚物体系作为研究对象,通过矿粉水化提供早期强度,用粉煤灰来改善体系的流动度,利用偏高岭土的无钙特点来中和由矿粉钙含量过高导致的凝结时间过短和后期开裂问题㊂分析不同配合比及养护龄期对三元地聚物性能的影响,探究具有更高性能的地聚物的配合比,并结合微观形貌探究其水化过程,研究结果可为地聚物应用于3D打印或道路修补材料领域提供理论依据㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料原材料:S95级矿粉㊁偏高岭土粉㊁粉煤灰㊁氢氧化钠粉末(分析纯)㊁液体硅酸钠(模数为2.23)㊂矿粉㊁偏高岭土㊁粉煤灰均来自河南恒源新材料有限公司,其化学成分如表1所示㊂选用聚羧酸高效减水剂(SPC)㊁流变剂羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为掺合料㊂水玻璃模数为1.5,由模数为2.23的硅酸钠溶液和氢氧化钠粉末配制而成㊂表1㊀原材料的化学成分Table1㊀Chemical composition of raw materialsMaterial Mass fraction/%SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3TiO2Loss Slag32.915.4 37.010.50.1 0.8 Fly ash45.124.2 5.6 2.1 2.8 Metakaolin55.742.50.8 1.01.2㊀配合比设计通过调整矿粉㊁偏高岭土㊁粉煤灰的比例,加入SPC和HPMC,采用碱性激发剂激发并制备不同配合比的地聚物砂浆㊂地聚物砂浆配合比如表2所示㊂按表2所示配合比将各原材料混合均匀,然后将新拌浆体装入40mmˑ40mmˑ160mm的铸铁模具中,放入标准养护箱中养护24h后,取出模具并脱模,将成型的试件放入标准养护箱内继续养护至相应龄期,取1㊁3㊁7㊁28d龄期的试件进行力学性能测试㊂2108㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷表2㊀地聚物砂浆配合比Table 2㊀Mix proportion of geopolymer mortarGroup Slag mass fraction /%Fly ash-metakaolin (1ʒ1)mass fraction /%Alkali dosage (Na 2O mass fraction)/%Water-binder ratio Admixture mass fraction /%HPMC SPC Sand-binder ratio K1109040.336111K2307040.332111K3505040.332111K4703040.316111K5901040.3121111.3㊀测试方法按照‘建筑砂浆基本性能试验方法标准“(JGJ /T 70 2009),采用JJ-5型水泥胶砂搅拌机进行搅拌,然后测试新拌浆体的凝结时间㊂按照‘水泥胶砂强度检验方法(ISO 法)“(GB /T 17671 2021),采用万能压力试验机进行力学性能测试㊂采用X 射线衍射仪对样品进行物相分析,采用扫描电子显微镜观察样品微观形貌,采用能谱仪测定样品的元素及含量,使用热重分析仪进行热重测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀新拌浆体凝结时间图1㊀地聚物砂浆的凝结时间Fig.1㊀Setting time of geopolymer mortar 地聚物砂浆的凝结时间如图1所示,由图1可以清晰地看出,由K1至K5,随着矿粉含量提升,粉煤灰㊁偏高岭土掺量减少,地聚物砂浆的凝结时间呈下降趋势,分别为63㊁44㊁38㊁30㊁24min,这与其他学者[7]的研究结论一致㊂矿粉中的CaO 可以与拌合水反应放热,使反应环境温度升高,同时水量减少会引起环境碱度升高㊂艾纯志等[8]指出提高体系碱度和温度均会对碱激发胶凝材料的反应起到促进作用㊂王红等[9]指出掺入矿粉会使浆体流动性降低,掺入的粉煤灰含量大于矿粉含量时会使浆体流动性提高㊂而本文中,随着矿粉含量增加,粉煤灰含量降低,浆体流动度下降,凝结时间变短,与上述文献结果一致㊂K1~K4的凝结时间位于30~65min,适合应用于3D 打印或道路修补㊂由于K5的凝结时间较短,低于30min,在工程实际中应用难度较大㊂2.2㊀力学性能地聚物试件抗折㊁抗压强度与养护龄期之间的关系分别如图2㊁图3所示㊂图2㊀地聚物试件抗折强度与养护龄期的关系Fig.2㊀Relationship between flexural strength of geopolymer specimens and curingage 图3㊀地聚物试件抗压强度与养护龄期的关系Fig.3㊀Relationship between compressive strength of geopolymer specimens and curing age第6期刘㊀刚等:碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物水化行为和力学性能2109㊀由图2可知,5组不同配合比地聚物试件的抗折强度随养护龄期延长在整体上呈不断增大的趋势,不同配合比试件早期(1㊁3d)抗折强度增长较低,但后期抗折强度增长较高,K1~K5组试件28d 抗折强度相对于7d 分别增长了113.0%㊁75.2%㊁58.4%㊁47.8%㊁31.9%㊂这是由于粉煤灰和偏高岭土水化速度较慢[10],28d 时试件抗折强度达到最大,分别为3.3㊁8.3㊁10.8㊁11.8㊁12.0MPa㊂观察不同配合比试件抗折强度可知,地聚物试件的抗折强度随着矿粉含量的逐渐增加而增大㊂由图3可知,5组不同配合比地聚物试件的抗压强度随养护龄期延长在整体上呈不断增大的趋势,K1~K5组试件养护3d 时抗压强度分别为2.1㊁14.1㊁24.2㊁29.7㊁37.9MPa;28d 时抗压强度达到最大,分别为7.3㊁28.2㊁36.8㊁44.6㊁52.0MPa㊂K3组试件1㊁3㊁7㊁28d 抗压强度分别为12.3㊁24.2㊁27.3㊁36.8MPa㊂与矿粉-粉煤灰二元体系[7]和粉煤灰-偏高岭土二元体系[11]相比,本三元体系7d 抗压强度更高㊂这是由于:与矿粉-粉煤灰二元体系相比,本三元体系中偏高岭土对地聚物早期强度影响不大,但是可以填充孔隙以及延长凝结时间,改善矿粉速凝开裂导致强度锐减的情况;与粉煤灰-偏高岭土二元体系相比,本三元体系中矿粉水化速度更快,早期即可生成大量Ca 系凝胶,使试件强度快速提高[12]㊂在同一养护龄期内,随着矿粉含量逐渐增加,地聚物试件的抗压强度逐渐增大,且总体增长趋势较为平稳㊂K1组试件抗压强度总体都比较低,28d 抗压强度仅为7.3MPa,这是因为K1组试件矿粉掺量较低,而体系主要的Ca 源是由矿粉提供的,所以K1组试件Ca 含量低,生成的水化硅酸钙(C-S-H)㊁水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶少,不能提供足够强度㊂K2~K4组试件由于矿粉含量逐渐增加,Ca 含量逐渐增加,生成的C-S-H㊁C-A-S-H 凝胶逐渐增多,试件的抗压强度增大㊂2.3㊀物相组成分析图4为K3组地聚物样品在养护龄期为1㊁3㊁7和28d 时的XRD 谱㊂由图4可以看出,不同养护龄期的地聚物样品XRD 谱大致一样㊂地聚物样品在20ʎ~30ʎ处有一个较明显的弥散 馒头 状宽峰,据资料显示这些无定形 馒头 峰为生成的C-S-H㊁C-A-S-H 和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶的特征峰㊂随着养护龄期延长,衍射峰出现小角度偏移的现象,这表明碱激发地聚物反应程度在不断提高㊂这些无定形凝胶能够明显提高试件的抗折㊁抗压强度,表明地聚物体系中发生了较高程度的聚合反应[10],与抗折㊁抗压强度的测试结果相吻合㊂同时从图4中可以看出,K3组3㊁7d 样品XRD 谱中在55ʎ附近有一个明显的C-S-H 凝胶特征峰,但K3组28d 样品XRD 谱中该特征峰消失㊂这是由于矿粉活性高,水化速度快,在水化前中期大量矿粉与水玻璃发生碱激发反应,生成了大量C-S-H 和C-A-S-H 凝胶,在水化后期粉煤灰和偏高岭土开始水化,为地聚物体系中提供了大量Si 和Al,这些Al 在扩散作用下将水化产物C-S-H 凝胶中部分Si 置换出来,形成了C-A-S-H 凝胶㊂同时水玻璃中的Na 也可以与C-A-S-H 凝胶中的Ca 发生置换反应,生成N-A-S-H 凝胶㊂因此,K3组样品在55ʎ附近的C-S-H 凝胶特征峰随养护龄期延长逐渐降低,至28d 时该特征峰消失㊂图4㊀不同养护龄期K3组地聚物样品的XRD 谱Fig.4㊀XRD patterns of K3geopolymer samples at different curingages 图5㊀不同配合比地聚物样品养护7d 的XRD 谱Fig.5㊀XRD patterns of geopolymer samples with different mix proportion curing for 7d㊀㊀图5为不同配合比地聚物样品在7d 养护龄期下的XRD 谱㊂由图5可以看出,随着矿粉含量增多,粉煤灰和偏高岭土含量减少,样品中的Ca 含量上升,样品在29ʎ处的C-S-H 凝胶特征峰逐渐升高,逐渐增多的2110㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷C-S-H凝胶紧密堆积,填补了试件中的空隙和裂纹,使试件的有害孔体积下降,无害孔增多,试件孔结构情况改善,对地聚物砂浆试件的抗折㊁抗压强度起到正面影响,与强度测试结果相符合㊂同时,在各配合比下均没有新的晶体相生成,水化产物主要为无定形的C-S-H㊁C-A-S-H和N-A-S-H凝胶,说明改变配合比并不影响反应的整体路线㊂2.4㊀微观形貌分析养护龄期为3d时,不同配合比(K1~K5)地聚物样品的SEM照片如图6(a1)~(a5)所示㊂如图6(a1)所示,K1组样品3d的水化产物主要以团簇状的凝胶形式存在,可见未反应的粉煤灰颗粒与矿粉颗粒㊂K1组样品水化程度较低,结构松散,空隙㊁裂纹较多,导致其抗折㊁抗压强度较低㊂如图6(a2)所示,K2组样品3d的水化产物主要以无定形的凝胶形式存在㊂相比于K1组,其结构相对致密,抗折㊁抗压强度得到提升㊂如图6(a3)所示,K3组样品3d的水化产物主要以无定形的凝胶形式存在,将正在反应的粉煤灰颗粒紧密连接并逐渐包裹㊂区域1~3的元素占比如表3所示,区域1是粉煤灰水化形成的N-A-S-H凝胶,区域2是大量C-A-S-H㊁C-S-H凝胶和少量N-A-S-H凝胶相互交织混杂形成的无定形凝胶结构,区域3主要是团簇状N-A-S-H凝胶㊂这些凝胶填充了试样孔隙,将未反应原材料紧密相连,进一步提高了试件的抗折㊁抗压强度㊂如图6(a4)所示,K4组样品3d的水化产物主要以C-A-S-H㊁C-S-H和N-A-S-H交织的致密无定形凝胶以及大量团簇状N-A-S-H凝胶形式存在,N-A-S-H凝胶位于C-A-S-H㊁C-S-H和N-A-S-H交织的致密无定形㊂凝胶上,数量多,分布广㊂试件的抗折㊁抗压强度进一步提高第6期刘㊀刚等:碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物水化行为和力学性能2111㊀图6㊀养护3㊁7和28d 时地聚物样品的SEM 照片Fig.6㊀SEM images of geopolymer samples curing for 3,7and 28d ㊀㊀如图6(a 5)所示,K5组样品3d 的水化产物主要以片状以及无定形的凝胶形式存在㊂区域4~5的元素占比如表3所示,区域4的片状凝胶主要是由C-A-S-H 凝胶和少量N-A-S-H 凝胶构成,片状结构充当了骨架结构,使水化产物紧密堆积,形成致密三维结构,试件的抗折㊁抗压强度达到最大㊂区域5的无定形凝胶也是由C-A-S-H 和N-A-S-H 构成,但区域5的Na /Ca 比较区域4更高㊂表3㊀SEM 照片区域1至5中的元素占比Table 3㊀Element proportion in area 1to 5of SEM imagesElementAtom fraction /%Area 1Area 2Area 3Area 4Area 5O 63.0959.3863.3362.1571.45Na3.49 5.09 1.81 1.09 1.42Mg 0.280.670.170.330.58Al 11.297.9719.05 6.73 5.77Si 21.4616.8814.6727.9519.46Ca0.3910.020.98 1.75 1.31养护龄期为28d 时,不同配合比(K1~K5)地聚物样品的SEM 照片如图6(c 1)~(c 5)所示㊂观察SEM照片可以看出:K5组样品较前几组样品的粉煤灰颗粒数量大幅度下降,且基本被水化生成的凝胶所包裹;生2112㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷成的C-A-S-H㊁C-S-H 和N-A-S-H 凝胶数量更多,但凝胶形貌并非内部结构疏松的团簇状而是结构十分致密的形貌㊂随着矿粉含量增加,大部分原材料已经水化或正在水化中,填补了试件中的裂痕和孔隙,微观结构更致密,试件的抗折㊁抗压强度更高㊂对比3和28d 的SEM 照片发现,随着养护时间增加,原材料水化程度进一步提高,未反应的粉煤灰数量进一步减少,水化产物种类依旧是C-A-S-H㊁C-S-H 和N-A-S-H 凝胶,未出现新物相,但是致密程度均有提高,表面团簇状的无定形凝胶减少,取而代之的是均匀而致密的三维结构,试件总体抗折㊁抗压强度更高㊂分析比较不同龄期(3㊁7㊁28d)K3组样品的SEM 照片,如图6(a 3)㊁(b 1)㊁(c 3)所示,K3组样品7d 的水化产物主要以C-A-S-H㊁C-S-H 和N-A-S-H 交织的致密无定形凝胶以及大量团簇状N-A-S-H 凝胶形式存在㊂随着养护时间由3d 延长到7㊁28d,样品中生成的C-A-S-H㊁C-S-H 和N-A-S-H 凝胶数量逐渐增加,开始在原材料周围生成,随后逐渐反应将原材料包裹㊂粉煤灰等原材料反应程度更完全,样品裂纹更少,凝胶更致密㊂由以上分析可知:本文所用原材料中有大量Ca㊁Al㊁Si 的氧化物,在反应前期,由于水玻璃作为碱激发剂加入,为体系引入大量的OH -,原材料中的Si O 键和Al O 键发生断裂,[SiO 4]4-和[AlO 4]5-被大量溶出,形成了以Si O Si 和Si O Al 为主体的低聚物,[SiO 4]4-与矿粉中的Ca 2+结合生成C-S-H 凝胶㊂与此同时,原材料中Si㊁Al 的氧化物在碱激发剂提供的强碱环境下开始溶解,[SiO 4]4-和[AlO 4]5-四面体发生缩聚反应,生成以 Si O Al O 为骨架的三维网络结构的无机高分子地聚物,成型硬化后形成早期强度[13]㊂随着养护时间的增加,地聚物试件中Ca㊁Al㊁Si 的氧化物被充分溶解,随着解聚-缩聚反应的进行,试件内部生成了大量的C-A-S-H㊁C-S-H 和N-A-S-H 凝胶,这些凝胶相互堆积形成致密的三维网状结构,使试件的抗折㊁抗压强度达到最大㊂2.5㊀TG-DTG分析图7㊀养护3㊁7和28d 时K3组地聚物试件的TG-DTG 曲线Fig.7㊀TG-DTG curves of K3geopolymer specimens curing for 3,7and 28d K3组地聚物试件在养护龄期3㊁7㊁28d 下的热重曲线如图7所示㊂TG 曲线可以直观反映出试件质量随温度变化的过程,将TG 曲线对温度求一阶微分即可得到DTG 曲线㊂由图7可以看出,在0~200ħ和200~600ħ有两个明显的吸热失重特征峰,第一个失重峰对应过程为试件中自由水以及水化产物C-S-H㊁C-A-S-H 和N-A-S-H 凝胶部分吸附水的蒸发[14-16],第二个失重峰的产生是温度升高,C-S-H㊁C-A-S-H 和N-A-S-H 凝胶脱去 羟基水 所导致的[17-18]㊂结合XRD 和EDS 分析,碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土三元地聚物体系的水化产物主要为C-S-H㊁C-A-S-H 和N-A-S-H 凝胶㊂对比试件3㊁7㊁28d 的DTG 曲线可以发现:试件3d 的DTG 曲线第一个失重峰面积最大,推测是由于水化时间最短,试件中剩余自由水㊁吸附水较多;试件3㊁7d 的DTG 曲线第二个失重峰变化较小,是由于粉煤灰的水化速度较慢,而试件28d 的DTG 曲线第二个失重峰面积最大,说明试件28d 损失质量最多,生成水化凝胶最多,与SEM 结果相吻合㊂结合材料宏观力学强度分析可知,试件强度与水化生成凝胶产物脱水的失重率成正比,试件强度随着失重率的增大而增大,即生成的C-S-H㊁C-A-S-H 和N-A-S-H 凝胶越多,强度越高㊂3㊀碱激发矿粉地聚物水化过程水化初期,原材料在碱性环境中开始溶解,Ca 相中的Ca O 键㊁Si-Al 相中的Si O Si 键和Al O Al 键开始发生断裂,并释放出Ca 2+㊁硅氧四面体单体和铝氧四面体单体,由于Ca O 键㊁Si O Si 键和Al O Al 键具有不同的稳定性,Ca 2+㊁硅氧四面体单体和铝氧四面体单体溶出的先后顺序会有所不同㊂由于Ca O 键的键能最低,Ca O 键会首先断裂,然后是铝氧四面体单体,最后是硅氧四面体单体[19]㊂液相㊀第6期刘㊀刚等:碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物水化行为和力学性能2113中一部分Ca2+会与环境中硅氧四面体单体反应生成C-S-H凝胶㊂随着水化时间增加,在碱激发剂作用下,液相中硅氧四面体单体和铝氧四面体单体浓度迅速增加,碱激发剂中的Na+和OH-分别与硅氧四面体单体和铝氧四面体单体形成大量 Si O Na㊁Al(OH)-4㊁Al(OH)2-5和Al(OH)3-6等硅铝酸盐低聚体[20]㊂水化中期,由于生成的低聚体结构稳定性较差,这些硅氧四面体单体和铝氧四面体单体之间会发生聚合反应,生成网状的N-A-S-H和C-A-S-H凝胶,但此时网状结构的聚合度还很低㊂随着反应继续进行,更多硅氧四面体单体和铝氧四面体单体被溶出,聚合度提高,形成N-A-S-H和C-A-S-H凝胶相互交织的三维网络结构㊂由于此时地聚物浆体已经达到初凝点,浆体中各种单体和低聚体的流动性已经很小,体系中各种聚合反应主要由扩散作用主导[19]㊂此时地聚物的水化产物主要为相互交织的C-S-H㊁C-A-S-H与N-A-S-H凝胶㊂由于体系中Ca2+和Al3+含量较高,Ca2+会取代N-A-S-H凝胶中的部分Na+,Al3+会取代C-S-H凝胶中的部分Si4+,生成相互交织的三维(N,C)-(A)-S-H凝胶结构[21]㊂水化后期,体系中的C-S-H㊁C-A-S-H和N-A-S-H凝胶随着养护时间的增加逐渐脱水,固结硬化成地聚物块,填充地聚物空隙,使有害孔减少,无害孔增加,有效改善了地聚物的孔结构,使地聚物整体更加致密,抗折㊁抗压强度提高[22]㊂4㊀结㊀论1)矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物抗折㊁抗压强度随着矿粉含量增大呈增大的趋势,因为矿粉含量越高,生成的C-S-H㊁C-A-S-H凝胶越多㊂当矿粉含量为90%(质量分数)且养护龄期为28d时地聚物的抗折㊁抗压强度最高,分别为12.0㊁52.0MPa㊂2)矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物的抗折㊁抗压强度随着养护龄期延长呈增大的趋势,当矿粉掺量为50% (质量分数)时,地聚物1㊁3㊁7㊁28d抗压强度分别为12.3㊁24.2㊁27.3㊁36.8MPa㊂反应初期(3d),虽然体系中OH-含量高,但粉煤灰㊁偏高岭土水化速度慢,生成凝胶较少,地聚物强度较低;待水化到28d后,原材料水化充分,生成的C-S-H㊁C-A-S-H和N-A-S-H凝胶填充了孔隙和裂纹,地聚物整体强度提高㊂3)矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物的水化机理主要为原材料在碱性激发剂作用下溶出Ca2+㊁[SiO4]4-单体和[AlO4]5-单体,通过解聚-缩聚反应以及离子取代反应生成C-S-H㊁C-A-S-H和N-A-S-H凝胶并填充在孔隙中,使地聚物的强度大幅度提升㊂4)当矿粉掺量为30%㊁50%㊁70%(质量分数)时,矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物凝结时间分别为44㊁38㊁30min,3d抗压强度分别为14.1㊁24.2㊁29.7MPa,符合3D打印或道路修补对材料最基本的工作性能要求㊂参考文献[1]㊀VAN DEVENTER J S J,PROVIS J L,DUXSON P,et al.Chemical research and climate change as drivers in the commercial adoption of alkaliactivated materials[J].Waste and Biomass Valorization,2010,1(1):145-155.[2]㊀CHEN S K,RUAN S Q,ZENG Q,et al.Pore structure of geopolymer materials and its correlations to engineering properties:a review[J].Construction and Building Materials,2022,328:127064.[3]㊀BARBHUIYA S,PANG E.Strength and microstructure of geopolymer based on fly ash and metakaolin[J].Materials(Basel,Switzerland),2022,15(10):3732.[4]㊀LEE B,KIM G,KIM R,et al.Strength development 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Chinese).2114㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷[9]㊀王㊀红,董双快,郭㊀爽,等.基于响应面法的水泥-粉煤灰-矿粉浆体流变分析[J].建筑结构,2022,52(增刊1):1576-1581.WANG H,DONG S K,GUO S,et al.Rheological analysis of cement-fly ash-ore slurry based on response surface method[J].Building Structure,2022,52(supplement1):1576-1581(in Chinese).[10]㊀孙双月.利用矿渣和粉煤灰制备地聚物胶凝材料的正交试验研究[J].中国矿业,2019,28(11):118-122+127.SUN S Y.Orthogonal experiment research on geopolymer synthesis by utilizing slag and fly ash as raw material[J].China Mining Magazine, 2019,28(11):118-122+127(in Chinese).[11]㊀王顺风,马㊀雪,张祖华,等.粉煤灰-偏高岭土基地质聚合物的孔结构及抗压强度[J].材料导报,2018,32(16):2757-2762.WANG S F,MA X,ZHANG Z H,et al.Pore structure and compressive strength of fly ash-metakaolin based geopolymer[J].Materials Review, 2018,32(16):2757-2762(in Chinese).[12]㊀荆㊀锐,刘㊀宇,张慧杰,等.偏高岭土和粉煤灰对碱-矿渣复合胶凝材料的凝结时间及早期力学性能的影响[J].硅酸盐通报,2020,39(10):3237-3243.JING R,LIU Y,ZHANG H J,et al.Influences of metakaolin and fly ash on setting time and early age mechanical properties of alkali-activated slag composite 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构建面向碳中和目标的物质流分析研究框架作者：谭雪萍耿涌宋晓倩陈伟来源：《中国人口·资源与环境》2023年第12期摘要物质流分析（Material Flow Analysis， MFA）方法在资源管理、环境治理与可持续发展评价等领域应用广泛，但其国际研究进展及对碳中和目标的支撑路径尚不明确。

为此，遵循“梳理-整合-拓展”的逻辑思路，该研究首先运用CiteSpace文献计量工具分析2000—2022年Web of Science核心数据库收录的2 148篇文献，捕捉国际MFA研究的关键知识基础和主题演变规律，并对MFA前沿应用研究进行详细回顾和综合剖析。

其次，通过整合国际MFA研究现状与碳中和实现路径，构建面向碳中和目标的MFA整合式研究框架。

最后，分别解析MFA 应用研究对4个重要减碳部门的支撑路径，并提出当前研究不足及未来拓展方向。

研究发现：①“资源管理”“环境核算”和“指标”领域的关键文献为MFA的管理、核算和评估功能提供了方法和理论支撑。

②在基础研究主题“产业生态学”“物质流分析”和“物质流管理”的支撑下，国际MFA的应用研究主题逐渐从过时主题“氮”“塔拉戈纳州”“重金属”和“合金元素”演变为前沿主题“城市固体废物”“铁”“循环经济”“暴露”和“可再生能源”，且MFA与情景分析、生命周期评价、投入产出模型等方法的集成应用已成为主流趋势。

③面向碳中和目标的MFA整合式研究框架包括3个模块，即理论与方法基础、应用研究范式、对碳中和目标的支撑路径。

其中，应用研究范式的结构反映了MFA的核心功能，即核算物质存流量、评估物质需求量及循环潜力和优化物质管理系统。

应用研究范式的要素则涵盖了MFA研究的代谢对象、空间尺度、应用诱因、主要内容和应用目的。

④MFA应用研究对重要减碳部门的支撑路径差异较大，且与碳中和目标的契合度有待进一步提高。

在未来研究中，MFA可用于核算能源生产部门中具体零碳技术的资源需求量与废物生成量，评估能源消费部门中终端电气化、高效化及清洁化技术导致的资源环境影响，测度工商业部门中工艺脱碳与固体废物利用技术的环境暴露与经济可行性，评价农林业部门中营养元素的代谢效率及生物固碳效果。

表面技术第52卷第10期天然活性物质在海洋防污中的研究进展刘俊1a，郑恒1b，高子涵2，胡丹妮3，张甜1,2,3*（1.武汉理工大学 a.化学化工与生命科学学院 b.资源与环境工程学院，武汉 430063；2.武汉理工大学三亚科教创新园，海南 三亚 572024；3.武汉理工大学绍兴高等研究所，浙江 绍兴 312300）摘要：天然活性物质在海洋防污领域表现出优越的性能，并且满足可持续发展要求，一般来自陆生植物和海洋真菌等。

细菌、藻类等是主要的前期污损生物，对其进行有效防除是海洋防污必须解决的问题之一。

主要对酚醇类、酯类、生物碱、萜类、肽类天然产物及其衍生物的防污性能进行了对比和总结，发现很多天然活性物质对前期污损生物显示出良好的杀灭活性。

另外，将天然产物与一些官能团或特殊基团进行接枝可以大幅提升防污性能。

许多活性物质的防污周期较短，无法满足实际需求，对此可以通过工艺手段改良喷涂技术，以延长活性物质的防污周期。

目前，许多天然活性物质的获取及其衍生物的合成面临着效率低、周期长、缺乏实海防污数据等诸多问题，这是阻碍其应用的主要因素。

提出通过合成生物学对结构-活性寻找目标活性物质的设想，发现了污损生物的黏附机制，例如沉降繁殖体如何感知化学信号，如何与表面相互作用，以及在黏附和完成附着前经历了何种形态和行为的变化。

对一些天然活性物质的特点、作用方式及防污效果进行了归纳和总结，分析了各自的优缺点，并对未来天然活性物质防污的前景进行了展望，提出了可行性解决方案。

关键词：海洋污损；前期污损；天然活性物质；防污中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)10-0064-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.10.005Research Progress of Natural Active Substances in Marine Antifouling LIU Jun1a, ZHENG Heng1b, GAO Zi-han2, HU Dan-ni3, ZHANG Tian1,2,3*(1. a. School of Chemistry, Chemical Engineering and Life Science, b. School of Resources and Environmental Engineering,Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China; 2. Sanya Science and Education Innovation Park,Wuhan University of Technology, Hainan Sanya 572024, China; 3. Shaoxing Advanced Research Institute,Wuhan University of Technology, Zhejiang Shaoxing 312300, China)ABSTRACT: The attachment of marine fouling organisms on the surface of marine facilities poses great difficulties and challenges to the marine business. Low surface energy, electrochemical antifouling and biocide-releasing coatings are common antifouling methods, which mainly prevent marine organisms from fouling by gradual leaching of antifouling agents (poisons) in the paint film.收稿日期：2022-08-09；修订日期：2022-11-22Received：2022-08-09；Revised：2022-11-22基金项目：国家中组部“青年千人计划”（40127002）；三亚崖州湾科技城管理局重点项目（SKJC202001004）Fund："Young Thousand Talents Program" of the Organization Department of the CPC Central Committee (40127002); Key Project of Sanya Yazhou Bay Science and Technology City Administration (SKJC202001004)引文格式：刘俊, 郑恒, 高子涵, 等. 天然活性物质在海洋防污中的研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 64-74.LIU Jun, ZHENG Heng, GAO Zi-han, et al. Research Progress of Natural Active Substances in Marine Antifouling[J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 64-74.*通信作者（Corresponding author）第52卷第10期刘俊，等：天然活性物质在海洋防污中的研究进展·65·However, the long-term use of cuprous oxide, tin-containing compounds or other highly toxic biocides will damage the marine ecological environment and make some fouling organisms resistant. On the contrary, natural active substances have outstanding performance in the field of marine AF and meet the requirements of sustainable development of the marine environment. Microorganisms such as bacteria, diatoms, rotifers and nematodes are the main pre-fouling organisms and their effective control is one of the problems that must be solved in marine AF.The work aims to summarize and classify the AF properties of various natural products including their derivatives.Many natural active substances show good killing activity against pre-fouling organisms, such as aliphatics, esters, alkaloids, terpenes and peptides, etc. The structures and functional groups that mainly play an AF role are drawn and elucidated. Some active substances and their derivatives take effect by driving away and anesthetizing the fouling organisms. Others directly poison the target organisms to achieve the purpose of prevention and control. Grafting these natural products with some functional groups or special structures can greatly improve the AF activity. In addition, the spraying technology can be changed by technological means so that the active substances can better meet the characteristics of long-term AF. Environmental risks, economic practicality and practical operability should also be taken into consideration. Generally speaking, natural active substances that have EC50<25 mg/L and LC50/EC50>15 are suitable to be used as green and low toxicity biocides. The combination of a stable carrier with an efficient, low-toxicity and biodegradable AF agent allows for better management of the fouling population. A major difficulty in the commercialization of these active compounds for the marine coatings industry is the problem of abundant supply. Marine microbes have recently attracted more attention due to many benefits to industry, including the potential to provide large amounts of AF compounds through fermentation and genetic modification of source organisms which have the ability to regenerate resources. For the pre-fouling organisms, it is of great practical significance to study the metabolic mechanism, mode of action and target of action of biocides. Specific molecular structures can serve as hubs for structurally efficient natural products and synthetic substances.At present, the discovery or synthesis of new, high-efficiency and low-toxicity AF agents is a difficult project facing the current integrated management of marine fouling. The acquisition of natural active substances and the synthesis of their derivatives are faced with many problems, such as low efficiency, long cycle and lack of support from actual marine pollution prevention data, which have become a major obstacle to their application. This review has summarized the characteristics, modes of action and AF effects of some natural active substances and analyzed their advantages and disadvantages. Finally, the development trend of natural active substances AF is prospected and feasible solutions are proposed.KEY WORDS: marine fouling; pre-fouling; natural active substances; antifouling污损生物在海洋设施表面的附着严重影响了海洋事业的可持续发展，每年造成约7亿美元的经济损失[1]。

研究与开发化 工 设 计 通 讯Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications·161·第45卷第4期2019年4月1999年由法国人Cheetham 与Ferey 等第一次采用水热法制备出结晶性，纳米级别的磷酸镍分子筛，最后将它称之为VSB-1。

由此，这种系列的磷酸镍就开始被广泛关注与深入研究，经过详细的研究后表明，这种磷酸镍在环氧化、吸附与选择孔道形状等多方面拥有较好的性能，特别是在催化方面的应用前景更加客观。

但因为这种磷酸镍的结构与合成十分复杂，整体结构的稳定性能较为不稳定，就针对磷酸镍的合成与结构展开详细的深入研究，最终由Wang 等成功地在VSB-1之上创造出含有高光催化功能的复合型材料。

1 水热法制备技术的概述水热一词的英文名为Hydrothermal ，其最开始的起源来自地质学中的概念，水热制备技术也被称之为水热法，主要就是通过应用特定的设计装置创设出高温高压的环境，以此将通常情况无法溶解或是难以溶解的物质溶解，并使其在高温高压的环境下重组。

这种采用水热制备技术所产生的产物自身具有很多特点，主要有以下几点：第一，最终所得的粉体晶粒的整体发育较为完整，其中所含颗粒分散的非常均匀，使凝聚的程度较轻且颗粒的直径较小。

第二，这种技术所使用的原材料非常经济，而且在实际应用的过程中也不用像其他方法一样，采取高温煅烧或者是球磨等较为繁琐的步骤。

第三，这种技术在应用的过程中不会掺入其他杂物，而且还能够减少整体结构出现缺陷[1]。

2 水热法制备磷酸镍及其光催化性能的实验过程2.1 仪器与试剂在此次实验中所采用的仪器主要包含：紫外分光的光度仪型号为TU-1901，北京普析的通用仪器公司；XRD 的分析仪型号为D/max-2200，日本的株式会社；IR （红外线光谱）分析仪型号为Tensor27，德国的布鲁克有限公司；TG 与DTA （热重与差热）分析仪型号为Diamond ，美国的Rerkin Elmer 有限公司；物理吸附仪型号为NOV A2000e ，美国的康塔有限公司。

由球形方解石聚晶水热转化制备羟基磷灰石
张文龙;蒋柏泉;刘燕燕
【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》
【年(卷),期】2005(027)002
【摘要】通过控制合成的方法制备出一种新型结构的碳酸钙,进一步利用常压水热反应将其表面转化为羟基磷灰石.制得的球形碳酸钙为方解石聚晶结构,其表面因外突的众多方解石板状单元而显粗糙状,粒度在15～30 μm范围内.常压、100 ℃温度下水热反应10 h转化后的产物保留了原料的结构和物理性能,XRD分析表明产物为羟基磷灰石和β-磷酸三钙混合相. 根据EDS表面成分分析的结果,其表面大致组成为Ca10[(PO4)5.6(CO3)0.7](OH)1.8.
【总页数】4页(P63-66)
【作者】张文龙;蒋柏泉;刘燕燕
【作者单位】南昌大学,环境科学与工程学院,江西,南昌,330029;南昌大学,环境科学与工程学院,江西,南昌,330029;南昌大学,环境科学与工程学院,江西,南昌,330029【正文语种】中文
【中图分类】TQ132.32
【相关文献】
1.微通道反应-水热晶化法制备羟基磷灰石纳米粉体 [J], 杨庆;王洁欣;郭奋;邵磊;陈建峰
2.球形SnO2微晶水热法制备与表征 [J], 李子荣;郑胜彪;王军锋
3.牛血清白蛋白Langmuir膜控制方解石形成取向生长的球形微晶 [J], 薛中会;戴树玺;张兴堂;李蕴才;黄亚彬;杜祖亮
4.高压熔渗生长法制备金刚石聚晶中碳的转化机制研究∗ [J], 胡强;马红安;贾晓鹏;李尚升;宿太超;胡美华;房超;张跃文;李刚;刘海强
5.微波辐射下球形方解石聚晶的原位表面化学改性 [J], 张文龙;李永绣;刘燕燕;蒋柏泉
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片沸石吸附南湖水COD的试验研究
郑汝伟;管俊芳;张金湖;刘纯;刘攀
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2014(000)028
【摘要】[目的]研究片沸石对武汉南湖水中COD的吸附.[方法]以片沸石为吸附剂,研究沸石的吸附时间、投入量、粒径、环境pH对吸附效果的作用.[结果]片沸石对南湖水中COD有较好的吸附效果,在吸附时间为40 min、投加量为20 g/L、沸石粒度为-74 μm、pH=7时,吸附率为63％左右.吸附过程符合准二级反应动力方程和Freundlich吸附等温方程.[结论]该研究为天然沸石在污水处理中的应用提供了依据.
【总页数】2页(P9879-9880)
【作者】郑汝伟;管俊芳;张金湖;刘纯;刘攀
【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070
【正文语种】中文
【中图分类】TD985
【相关文献】
1.沸石吸附7-ACA废水中CODCr和NH3-N的试验研究 [J], 张凯;朱静平
2.活性炭和沸石组合吸附渗滤液中CODcr和氨氮的试验研究 [J], 彭雪妍;肖瑜;李中秋
3.煤渣—沸石复合球的制备及其对氨氮和CODCr的吸附研究 [J], 周宇航;田伟君;俞慧博;顾红鹰;刘庆;金鑫
4.沸石和活性炭吸附生活污水中CODCr和NH3-N的试验 [J], 刘子姣;王茜
5.不同沸石材料对沼液中 COD 静态吸附去除的研究 [J], 邢赜;陈玉成;熊佰炼;陈瑶;常琛
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沥青混凝土生命周期环境影响评价研究贾晓娟;赵丽;余剑英;高丽;徐松【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2014(041)011【摘要】沥青混凝土在生产、铺筑和废弃过程中会消耗大量的自然资源和能源,因此有必要对其开展生命周期环境影响评价.采用生命周期评价方法,对沥青混凝土生命周期过程中的资源、能源消耗及污染物排放进行了评价.结果表明,沥青混凝土生命周期中能耗最大的是拌和过程,环境负荷影响类型重要性的大小依次为:不可再生资源＞温室效应＞酸化效应＞光化学烟雾＞人体健康损害;不同生产阶段的环境影响大小依次为:原材料生产过程＞运输过程＞拌和过程＞废弃过程＞摊铺压实过程.【总页数】4页(P26-28,45)【作者】贾晓娟;赵丽;余剑英;高丽;徐松【作者单位】武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,湖北武汉430070;葛洲坝武汉道路材料有限公司,湖北武汉430070;锡林郭勒盟公路车辆通行费管理处,内蒙古锡林浩特026000;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TU528.042【相关文献】1.聚苯板生产生命周期环境影响评价研究 [J], 马丽萍;蒋荃;赵春芝2.典型复合包装的全生命周期环境影响评价研究 [J], 谢明辉;李丽;黄泽春;朱雪梅;孙体昌3.凡纳滨对虾生命周期环境影响模型分析评价研究 [J], 易湘茜;孙恢礼;潘剑宇4.电动汽车与天然气车全生命周期环境影响评价研究 [J], 李启明;师甜5.“基于生命周期分析的产品环境影响评价研究与示范” 获国家环境保护科学技术奖三等奖 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

碳中和背景下“环境材料概论”课程的教学改革与实践
吴晓勇;汪金鹏;高彩艳;龚洁
【期刊名称】《湖北理工学院学报》
【年(卷),期】2022(38)2
【摘要】碳达峰、碳中和是我国积极应对气候变化的国策,既是从现实出发的行动目标,也是高瞻远瞩的长期发展战略。

“环境材料概论”是环境科学与环境工程专业重要的专业选修课。

在碳中和背景下,从教学内容、教学模式、实践教学等方面就“环境材料概论”课程开展了教学改革的探索和实践研究。

研究表明,通过融入碳中和政策、创新“案例+研讨”式教学模式、强化实践教学等对课程进行优化,既有助于学生了解学科方向与前沿,又能强化其节能减排意识,使其践行绿色低碳生活,在今后的学习和生产实践中为实现碳中和目标贡献力量。

【总页数】4页(P65-68)
【作者】吴晓勇;汪金鹏;高彩艳;龚洁
【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院;武汉科技大学资源与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】G642.3
【相关文献】
1.“新工科”背景下环境工程专业《土建概论》课程教学改革与实践
2."碳达峰、碳中和"背景下冶金工程课程教学改革
3.碳中和背景下环境信息披露实践与建议
4.
碳中和背景下新工科教学改革探索——以北京化工大学“材料导论”课程实践为例5.碳中和背景下“钻探工程学”课程教学改革
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稀土催化剂在环保领域中的研究和应用易师;刘荣丽【摘要】The paper summarizes the function mechanism of rare-earth materials in catalyst, introduces the research and application progress of rare-earth catalyst in the treatment of motorcar trail gas, treatment of FGD & denitration, indoor air puriifcation, coke sewage treatment and other ifelds, and makes prospect of development foreground of rare-earth catalyst in environmental protection industry.%综述了稀土材料在催化剂中的作用机理，介绍了稀土催化剂在汽车尾气治理、烟气脱硫脱硝治理、室内空气净化、焦化污水处理以及其他领域的研究与应用进展，展望了稀土催化剂在环保产业中的发展前景。

【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P30-33)【关键词】稀土;催化;环保产业;应用【作者】易师;刘荣丽【作者单位】湖南稀土金属材料研究院，长沙410100;湖南稀土金属材料研究院，长沙 410100【正文语种】中文【中图分类】TQ426随着我国经济的发展，能源消耗带来的环境污染日益严重，大气烟尘、酸雨、温室效应、臭氧层的破坏已成为危害人类健康的四大公害。

环境污染的控制，将对保持全球大气环境质量、城市环境保护和可持续发展具有十分重要的意义。

稀土作为一组同时具有电、磁、光以及生物化学等多种特性的无公害新型功能材料，在解决环境问题上起到了不可替代的作用。

掺N纳米TiO2光催化活性的研究进展李艳霞;管俊芳;雷绍民;武丽娟;陈联乔;师伟【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2007(21)2【摘要】与阳离子掺杂相比,掺N纳米TiO2光催化材料不仅可将光响应范围拓展至可见光区,还可保持在紫外光区的光催化活性,显示出阴离子掺杂纳米TiO2在利用可见光方面的崭新应用前景.综述掺N纳米TiO2材料的发展历程、应用和可见光催化机理,介绍溅射法、脉冲激光沉积法、等离子体处理法、溶剂热合成法、机械化学法和溶胶-凝胶法等几种常用的制备方法.【总页数】3页(P193-195)【作者】李艳霞;管俊芳;雷绍民;武丽娟;陈联乔;师伟【作者单位】武汉理工大学,资源与环境工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,资源与环境工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,资源与环境工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,资源与环境工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,资源与环境工程学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,资源与环境工程学院,湖北,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】P618.47;O643.36【相关文献】1.掺锆纳米TiO2制备表征及其对光催化活性的影响 [J], 毕怀庆;袁文辉;韦朝海2.表面活性剂对掺铁纳米TiO2光催化性能的影响 [J], 李玉胶;赵淑梅;朱春城3.掺Zn纳米TiO2的光致发光及其与光催化活性的关系 [J], 周强;井立强;李姝丹4.纳米TiO2光催化剂的制备、表征及其光催化活性的研究进展 [J], 蔡河山;刘国光;熊心美5.掺Sn的纳米TiO2表面光致电荷分离及光催化活性 [J], 井立强;付宏刚;王德军;魏霄;孙家钟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

绿色实验教学在高分子专业实验教学中的应用刘艳丽;陈建芳;黄先威;刘拥君【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(46)9【摘要】In order to reduce energy consumption, reduce environmental pollution, protect the environment and achieve the goals of sustainable development, the sources of pollution in the process of experiment of macromolecule specialty were introduced,such as the various chemical reagents,waste gas absorption,sewage removed,post-treatment of dirt and the recycling of organic solvents in the experimental process, etc. Aiming at the sources of pollution, how to improve the teaching means, teaching method, the pollution treatment, and so on, reduce the pollution at the greatest degree and realize the green of experimental teaching were introduced.%为了降低能耗,减轻环境污染,达到保护环境实现可持续发展的目标.简要介绍了高分子专业在实验教学过程中污染的来源,如用到的各种化学试剂、在实验过程中废气的吸收、污水的排放、污物的后处理、有机溶剂的回收利用等方面,针对这些污染如何从教学手段、教学方法、污染源的处理等方面加以改进,最大程度的减少污染,实现实验教学的绿色化.【总页数】2页(P125-126)【作者】刘艳丽;陈建芳;黄先威;刘拥君【作者单位】湖南工程学院化学化工学院,湖南湘潭 411104;湖南工程学院化学化工学院,湖南湘潭 411104;湖南工程学院化学化工学院,湖南湘潭 411104;湖南工程学院化学化工学院,湖南湘潭 411104【正文语种】中文【中图分类】O6-1【相关文献】1.绿色荧光蛋白在生物类本科专业实验教学中的应用 [J], 张迹;袁巧云;2.“三性”实验在高分子材料专业实验教学中的探索 [J], 胡骥;王万慧3.绿色化学理念在大学高分子化学实验教学中的应用 [J], 王松;李三喜;张爱玲;田波4.将“三结合”理念融入到高分子材料与工程专业实验教学中的探索 [J], 任德财;赵冬梅;杜宇虹5.研究型教学模式在高分子材料专业实验教学中的探索与实践 [J], 姚明;姜志国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

异型纳米AlOOH在水热条件下的界面模型及生长机制郝保红;柳强;纪艳娇;方克明【摘要】On the basis of classical and modern crystallization theory and combining the structural features of AlOOH crystal,we establish an AlOOH crystal growth interface model and predict the rate of crystal growth,and reveal the growth mechanism of heterogenic nano AlOOH under hydrothermal condition.By adopting various detection methods including high-resolution transmission electron microscope,X-ray etc.,we analyze the samples under different hydrothermal conditions.The results show that the number of oxy-radical and hydroxide radical shown by the ALOOH on （010） and（001） surface is more than that on（100） and（101）surfaces,the acidic condition promotes hydrogen bonding perpendicular to the crystal surface,leading to the growth of one-dimensional crystal whiskers.However,the growth mechanism of nano-sheet is depended upon the relative value of attachment energy and the energy of edge.Under alkaline condition,the attachment energy is relative higher,which can meet the requirements for the growth of nano-sheets.The growth mechanism of nano-particle relies on the minimum energy principle.Under neutral condition,the various additives added in the system are absorbed against the growth step,causing the reduction to the energy of edge of crystal plane,which accelerates the spreading of growth layer and leads to the concurrent growth of each crystal plane,which can finally form 3-dimensional bulk crystal.%根据古典和现代结晶理论,结合AlOOH晶体结构特点,构建了晶体生长界面模型,预测了晶体生长速率,揭示了异型纳米AlOOH在水热过程中的生长机制.采用高分辩透射电镜、X射线等检测手段,分析了不同水热条件下的实验样品.结果表明;AlOOH在（010）、（001）面上显露的氧基和羟基多于（100）、（101）面,酸性环境促进了垂直于晶面方向的氢键结合,导致一维晶须生长;纳米片的成长机理由其附着能和棱边能的相对大小决定,碱性环境下具有较大的附着能,符合片状生长条件;纳米颗粒的成长机理由最低能量原则决定,中性环境体系下各种添加剂吸附在生长台阶处造成了晶面棱边能的降低,加速了生长层的宽展,导致了各个晶面的同步生长,从而形成三维块体.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2011(019)005【总页数】6页(P90-95)【关键词】异型纳米;AlOOH;水热条件;界面模型;生长机制【作者】郝保红;柳强;纪艳娇;方克明【作者单位】北京石油化工学院机械工程系,北京102617;清华大学反应工程系,北京100084;北京石油化工学院机械工程系,北京102617;北京科技大学冶金学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TG174无论是常温合成还是水热处理，其本质都是晶体在溶液中的成核与生长.晶体生长形态与晶体形核机制、生长界面模型密切相关.晶体的成核机制决定结晶的界面模型，结晶的界面模型又最终决定晶体的生长形态.研究AlOOH水热过程中的生长机制，需要结合AlOOH晶体结构特点，分别用不同的动力学理论构建相应的界面模型，揭示晶体定向生长成不同形貌的根本原因［1］.晶体究竟在什么样的机制下成核?又以什么样的界面模型推进成长为最后的晶体?研究这些错综复杂的关系，就是本文的关键所在.前期工作［2-6］基本掌握了前驱体制备方法以及水热参数等对水热结晶产物的影响，掌握了各种不同实验条件下的水热产物形貌特征.本文以前期实验样品为研究对象，在对样品进行TEM、SAED、XRD等深入分析检测的基础上，结合AlOOH晶体结构特点，构建了异型纳米AlOOH界面模型，从原子层面揭示晶体生长机制.γ-AlOOH属于斜方晶系，空间群为 D127h，a0=0.369 nm，b0=1.224nm，c0=0.286 nm;α= β=γ=90°，Z=4.晶体结构沿(010)面呈层状，如图1(a)所示［7］.γ-AlOOH晶体每个晶胞中包含4个AlOOH 单元，Al3+与6个O原子相连，构成Al—O配位八面体结构，结构中［Al(OOH)6］八面体在a轴方向共棱联结成//(010)面的波状八面体层.阴离子O2-位于八面体层内，OH-位于层的顶及底面.层间以氢氧—氢键相维系.上述结构使其具片状、板状晶形及//(010)的完全解理.γ -AlOOH为层状化合物，层间以氢氧—氢键相连接，如图1(b)所示.根据晶体生长形态理论，低维米勒指数的晶面由于具有较小的面间距而保持稳定，容易显露，同时前人研究也表明4个低维米勒指数晶面(010)、(100)、(001)、(101)是γ-AlOOH最重要的晶面［8］.选择以上4个晶面作为研究对象，构建的界面相模型［9］如图2所示.由图2可见:在4种晶面 (010)、(100)、(001)、(101)上，有3个晶面(010)、(001)和(101)表面上显露羟基，容易和溶剂分子产生氢键作用.(010)层内OH-垂直于晶面，即垂直于晶面方向的氢键作用较强，该晶面较为稳定.而(100)晶面上显露的是铝氧键，羟基被包裹在内层.分析各晶面化学键组成，取三个晶胞考察，计算结果表明［9］:(010)面拥有12个Al—O(H)键、24个Al—O键和6个H—O键，总键强(42); (001)面拥有12个Al—O(H)键、16个Al—O键和4个H—O键，总键强(32);(100)面拥有4个Al—O(H)键、12个Al—O键和4个H—O键，总键强(20);(101)面拥有4个Al—O(H)键、8个Al—O键和4个 H—O键，总键强(16).可见: (010)面拥有最多的Al—O键(24)及H—O键(6)，总键强(42)最强，晶体沿着晶面不断扩展生长，显露面积最大.晶体的生长主要法则有:PBC理论(HP)法则、BFDH法则、现代PBC理论附着能模型(A ttachment Energy简称为AE模型).由PBC理论可知，在晶体生长过程中可能出现的晶面分为三类:F面，也称之为平坦面(Flat Face);S面，也称之为台阶面(Stepped Face);K面，也称之为扭折面(Kinked Face).PBC模型图如图3所示.在结晶过程中，生长基元从扭折处进入晶格，因此，K晶面由于生长速率最快而消失，而S面也只能在极其特别的条件下偶尔出现.所以，晶体生长形态最终留下来的是F面.古典PBC理论(HP)法则认为:晶体结构是由周期键链(Periodic Bond Chain，简写为PBC)所组成.晶体生长最快的方向是化学键最强的方向，即:构成晶面的化学键越强，此面显露也就越多. Brown［10］提出Bond-valance模型计算化学键强，计算关系如下:式中:B和r0为经验常数;r为键长;S为键强，属于无因次量.利用Bond-valance模型计算化学键强，切割γ-AlOOH晶体4个最重要的晶面(010)、(001)、(100)和(101)见图2，通过比较各晶面总键强数量可以得出γ-AlOOH各晶体的生长速率顺序:(010)＜(001)＜(100)＜(101).进一步分析(100)、(101)、(010)、(001)面上显露的氧基和羟基得知:(010)、(001)面上的羟基多于(100)、(101)面的羟基，而羟基最容易和溶剂分子产生氢键作用，特别是由于在(010)层内，OH-是垂直于晶面的，而垂直于晶面方向的氢键作用较强，所以该晶面最稳定;而(010)面上所对应的生长方向就是［100］方向，亦即a轴方向，所以，根据AlOOH的晶体结构特点决定了其具有自发沿着a轴方向一维生长的特性.在稀薄环境体系下，AlOOH其它各晶面的成长都未被激发出来，于是只存在一个单纯的按晶体结构特点决定生长速度最快的晶面，这时各晶面成长的各向异性特点表现得最充分.晶体沿［100］方向定向生长为晶须状，即用PBC模型可以较好地解释晶须定向生长的行为.图4是单根晶须的透射TEM分析和X-射线晶格点阵SAED图，分别用(a)、(c)表示，图4 (b)为(010)晶面点阵模型示意图,其中为Al,为 Al, 为H.由图4可见，透射TEM结果显示出光滑的外表形貌.X射线反射点阵SAED呈现多晶体结构的环形光圈，显露晶面点阵与(010)晶面非常吻合.点阵中的原子大小也与AlOOH晶体结构中的铝氧氢的排列一致.不规则阴暗相间的点阵表明其形成过程中的原子排列并不是层叠的，而存在一定程度上的“扭折”.完整光滑界面理论认为:晶体是理想完整的，生长界面在原子层次上没有凹凸不平，固相和液相之间是突变的，晶体生长时，光滑面上首先发生二维成核，一旦晶核形成，生长界面上就会出现“台阶”，在台阶上必然存在三面角位置(称为扭折)，这些位置束缚能最大，最容易吸附原子.对应于完整光滑界面的晶体生长包括以下过程［11-14］:原子从稀薄环境相向扭折处做三维扩散;吸附原子在生长界面上向扭折处作二维扩散;扭折的延伸，台阶的扩展，界面逐渐铺满原子，进而转变成为新的完整光滑界面.界面生长速率取决于界面上扭折密度及扭折处吸附原子的能力［15-16］.由图4实验产物的透射TEM结果可见，检测结果与光滑界面模型BCF理论基本吻合，不吻合之处是因为Kossel-Stranski模型选用了简单立方结构晶体，仅考虑单个原子在生长界面上的叠合，是一种非常简单化的理想界面，与实际生长存在一定差异. 图5是AlOOH晶须的X衍射XRD分析结果.由图5可见，在γ-AlOOH主要晶面(020)、(120)、(130)、(150)、(200)、(151)、(220)、(231)、(171)、(010)出峰.经比较查对，出峰位置及出峰强度与卡片峰pdf83-2384接近，表明产物确系AlOOH.其中(020)晶面上的峰值很高，表明主要生长晶面为低指数晶面.(100)、(101)、 (001)处未见明显出峰，表明该3个晶面几乎不显露，与前面分析结果吻合.AE模型认为:晶体结晶能等于棱边能加附着能，具有最低附着能的晶面生长速率最慢.附着能模型，定义晶片能(Esl)为从气态分子生长出一层厚度为dhkl的晶片所释放出的能量，定义附着能(Eatt)为这块晶片附着在一块正在生长的晶体表面所释放出来的能量，晶片能和附着能之和等于该晶体的晶格能(Ecr)，即由结晶粒子形成晶体时平均每摩尔所释放的能量.利用Cerius2软件中附着能模型形态模拟功能计算出的各晶面的附着能如下［9］:(010)、(001)和(120)面具有较低的附着能，成为主要的显露面，其中(010)面附着能最小，生长速率最慢，在γ-AlOOH晶面中最稳定.(100)和(101)面附着能较大，生长速度快，几乎不显露.图6是单片晶体的透射TEM分析及结构的X反射点阵SAED图，分别用(a)、(c)表示，图6(b)为(001)晶面点阵模型示意图,其中为Al,为H.为Al,由图6可见，片状呈光滑表面，且每一个片上都存在一个没有“愈合”的“梯形缺口”，这个缺口反映了片状生长时有2个成长速率最快的面.这一实验结果与附着能模型(A ttachment Energy简称为AE模型)基本吻合，表明用AE模型可以解释片状生长的特点，但不能完全量化生长过程. X-反射点阵SAED结果也表明反射点阵规整，与显露的(001)晶面基本吻合.点阵中原子大小及明暗交替，反映了AlOOH中的铝原子与氧原子及氢原子的差别，同时也反映了其形成过程中原子排列的错位式层叠结构.图7是AlOOH片状样品的X-衍射XRD分析结果.由图7可见:在γ-AlOOH主要晶面(020)、(120)、(130)、(150)、(200)、(151)上出峰，但峰值强度明显降低;而在高指数晶面上(220)、(231)、(171)的峰值相对有加强的趋势，这表明晶体生长由低指数晶面转向高指数晶面发展;但在(100)、(101)处未见明显出峰，表明该2个晶面几乎不显露，与前面分析结果吻合.除此而外，还出现了不属于AlOOH特征峰的峰值(黑色)，经查系NaCl的特征峰.这与晶体中存在钠离子和氯离子有关. BFDH法则认为:多面体晶形为了降低总自由能，最重要晶面总是拥有最大的晶面间距.根据BFDH模型，晶面间距大的晶面网格密度大，生长速率慢，最终成为显露面.利用BFDH模型，结合优化后的γ-AlOOH晶胞参数与空间群特征，计算结果表明［9］:(010) 晶面间距12.245× 10-10m，生长速率0.371;(021)晶面间距3.183 ×10-10m，生长速率0.714;(110)晶面间距2.870×10-10m，生长速率0.792;(130)晶面间距2.392×10-10m，生长速率0.951;(111)晶面间距2.274×10-10m，生长速率1.000;可见生长最慢的是(010)晶面.(021)和(110)晶面生长速率基本接近.从计算结果可知:(010)、(021)和(110)面具有最大的晶面间距，晶面网格密度大，生长速率慢，成为主要的显露面.图8是颗粒状产物的透射TEM分析及结构的X反射点阵SAED图，分别用(a)、(c)表示，(b)为(101)晶面点阵模型示意图，由图8可见，三维块粒状产物呈现“多形性”形态，表明晶体成长不再具有各向异性的特点，各个晶面都获得了同步成长的机会.将实验结果与理论计算相对照，发现二者吻合较好，表明可以用BFDH法则解释颗粒生长法则，晶体生长遵循总自由能为最低的原则.X反射点阵SAED分析结果表明:反射点阵显示出与(101)面基本相似的特征;点阵紊乱之处，表明其形成过程中原子排列的随机性和杂乱性;在浓厚环境下，存在三维同步发展的晶面方向，形成多种形态的三维颗粒形貌.由计算结果可知，虽然各晶面生长速率差距很大，但各晶面到中心的距离却很接近，为30×10-10～45×10-10m，符合总自由能最小原则下的总体积最小的结构效应.这时，晶体克服了棱边能，以三维体拓展方式推进，保持着最低的总自由能，呈现出近似于各向同性的特点.图9是颗粒状AlOOH样品的X衍射XRD分析结果.由图9可见:在γ-AlOOH主要晶面(020)、(120)、(130)、(150)、(200)、(151)上出峰，但峰值强度进一步降低.高指数晶面上(220)、(231)、(171)的峰值也较低.这表明:晶体生长已经基本失去了各向异性特点.相反，NaCl的峰值(黑色)却在加强，这是因为溶液中钠离子增多的缘故.在(010)、(021)、(110)三处出现了明显的峰值，表明这3个晶面显露出来，与前面分析结果吻合.1)AlOOH在水热过程中表现出择优取向的定向生长特性，总根源在于自身的晶体结构特点以及由环境条件决定的晶面发展取向.2)AlOOH的晶体结构特点决定了其具有自发沿着a轴方向一维生长的特性.(010)、(001)面上显露的氧基和羟基多于(100)、(101)面，而羟基最容易和溶剂分子产生氢键作用，酸性环境体系下可以促进垂直于晶面方向的氢键结合，从而促进了一维定向生长.3)纳米片的成长机制主要是由其附着能和棱边能的相对大小决定.当体系条件无法提供克服棱边能的能量时，晶体就只沿二维方向发展.碱性条件下具有较大的附着能，而缺乏三维发展的能量，于是形成片状形貌.4)纳米颗粒的成长机制主要是由其最低能量原则决定.中性环境下添加在体系中的各种添加剂吸附在生长台阶处时，造成了晶面棱边能降低，加速生长层的宽展，提高了各个晶面的同步生长速率，从而形成三维块体材料.5)添加了各种添加剂后的形貌具有复杂的结构，无法用古典理论解释，表明古典理论的局限性，也表明晶体的生长形貌由多种因素共同决定.【相关文献】［1］施尔畏.水热结晶学［M］.北京:科学出版社，2004: 12.［2］郝保红，方克明，向兰.纳米(γ-AlOOH)水热生长基元模型及结晶生长机理的研究［J］.化学工程，2010，38(1):71-74.［3］郝保红，方克明，向兰，等.添加剂对水热过程中纳米AlOOH晶体生长形态的影响［J］.中国粉体技术，2009，15(3):45-47.［4］郝保红，向兰，方克明.饱和度对纳米AlOOH水热结晶形貌的影响［J］.新技术新工艺，2009，263 (11):109-111.［5］郝保红.水热法制备异型纳米三氧化二铝的工艺优化及机理研究［D］.北京:北京科技大学，2010.［6］ CHEN Xiang-ying，ZHANG Zhong-jie，LI Xue-liang，et al.Controlled hydrothermal synthesis of colloidal boehmite(gamma-AlOOH)nanorods and nanoflakes and their conversion into gamma-Al2O3nanocrystals［J］.Solid State Communications，2008，145(7/8): 368-373.［7］张克从，张乐潓.晶体生长科学与技术［M］(第二版).北京:科学出版社，1997:196-198. ［8］仲维卓，华素坤.晶体生长形态学［M］.北京:科学出版社，1999:230-257.［9］柳强.γ-AlOOH水热定向生长形态的分子模拟研究［D］.北京:清华大学，2009.［10］近迟正敏，金泽孝文.粒子间相互作用［J］.粉体工学会志，1985，22(70):468-474 ［11］ CHANDRADASS J，BAE D S，BALASUBRAMANIAN M.Synthesis and characterization of sol gel alumina fiber by seeding alpHa-alumina through extended ball milling.Materials and Manufacturing Processes. 2008，23(8):786-790［12］陈敬中.现代晶体化学—理论与方法［M］.北京:高等教育出版社，2001.［13］陈建峰，邵磊，刘晓林.纳米材料化学［M］.北京:化学工业出版社，2004.［14］ ZHANG Run-dong，SERGE K.Lean reduction of NO by C3H6overAg/aluminaderived from Al2O3，AlOOH and Al(OH)3［J］.Applied Catalysis B-Environmental，2008，78(3/4):275-287.［15］ ARAMI H，MAZLOUMI M，KHALIFEHZADEH R，et al.Bundles of self-assembled boehmite nanostrips from a surfactant free hydrothermal route［J］.Journal of Alloys and Compounds，2008，461(1/2):551-554.［16］ HE Tao-bo，XIANG Lan，ZHU Shen-lin.Hydrothermal preparation of boehmite nanorods by selective adsorption of sulfate［J］.Langmuir，2008，24(15): 8284-8289.。