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硅酸盐学报

花匠小妙招
2025-02-25 11:08

铈掺杂钇铝石榴石纤维的电纺丝制备及光学性能

董国平;张料林;彭明营;陈斌斌;张芳腾;包鑫;邱建荣;

采用静电纺丝技术制备了铈掺杂钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminium garnet,YAG:Ce)纳米纤维,利用扫描电镜观测了电纺丝纤维的微结构与形貌,利用荧光光谱仪表征了YAG:Ce电纺丝纤维的荧光性能。结果表明:在还原气氛下热处理制备YAG:Ce电纺丝纳米纤维时,在纳米纤维表面出现了一层直径为50～100 nm的球形凸起物。相比于空气气氛中,在还原气氛中热处理制备YAG:Ce纳米纤维的荧光发射强度显著增强。并且随着Ce~3+掺杂含量增加,YAG:Ce电纺丝纤维的荧光发射带发生红移。

2010年11期 v.38;No.260 2035-2039页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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Tm~(3+)和Dy~(3+)共掺氟氧铝硼硅酸盐玻璃微晶化及白光发射性能

揭光涛;赵高凌;刘史敏;汪建勋;韩高荣;

采用高温熔融-淬火/热处理方法在空气气氛中制备了Tm_2O_3和Dy_2O_3共掺氟氧铝硼硅酸盐玻璃及透明微晶玻璃。用转靶多晶X射线衍射仪、荧光分光光度计和热分析仪对玻璃样品进行了表征。结果表明:样品在640～660℃热处理4h和在640℃热处理4～16h可制得透明的含Ba_2LaF_7纳米晶玻璃。增大Tm-Dy共掺浓度并降低La_2O_3浓度时,Ba_2LaF_7析晶倾向降低。此外,热处理析出Ba_2LaF_7微晶相后,样品的Tm_2O_3和Dy_2O_3共掺浓度淬灭点由1%(摩尔分数,下同)提高到了2%。掺杂不同浓度Tm_2O_3和Dy_2O_3时,白光发光色度保持不变。

2010年11期 v.38;No.260 2040-2044页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K]
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CaO/MgO质量比对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃析晶行为的影响

杨广跃;杨辉;郭兴忠;李文彦;

采用高温熔制法制备了含不同CaO/MgO质量比的CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)微晶玻璃,并借助差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜分析了CaO/MgO质量比对CMAS微晶玻璃的析晶行为的影响规律。结果表明:CaO/MgO质量比为1.4为最合理的配比,该配比下CMAS微晶玻璃析出的透辉石晶相较多,其适宜成核温度和晶化温度分别为660℃和932.5℃;CaO/MgO质量比的下降会降低CMAS微晶玻璃的析晶能力,并改变晶相比例及形状,减小晶粒尺寸。

2010年11期 v.38;No.260 2045-2049页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
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二阶非线性Maker条纹测试及模拟

何漩;刘启明;赵修建;POUMELLEC B;LANCRY M;

据Maxwell方程及电磁波在界面上的边界条件,采用Math CAD软件对1064 nm基频光在二阶非线性介质中的传播进行Maker条纹模拟,得到二阶非线性介质中产生532nm倍频光的强度模拟公式。同时对倍频晶体材料、电场/温度场极化后玻璃的实验Maker条纹测试结果与理论结果进行比较。结果表明:倍频晶体的Maker测量结果与模拟相吻合;对电场/温度场极化玻璃样品的模拟结果,在一定范围内与测量结果相一致。理论模拟可对样品制备、Maker条纹测试及二阶非线性极化机理探讨具有一定的指导意义。

2010年11期 v.38;No.260 2050-2053页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
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溶胶-凝胶SiO_2减反膜的表面修饰和抗污染特性

沈军;刘源;李晓光;

采用溶胶-凝胶法制备了用于高功率激光装置的SiO_2减反射膜,并在室温条件下采用气相法对该薄膜进行表面修饰。结果表明:修饰后薄膜的疏水性能、激光损伤阈值均有明显提高;其在大气环境下的耐候性与普通薄膜相当,但对有机污染物的抗性明显提高;经六甲基二硅胺烷修饰、氨气氛及热处理后的薄膜表现出对有机烷类良好的抗污染性能。

2010年11期 v.38;No.260 2054-2058页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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稀土离子掺杂碲酸盐发光薄膜的制备及其荧光增强

冯昭彬;林健;魏恒勇;黄文旵;隋鑫;李东卫;孙天拓;

利用直流电场辅助固态膜离子交换技术,将金属银引入硅酸盐玻璃基片中,制备了表层含银纳米颗粒的改性硅酸盐玻璃基片。以1,2-丙二醇碲和硝酸锌、硝酸铒、硝酸镱为原料,通过非水解溶胶-凝胶法制备稀土离子掺杂的碲酸盐发光薄膜材料。利用X射线衍射、透射电镜、差热分析、场发射扫描电镜、原子力显微镜、荧光光谱仪、立体显微镜等测试手段,研究了玻璃基片中的银纳米颗粒及其形貌、薄膜的物相、形貌、发光性能及改性基片的荧光增强效应。结果表明:改性硅酸盐玻璃基片表层含有粒径为10～20nm的银纳米颗粒;制备的Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂的碲酸盐发光薄膜为无定形态,薄膜的微观形貌良好,厚度约200nm;在改性玻璃基片上制备的薄膜在980nm激光泵浦下,可在410,527,547,660nm和1540nm附近发射荧光,其发光强度显著提高,最大可提高180倍。

2010年11期 v.38;No.260 2059-2064页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K]
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Ga_2O_3和P_2O_5掺入对碲钡锶铌系玻璃Raman性能的影响

温磊;张丽艳;陈伟;胡丽丽;

研究了在TeO_2-BaCO_3-SrCO_3-Nb_2O_5(TBSN)玻璃体系中单独引入P_2O_5(TBSN-P)或同时引入P_2O_5和Ga_2O_3对TBSN玻璃的Raman散射和热稳定性的影响。结果表明:TBSN-P体系中,相对Raman散射截面随P_2O_5含量的增加逐渐减小,Raman增益带宽则显著增加;在TBSN-10Ga-P[(7-x)TeO_2-5BaO-5SrO-5Nb_2O_5-10Ga_2O_3-xP_2O_5(x=0,4,8,12,16,20,摩尔比,下同)]与TBSN-16P-Ga-[(69-y)TeO_2-5BaO-5SrO-5Nb_2O_5-16P_2O_5-yGa_2O_3(y=0,2,4,6,8,10)]系列中,Ga_2O_3的存在使得350～1250 cm~(-1)的整体谱形更加平坦,但Raman增益带宽和相对Raman散射截面均有所下降。计算了各玻璃样品的Raman增益系数和增益带宽,发现TBSN-4P玻璃具有最大的Raman增益系数(8.70×10~(-12)m/W),TBSN-24P玻璃具有最大Raman增益带宽(621 cm~(-1)),分别为熔石英玻璃的45倍和2.95倍。对玻璃的热稳定性研究表明,在TBSN-P体系中,P_2O_5的引入可以使玻璃的热稳定性能显著提高,而在Ga_2O_3与P_2O_5同时被引入时,Ga_2O_3含量的增加会导致玻璃的热稳定性变差。

2010年11期 v.38;No.260 2065-2070页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
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Yb~(3+)/Er~(3+)共掺锗酸盐氧氟微晶玻璃的白光输出

张德亮;伍冬;袁新强;张龙;

对组成为50GeO_2-20Al_2O_3-15CaF_2-15LiF稀土离子锗酸盐氧氟玻璃在550℃微晶化热处理24h,得到了透明的微晶玻璃。X射线衍射表明:玻璃中析出了CaF_2纳米晶粒,晶粒尺寸在17 nm左右。在980 nm泵浦光的激发下,Yb~(3+)/Er~(3+)双掺微晶玻璃产生了蓝绿红上转换荧光。随着玻璃中Yb~(3+)的掺杂浓度的增加蓝光和红光荧光强度增大,其中5%Yb~(3+)/1%Er~(3+)(摩尔分数,下同)的微晶玻璃样品的上转换发光已经出现白光效果。通过研究一系列高Yb~(3+)/Er~(3+)浓度比的共掺微晶玻璃样品,实现了对上转换红光绿光与蓝光的荧光强度比例的调整,当Yb~(3+)掺杂浓度为12%、Er~(3+)掺杂浓度为0.01%时,微晶玻璃的上转化发光接近白光。

2010年11期 v.38;No.260 2071-2074页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
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掺钴La_2O_3-MgO-Al_2O_3-SiO_2透明微晶玻璃的制备及吸收特性

陈力;于春雷;胡丽丽;陈伟;

制备了掺钴La_2O_3-MgO-Al_2O_3-SiO_2玻璃,并采用两步热处理法成功获得了掺Co~(2+)透明微晶玻璃。测试了热处理前后样品的X射线衍射谱、Raman光谱和吸收光谱,分析了该体系的微晶化过程。结果表明:所析出的微晶颗粒中含有MgAl_2O_4尖晶石,而且有Co~(2+)进入其四配位格位,形成可饱和吸收中心。Co~(2+)在1100～1700 nm波段的吸收可应用于Er~(3+)激光的调Q。

2010年11期 v.38;No.260 2075-2079页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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Tm~(3+)掺杂65GeS_2-25Ga_2S_3-10CsI微晶玻璃光谱特性

应磊;聂秋华;张巍;宋宝安;陈飞飞;戴世勋;徐铁峰;

采用适当的热处理工艺制备了系列掺Tm~(3+)的透明GeS_2-Ga_2S_3-Csl硫卤微晶玻璃。测试了基质玻璃和微晶玻璃样品的密度、显微硬度、红外光谱以及在800nm激光泵浦下的近红外及中红外荧光光谱。结果表明:热处理后样品析出的晶相颗粒为Ga_2S_3和GeS_2的混合体,晶粒尺寸限制在100nm以内;而原本掺杂在玻璃基质中的Tm~(3+)富集在析出的Ga_2S_3和GeS_2晶体的周围,引起了Tm~(3+)周围环境的改变。因此,热处理后的微晶玻璃样品的近红外和中红外荧光强度增强。

2010年11期 v.38;No.260 2080-2084页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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Tm~(3+)和Ho~(3+)双掺锗铌酸盐玻璃的中红外发光性质

王勇超;夏海平;章践立;张勤远;

用高温熔融法制备了Tm~(3+)和Ho~(3+)双掺的86GeO_2-4Nb_2O_5-10Na_2O锗铌酸盐玻璃,应用Judd-Ofelt理论,获得了Tm~(3+)的强度参量及Tm~(3+)的自发辐射跃迁几率、辐射寿命等光谱参量。根据McCumber理论,计算了玻璃中Tm~(3+)能级~3H_6→~3F_4跃迁和Ho~(3+)能级~5O_8→~5I_7跃迁和Ho~(3+)的吸收截面σ_a受激发射截面σ_a和增益光谱G(λ)。在808 nm激光二极管激发下,研究分析了Tm~(3+)敏化Ho~(3+)的2.0μm的红外发射光谱。结果表明:Ho~(3+)的共掺提高了Tm~(3+)(~3F_4)→Ho~(3+)(~5I_7)之间的能量转移效率,增强了2.0μm的红外发光。

2010年11期 v.38;No.260 2085-2089页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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掺Ru(bpy)_3~(2+)的TiO_2-SiO_2有机-无机杂化光学薄膜

剪明明;徐真武;徐键;徐清波;孙广清;

利用钛酸丁酯、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸为先驱体制备了有机-无机溶胶-凝胶杂化材料,用旋涂法在单晶硅片或石英玻璃片上制备了光学薄膜。用Fourier变换红外光谱仪、Abbe折射仪和光谱仪等测试了所得有机-无机复合TiO_2-SiO_2光学薄膜的结构基团、折射率和发光光谱。通过改变其中的钛酸丁酯和甲基丙烯酸含量来调节材料的折射率。对一次旋转涂膜(转速1 200 r/min,持续时间20 s)制备的样品,测出其折射率为1.4～1.5;掺联吡啶钌Ru(bpy)_2~(2+)的杂化光学薄膜,在蓝色发光二极管(559nm)激发下发出明亮的橙红色光(604nm)。

2010年11期 v.38;No.260 2090-2093页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
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Er~(3+)掺杂GeS_2-Ga_2S_3-CsI微晶玻璃的中红外光谱特性

黄正裕;宋宝安;张巍;沈祥;王训四;徐铁峰;聂秋华;戴世勋;

通过熔融淬冷法制备了掺杂0.6%(占基质玻璃的质量分数)Er~(3+):65GeS_2-25Ga_2S_3-10CsI(摩尔比)玻璃。通过不同热处理工艺对玻璃样品进行微晶化处理获得了硫卤微晶玻璃。测试了其密度、显微硬度、红外透过光谱、以及中红外荧光光谱。对比研究了基质玻璃与微晶玻璃样品之间性能差异。结果表明:基质玻璃在热处理温度为440℃,热处理时间为14 h后,所获得的微晶玻璃样品的密度和显微硬度明显增加,中远红外透过性能并未有显著的降低,Er~(3+):~4I_(11/2)→~4I_(12/2)跃迁相对应的2.8μm处的中红外荧光光强稍有增强。

2010年11期 v.38;No.260 2094-2098页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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K_2SO_4辅助混合模板剂制备大孔-中孔SiO_2微球

熊洁羽;翟峥;朴香兰;骆广生;

采用三嵌段聚合物F127、聚乙二醇和甲基纤维素为混合模板剂,以正硅酸乙酯为原料,无机盐K_2SO_4为添加剂,利用液-液微分散技术制备SiO_2微球。用透射电镜、扫描电镜、N_2吸附-脱附、X射线衍射及红外光谱对微球进行了表征。研究了混合模板剂的质量比、水解时间及K_2SO_4的量对于微球结构的影响。结果表明:无机盐的加入可有效调节微球的孔结构,得到的微球球形度和单分散性好,具有大孔-中孔孔结构,孔容可以达到4mL/g。

2010年11期 v.38;No.260 2099-2104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
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蓝宝石衬底上透明Mg_xZn_(1-x)O薄膜的制备及表征

张希艳;刘全生;王玉霞;柏朝晖;王晓春;孙海鹰;

采用射频磁控溅射法在Al_2O_3(001)衬底上制备了高Mg含量的Mg_xZn_(1-x)O薄膜,研究了Mg_xZn_(1-x)O薄膜的结构和光学性能。结果表明:Al_2O_3(001)衬底上Mg_xZn_(1-x)O薄膜的组分为Mg_(0.47)Zn_(0.53)O,薄膜呈六方纤锌矿结构,薄膜沿c轴方向取向生长,且c轴方向晶格增大0.0029 nm。薄膜的吸收边峰值位于292nm,对应的禁带宽度为4.24ev。薄膜平均粒径约为10～20nm,在深紫外-可见光激发下的荧光发射峰分别位于320nm和400nm附近。

2010年11期 v.38;No.260 2105-2109页 [查看摘要][在线阅读][下载 859K]
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基于Raman光谱的GeS_2-Sb_2S_3-CdS硫系玻璃结构研究

郭海涛;陈红燕;陆敏;彭波;林傲祥;王永前;

利用Raman光谱对GeS_2-Sb_2S_3-CdS体系硫系玻璃的结构进行研究。结果发现:其基本单元为具有准三维结构的[GeS_4]四面体和准二维结构的[SbS_3]三角锥;随着Sb_2S_3含量的增加,玻璃逐渐从准三维网络结构过渡到以[GeS_4]_m和[SbS_3]_n结构单元、Ge—S—Sb桥硫连接和Sb—Sb、Ge—Sb、Ge-Ge金属键连接的层状或链状结构;CdS提供非桥硫并降低网络聚合程度;由于Sb_2S_3和CdS的作用,玻璃中产生大量金属键和悬挂键,增加了玻璃中的结构缺陷。

2010年11期 v.38;No.260 2110-2115页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K]
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Cr~(4+)掺杂Zn_2SiO_4透明微晶玻璃光谱特性

马红萍;刘平;邓德刚;徐时清;

采用高温熔融法和热处理制备了Cr~(4+)掺杂β-Zn_2SiO_4微晶玻璃。通过吸收光谱测试发现,Cr~(4+)在β-Zn_2SiO_4微晶玻璃中处于低的晶体场环境中。推导了Cr~(4+)在β-Zn_2SiO_4微晶玻璃的Racah参数,得到其能级位于~1E和~3T能级交点附近,在808 nm的二极管激发下,在Cr~(4+)掺杂β-Zn_2SiO_4微晶玻璃中可观察到中心波长位于1342nm,半高宽285nm的近红外宽带发射峰,该发射可归于Cr~(4+)在β-Zn_2SiO_4微晶低的晶体场格位的发射。

2010年11期 v.38;No.260 2116-2119+2124页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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掺Bi的MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃的吸收和近红外发光特性

郑伟丽;于春雷;胡丽丽;赵国营;

研究了4种不同Bi_2O_3掺杂量(0.5%,1%,2%和3%,摩尔分数)的23MgO-11CaO-15Al_2O_3-51SiO_2(摩尔比)玻璃的发光特性。测量了吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。通过电子顺磁共振图谱观察了玻璃受γ辐射前后结构的变化,探讨了玻璃颜色变化和近红外发光的机理。结果表明:在500nm激发下,随着Bi_2O_3掺杂量从1%到3%的逐渐增加,发光波长发生红移,荧光半高宽从312nm增加到352 nm;最优的Bi_2O_3掺杂量为1%,玻璃的受激发射截面和荧光寿命的乘积为3.10×10~(-24)cm~2·s;γ辐射后发光强度的增加和玻璃颜色加深的现象说明Bi掺杂玻璃的近红外发光中心可能是低价态的Bi离子或者Bi团簇。

2010年11期 v.38;No.260 2120-2124页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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Er~(3+)-Tm~(3+)共掺碲酸盐玻璃中近红外超宽带发光性质

周大成;王荣飞;宋志国;尹兆益;杨正文;邱建备;

研究了Er~(3+)-Tm~(3+)共掺TeO_2O-Nb_2O_5-Ln_2O_3(TKNL)碲酸盐玻璃的近红外发光光谱以及上转换光谱性质,该碲酸盐玻璃的起始析晶温度与玻璃转变温度之差△T为136℃,表明此玻璃具有良好的热稳定性,有利于拉制光纤。在808 nm半导体激光器的激发下在近红外波段观察到半高宽为185 nm的宽带近红外发光。通过对不同Tm~(3+)浓度以及不同激发波长下TKNL玻璃的近红外发光以及上转换发光的研究,探讨了Er~(3+)m~(3+)之间的能量传递机理。上述玻璃材料有望用作S和C波段光纤放大器的增益介质。

2010年11期 v.38;No.260 2125-2128页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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铋掺杂铝硅酸盐玻璃的超宽带近红外发光性质

尚吉花;杨正文;刘志亮;宋志国;周大成;尹兆益;竺侃;邱建备;

采用高温熔融法制备了组分为50SiO_2-xAl_2O_3-(50-x)MgO-Bi_2O_3(x=5,10,15,20,摩尔比)的铋掺杂铝硅酸盐玻璃。研究了铋掺杂铝硅酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了玻璃基质的光学碱度对铋离子宽带发光特性的影响。结果表明:在690nm和808nm的激发下,铋掺杂铝硅酸盐玻璃的红外荧光中心分别位于1106nm和1294nm;随光学碱度的增强,铋离子的红外发光强度减弱。并对铋离子超宽带发光的机理进行了探讨,认为其红外发光源于低价的Bi~+和Bi~(2+)。

2010年11期 v.38;No.260 2129-2132页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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光学碱度与铋离子掺杂锗酸盐玻璃近红外发光性质之间的关系

宋志国;周大成;杨正文;尹兆益;王荣飞;尚吉花;楼凯;徐圆圆;胡曰博;邱建备;

制备了铋离子掺杂的碱金属和碱土金属锗酸盐玻璃,并研究了玻璃光学碱度与铋离子近红外发光性质之间的关系。结果表明:铋离子的宽带近红外发光的强度、峰位以及荧光半高宽可以通过锗酸盐玻璃的光学碱度进行调控:随着玻璃光学碱度的增加,红外发光强度下降,半高宽增大,同时发光峰红移;玻璃中Bi~(3+)/Bi~(2+)的摩尔比变化趋势与Duffy光学碱度理论相符。而铋离子近红外发光强度与光学碱度的依存关系表明,近红外宽带发光可能源于低价态铋离子。

2010年11期 v.38;No.260 2133-2137页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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坡缕石黏土吸附Cu~(2+)的动力学

郝艳玲;范福海;

通过提纯的坡缕石黏土对水溶液中Cu~(2+)的静态吸附实验,考察了吸附过程的动力学特征,研究了吸附过程的动力学模型、表观活化能和活化热力学参数,并对吸附速率的控制进行了分析。结果表明:在实验条件下坡缕石黏土对水中的Cu~(2+)具有较快的吸附速率,60min可基本达到平衡;吸附过程能较好地符合Lagergren pseudo-second-order吸附动力学方程,速率常数k_2随温度的升高而增大,随Cu~(2+)初始浓度的增加而减小;吸附过程的表观活化能为18.82kJ/mol,是活化的化学吸附,活化焓为16.26kJ/mol,活化Gibbs自由能为75.40～79.38kJ/mol,活化熵为-198.50 J/(mol·K),活化为吸热过程,是缔合反应机制:吸附速率由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制,低浓度时主要受液膜扩散控制,高浓度时颗粒内扩散的影响更为明显。

2010年11期 v.38;No.260 2138-2142页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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十六烷基三甲基溴化铵改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除率

杨慧芬;张伟娜;胡瑞娟;

以十六烷基三甲基溴化铵改性沸石为吸附材料,采用搅拌吸附方法研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除效果,并利用X射线衍射和红外光谱分析了其吸附特征。结果表明:在改性沸石粒度(-0.25+0.15)mm、用量30g/L、溶液初始pH=6,在25℃搅拌吸附30min,水中Cr(Ⅳ)的吸附云除率达到91%以上。改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附可用Langmuir吸附等温线描述,每100g改性沸石对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为26.53 mg。

2010年11期 v.38;No.260 2143-2147页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
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冷冻-碾磨处理凹凸棒石黏土对复合高吸水性树脂性能的影响

陈红;王文波;张俊平;王爱勤;

将凹凸棒石黏土(attapulgite,ATP)经冷冻和碾磨处理后,采用羧甲基纤维素为基质,丙烯酸为单体和不同碾磨次数的ATP为无机组分,通过水溶液聚合法制备了羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸/凹凸棒石黏土复合高吸水性树脂,考察了冷冻和碾磨处理对ATP的形貌、理化性质及对复合高吸水性树脂的吸水倍率和吸水速率的影响,评价了复合高吸水性树脂在不同pH溶液中的吸水性能。结果表明:经碾磨处理后,ATP的比表面积和孔容先降低后升高,而后趋于不变,平均孔径呈先增大后减小趋势。在相同添加量下,碾磨不同次数的ATP比表面积越大,复合树脂的吸水倍率越低,但吸水速率越快。此外,复合吸水树脂表现出优异的pH稳定性。

2010年11期 v.38;No.260 2148-2153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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载银和有机化蛭石的制备及其抗菌性能

何素芹;陈志坤;刘文涛;辛建泉;任存邦;吴健;朱诚身;

对蛭石钠化处理后,通过离子交换法对蛭石进行载银和有机化插层改性,制备了3种抗菌蛭石。通过抑菌圈和抗菌率实验研究了其抑菌抗菌性能和机理,用热重和X射线衍射分析了改性蛭石的抗菌持久性和层间结构。结果表明:载银、用十六烷基三甲基溴化铵有机改性、载银并有机改性的3种蛭石均对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑菌圈,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.9%以上,所制备的抗菌蛭石具有极强的广谱抗菌能力;抗菌蛭石在水中浸泡60 d后仍具有长效抗菌性;有机改性蛭石的层间距由0.99nm可增大到4.33nm,其层间含有大量的有机插层剂,这为制备结构均匀的蛭石/有机复合材料提供了可能。

2010年11期 v.38;No.260 2154-2158页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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预测水化水泥浆体离子扩散性能的一种新方法

刘琳;孙伟;叶光;陈惠苏;van BREUGEL Klaas;

为了预测水泥基复合材料的离子扩散性能并进而将其用于耐久性研究与寿命预测模型中,基于Einstein-Smoluchowski公式,提出了一个将宏观离子扩散行为和微观粒子Brown运动相关联的方法。为了验证这个方法的可靠性,首先用计算机模拟的方法生成一个水化水泥浆体的微观结构(HYMOSTRUC3D),然后用自回避随机行走算法预测这个微观结构的离子有效扩散系数。在这个过程中,应用统计分析的方法确定了水泥浆体微观结构的代表性体积单元的大小,此后在这个代表性体积单元的基础上,通过与文献数据比较,验证了用该方法预测水泥浆体宏观氯离子扩散行为的合理性,最后应用该方法预测了水泥浆体氯离子有效扩散系数随水胶比和养护龄期变化的关系。

2010年11期 v.38;No.260 2159-2166页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K]
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合成碳羟基磷灰石对水中苯胺的吸附机理

唐文清;曾荣英;李小明;余润兰;

利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等测试技术对脲素和蛋壳制成的碳羟基磷灰石(carbonate hydroxylapatite,CHAP)样品表面化学组成进行了表征,并考察了pH值、吸附时间和苯胺浓度对CHAP吸附水中苯胺的影响,以及其吸附动力学和热力学特征。结果表明:当pH=6,吸附时间为60min,苯胺初始浓度为30mg/L,CHAP对苯胺的吸附效果更好。该过程可用Langmuir Freundlich等温式进行描述,但更符合Freundlich经验公式。分别采用准一级动力学模型和准二级动力学模型考察吸附动力学行为,2个模型与实验数据之间有很好的相关性。吸附热力学行为表明该吸附过程是放热和自发的。

2010年11期 v.38;No.260 2167-2171页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K]
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温度对新拌水泥沥青浆体流动性和水化速率的影响

张艳荣;孔祥明;曹恩祥;刘永亮;黄婉利;

研究了温度对不同沥青含量的新拌水泥沥青浆的流动性和水化速率的影响,以揭示该类复合胶凝材料流动性和水化速率的温度敏感性规律。在0,20℃和40℃下测量浆体的扩展度,获得了流动性随温度变化的基本规律。通过测定新拌浆体凝结硬化过程中半绝热温升来研究温度对水泥水化过程的影响。结果表明:随温度的降低,水泥水化速率下降,浆体初始流动性和流动保持性增强;随沥青掺量的增大,初始流动性和水化速率的温度敏感性降低,流动保持性的温度敏感性增大;含阳离子乳化沥青的浆体初始流动性、流动保持性以及水泥水化延缓程度受温度的影响均大于含阴离子乳化沥青的浆体。水泥水化、乳化沥青在水泥颗粒表面的吸附以及沥青的破乳是决定新拌水泥沥青浆流动性的关键因素。

2010年11期 v.38;No.260 2172-2177页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
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硝酸银显色法测量混凝土氯离子表观扩散系数

何富强;史才军;安晓鹏;

研究了硝酸银显色法快速测量混凝土中氯离子表观扩散系数。将14组混凝土试件分别在16.5%与3.5%NaCl溶液中浸泡90d和300d,用AgNO_3显色法及NT Build 443法测量其氯离子表观扩散系数(D_A和D_N)。结果表明:用浸泡液浓度为表面氯离子浓度情况下,当表层氯离子浓度与浸泡液氯离子浓度相近时,D_A与D_N值相近;浸泡90 d时,一部分D_A与D_N值相近;浸泡300 d时,所有的D_A与D_N均十分相近。测量的表层氯离子浓度作为表面氯离子浓度时,所有D_A和D_N均十分接近。因此,合理确定表面氯离子浓度后,硝酸银显色法可以快速且较为精确地测量混凝土氯离子表观扩散系数。

2010年11期 v.38;No.260 2178-2184页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]
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乙烯-醋酸乙烯热熔胶对水泥基材料裂缝自修复性能的影响

袁雄洲;孙伟;左晓宝;李华;

将乙烯-醋酸乙烯(ethylene-vinyl acetate,EVA)作为修复组分掺入到水泥基材料中,制备成具有裂缝自修复功能的水泥基复合材料。研究了水泥基材料裂缝自修复过程中采用热熔胶技术路线的可行性和含热熔胶的水泥基材料的裂缝自修复性能。结果表明:预损伤30%,50%和70%的试件,经EVA热熔胶修复后抗折强度均超过原始试件。EVA掺量为1%,3%和5%试件的平均修复率分别为104.95%,118.28%和135.60%。EVA的掺入未明显降低标养水泥基材料基体的性能,且掺入适量的EVA能大幅提高试件的抗折强度。含EVA试件受热后抗压强度没有明显变化,而抗折强度和韧性因EVA-水泥浆界面的改善明显提高。当EVA掺量为5%时,受热后试件抗折强度和韧性分别提高了23.4%和130.2%。

2010年11期 v.38;No.260 2185-2192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K]
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电炉还原渣对转炉钢渣的重构机理

宫晨琛;余其俊;韦江雄;

以电炉还原渣为调节组分,探讨其对转炉钢渣的重构机理。采用X射线衍射仪、热重-差示扫描量热仪、扫描电镜等分析重构前后钢渣的物相组成、结构和胶凝性能。结果表明:高温作用下转炉钢渣中部分原有低熔点矿物熔融,为高温重构反应提供了液相环境。掺入的电炉还原渣为转炉钢渣补充了钙离子,并促进转炉钢渣中硅铝惰性组分(黄长石和钙铁(钙镁)辉石等)的解体和活性胶凝矿物硅酸二钙、硅酸三钙和七铝酸十二钙的生成,增加重构钢渣的活性。与掺重构钢渣前相比,28d龄期的水泥净浆掺重构钢渣后抗压强度增加18.0%,重构钢渣水化产物数量提高,水化进程明显加快。

2010年11期 v.38;No.260 2193-2198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K]
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Zn对Al_2O_3-Al-C滑板中温性能和显微结构的影响

田晓利;薛群虎;薛崇勃;肖国庆;

以板状刚玉、氧化铝微粉、金属铝粉、金属锌粉为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,制备Al_2O_3Al-C滑板样品。研究了金属锌粉的引入对Al_2O_3-Al-C滑板显微结构和性能的影响。结果表明:在450～1050℃热处理温度条件下,锌粉的引入改变了滑板中金属铝粉的反应进程,金属锌粉氧化后形成的氧化锌沉积在金属铝粉表面,改变了金属铝粉熔化、扩散和反应的进程,有利于材料在较低温度下形成金属结合,提高中温(600～1100℃)性能。锌粉的引入对材料显微结构有较大影响,900℃热处理3 h后材料内部形成大量颗粒状、柱状和针状氮氧化物,1 050℃热处理3 h后材料内部形成大量碳化铝纤维,有利于材料性能的提高。

2010年11期 v.38;No.260 2199-2204页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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不同硫含量的煤对水泥熟料烧成和矿物组成的影响

李小燕;胡芝娟;叶旭初;俞为民;陶从喜;

通过添加硫含量在2.10%～5.21%之间的高硫煤与原料混合,配制了具有相同石灰饱和系数、硅率和铝率的几种熟料,并在1200,1250,1300,1 350,1 400和1 450℃保温30min烧成熟料。应用差示扫描量热仪、X射线衍射仪和环境扫描电镜来研究熟料液相初析温度、熟料矿物、含硫矿物以及熟料形貌。结果显示:高硫煤的引入降低了液相初析温度(10～30℃),促进了阿利特晶体的生成和长大。硫的固溶改变了阿利特、贝利特的含量和铝酸盐的晶型。

2010年11期 v.38;No.260 2205-2211页 [查看摘要][在线阅读][下载 1122K]
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粉煤灰-水泥水化的核磁共振定量分析

王磊;何真;张博;蔡新华;

利用高分辨固体核磁共振仪结合去卷积技术,定量分析了粉煤灰水泥浆体中水泥和粉煤灰的水化程度以及C-S-H凝胶中硅氧-铝氧链平均长度,同时研究了粉煤灰火山灰反应对C-S-H结构的影响。结果表明:水化3 d时,系统中约47%的水泥和14%的粉煤灰参与了水化反应,C-S-H平均链长为3.2;水化120d时,水泥和粉煤灰的水化程度分别为89%和33%,C-S-H平均链长约为3.8,远大于纯水泥浆体中C-S-H的平均链长(为2.7)。水化3 d时粉煤灰玻璃相结构中的Si—O—Si,Si—O—和Al—Al共价键断裂,形成了单体硅酸根和单体铝酸根,这些单体结构桥连体系中的二聚体单元进而提高了C-S-H平均链长。粉煤灰掺入并不会因为C-S-H聚合度提高以及ACL增加就能促进粉煤灰水泥浆体强度。

2010年11期 v.38;No.260 2212-2216页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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氯离子在受荷混凝土内的传输研究进展

金伟良;延永东;王海龙;

混凝土结构在使用过程中要经受荷载与环境的双重作用。应力水平及由此产生的微裂缝或宏观裂缝对钢筋混凝土结构的耐久性,尤其是有害物质的入侵有一定程度的影响。总结了轴向受拉、轴向受压、弯曲荷载作用下混凝土渗透性的变化规律,分析了不同荷载形式作用下混凝土内的氯离子传输,介绍了计算氯离子等效扩散系数和钢筋锈蚀速度的经验公式,提出了需要改进的建议与深入研究的方向。

2010年11期 v.38;No.260 2217-2224页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K]
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