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石膏减水剂作用机理研究
彭家惠,张建新,陈明凤,万体智系统研究了萘系FDN(β-naphthalene sulfonie acid type),多羧酸系HC(polycarboxylate type),两种不同类型减水剂在石膏表面的吸附特性、界面结构、分散作用及其稳定性,以及减水剂对石膏水化进程、硬化体微结构的影响。根据性能测试结果,探讨了石膏减水剂作用机理。结果表明,减水剂吸附改变了石膏颗粒界面结构与电化学性质,通过静电斥力和空间位阻发挥分散作用。直链型FDN为平躺吸附,其分散作用主要为依赖于ξ电位的静电斥力,ξ电位则决定于石膏表面首层吸附量;接枝共聚型多羧酸减水剂为梳状吸附,其分散作用为空间位阻与静电斥力协同作用;由于新生水化产物对静电斥力的屏蔽作用,静电斥力引起的分散作用的稳定性较差,流动度经时损失大;空间位阻效应受水化影响较小,其分散作用的稳定性较好,流动度经时损失较小;减水剂对石膏水化进程、水化产物形貌影响甚微,但可明显改善硬化体孔结构,使孔隙率降低,孔径细化。
饱水水泥砂浆孔结构的低场磁共振测试分析
杨振丽;周春圣;由于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶干缩湿胀，水泥基材料在干燥与含水状态下的孔结构差异显著且受干燥制度的影响，干燥状态下测量所得孔结构特征及其演化规律的代表性和准确性存疑。为深入揭示孔结构随水灰比演化的基础规律，以典型白水泥砂浆为研究对象，利用低场磁共振和压汞法分别测试饱水和干燥时的孔结构特征，同时测量得到水分渗透率。结果表明：利用饱水时的离散孔径分布，基于平行毛细管束假设的经典Kozeny-Carman模型，可准确预测水分渗透率；水灰比对饱水砂浆孔结构和水分渗透率的影响规律基本一致。压汞测试所得孔径分布离散性较大，且难以反映水灰比影响规律，干燥状态下测试所得孔结构特征及据此建立的孔径分级方式具有明显局限性。由于孔结构全面影响硬化水泥基材料宏观性能，且低场磁共振技术能避免干燥预处理的显著影响，利用该技术实现饱水状态孔结构的测试分析对水泥基材料科学研究具有重要价值。
粉煤灰对水泥浆体的剪切变稀和剪切增稠作用
谢友均;陈小波;马昆林;冯金;龙广成;采用RHEOLAB QC型旋转黏度计测试了粉煤灰掺量对水泥浆体流变行为的影响,采用HERSCHEL-BULKEY(H-B)流变模型对所测数据进行了拟合。结果表明:浆体流变曲线中有1个拐点,拐点所对应的流变参数为临界剪切速率(γcrit)、临界剪切应力(τcrit)和最小黏度值(ηmin),拐点左右两侧的浆体可分为剪切变稀和剪切增稠2个阶段。纯水泥浆体在较大的剪切速率下仍表现为剪切变稀。掺入粉煤灰后,浆体的γcrit、τcrit和ηmin均较纯水泥浆体降低,当粉煤灰掺量大于40%以后,浆体在较低临界剪切速率下出现了剪切增稠。在剪切变稀阶段,当粉煤灰掺量不大于50%时,增大粉煤灰掺量则浆体的流变指数显著降低,当粉煤灰掺量大于50%时,增加粉煤灰掺量,浆体流变指数增大,但均低于纯水泥浆体的流变指数;在剪切增稠阶段,随粉煤灰掺量的增加,浆体的流变指数增大,浆体剪切增稠的程度也增大。粉煤灰的掺入增大了剪切变稀阶段浆体剪切变稀的程度,也增大了剪切增稠阶段浆体剪切增稠的程度。
稀土金属–有机框架材料的荧光传感应用研究进展
郑和奇;崔元靖;钱国栋;稀土金属–有机框架是一种由稀土金属离子或稀土金属簇与有机桥联配体通过配位作用组装形成的新型无机–有机多孔材料。由于其高配位数和独特的稀土金属离子(Ln3+)的光学特性赋予稀土金属–有机框架以丰富的分子构筑单元以及高的荧光量子效率。总结了稀土金属–有机框架的最新研究成果，介绍了稀土金属–有机框架在温度传感、小分子传感、气体传感等光子学领域的应用。另外，还介绍了包括稀土金属–有机框架的设计思路和可控制备方法，以及有机染料等在稀土金属–有机框架孔道中的组装和稀土金属离子在金属–有机框架材料孔道中的组装，并对今后的发展方向和应用前景进行了展望。
二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用
张建峰;赵春龙;童晶;涂溶;核壳粒子作为一种新型的微纳米材料,在电学、生物学、磁学、光学以及催化学等不同领域表现出优异的性能,已经引起了国内外学者极大的兴趣和关注。经过近30年的发展,由于二氧化硅具备非凡的性能使其成为了此领域研究最为广泛的包覆材料,进而产生了大量二氧化硅包覆不同粒子的有效方法。综述了几乎所有用来制备二氧化硅包覆材料的方法及这种材料在不同领域兴起的应用,总结了不同包覆方法的优缺点,并对其发展前景进行了简要阐述。
聚羧酸类减水剂对水化硅酸钙微观结构的影响
张文生;王宏霞;叶家元;用Na2SiO3·9H2O,Ca(NO3)2·4H2O化学试剂及聚羧酸类减水剂合成了水化硅酸钙(C–S–H)及掺杂聚羧酸有机大分子的C–S–H。用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜等分析手段研究了聚羧酸类减水剂对C–S–H结构的影响。研究表明:聚羧酸类减水剂增加了Ca与Si摩尔比n(Ca)/n(Si)为0.83的C–S–H硅氧四面体聚合度,提高了C–S–H的结晶程度,其中聚羧酸有机大分子基团可内插到C–S–H结构的层间。在C–S–H形成过程中,聚羧酸有机大分子基团会通过其极性基团—COOM—与Ca2+键结,而Ca2+另一端与—O—Si—O—键连接,最后形成一个离子型交联结构。
制备不同稀土掺杂的纳米氧化钛光催化剂及其光催化活性
周武艺,唐绍裘,张世英,周锡荣,万隆以钛酸丁酯为原料,通过溶胶凝胶法合成了Dy2O3TiO2,CeO2TiO2和Gd2O3TiO2光催化剂。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,研究了3种复合光催化剂的光催化活性。通过紫外可见光光谱分析发现:3种光催化剂对不同降解物均表现出一定的光催化活性。掺杂质量分数(下同)为1.25%Gd2O3的光催化剂对甲基橙的降解效率较高,掺杂1.25%CeO2的光催化剂对亚甲基蓝具有较好的降解活性。因此,掺杂不同稀土氧化物的纳米TiO2光催化剂对不同有机物具有选择性降解活性。
3D打印混凝土流变性能调控研究进展
张泽的;贾子健;贾鲁涛;赵倚琳;王伟;张亚梅;陈宇;近年来，混凝土3D打印技术因其自动化程度高、效率高且经济性好等特点，在建筑领域受到广泛关注。然而，该技术对流变性能提出了更为严格的要求，材料需在泵送与挤出阶段具备良好流动性，同时在建造阶段表现出优异的可建造性。深入理解流变性能的演变规律与作用机制，是制备高性能3D打印混凝土并保障其可打印性的基础和关键。为此，本文首先介绍了3D打印混凝土的主要流变参数及测试方法；然后从颗粒间作用力和水化反应两方面探讨了流变性能的演变机制；进而以2种典型的具有不同物化性质的固废钢渣粉和再生砖粉为例，分析了其对水泥基材料流变性能的影响和调控机制，同时分析了3D打印工艺中剪切作用对流变性能的影响。最后，对未来的研究方向进行了展望。该文可为3D打印混凝土的流变性能调控和打印工艺优化提供理论依据与实践指导。
α-Al_2O3悬浮体的流变性及凝胶注模成型工艺的研究
杨金龙,谢志鹏,汤强,黄勇陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺，具有很好的应用前景．它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中，可制备高强度、高均匀性的陶瓷坯体．本课题对氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺中的低粘度且高固相体积分数浓悬浮体的制备、浓悬浮体的固化、成型坯体的性能及其显微结构进行了研究，并通过凝胶注模成型工艺制备出了多种形状复杂、致密的陶瓷部件．
深紫外非线性光学晶体及其应用
陈创天;刘丽娟;系统的介绍了我国深紫外非线性光学晶体的发展,主要以KBe_2BO_3F2(KBBF)以及Sr_2Be_2B_2O7(SBBO)族晶体为代表。通过晶体生长、确定结构以及各种光学性能的测定,发现KBBF晶体是目前唯一能采用直接倍频方法实现深紫外谐波光输出的非线性光学晶体。SBBO族晶体由于存在畴结构,目前还不能用于深紫外相干光输出。讨论了KBBF晶体的基本光学性质以及产生深紫外相干光源的能力和效率。介绍了这些深紫外相干光源的应用,并着重介绍了这些光源在先进能谱仪方面的应用及取得的重要成果。