C3N4-TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究_崔玉民

C3N4-TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究_崔玉民
C3N4-TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究_崔玉民

光催化剂的制备—开题报告

目录 1文献综述 (1) 1.1 光催化材料发展概况 (1) 1.1.1 光催化材料的起源与种类 (1) 1.1.2 改善光催化材料性能的主要方法 (2) 1.2 目前光催化技术的应用 (3) 1.3 TiO2 光催化材料存在的问题与展望 (4) 2 研究目的和意义 (5) 3 研究内容 (5) 5 进度计划 (6) 参考文献 (6)

1文献综述 1.1 光催化材料发展概况 1.1.1光催化材料的理论基础与种类 自1972年,Fujishima[1]等在Nature上发表的论文揭开了研究光催化技术的序幕。之后的几十年光催化技术在光催化抗菌、光催化污水处理、太阳能光催化分解水制氢等众多领域有了深入的发展。光催化技术以半导体的能带理论为基础。半导体的能带结构一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成,它们之间由禁带分开。当以能量等于或大于半导体禁带宽度的光照射时,价带电子被激发进入导带,在导带上产生带负电的高活性电子(e-),价带上留下带正电荷的空穴(h+),形成电子-空穴对,在电场作用下分离并迁移到粒子表面。 半导体光催化的基本过程可描述为:光激发诱导半导体价带电子跃迁到导带,藉此,在半导体导带和价带中分别形成电子和空穴;电子-空穴通过晶格迁移到材料表面,该过程中电子-空穴的分离和复合相互竞争;在材料表面的电子和空穴分别与周围反应介质发生还原和氧化反应。换言之,半导体光催化的基本过程可简单描述为:半导体中的光生电子-空穴在晶格中分离并迁移到材料表面参与化学反应,这期间一直伴随着电子-空穴的分离和复合的竞争过程。 理想的光催化材料有如下四个基本要求[2]:环境友好;优异的电子-空穴分离能力;适合的能带电势,尤其在光催化分解水的应用中,要服从产氢和产氧的能带匹配原则;可见光响应能力。 目前所报道的光催化材料主要集中于: 1)氧化物:以 TiO2、In1-x Ni x TaO4等为代表 2)硫化物:CdS、ZnS、ZnS-CuInS2-AgInS2、(AgIn)xZn2?2x S2等 3)氧硫化物:Ln2Ti2S2O5 (Ln = 稀土元素) 等; 4)氮化物: Ta3N5、Ge3N4、GaN等; 5)氧氮化物:LaTiO2N、Y2Ta2O5N2、TaON、(GaN)1-x(ZnO)x、MTaO2N(M = Ca、Sr、Ba) 等;

浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术

浅谈高性能混凝土在建筑工程中的应用技术 【摘要】高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向,高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制,便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。 【关键词】高性能;混凝土;建筑工程;应用;设计 1 高性能混凝土的定义 高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在妥善的质量控制下制成的。除采用优质水泥、集料和水外,配制高性能混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂。 高性能混凝土以耐久性设计优先而不以强度设计优先。片面强调混凝土的高强度有可能影响混凝土耐久性能的提高。采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂等等技术措施是提高混凝土耐久性能的重要手段。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能,其次是为了满足人们的特殊需要的某个或某些特殊性能。如:用于水下浇注的混凝土需要的免振捣自密实不分散性能,用于地下车库的混凝土需要的表面耐磨性能等等。 2 高性能混凝土在现代工程中的应用 高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,Langley等人叙述了几种加拿大一长大跨桥梁所用的拌合物。它们用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥用量为450 Kg/m3,水153L/ m3,引气剂160mL/ m3和高效减水剂3L/ m3。其坍落度大约在200mm;含气量6.1%;1d、3d、28d 抗压强度分别为35、52和82 MPa;基础和其他大块混凝土的混合水泥用量为307 Kg/m3,粉煤灰133 Kg/m3,用水量接近,但引气剂和高效减水剂掺量大幅度减小,坍落度约在185mm;含气量7%;1d、3d、28d和90d抗压强度分别为10、20、50和76 MPa。根据加拿大和美国的透水性与氯离子快速渗透标准方法实验结果表明:两部分混凝土都呈现非常低的渗透性。对高性能混凝土结构的施工,需要非常强调加强现场实验室试验和质量验收。 高性能混凝土发展的另一领域是高性能轻混凝土,相对于钢材,普通混凝土的强度/自重比很低,掺有高效减水剂的高强混凝土则大大提高了该比例;用有大量微孔的轻骨料代替部分普通骨料,就能进一步提高这个比例。由于骨料的质量不同,密度为2000 Kg/m3、抗压强度在70~80 MPa的高性能轻混凝土在一些国家已经商品化并用于构件生产。在澳大利亚、加拿大、日本、挪威和美国,高性能轻混凝土已用于固定式和漂浮式钻井平台;因为水泥浆和骨料之间的界面粘结强度高,它可以不透水,所以在侵蚀环境中能够很耐久。 采用掺10~15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土,具有优良的粘附力,因此适用于湿喷的喷射混凝土进行结构修补,这也是高性能混凝土的应用领域之一. 2.1 高性能混凝土在高层建筑中的应用。 高性能混凝土(>40MPa)首先用于30层以上高层建筑物的钢筋混凝土结构,

高强高性能混凝土技术研究

高强高性能混凝土技术研究 科技的发展促进了现代建筑工程施工技术的长足进步,这在很大程度上也提升了建筑工程的质量和水平,如此便提供了十分有利的条件,来促进现代建筑工程施工的发展。我们一般会把强度等级达到C60以上的混凝土称之为高强混凝土[1]。这种混凝土的原材料以高强水泥和砂、石等为主,将这些材料混合加工就制成了高强高性能混凝土。为了进一步提升建筑工程的质量,很有必要对高强高性能混凝土技术加强研究,这也是相关部门当前亟待解决的问题。文章首先分析介绍了高强高性能混凝土的组成,深入地研究了高强高性能混凝土,同时也详细阐述了这技术,以期能够引发同行的探讨热潮,以便能够提供一定的参考,促进将来我国高强高性能混凝土的施工发展。 标签:建筑工程;高强高性能混凝土;技术 引言 伴随着社会先进生产力的高速发展,同时也不断提升着人们的生活生产水平。如此,人们便开始重视自己的住宅条件,所以,对于建筑工程的质量和舒适度等综合性能所提的要求也就更高了。为了确保人们对建筑的新要求能够得到满足,就一定要对建筑工程中研究施工技术的力度进一步加强,以便于能够逐步提升建筑的质量和性能。而事实上,建筑行业也随着科学技术的迅猛发展而加快了自身的发展速度。就目前建筑领域来看,不论是施工的技术和材料,还是施工设备都实现了大的跨越,不仅如此,还有一批先进的施工技术、材料以及设备大量涌现。在现代建筑工程中,这些先进技术和材料和设备的应用,都发挥了十分重要的作用,不仅提高了现代建筑的质量水平,同时也对建筑行业的快速发展起到了重要的促进作用。然而就当前的一些高层重载和大跨度建筑工程来看,高强高性能混凝土技术是经常会应用到的,而这一混凝土技术的的广泛应用,也在实质上真正提升了高层重载和大跨度建筑工程的质量和性能。也正因为如此,才使得这一技术在现代建筑工程中深受欢迎。我们一般会把强度等级达到C60以上的混凝土称之为高强混凝土[1]。这种混凝土的原材料以高强水泥和砂、石原材料等为主,将这些材料混合加工就制成了高强高性能混凝土。为了进一步提升建筑工程的质量,很有必要对高强高性能混凝土技术加强研究,这也是相关部门当前亟待解决的问题。文章首先分析介绍了高强高性能混凝土的组成,深入地研究了高强高性能混凝土,同时也详细阐述了这技术,以期能够引发同行的探讨热潮,以便能够提供一定的参考,促进将来我国高强高性能混凝土的施工发展。 1 高强高性能混凝土的构成成分 1.1 水泥 硅酸盐系水泥是高强高性能混凝土在配置过程中选用最多的,但也可以使用普通水泥,亦或是矿渣水泥。通常选择的强度等级基本是在:C50-C80的混凝土适合使用的强度等级是52.5号水泥;在C80之上的混凝土适合使用的强度等级

光催化剂的制备

光催化剂的制备 目前,实验室制备和合成纳米TiO2光催化剂的方法很多,大致可以分为气相法,液相法和固相法。 1.2.2.1 气相法 气相法是利用气体或通过加热使钛盐变为蒸气,然后发生物理或化学变化,最后冷却-凝聚-长大形成纳米TiO2粒子的方法。采用气相法制备的纳米TiO2粒子纯度高,粒径分布窄,尺寸均匀,化学活性好,但是制备工艺复杂,成本高,产率低。常见的气相法包括氢氧火焰水解法、气相氧化法,气相水解法、气相分解法等。 1.2.2.2 液相法 液相法是生产各种氧化物颗粒的主要方法之一。它的基本原理是:将可溶性金属钛盐,按所制备材料的组成配制溶液,再用沉淀剂使金属离子均匀沉淀出来。与气相法相比,液相法制备纳米TiO2薄膜具有工艺简单、合成温度低、能耗少以及设备投资小的优点,是制备纳米TiO2粉体和薄膜较理想的方法,是目前实验室和工业上广泛采用的制备薄膜和超微粉的方法。主要包括溶胶-凝胶法,水热合成法、液相沉积法,水解法,微乳液法等。溶胶凝胶法一般是以有机或者无机钛盐为原料,在有机介质中(酸或有机聚合添加剂)进行水解、缩聚反应,最后将得到的溶胶干燥、煅烧得到TiO2纳米颗粒。整个反应过程如下: Ti(OR)4 + nH2 O →Ti(OR) (OH) + nROH水解反应4-n n 4-n n-1 2 2 2Ti(OR) (OH) →[Ti(OR) (OH) ] O + H O缩聚反应 Ti(OR) + 2H2O →TiO +4HOR总反应 与传统的纳米材料制备方法相比,溶胶-凝胶法制备的TiO2纳米颗粒具有纯度高,粒径分布窄,单分散性好,反应容易控制等优点,但是成本高,工艺时间长。 水热合成法是在密闭高压反应釜中加入前驱体溶液,高温高压条件下发生反应制备纳米级TiO2粉末的方法。该方法的优点在于制备的纳米TiO2粉体晶粒完整,原始粒径小,分布较均匀,但反应条件为高温、高压,因而对设备材质、安全要求较严格。 液相沉积法是利用水溶液中氟的金属配位离子和金属氧化物之间的化学平 衡反应,将金属氧化物沉积到反应液中的衬底上,最后煅烧得到纳米TiO2材料[8]。液相沉积法的优点是:工艺简单,不需要使用特殊的设备,成本较低;室温下就能制备大比表面积的TiO2膜;对衬底无选择,可以在各种形状各种材料的衬底上沉积;膜厚可控制。水解法是以无机钛盐为原料,在严格的条件下控制钛盐的水解速度,制得纳米TiO2粉末。水解法制备纳米TiO2具有以下特点:方法操作简单,成本低;通过控制不同条件可以直接得到其它方法需经高温下煅烧才能得到的金红石型二氧化钛。如果能克服洗涤干燥过程中粉末的流失和团聚,解决纳米二氧化钛的收率和粒径不理想的问题,那么水解法就是制备TiO2粉末最经济的方法。 微乳液法是指以不溶于水的有机溶剂为分散介质,以水溶液为分散相的分散 体系,由于表面活性剂(有时也添加助表面活性剂,如低级醇)的存在,该体系 是一种分散相分布均匀、透明、各向同性的热力学稳定体系。微乳液的液滴或称 “水池”是一种特殊的纳米空间,以此为反应器可以制备粒径得以控制的纳米微 粒。微乳液法具有操作简单、粒径大小可控、粒子分散性好、分布窄、易于实现 连续化生产操作,容易团聚等特点。

高效光催化剂的制备及应用

171 近几年的研究发现,贵金属掺杂在半导体中能使催化剂的性能得到提高。Chao等[1]研究发现了贵金属银掺杂后会提高光催化剂的活性,会使TiO 2发生由金红石相到锐钛矿相的转变,细化晶粒尺寸,光催化剂的比表面积由于改性会明显变大。林乐瑜等[2]制备了Ag、La共掺杂改性的光催化剂,以工业上较难降解的染料分子甲基橙溶液为目标污染物,研究发现改性后的吸收光谱出现较大程度的红移,证明了可见光化效果显著。因此本文考察贵金属Ag 和稀土金属Sm共掺杂改性光催化剂的性能,进一步探索这两种离子之间的协同作用。 1?实验部分 光催化剂的制备过程见图1。 30min 图1?光催化剂的制备过程 本文的目标污染物是40mg/L的甲基橙溶液,以它的降解效果评价催化剂的性能。 2?表征和分析讨论?2.1?光催化活性测试 图2?煅烧温度500℃下不同离子掺杂配比在紫外光源下的光催化 性能曲线 经过Ag、Sm两种元素共掺杂改性后光催化剂由图1可以看到活性进一步提高,改性光催化剂不仅受离子掺杂浓度的影响,还与不同离子的摩尔配比有关。通过大量实验得到,贵金属Ag和稀土金属元素Sm的最佳掺杂量分别为0.5%、0.1%。这两种离子间存在协同机制。 aTiAg(0.5)Sm(0.1)400;bTiAg(0.5)Sm(0.1)500;c TiAg(0.5)Sm(0.1)600 dTiAg(0.5)Sm(0.1)700;e Ti500 图3?不同温度煅烧制备样品在紫外光源下对光催化性能的影响 在贵金属Ag和稀土金属元素Sm的最佳掺杂量分别为0.5%、0.1%下考察不同煅烧温度的影响。如图3所示,500℃时为最佳煅烧温度,此时光催化活性最优。 3?结论? 贵金属Ag和稀土金属元素Sm这两种元素由于协同作用可以使光催化剂的活性得到提高。本文中,500℃是最优煅烧温度,2h是最佳煅烧时间,Ag、Sm最佳摩尔配比是0.5∶0.1,在此条件下光催化活性最高。 参考文献 [1]Chao?H.E.,Yun?Y.U.,et?a1.?Effect?of?silver?doping?on?the?phase?transformation?and?grain?growth?of?sol-gel?titania?powder[J].?Journal?of?the?European?Ceramic?Society,2003,23:1457-1464. [2]林乐瑜,程永清,等.?镧、银离子掺杂对TiO 2光催化活性的影响[J].?钛工业进展,2010,27(5):23-27. 高效光催化剂的制备及应用 刘倩1?郑经堂2 1. 东营职业学院 山东 东营 257000 2. 中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 青岛 266555 摘要:采用sol-gel法制备了一种新型高效光催化剂,利用重金属离子Ag和稀土金属离子Sm共掺杂改性纳米粒子TiO 2,降解产物是甲基橙染料废水。研究表明,500℃是最优煅烧温度,2h是最佳煅烧时间,Ag、Sm最佳摩尔配比是0.5∶0.1,在此条件下光催化活性最高。 关键词:银、钐共掺杂?二氧化钛?甲基橙?光催化基金项目:国家自然科学基金资助项目(21176260);山东省自然科学基金资助项目(ZR2009FL028)资助?

高性能混凝土技术总结

高性能混凝土技术特点总结 摘要:介绍了高性能混凝土的定义,特点,技术性能,比普通混凝土的优越性,以推广高性能混凝土的广泛应用。 关键词:高性能混凝土,高耐久性,高工作性,高强度。 1 高性能混凝土产生的背景 混凝土科学属于工程材料研究范畴,是以取得最大经济效益为目 标的应用科学,混凝土以其原材料丰富,适应性强,耐久性,能源消耗与 成本较低,同时又能消化大量的工业废渣等特点,成为一种用途最广, 用量最多的建筑材料。 (1)现如今不少发达国家正面临一些钢筋混凝土结构,特别是 早年修建的桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新。我国结构工程中混凝土耐久性问题也非常严重。建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查,发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25~30年后即需大修,处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15~20年。维修或更新这些老化废旧工程,投资巨大,而且由于混凝土过早劣化,如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。 (2)随着技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶

劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长。 2 高性能混凝土的定义与性能 对高性能混凝土的定义或含义,国际上迄今为止尚没有一个统一的理解,各个国家不同人群有不同的理解。 1990年5月由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国?昆凝土协会(ACl)主办了第一届高性能混凝土的讨论会,定义高性能混凝土为具有所需,陛能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制的,便于浇捣,不离析,力学性能稳定,早期强度高,具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土。大多数承认单纯高强不一定耐久,而提出高性能则希望既高强又耐久。可能是由于发现强调高强后的弊端,1998年美国ACI又发表了一个定义为:“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,如果采用传统的原材料组分和一般的拌和、浇筑与养护,未必总能大量地生产出这种混凝土。”ACI对该定义所作的解释是:“当混凝土的某些特性是为某一特定的用途和环境而制定时,这就是高性能混凝土。例如下面所举的这些特性对某一用途来说可能是非常关键的:易于浇筑,振捣时不离析,早强,长期的力学性能,抗渗性,密实性,水化热,韧性,体积稳定性,恶劣环境下的较长寿命。 我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种 新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标,针对

钨酸铋制备大全

先超声后水热 催化剂材料包括硝酸铋(Bi (NO3)3·5H2 O,AR)、钨酸钠(Na2WO4·2H2O,AR)、乙醇、盐酸、氢氧化钠.制备方法:分别称取一定量的Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O固体,溶解于去离子水中,将其置于超声波发生器中均化. 将处理后的白色沉淀移入到反应罐里,置入不锈钢反应釜中,密封后放入烘箱中于不同的温度反应24h. 水热反应24h后,冷却到室温,得到淡黄色沉淀;将沉淀过滤后放入烘箱中80℃恒温干燥,烘干、研细,得到催化剂. 样品制备 本实验采用水热法制备钨酸铋纳米材料,所用原料为Bi(NO3)3 ·5H2O、Na2WO4 ·2H2O和十六烷基三甲基溴化胺(CTAB),均为分析纯。实验步骤如下:称取2. 419g的Na2WO4 ·2H2O和4. 851g的Bi(NO3)3·5H2O溶于100mL去离子水中,用硝酸和氢氧化钠调节溶液的pH值,然后加入一定量的CTAB(分别为0、 0. 02、0. 04、0. 06、0. 08mol/L),搅拌30min后将溶液移入聚四氟乙烯反应 罐(填充度约75%),置入不锈钢反应釜中,密封后放入烘箱中于180℃反应24h,然后自然冷却到室温,得到淡黄色沉淀。用水和乙醇洗涤数次,于80℃恒温干燥得到样品。 样品制备; 将0.035mol/L 的硝酸铋(分析纯,国药集团化学试剂有限公司产) 及0.0175mol/L的钨酸钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司产)分别溶于30mL 去离子水中,然后将钨酸钠溶液缓慢加入到硝酸铋溶液中,将混合液持续搅拌30min 以确保所有的反应试剂都均匀分散,此时硝酸铋及钨酸钠的最终浓度分别为0.07mol/L和0.035mol/L。用浓HNO3(分析纯,北京化工厂)和NaOH( 分析纯,天津市红岩化学试剂厂)调节溶液的pH值分别为1.2,1.5,2.5,3.5,4.2,7.2,9.5及11.0 。加入 17g/L 的PVP ,溶解完全后将混合液加入到聚四氟乙烯反应釜中,填充度为70% ,密封反应釜,将其放入微波水热反应仪中在200℃保温60min,冷却至室温后取出反应釜中的黄色沉淀物,用去离子水和无水乙醇洗涤,室温下干燥 用水热化学反应的方法合成BiOBr粉体 称取0.002molBi(NO3)3 ·5H2O溶于少量醋酸中,称取0.002molCTAB溶于50ml 去离子水中,两者在室温下混合搅拌15min,将溶液置于衬有聚四氟乙烯高压釜中(容积50mL),密封后放在烘箱中分别在80、120、160℃下保温2、6、16、24h 后取出。自然冷却到室温,倒出溶液,将分离的沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤至中性,除去杂质如CTAB, NO3- 等,最后60℃干燥8h 利用水热法通过调节溶液pH值和表面活性剂CTAB浓度制备了不同结构与形貌的钨酸铋纳米材料,用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)等测试方法对产物进行了结构与形貌的表征,并研究了不同结构与形貌的钨酸铋样品对甲基橙的可见光催化降解性能。结果表明,在低pH值时样品为Bi2WO6相纳米片,随着pH值的增加,样品中出现了Bi3.84W0.16O6.24相八面体纳米颗粒,高pH值时,样品则为纯Bi3.84W0.16O6.24相八面体颗粒。随着表面活性剂浓度的增加,Bi2WO6纳米片有自组装的趋势,最终形成花瓣状结构。光催化甲基橙实验结果表明不同形貌的钨酸铋样品对甲基橙有不同的催化降解活性,片状Bi2WO6相纳米片高于Bi3.84W0.16O6.24相八面体颗粒。

高性能混凝土技术特点及应用

高性能混凝土技术特点及应用 介绍了高性能混凝土的优越性能,从低水灰比、坍落度、流动性等方面阐述了高性能混凝土施工中遇到的一些问题,并提出相应的措施分析了高性能混凝土对材料的要求,以推广高性能混凝土的广泛应用。 标签:高性能混凝土坍落度 混凝土科学书和工程材料研究范畴属于应用科学,其目的是追求经济效益的最大化,混凝土具有良好的耐久性,较低的成本和能耗,较强的适应性以及丰富的原材料,能够消化很多工业废渣,上述优点使其成为一种用量最多且应用广泛的建材。据不完全统计,世界水泥年产量高于15亿t,折合成混凝土最少为45亿m3,我国就用了15亿m3。 目前,大跨度桥梁、海底隧道和高层建筑快速发展,工程建设往往不再局限于普通混凝土之上,发展工作性更佳、性能和耐久性更好、强度更高的混凝土是大势所趋。这里的高强度混凝土指的是标号超过C60(混凝土轴心抗压设计强度fc=27.5MPa)的混凝土,且采用强度在42.5级以上、骨料级配优良的水泥,并和较低水灰比在强烈振捣密实作用下制取的混凝土。 高强混凝土的流动性、强度、工作性和耐久性等都较高,这是其区别于普通混凝土的特点。 1 高性能混凝土的特点 1.1 混凝土的耐久性 因为高强混凝土的耐久性(包括混凝土稳定性、抗渗透性、抗冻性、抗化学侵蚀性、抗碳化性)比一般的混凝土较高,在任何严酷环境中使用的大体积混凝土结构如搞成建筑、海底隧道和跨海大桥等,采用高性能混凝土能够延长工程使用寿命,同时取得的经济效益也非常可观。 1.2 混凝土的强度 高强度混凝土具有较大的强度,但不会出现过大的变形,这就提高了构件的刚度,而且在很大成度上使建筑物的变形性能得到改善。 1.3 混凝土的成本 在成本方面,即使高强混凝土略高于一般的混凝土,但因为其截面尺寸变小了,结构自重也减轻了,则钢筋用量及地基负荷也相应的减少了,在一些自重占荷载的大部分的建筑中,这一点意义重大。

高性能混凝土技术介绍

高性能混凝土技术介绍 中国混凝土网 [2006-4-20] 网络硬盘我要建站博客常用搜索 1、混凝土裂缝防治技术 (1)主要技术内容 混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病,如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程,包括设计、材料、施工中每一个技术环节。本技术主要是叙述防治裂缝的一些关键技术,提高混凝土抗裂性能,从而达到防治混凝土裂缝的目的。本技术的主要内容包括:设计的构造措施、混凝土原材料(水泥、掺合料、细骨料、粗骨料)的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。 (2)技术指标 对于如何评价混凝土厚材料及混凝土抗裂性能,本技术提供了相应的试验方法和评价指标,使其具有可操作性。 (3)适用范围 本技术适用于具有较高抗裂要求的混凝土结构的设计、原材料的选择、抗裂混凝土配合比的设计和施工以及对混凝土抗裂性能的评价。 (4)已应用的典型工程 已在试点工程中应用,取得良好的效果。并给出具体的工程实例。 2、自密实混凝土技术 (1)主要技术内容 混凝土在自重的作用下,不采取任何密实成型措施,能充满整个模腔而不留下任何空隙的匀质的混凝土称之为自密实混凝土。本技术提供的主要技术内容:对混凝土原材料的技术要求、自密实混凝土设计要点即流动性、充填性、抗离析性以及保塑性和自密实混凝土配合比设计等。 (2)试验方法及评价指标 本技术给出了相应的试验方法和评价指标,并给出如阿在工地控制自密实混凝土拌合物性能的具体规定。 (3)使用范围 适用于难以用机械振捣的混凝土的浇筑。由于自密实混凝土细粉含量较大,更应重视混凝土抗裂性能。在采取抗裂措施的情况下,自密实混凝土抗裂性能相对较差。不适用于连续墙、大面积楼板的浇筑。

【CN110180532A】一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910377005.9 (22)申请日 2019.05.07 (71)申请人 重庆工商大学 地址 400067 重庆市南岸区学府大道19号 (72)发明人 董帆 孙明禄 陈鹏 雷奔  李佳芮 冉茂希  (74)专利代理机构 北京弘权知识产权代理事务 所(普通合伙) 11363 代理人 逯长明 许伟群 (51)Int.Cl. B01J 23/31(2006.01) B01D 53/86(2006.01) B01D 53/56(2006.01) B01D 53/94(2006.01) (54)发明名称一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂及其制备方法,通过氧化石墨烯的加入,在光催化剂中引入了碳原子,进而在光催化剂的价带与导带间同时形成了杂质能级和缺陷中间能级,改变了光生电子的激发传输路径,促进了光生电荷的迁移转化,进而抑制了光生电子-空穴对的复合。同时也扩宽了可见光响应的范围,提高了可见光的利用率,最终使制备的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂提高了对NO 的去除率。此外,本发明实施例示出的制备方法所制备出的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化 剂的原料新颖。权利要求书1页 说明书8页 附图10页CN 110180532 A 2019.08.30 C N 110180532 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110180532 A 1.一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤: S101:将乙酸加入到水热釜中,得到乙酸溶液; S102:将五水硝酸铋和二水钨酸钠搅拌加入到所述乙酸溶液中,得到含有五水硝酸铋和二水钨酸钠的乙酸溶液; S103:将氧化石墨烯加入到含有五水硝酸铋和二水钨酸钠的乙酸溶液中,在室温下进行磁力搅拌后,将水热釜转移到烘箱中,烘箱对水热釜进行加热,反应完成后冷却至室温,静置沉淀得到第一沉淀物; S104:将所述第一沉淀物转移至离心管,进行离心洗涤,得到第二沉淀物; S105:将第二沉淀物在烘箱中进行干燥,得到氧化石墨烯介导的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂。 2.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法,其特征在于,所述五水硝酸铋与所述二水钨酸钠的摩尔比为2:1。 3.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法,其特征在于,所述离心洗涤用的溶液为去离子水和乙醇,所述离心洗涤包括分别先后用去离子水、乙醇各洗涤两次。 4.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯的质量分数为2wt%-10wt%。 5.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法,其特征在于,所述乙酸溶液的体积分数为20%。 6.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法,其特征在于,所述烘箱对水热釜进行加热的温度为160℃,反应时间为24小时。 7.一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂,其特征在于,所述含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂由权利要求1-6任意一项所述的制备方法制备而成; 所述含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂在可见光照射的条件下对NO的去除率为25%-40%。 2

高性能混凝土产生的背景和研究现状

摘要 随着我国改革开放和现代化进程的加快,我国的建设规模正日益增大,如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去,日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中,混凝土的应用面之广,使用次数之多是很少见的。尤其中近年来,一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中,那就是高性能混凝土。 高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性,被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。 本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状,阐明了高性能混凝土的特性,列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果,并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展,HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。 关键词:高性能混凝土;耐久性;体积稳定性

目录 摘要 (1) 目录 (2) 引言 (4) 第一章高性能混凝土产生的背景和研究现状 (4) 第一节背景 (4) 第二节研究现状及发展方向 (5) 第二章高性能混凝土的性能研究和应用分析 (5) 第一节高性能混凝土的概念 (5) 第二节高性能混凝土的性能 (6) 第三节高性能混凝土发展和应用中所面临的问题 (6) 第三章高性能混凝土质量与施工控制 (7) 第一节高性能混凝土原材料及其选用 (7) 第二节配合比设计控制要点 (9) 第三节高性能混凝土的施工控制 (10) 第四章高性能混凝土的特点 (10) 第一节高耐久性能 (11) 第二节高工作性能 (11) 第三节其它 (11) 第五章绿色高性能混凝土 (12)

光催化剂的制备—开题报告

光催化剂的制备—开题报告.doc 目录 1 文献综 述 ..................................................................... . (1) 1.1 光催化材料发展概 况 ..................................................................... (1) 1.1.1 光催化材料的起源与种 类 ..................................................................... . (1) 1.1.2 改善光催化材料性能的主要方 法 (2) 1.2 目前光催化技术的应 用 ..................................................................... .. (3) 1.3 TiO光催化材料存在的问题与展 望 ..................................................................... ...... 4 2 2 研究目的和意 义 ..................................................................... .. (5)

3 研究内 容 ..................................................................... .. (5) 5 进度计 划 ..................................................................... .. (6) 参考文 献 ..................................................................... (6) 1 文献综述 1.1 光催化材料发展概况 1.1.1 光催化材料的理论基础与种类 [1]自1972年,Fujishima等在Nature上发表的论文揭开了研究光催化技术的序幕。之后的几十年光催化技术在光催化抗菌、光催化污水处理、太阳能光催化分解水制氢等众多领域有了深入的发展。光催化技术以半导体的能带理论为基础。半导体的能带结构一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成,它们之间由禁带分开。当以能量等于或大于半导体禁带宽度的光照射时,价带电子被激发进入导带,在导带上产生带负电的高活性电子(e,),价带上留下带正电荷的空穴(h+) ,形成电子-空穴对,在电场作用下分离并迁移到粒子表面。 半导体光催化的基本过程可描述为:光激发诱导半导体价带电子跃迁到导带, 藉此,在半导体导带和价带中分别形成电子和空穴;电子-空穴通过晶格迁移到材料表面,该过程中电子-空穴的分离和复合相互竞争;在材料表面的电子和空穴分别与周围反应介质发生还原和氧化反应。换言之,半导体光催化的基本过程可简单描述

高性能混凝土的研究报告与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名: 指导教师: 专业年级: 完稿时间: XX大学

高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高 强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词:高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线

目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)

5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)

一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料,对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大,与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土与基准混凝土相比,大大提高了新拌混凝土的工作性能,明显降低混凝土硬化阶段的水化热,提高混凝土强度特别是后期强度而且,节约水泥,减少环境污染,成为绿色高性能混凝土的代表性材料。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度,抗压强度高达300MPa,且具有高密实性,已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。 1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分,使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料,对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现,为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。 二高性能混凝土的性能 2.1耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用,能够有效的减少用水量,减少混凝土部的空隙,能够使混凝土结构安全可靠地工作50~100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 2.2工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标,HPC的坍落度控制功能好,

高强高性能混凝土技术

高强高性能混凝土技术 2.2.1 技术内容 高强高性能混凝土(简称HS-HPC)是具有较高的强度(一般强度等级不低于C60)且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土(“四高”混凝土),属于高性能混凝土(HPC)的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性,多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁,可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间,并达到更高的耐久性。 超高性能混凝土(UHPC)是一种超高强(抗压强度可达150MPa以上)、高韧性(抗折强度可达16MPa以上)、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土,是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小,而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少,具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34,胶凝材料用量一般为480~600kg/m3,硅灰掺量不宜大于10%,其他优质矿物掺合料掺量宜为25%~40%,砂率宜为35%~42%,宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22,胶凝材料用量一般为700~1000kg/m3。超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维,钢纤维的抗拉强度不宜小于2000MPa,体积掺量不宜小于

1.0%,宜采用聚羧酸系高性能减水剂。 2.2.2 技术指标 (1)工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大,为降低混凝土的粘性,宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂,如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低,粘性更大,宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂,如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间)等。对于HS-HPC,混凝土坍落度不宜小于220mm,扩展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空时间宜为5~20s,混凝土经时损失不宜大于30mm/h。 (2)HS-HPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.15f cu,k计算; UHPC的配制强度可按公式f cu,0≥1.1f cu,k计算; (3)HS-HPC及UHPC因其内部结构密实,孔结构更加合理,通常具有更好的耐久性,为满足抗硫酸盐腐蚀性,宜掺加优质的掺合料,或选择低C3A含量(<8%)的水泥。 (4)自收缩及其控制 1)自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下,由于水泥继续水化,消耗毛细管中的水分,使毛细管失水,产生毛细管张

高强高性能混凝土技术

高强高性能混凝土技术 2.2.1技术内容 高强高性能混凝土(简称HS-HPC)是具有较高的强度(一般强度等级不低于C60)且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土(“四高”混凝土),属于高性能混凝土(HPC)的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性,多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁,可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间,并达到更高的耐久性。超高性能混凝土(UHPC)是一种超高强(抗压强度可达150MPa以上)、高韧性(抗折强度可达16MPa以上)、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土,是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小,而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少,具有良好的环境效应。 HS-HPC的水胶比一般不大于0.34,胶凝材料用量一般3,硅灰掺量不宜大于10%,其他优质矿物为480?600kg/m掺合料掺量宜为25%?40%,砂率宜为35%?42%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。 UHPC的水胶比一般不大于0.22,胶凝材料用量一般为3o 超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维,1000kg/m?700, 体积掺量不

宜小于2000MPa钢纤维的抗拉强度不宜小于 1.0%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。 2.2.2技术指标 (1)工作性 新拌HS-HPC最主要的特点是粘度大,为降低混凝土的粘性,宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂,如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低,粘性更大,宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂,如降粘增强剂等。 混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间)等。对于HS-HPC,混凝土坍落度不宜小于220mm,扩展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空时间宜为5?20s,混凝土经时损失不宜大于30nun/ho 21?15f计算;HS-HPC的配制强度可按公式f (2) cu.kcu,0 2 1.If 计算;fUHPC的配制强度可按公式cu.kcu.o (3) HS-HPC 及UHPC因其内部结构密实,孔结构更加合理,通常具有更好的耐久性,为满足抗硫酸盐腐蚀性,宜掺加优质的掺合料,或选择低CA含量(V8%)的水泥。3 (4)自收缩及其控制 1)自收缩与对策 当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下,由于水泥继续水化,消耗毛细管中的水分,使毛细管失水,产生毛细管张. 力(负压),引起混凝土收缩,称之自收缩。通常水胶比越

高性能混凝土研制的技术途径探析

高性能混凝土研制的技术途径探析 【摘要】我国社会主义经济建设正处在大发展时期,城市的建设发展迅速,高层或超高层建筑不断涌现,同时大跨和超大跨桥梁的兴建与日俱增,这些建筑物均对结构构件提出了高强、轻质的要求,要获得良好的经济效益,就要求设法增加建筑物的使用周期,而这要求结构的主要材料混凝土具有良好的耐久性,高性能混凝土的产生使得这一切成为可能。 【关键词】高性能混凝土;耐久性;经济效益;孔隙特征;刚度;流动性;水胶比 0 引言 高性能混凝土是一种耐久性优异的混凝土,其显著特点是高工作性、高体积稳定性、较高强度、高抗渗性等。混凝土要获得高性能,应主要从以下几方面入手。 1 改善水泥石的孔结构 研究水泥石孔结构特征的理论是孔隙学。该理论是EH. Wittmann教授在第七届国际水泥化学会议上提出的。孔隙学理论认为,孔级配即孔大小不同的孔相互搭配的情况,当孔隙率相同时,平均孔径小的混凝土材料强度高,渗透性低。不同尺寸差别小,即分布均匀时,强度高。因此可通过孔级配的改善来提高混凝土的某些性能。而小于某尺度的孔则可对强度和渗透性无影响。 在普通混凝土中,用水量比水泥水化所需水量大得多。一般水泥水化所需的用水量为水泥重量的15%-25%,而实际施工时用水量为水泥重量的50%-60%,甚至更多。在混凝土硬化后多余的水在水泥石中以及水泥石和集料的界面区域形成大量的各种孔隙,以及因混合料泌水和混凝土收缩所引起的微孔和微缝,这些缺陷是导致混凝土强度下降和其他性能指标低劣的根本原因。因此,尽可能减少和消除这些缺陷,改善混凝土的结构,是制成高性能混凝土的关键问题,其基本措施就是掺入超塑化剂。混凝土要达到高耐久性,首先要降低水胶比,以减少水泥石中毛细孔隙和混凝土中的骨料与水泥石之间的界面缝隙,提高其抗渗性。但水胶比的降低是有限度的,极低的水胶比往往伴随着流动性的降低,如图1所示。掺用超塑化剂后,在水胶比较低、胶结材料用量适中的情况下,可获得较大的工作度。超塑化剂量与水泥净浆流动度的关系如图2所示。 由上图可以看出:超塑化剂在一定掺量范围内流动度随其掺量提高而增加;但超过某一掺量,流动度变化不明显。一般超塑化剂掺量以0.70%-1.50%为宜(最高不超过20%),过量经济技术效果均较差。另外采用添加超细矿粉的方法同样可以改善孔的结构。 2 改善水泥石集料界面结构

相关文档
最新文档