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城市固废材料高效处理及资源化利用
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废弃混凝土再生微粉的基本问题及应用
肖建庄, 叶涛华, 隋同波, 潘智生
材料导报
2023,37(10 ):22120116 -10. DOI:10.11896/cldb.22120116
摘要
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废弃混凝土的资源化及再生骨料的研究与应用已取得显著突破。然而,废弃混凝土再生微粉的相关研究仍十分有限。本文重点讨论了再生微粉的加工制备、组分表征与改性处理,厘清了再生微粉的高组分离散性与低活性指数等问题的根本原因,并构思了一种新型制备路径,即在再生微粉的传统制备工艺中引入颗粒整形与强力磁选技术,再进行碳化改性。通过以超高浆体含量的碳化再生微粉作为输出,有望解决再生微粉的上述共性难题。此外,本文还讨论了再生微粉的低碳应用场景,如再生微粉硅酸盐水泥、3D打印再生砂浆以及全再生混凝土。再生微粉的深入研究与高品质应用对提高废弃混凝土的资源化率以及促进建筑业的绿色低碳发展具有重要意义。
参考文献
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多维度评价
赤泥在建筑材料和复合高分子材料中的利用研究进展
刘晓明, 张增起, 李宇, 张娜, 王亚光, 张未, 张以河
材料导报
2023,37(10 ):23020109 -14. DOI:10.11896/cldb.23020109
摘要
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赤泥是一种综合利用率较低的工业固体废弃物,其规模化、全组分、安全利用对电解铝行业的绿色发展至关重要。通过制备建材等材料制品是实现赤泥等工业固体废弃物大宗利用的关键途径。充分利用赤泥的高碱性,将赤泥与硅铝质和硫酸盐类工业固废协同使用,可制备出性能优异的水泥或地质聚合物等胶凝材料。同时利用碱性赤泥和其他工业固废的协同作用,制备出的建筑砌块和道路水稳层材料固废使用量可超过90%。利用赤泥制备陶瓷或陶粒类烧结材料是绿色、低碳、高值、大宗利用赤泥的一条有效途径。而将赤泥用作复合高分子材料的填料可以实现赤泥的高附加值利用。近年来,研究学者关于赤泥制备胶凝材料、建筑砌块、道路水稳层材料、陶粒和复合高分子材料进行了系统研究,部分成果已经实现产业化推广。本文主要介绍了赤泥制备建材制品和复合高分子材料的最新进展,并从基础理论研究、应用技术开发、政策法规引导等方面针对赤泥基材料制品的产业化推广和赤泥综合利用率的提升提出了相应建议。
参考文献
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多维度评价
“双碳”背景下市政污泥热解资源化利用研究进展
黄艳琴, 甄宇航, 王晨州, 宁晓阳, 刘兰岭, 李凯, 赵莉, 陆强
材料导报
2023,37(10 ):23020016 -6. DOI:10.11896/cldb.23020016
摘要
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随着我国对污泥处理的环保要求越来越严格,热解作为一种新兴的污泥无害化资源化处理技术,得到了越来越多的关注。本文分析了我国市政污泥的基本特性,总结了国内外市政污泥热解技术的研究进展,阐述了污泥热解技术的基本原理及主要影响因素、热解产物特性和资源化利用途径,并对比分析了不同类型的污泥热解装置,指出了污泥热解资源化利用的进一步发展方向,以期为我国市政污泥高值资源化处置提供参考和思路。
参考文献
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多维度评价
市政污泥生物炭负载氧化钙催化剂的制备及催化酯交换反应性能研究
阳济章, 李德念, 谈强, 廖达秀, 袁浩然, 陈勇
材料导报
2023,37(10 ):21110211 -6. DOI:10.11896/cldb.21110211
摘要
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以市政污泥生物炭为载体、硝酸钙为钙源,采用浸渍干燥法耦合热解法制备了氧化钙均匀负载的市政污泥生物炭非均相固体碱复合催化剂,并将其用于催化合成生物柴油。进一步探索了甲醇/油物质的量比、反应时间、催化剂用量和温度等因素对该催化剂催化活性的影响。其中,30CaO@SBC-600在醇油物质的量比9∶1、反应时间180 min、催化剂用量7%(质量分数)、反应温度100 ℃时,生物柴油产率达到97.2%,而温度为110 ℃时,产率可高达98.0%。历经10次催化再生后,产率仍保持在85.6%。这种市政污泥生物炭负载氧化钙非均相催化剂在生物柴油合成领域具有巨大的应用潜力。
参考文献
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多维度评价
氮掺杂再生活性炭的制备及电催化氧还原反应性能研究
叶嘉鸿, 李德念, 阳济章, 赵悦, 袁浩然, 陈勇
材料导报
2023,37(10 ):22080168 -7. DOI:10.11896/cldb.22080168
摘要
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为解决危废活性炭传统回收方式带来的资源浪费和环境污染等问题,本工作以抗生素脱色废活性炭为原料、氨气为氮源,采用高温热解再生法将氮元素通过sp
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杂化键合进入到活性炭骨架中,制备了氮掺杂再生废活性炭氧还原反应(ORR)催化剂,分析了氮掺杂再生活性炭的物相组成、微观形貌、电化学性能。结果表明,当温度为1 000 ℃、退火时间为1 h时,所制备的N-RWAC-1000-1氧还原电催化性能最佳。N-RWAC-1000-1具有丰富的微孔和介孔结构,比表面积可达908 m
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/g,在碱性介质中的起始电位为0.92 V(vs.RHE),半波电位为0.82 V(vs.RHE),均接近商业20%(质量分数)的铂碳催化剂。此外,氮掺杂再生炭拥有优于商业化铂碳的循环稳定性和甲醇耐受性,有望成为新的氧还原催化剂以期为抗生素脱色废活性炭的高值化利用提供了新的方向。
参考文献
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多维度评价
废弃生物质基生物原油制备可再生润滑油的潜力、途径和挑战
曹茂炅, 王影娴, 刘志丹
材料导报
2023,37(10 ):22120087 -10. DOI:10.11896/cldb.22120087
摘要
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水热液化技术可以将新鲜生物质废弃物资源化后制备为与化石原油性质相似的生物原油,高值化利用是其发展的主要方向之一。本文综述生物基原油制备润滑油的潜力和途径,总结了常见含氮生物质的类型和生物原油的特点,分析了分馏前后水热液化原油的特性变化,归纳了植物油的特点和改性制备润滑油的工艺,探讨了含氮的添加剂提高润滑油产品的润滑性能和生物降解性的特性。通过对比传统润滑油、植物基润滑油的制备途径、现状及面对的问题,提出水热液化技术在润滑油制备上的发展设想,为实现水热液化生物基原油的高值化和润滑油的新型制备方式提供理论参考。
参考文献
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相关文章
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多维度评价
全组分微纳化木质纤维素基聚磷酸铵阻燃剂的制备及在纸张中的应用
陆海梅, 王超, 王洪坤, 张李佳琦, 黄勇, 吴敏
材料导报
2023,37(10 ):22020161 -1. DOI:10.11896/cldb.22020161
摘要
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本工作以农业废弃秸秆经微纳化处理得到的全组分木质纤维素纳米纤维(LCNF)为原料,在水系条件下,通过机械球磨法将聚磷酸铵(APP)负载在LCNF上,制备出绿色高效的木质纤维素基阻燃剂(ALC),继而通过浆内添加,将该阻燃剂应用于纸张中,考察该阻燃剂的阻燃效果。结果表明,阻燃剂在纸张中均匀分散、不易析出。当阻燃剂ALC的添加量仅为10%(质量分数,下同)时,纸张具有离火自熄的效果,极限氧指数达到36.4%,最高热释放速率、总热释放量较纯纸分别降低了48.1%和77.1%,残炭量较纯纸增加了314.9%。更重要的是,在阻燃性能优化的同时,纸张的力学性能也有所提升。因此,本研究提出了一种可在纸张中均匀分散的木质纤维素基绿色阻燃剂的水系制备方法,为纤维素基阻燃剂的实际应用提供了一种绿色、简单、高效的思路。
参考文献
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多维度评价
钢渣掺量对橡胶沥青混合料ARAC-13性能的影响
柳力, 朱晓明, 刘朝晖, 李文博, 杨程程, 黄优, 刘磊鑫
材料导报
2023,37(10 ):22080175 -7. DOI:10.11896/cldb.22080175
摘要
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为提高钢铁废渣的综合利用率和经济效益、优化环境,采用体积替代法进行钢渣沥青混合料组成设计,通过设计膨胀破坏试验新方法分析钢渣沥青混合料的体积稳定性,基于车辙试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等,开展不同钢渣掺量下的ARAC-13沥青混合料路用性能研究,并依托广西滨海公路项目对钢渣沥青混合料路面进行经济效益评估。结果表明,ARAC-13沥青混合料的毛体积相对密度和最佳油石比均与钢渣掺量呈正相关性,钢渣掺量的增加会降低混合料的体积稳定性,增大体积膨胀风险。当钢渣100%等体积替代粗集料时,ARAC-13沥青混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比、最大弯拉应变(-10 ℃)、摆值和构造深度均有不同程度的提高,可显著提升ARAC-13沥青混合料的路用性能,且可节约7.0%左右的材料成本,具有较大的应用前景和经济价值。
参考文献
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多维度评价
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