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中国粉体技术
中国颗粒学会；济南大学；中国非金属矿工业协会矿物加工利用专业委员会
中国粉体技术

中国颗粒学会；济南大学；中国非金属矿工业协会矿物加工利用专业委员会

魏飞

双月刊

1008-5548

zgft@ujn.edu.cn

0531-82765659

250022

山东济南济微路106号

中国粉体技术/Journal China Powder Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要介绍在化学工程、冶金和材料工程、采矿和石油工程、机械工程、大气科学、应用物理学、应用化学、环保勤务员中涉及的颗粒的特殊概念、特性、现象等以及与粉体有关的工艺过程各单元，如粉碎、分级、混合、改性、造粒、干燥、烧结。散料输运、贮存、粉尘爆炸、粉体应用等也受到了关注。同时该刊也关注粉体及相关材料的合成、聚集、反应活性和稳定性的研究和测试。并重点报导对颗粒（粉体）的体系、结构及生产设备的认识和应用状况，促进涉及该领域内的冶金、化工、建材、石油、煤炭、地质、医药、食品、轻纺、农业、气象、环保、军工等众多行业根据不同理论和技术进行的科研交流。该杂志内容涉及了气溶胶、流态化、超微颗粒（分子级～100nm）、颗粒测试、颗粒制备和表面处理等多个学术、技术领域。
正式出版
收录年代

    用于Li-CO2电池的过渡金属及其合金催化剂研究进展

    马文庆简天真马建平李现红...
    1-14页
    查看更多>>摘要：[目的]提升锂-二氧化碳(Li-CO2)电池的反应可逆性和动力学特性,概括Li-CO2电池的简史、结构、工作原理以及关键科学问题,综述用于Li-CO2电池的过渡金属及其合金催化剂的成分、形貌、微观结构等特性及其对Li-CO2电池性能的影响,分析过渡金属及其合金催化剂在催化过程中的作用机制和演化行为.[研究现状]过渡金属对反应物吸附与活化、放电产物沉积及分解具有促进作用.基于过渡金属元素构筑的单金属和双金属正极催化剂,在Li-CO2电池中的催化活性、作用机制及其自身在催化过程中的演化各不相同.金属间化合物具有显著区别于固溶合金、单分散双金属、单一金属的化学微环境,因此在促进反应物种吸附与活化、产物分解等方面表现出独特优势.[结论与展望]过渡金属及其合金催化剂的未来研究方向有:调控催化剂宏观形貌和表面微结构;监测催化过程中催化剂结构与成分演化、放电产物沉积与分解行为;建立适用于Li-CO2电池的催化剂关键"描述符";开发低成本催化剂量产工艺.

    锂-二氧化碳电池过渡金属合金催化剂

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    石墨烯基水性导电油墨的制备及其在低温热管理中的应用

    王友昌张晓静朱宇薇李筱璐...
    15-26页
    查看更多>>摘要：[目的]为了制备环保型的石墨烯基水性导电油墨,印刷高性能柔性电阻加热器(flexible resistive heaters,FRHs),实现锂离子电池的低温热管理.[方法]采用球磨法制备石墨烯基水性导电油墨;采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征石墨烯及印刷图案的形貌和结构;采用平板流变仪和四探针电阻仪表征炭黑含量对石墨烯基水性油墨流变性能和印刷图案导电性能的影响;探讨石墨烯基FRHs的响应速率、热稳定性和力学性能,以及其在锂离子电池低温热管理中的应用.[结果]油墨的静态黏度和黏度恢复率随着炭黑含量的增加而增大,印刷图案的电导率在炭黑质量分数为15％时达到最大,为20 383 S/m;石墨烯基FRHs在8 V的低电压下30 s快速达到150 ℃,能够实现120次的重复开关循环,在72 h的持久运行后温度仅增加2.54％,并且在2 000次的弯折后温度变化小于2.1％.在电压为6 V时将锂离子电池从-30 ℃预热至20 ℃,并在30 min内实现80％的充电容量.[结论]射流空化法产生的高剥离度、完好晶体结构和较大横向尺寸(1 µm)的石墨烯与填充于其中的炭黑使油墨具有合适的流变性,并在印刷图案中构建致密的导电通道,赋予FRHs优异的性能.

    石墨烯水性油墨丝网印刷柔性电阻加热器热管理

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    硼氮掺杂多孔碳电极材料的制备及其储能性能

    付时辉李圆王延青
    27-40页
    查看更多>>摘要：[目的]制备储能性能优良的混合超级电容器,开发可再生和清洁能源存储技术.[方法]采用多孔碳作为电极材料,对多孔碳掺杂硼(B)、氮(N)等元素,增加多孔碳缺陷数量,改善多孔碳的电化学储能性能;使用乙二胺四乙酸四钠作为碳源,以硼酸铵、硼酸钠与氯化铵作为B、N掺杂源,分别制备B、N共掺杂多孔碳(B-N-多孔碳)、无掺杂多孔碳以及B、N单独掺杂多孔碳(B-多孔碳、N-多孔碳);对制得的多孔碳电极材料进行测试与表征,并进行电化学性能分析,研究多孔碳电极材料的比容量、功率密度和循环稳定性等储能性能;通过温度优化实验确定制备B-N-多孔碳的最优煅烧温度.[结果]B-N-多孔碳的孔类型主要有微孔、中孔、大孔,比表面积为668 m2/g,总孔容为0.9cm3/g;N、B、C、O元素分布均匀,N、B的质量分数分别为13.12％、3.24％;石墨化程度低,结构无序程度高,缺陷数量大,离子的吸附性能强,充放电性能最佳;拥有最大的比容量和容量保持率;电荷转移内阻最小,循环性能最佳,会产生赝电容行为.[结论]当硼酸铵添加量为20 mmol,煅烧温度为700 ℃时,制得的B-N-多孔碳具有最好的微观形貌结构与电化学性能.

    硼氮共掺杂多孔碳电极材料超级电容器储能性能

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    柠檬酸钠辅助三水碳酸镁合成无水碳酸镁晶体及其机制

    张一帆王余莲孙浩然李纪勋...
    41-49页
    查看更多>>摘要：[目的]探究柠檬酸钠在三水碳酸镁合成无水碳酸镁晶体过程中的影响.[方法]以轻烧氧化镁为初始原料,通过水化碳化法获得长径比为30的棒状三水碳酸镁.以此为前驱体,柠檬酸钠为添加剂,采用水热法制备无水碳酸镁,探究水热温度、水热时间、添加剂含量对产物物相组成和微观形貌的影响及其形成机制.[结果]水热温度为190 ℃,水热时间为13h,柠檬酸钠添加量(质量分数)为10％～30％,可获得物相均一、表面光滑、形状均匀、平均直径为3～5 μm的棱柱状无水碳酸镁晶体;在水热反应中,柠檬酸根离子对镁离子具有较强的络合作用,钠离子较镁离子拥有更高的水合能力,导致碱式碳酸镁的形成受到抑制,得到另一种中间产物碳酸氧化镁,无水碳酸镁晶体的生长方式与形貌发生改变.[结论]三水碳酸镁在柠檬酸钠的影响下制备得到棱柱状无水碳酸镁.

    碳酸镁水热法柠檬酸钠生长机制

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    减水剂对再生微粉-矿渣-水泥基砂浆流变性能的影响

    朱涛马亚鹏毛明杰杨秋宁...
    50-61页
    查看更多>>摘要：[目的]探究减水剂对再生微粉-矿渣-水泥基砂浆(regenerated micro-powder-slag-cement-based mortar,RSCM)流变性能的影响,通过添加减水剂有效利用再生微粉和矿渣粉等固废材料,为解决固废基砂浆在工作性能方面的不足提供方案.[方法]使用3种不同减水剂(萘系、三聚氰胺系和聚羧酸系),研究在不同掺量下RSCM流变性能的变化规律,计算RSCM的触变环面积、屈服应力、塑性黏度和水膜层厚度,建立水膜层厚度对于浆体屈服应力的预测模型.[结果]随着减水剂掺量的增加,RSCM的触变环面积、屈服应力和塑性黏度减小,而水膜层厚度增加;三聚氰胺系减水剂对流变性能的改善效果最明显,在三聚氰胺系减水剂质量分数为0.6％时,RSCM的触变环面积为2660Pa/s,屈服应力达到74.7 Pa、塑性黏度达到2.79 Pa·s,水膜层厚度为0.67 µm;若减水剂用量持续增加,RSCM将变得很稀,不能应用于实际工程;RSCM的水膜层厚度与屈服应力呈函数关系.[结论]3种减水剂中,选择三聚氰胺系减水剂是比较合适的;RSCM的水膜层厚度与屈服应力的关系模型具有较高的精度和适用性.

    再生微粉减水剂流变性能预测模型

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    CuO-高岭石活化PMS降解诺氟沙星性能

    姚绍武钱伟民王誉博胡小龙...
    62-73页
    查看更多>>摘要：[目的]为解决纯过硫酸盐催化剂在制备过程中易团聚的问题,分析引入高岭石载体后催化剂的结构和催化性能的变化规律,实现对抗生素废水中有机污染物的高效降解.[方法]首先以高岭石为载体,采用水热煅烧法制备了 CuO-高岭石复合材料;使用物相分析、X射线光电子谱、扫描电子显微镜和氮吸附仪等对材料的晶体结构、表面化学态、微观形貌、比表面积以及孔结构特征进行表征,考察不同CuO与高岭石质量比、催化剂用量和过一硫酸盐(peroxymonosul-fate,PMS)用量对NOR降解效率的影响,进行实验条件优化,并系统分析CuO-高岭石复合材料催化PMS降解NOR的机制.[结果]CuO与高岭石质量比为40％时CuO-高岭石复合材料具有最优的催化性能,在催化剂质量浓度为1.5g/L,PMS浓度为1.0mmol/L,NOR初始质量浓度为10 mg/L,反应时间为60 min时,NOR的降解效率为76.21％;CuO-高岭石中Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)之间的价态循环参与PMS的活化,反应体系中主要的活性物种是单线态氧1O2,而超氧自由基O2·-、硫酸根自由基SO4·-和羟基自由基·OH也参与NOR降解过程.[结论]CuO-高岭石复合材料中,CuO纳米片能够均匀地分散并沉积在高岭石载体表面,显著减少CuO纳米片的相互团聚,使得更多反应活性位点暴露,增强复合材料对PMS的活化能力和对NOR的降解能力.

    CuO高岭石过硫酸盐催化剂诺氟沙星

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    基于正交试验的免蒸压加气混凝土的制备与性能优化

    刘小荟彭晓彤汪洪伟李维海...
    74-84页
    查看更多>>摘要：[目的]制备轻质高强、节能保温的免蒸压加气混凝土,寻找最优制备配合比,提高固体废弃物的利用率.[方法]基于正交试验采用极差分析和矩阵关联分析的方法确定免蒸压加气混凝土的基础最优配比,优化玻璃粉的掺入量来实现加气混凝土性能的提升.[结果]各因素对免蒸压加气混凝土的表观干密度和抗压强度的影响程度由大到小为铝粉掺量(质量分数,下同)、水泥掺量、水料比、聚丙烯纤维(PP纤维)掺量,加气混凝土的基础最优配比为水泥掺量为24％,水料比为0.44,铝粉掺量为0.13％,PP纤维掺量为0.4％;当玻璃粉质量替代率达到25％时,混凝土的综合性能达到最优.[结论]玻璃粉作为粉煤灰的替代材料,在改善免蒸压加气混凝土干密度、抗压强度、导热系数方面效果显著.

    免蒸压加气混凝土玻璃粉干密度抗压强度导热系数正交试验

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    换热管表面的分形表征及积灰特性数值模拟

    周友行谢宝安高腾腾杨文佳...
    85-96页
    查看更多>>摘要：[目的]模拟换热器管束的实际工况,研究不同粒径飞灰颗粒在粗糙管束表面的沉积特性.[方法]基于分形理论,通过改进的W eierstrass-Mandelbrot函数建立不同粗糙程度的管束表面模型,使用Fluent软件,结合用户自定义函数,分析表面形貌对流体流动的影响以及不同粒径下的颗粒沉积与碰撞特性.[结果]换热器管束表面粗糙度对壁面附近流速和湍流强度影响显著,粗糙表面会使湍流强度增大、流体速度降低,进一步加快颗粒沉积;流体压降随着管束表面粗糙度的增大而增大;相对于光滑管束表面,粗糙表面通过涡流卷吸作用增强对颗粒的捕获效果,导致颗粒具有更高的沉积率和壁面碰撞概率.[结论]飞灰颗粒的沉积与管束粗糙表面的形成具有正反馈效应,揭示表面粗糙度与颗粒沉积特性之间的内在关联.

    分形理论飞灰沉积数值模拟气固两相流

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    原辅料粉体学性质对片剂连续制造的影响

    徐浩原任曼华何显洪陈蕾...
    97-118页
    查看更多>>摘要：[目的]推进片剂连续制造技术的发展,分析粉体学性质在片剂连续制造中的重要性,进一步提升片剂连续制造的致密性和均匀性.[研究现状]综述物料输送、连续进料、连续混合、连续压片、连续辊压制粒、连续双螺杆制粒、连续流化床干燥等工艺过程,概括各工艺过程中使用的过程分析技术(process analytical technology,PAT)及监测工具,阐述原辅料粉末的关键原料特性对工艺过程和片剂关键质量属性的影响.[结论与展望]提出应当对具有多变性质的原辅料进行全面表征,预测流动性和成形性,建立物料库并进行分类,有利于选择工艺参数、优化工艺性能、完善处方设计;认为重视原辅料粉体性质并建立预测模型有利于减少裂片、含量不均匀等质量问题及堵塞、黏壁等生产问题.

    片剂连续制造粉体学性质单元操作过程分析技术

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    含锆二氧化硅微粉浆料的流变性

    覃慧清夏雨峰黄青员文杰...
    119-129页
    查看更多>>摘要：[目的]充分发挥含锆二氧化硅微粉浆料在改善浇注料施工性能方面的潜力,探究分散剂对含锆二氧化硅微粉浆料的作用机制及影响因素,旨在为浇注料中含锆二氧化硅微粉原料和分散剂的选用提供依据,优化浇注料的综合性能并降低成本.[方法]采用流变仪分别测试含三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,STPP)、六偏磷酸钠(sodium hexameta-phosphate,SHMP)、FS20 型聚羧酸盐分散剂的质量分数分别为0.2％、0.2％、0.1％的含锆二氧化硅微粉浆料的流变性能;利用灰色关联度分析方法,研究含锆二氧化硅微粉特性与浆料流变参数的关联性;结合Herschel-Bulkey模型,探究分散剂对含锆二氧化硅微粉浆料流变性的影响.[结果]在剪切速率为0.13 s-1的情况下,浆料的pH和含锆二氧化硅微粉的D5.与含锆二氧化硅微粉浆料流变性的关联度分别是0.975 3、0.9427;添加3种分散剂后,浆料均呈现剪切变稀的特性,表明所选的3种分散剂对含锆二氧化硅微粉浆料的流变性有改善效果.[结论]浆料的流变性受浆料pH、含锆二氧化硅微粉的D50粒径及微粉粒径分布和表面羟基含量的共同影响,这些因素不仅决定浆料的基本流变特性,而且对分散剂的效能发挥起着重要作用;添加离子型表面活性分散剂STPP、SHMP相对于FS20型聚羧酸盐分散剂更有助于降低含锆二氧化硅微粉浆料的黏度;粒径分布范围较宽和表面羟基更多的含锆二氧化硅微粉在STPP作用下浆料的分散效果最好,pH略大的含锆二氧化硅微粉因对磷酸根的吸附受到抑制,则需要添加SHMP才能获得黏度最小的浆料.

    含锆二氧化硅微粉分散剂流变性灰色关联度分析Herschel-Bulkey模型

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