硅酸铁调湿材料的微观结构与吸放湿性能分析

以硅酸钠和氯化铁溶液为原料制备硅酸铁调湿材料,采用FTIR、XRD、SEM、BET等技术对所制调湿材料进行表征,并测定其吸放湿性能。结果表明,所制硅酸铁调湿材料呈无定形结构,其比表面积和孔容较大、平均孔径较小;硅酸钠的模数影响调湿材料在低湿环境下的吸湿性能,由模数为1的硅酸钠所制硅酸铁调湿材料具有较好的自调湿性能;硅酸铁调湿材料在20℃和相对湿度为84%的环境下吸湿容量高达120%,吸湿平衡时间约为240h;在相对湿度为84%下达到吸湿平衡的材料在相对湿度为32%的环境下放湿90h左右可达到放湿平衡,在50℃恒温干燥放湿5h可实现完全放湿;所制硅酸铁调湿材料具有吸湿量大和吸放湿速率快的特性,其性能明显优于硅胶和分子筛等传统的调湿材料。     

调湿材料动态调湿性能的评价方法

通过调湿材料内部热湿耦合方程周期性条件下的理论分析,获得封闭空间内板状调湿材料的吸放湿特性,发现封闭空间的空气含湿比的振幅与温度振幅的比值为一常数.在此基础上,提出用封闭空箱热扰动法来测量和评价材料的调湿性能.该方法简单易行,能直接体现建筑气候周期性热湿作用下材料调湿性状.     

复合调湿砂浆调湿与霉菌抑制性能的评价方法

为制取一种室内被动式湿度控制材料,选用海泡石、木质纤维、膨胀珍珠岩、硅藻泥为骨料,调制一种新型复合调湿砂浆.以不同配比复合调湿砂浆为对象,通过实验筛选出综合性能最优的配比,并将最优配比的复合调湿砂浆应用到室内墙体以进行性能测试.以长沙地区某宿舍楼的两个房间为实验对象,其中一个房间的墙内表面材料为复合调湿砂浆,另一房间的墙内表面材料为普通水泥砂浆,分别测试一月和四月的室内温湿度分布,分析复合调湿砂浆对房间温湿度分布的影响.同时以实际湿缓冲性能来评价该复合调湿砂浆的调湿性能,并对比评估两个房间的霉菌生长风险.一月和四月的研究结果表明,抹有新型调湿砂浆的内墙具有较佳的湿度控制能力,比抹有普通砂浆的房间相对湿度低6%~14.3%,含湿量低0.3~3.1 g/kg·干空气.在一月份,普通砂浆比复合调湿砂浆霉菌滋生风险高四倍;四月回南天季节,复合调湿砂浆288 h监测中仅6.5 h出现霉菌滋生风险,且明显低于普通房间,是一种有效且低成本的新型调湿环保材料.     

调湿材料及其发展概况

在介绍调湿材料的概念、工作原理的基础上,着重阐述了调湿材料的分类和调湿机理.最后,指出了调湿材料的应用领域和发展前景.     

调湿型涂料对建筑室内热湿环境影响的实验研究

为研究调湿型涂料对建筑室内空气温度和相对湿度的调节性能,对涂装了调湿型涂料的房间(实验房)内的空气温湿度进行全天候的动态测量,并与未涂装调湿型涂料的房间(对比房)进行对比.研究发现:当室外环境温度与相对湿度的日变化区间分别为26~33℃和35%~85%时,开启门窗条件下实验房内空气温湿度变化范围分别为28.3~30.2℃和49.3%~63.5%、关闭门窗条件下实验房内空气温湿度变化范围分别为28.9~29.6℃和57%~61%.与对比房比较,实验房内的空气温湿度变化范围更窄.此外,实验房内的温湿度变化与对比房内和室外空气的温湿度保持相似的趋势,但是变化幅度更平缓.研究表明:调湿型涂料可以比较有效地调节建筑室内的空气温度和相对湿度、改善室内热湿环境,是一种节能环保的被动式建筑环境控制材料.     

硅交联蒙脱土调湿剂的合成

制得的硅交联蒙脱土,其湿容量大,湿度响应时间较短,具有优良的调湿性能。且具有稳定的层柱型结构,层间距1.55nm,比表面424.7m~2·g~(-1)相对湿度40～70%时的湿容量为9.5%。文中给出了制备的工艺条件。     

湿度调节材料的实验研究

介绍了调湿材料的合成、制备及测定，结果表明制备的复合调湿材料的调湿性能达到日本样品水平．     

不同吸湿官能团对高分子调湿材料吸湿和放湿性能的影响

以甲基纤维素、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺及甲基丙烯磺酸钠等合成具有不同官能团的湿度控制材料,通过间歇式吸附/脱附进行吸湿动力学实验和恒温脱附实验;采用TG-DTA和FTIR表征改性复合材料的热稳定性及其结构。实验结果表明:CaCl2改性可以明显提高高分子复合调湿材料的吸湿性能,其吸湿量随单体所含亲水基团的极性的增强而增加;含强极性的离子基团(—COOH和—SO 3-)高分子调湿材料的吸湿能力明显大于含非离子基团(—CONH2,—OH及—COOCH3)材料的吸湿能力,尤其是CaCl2改性聚甲基丙烯酸及甲基丙烯磺酸钠材料在相对湿度为100%的最大湿容量可高达2 g/g,而含非离子性基团(—CONH2,—OH及—COOCH3)弱极性基团的复合材料则比较容易脱附,CaCl2改性聚甲基丙烯酸甲酯材料在80℃于20 min内可以脱附80%吸附水,且所有材料在300℃以下具有良好的热稳定性。     

内抹调湿砂浆外墙吸放湿特性及对负荷影响分析

本文从建筑围护结构节能出发，以内抹WSE（木质纤维Wood fibre、海泡石Sepiolite、膨胀珍珠岩Expanded perlite）基复合调湿保温砂浆外墙为研究对象，将其与内抹普通砂浆外墙对比，分析吸放湿特性及其对负荷的影响. 研究使用COMSOL Multiphysics有限元软件的建筑材料热湿耦合模型，分析环境湿度变化与外墙之间的湿迁移变化，以及与外墙的传热传质. 以夏热冬冷典型气候地区长沙为例，分析内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的负荷及潜热负荷占比，同时选取夏热冬暖地区广州和寒冷地区北京对比分析外墙的全年能耗. 研究发现，内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的吸放湿速率远大于内抹普通砂浆的外墙，并能长时间保持高速的吸放湿状态，同时比内抹普通砂浆墙体节省22.31%~23.85%的全年负荷. 墙体在吸湿过程中，温升与吸湿速率能力体现出一致性，表明墙体内表面湿迁移对温度有着重要影响，并且湿迁移越大对温度影响越大. 墙体在放湿过程中，温度迅速下降是放湿速率快的表现. 内抹WSE基复合调湿保温砂浆墙体具有优良的吸放湿特性和节能潜力，可用于建筑围护结构节能.     

封闭空间调湿材料新的调湿特性指标及其理论基础

在评述现有关于调湿材料的调湿特性指标的基础上 ,利用热力学基本原理 ,从两相平衡的角度导出封闭空间调湿特性指标值的表达式 ,并对其进行分析说明 .发现 B值仅是基于调节的目标状态温度为零度而存在的 ,用于非零度的调节目标时会产生较大误差 .就 B值的不足 ,提出新的调湿特性指标 BT值 .BT值是基于所调节的目标状态而导出的 ,较 B值更为合理准确 .B值和BT值都反映材料与水分的结合性质 ,与结合能密切相关 .材料与水分的结合能越接近纯态水分子间结合能 ,材料的调湿特性越好 .     

Synthesis and analysis of new humidity-controlling composite materials

Gypsum is a traditional building material. To improve the humidity-controlling properties of gypsum, we prepared a new type of humidity-controlling composite using the sol-gel method. Methods to determine the maximum equilibrium moisture content and speed of adsorption/desorption were subsequently applied to analyze the performance of the samples. The appearance and structural properties of the samples were characterized by scanning electronic microscopy (SEM). The experimental results show that the humidity-controlling gel with added LiCl exhibits high moisture storage and that the equilibrium maximum moisture content is 5.652 g/g at a 75.29% relative humidity (RH). A mass ratio of LiCl/sol=0.15 is demonstrated to be appropriate for the preparation of the new humidity-controlling composites. A coarse network with tiny pores is observed on the surface of the new humidity-controlling composites, and this pore network provides sufficient space for moisture adsorption.     

壳聚糖/玉米淀粉基质复合膜的制备与性能分析

以壳聚糖和玉米淀粉为主要基质,分别加入甘油、聚乙烯醇、明胶和气相二氧化硅,采用溶液共混后流延方法制备食品包装膜。分析了壳聚糖和玉米淀粉的最佳质量比以及添加剂的用量对包装膜力学性能和吸水率的影响。结果表明：当壳聚糖和玉米淀粉质量比为100：214,甘油含量为玉米淀粉质量的20%时,壳聚糖/玉米淀粉膜的综合性能较好;聚乙烯醇含量为玉米淀粉质量的60%、明胶固含量为玉米淀粉质量的10%、气态二氧化硅固含量为玉米淀粉质量的4%时,所得膜在各自系列膜中的性能较佳。     

环保型活性白土干燥剂的性能研究

以内蒙古杭锦2#土为原料制备了环保型活性白土干燥剂,研究了活性白土干燥剂在不同湿度下的吸湿性、逆吸附性与可再生性,并将其性能与相同条件下的硅胶干燥剂进行对比.结果表明,相对湿度在25%,50%,70%时,粉末状活性白土干燥剂的饱和吸水率可达9.1%,15.4%,29.9%,且具有良好的可再生性和一定的逆吸附性.     

新型石膏基泡沫混凝土调湿性能的研究

本文以石膏为基础体系,外掺粉煤灰、电石渣等工业废渣和水泥改性剂制成轻质泡沫混凝土.对其词温润湿性能进行设计,针对石膏基泡沫混凝土的平衡吸湿率,孔隙率对吸湿性能影响,封闭空间调温调湿性能,对比样调湿性等方面进行系统分析,结合体视显微镜对其机理进行分析.结果表明,该材料调湿性能优于加气混凝土及烧结粘土砖,是优良的调湿材料.     

Influence of chitosan characteristics on the properties of biopolymeric chitosan–montmorillonite

Chitosan–montmorillonite is a modified montmorillonite in which the sodium ions in montmorillonite layers are replaced by biopolymeric chitosan. The effects of characteristics of chitosan (i.e. molecular weight and degree of deacetylation) and the chitosan/montmorillonite mass ratio on the properties of chitosan–montmorillonite were investigated. Thermogravimetric analysis, zeta potential and X-ray diffraction results confirmed intercalation of chitosan into montmorillonite layers. An interaction between chitosan and montmorillonite was revealed by FTIR and the zeta potential. The amount of chitosan intercalated into the montmorillonite layers depended on the characteristics of chitosan, with the largest amounts of intercalated chitosan achieved by addition of chitosan with a molecular weight of 71,000 g/mol or a degree of deacetylation of 80% at a fixed chitosan/montmorillonite mass ratio of 2:1. The resulting chitosan–montmorilllonite had good adsorbent properties, especially for adsorption of cationic dyes, and also inhibited E. coli by almost 100%. The chitosan–montmorillonite may be useful as a functional material for dye adsorption and antibacterial applications.     

Self-desiccation mechanism of high-performance concrete

Investigations on the effects of W/C ratio and silica fume on the autogenous shrinkage and internal relative humidity of high performance concrete (HPC), and analysis of the self-desiccation mechanisms of HPC showed that the autogenous shrinkage and internal relative humidity of HPC increases and decreases with the reduction of W/C respectively; and that these phenomena were amplified by the addition of silica fume. Theoretical analyses indicated that the reduction of RH in HPC was not due to shortage of water, but due to the fact that the evaporable water in HPC was not evaporated freely. The reduction of internal relative humidity or the so-called self-desiccation of HPC was chiefly caused by the increase in mole concentration of soluble ions in HPC and the reduction of pore size or the increase in the fraction of micro-pore water in the total evaporable water (T(r)/T(te) ratio).     

壳聚糖在苦参醇提工艺中的应用

目的:采用壳聚糖絮凝剂纯化苦参醇提工艺.方法:以苦参碱,氧化苦参碱含量为指标,考察苦参醇提取液加入壳聚糖絮凝剂的最佳浓度、比例和静置时间.结果:当苦参醇提取液浓缩至生药质量与浓缩液体积比为1∶6时,加入0.75%的壳聚糖的醋酸溶液,静置18 h,过滤,所得溶液的干浸膏中苦参碱、氧化苦参碱的含量由原来的9.18%升至23.42%.结论:壳聚糖絮凝法可用于苦参醇提液的澄清.     

硅溶胶在固井水泥浆中的应用性能研究

对比分析了添加硅溶胶前后固井水泥浆性能的变化,以此获得硅溶胶的作用特点,为硅溶胶的推广应用提供理论依据和实验基础.结果表明,水灰比为0.44时,添加1.0%的硅溶胶就能明显改善浆体的稳定性;水灰比为0.75时,添加4.0%的硅溶胶可得到1.60 g/cm3的低密度水泥浆.随后利用ATR-IR、XRD、DSC-TG、SEM等手段分析水泥水化产物,结果表明:硅溶胶具有火山灰的作用,添加量为1.0%时已具有较明显的促凝、增加抗压强度及降低渗透率的作用;同时,它还具有一定的防高温衰退作用,在127℃单独添加1.0%的硅溶胶或在165℃将1.0%的硅溶胶与15.0%的硅粉混合使用,养护3 d后均没有明显的水泥石强度衰退发生.     

N-二异丙氧磷酰化壳寡糖的合成与表征

通过壳寡糖和二异丙基亚磷酸酯在一种温和条件下发生Atherton-Todd反应,成功制备出了一种新型的壳寡糖含磷衍生物N-二异丙氧磷酰化壳寡糖.探讨了水与无水乙醇的体积比、壳寡糖与三乙胺的摩尔比、壳寡糖与二异丙基亚磷酸酯的摩尔比以及反应时间等因素对产品含磷量的影响.最后,对最优条件下合成的产品进行IR、1H-NMR、13C-NMR以及31P-NMR的表征,证明二异丙氧磷酰基已经成功嫁接到了壳寡糖的氨基上.这种简单而有效的方法为N-磷酰化壳聚糖衍生物的制备提供了一条新的途径.     

壳聚糖/木质素磺酸钠复凝聚法制备生物农药微胶囊

研究了以壳聚糖和木质素磺酸钠为囊材,以阿维菌素为囊芯,采用复凝聚法制备微胶囊。利用正交实验对复凝聚体系形成条件进行了初步筛选,在此基础上,深入研究了影响微胶囊载药量和包封率的各种因素,获得最佳制备工艺条件为：壳聚糖cps1500、壳聚糖浓度0.5%、木质素磺酸钠浓度2%、乳化剂Tween80/Span80配比2、乳化剂用量6 mL、壳芯比6、复凝聚时间15 min、交联剂用量4 mL、交联时间1 h,所得微胶囊的载药量和包封率可达到9.6％和82％。采用FT-IR对微胶囊进行表征的结果表明,囊芯与囊壁之间无化学键合。体外释放动力学研究结果表明,壳聚糖/木质素磺酸钠复凝聚微胶囊对阿维菌素具有一定的控释作用。