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材料科学:美国推进可再生碳纤维材料研究
材料科学:美国推进可再生碳纤维材料研究
2014-08-22 17:05:12
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近日,美国能源部正式宣布,能源部将对相关的开发研究项目进行1130万美元资助。其下属的能源效率和可再生能源办公室正在拿出方案,目标是加强美国能源安全,提升环境的质量以及提高经济的活力,正在加强能源效率、可再生能源技术以及基于市场的解决方案的开发。所投资的开发项目主要是为了推进研究以农业残留物、木本生物质等可再生非食物基原料生产为基础的颇具市场竞争力的高性能可再生碳纤维材料。
美国推进碳纤维材料研究!
该项目分别由阿拉巴马州伯明翰的南部研究所(SRI)以及科罗拉多州哥顿的国家可再生能源实验室(NREL)进行研究。其中,SRI将获得590万美元,用于创新一个针对非食用生物质糖类转化为丙烯腈的多步骤催化过程;NREL将获得530万美元,用于研究和优化多通路生产生物质衍生的丙烯腈。此项目将研究开发新的生物质转换技术,以使生产高性能碳纤维的重要原料丙烯腈成本降至0.454美元/千克以下。
美国能源部正帮助制造商利用碳纤维相关材料减少车重,从而改善燃油效率。研究表明,当车重减少10%后,燃油经济就能提高6%~8%。碳纤维相关材料可以对清洁能源技术组件进行优化,其中包括风力涡轮机叶片、加压燃料电池储氢容器以及节能建筑保温材料等。
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化学词典告诉你丙烯酸生产方法及用途,丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸,由一个乙烯基和一个羧基组成。 丙烯酸生产方法1.丙烯腈水解法:丙烯腈先以硫酸水解生成丙烯酰胺的硫酸盐,再水解生成丙烯酸,副产硫酸氢铵。此法在美国罗姆-哈斯公司得到了很大发展。第一步水解温度为90~100℃。向丙烯腈中加入稍稍过量的55%~85%的硫酸,1h后丙烯腈即完全转化;然后加水进行第二次水解,并将反应温度提高到125~135℃;水解产物经减压蒸馏而得丙烯酸。此法实际上是早期氰乙醇法的发展。由于水解后生成的副产品酸性硫酸铵处理困难,原料丙烯腈的价格较贵,因而影响生产成本;2.氰乙醇法:该法以氯乙醇和氰化钠为原料,反应生成氰乙醇,氰乙醇在硫酸存在下于175℃水解生成丙烯酸:若水解反应在甲醇中进行,则生成丙烯酸甲酯;3.β-丙内酯法:此法原料为乙烯酮,故又称乙烯酮法,其反应如下:先将乙酸裂解为乙烯酮,然后与无水甲醛反应生成β-丙内酯;用作催化剂在140~180℃、2.5~25MPa下,丙内酯再与热的100%磷酸接触,异构为丙烯酸。用β-丙内酯法生产丙烯酸,产品纯度高,收率亦较高,副产物和未反应物料能循环使用,并适于连续生产,但它需用乙酸为原料,特别是由于丙内酯被认为是一种致癌物质,故此法已不在工业上采用;4.高压雷佩法:将溶于四氢呋喃中乙炔,在溴化镍和溴化铜组成的催化剂存在下,与一氧化碳和水反应,制得丙烯酸。此法的特点是:用四氢呋喃为溶剂,可以减少高压处理乙炔的危险;同时催化剂不用原雷佩法所用的羰基镍,只需用镍盐。将丙烯与空气及水蒸气按一定摩尔比混合,在钼-铋等复合催化剂存在下,反应温度310-470℃,常压氧化制得丙烯醛,收率达90%。再将丙烯醛与空气及水蒸气按一定摩尔比混合,在钼-钒等复合催化剂存在下,反应温度300-470℃,常压氧化制得丙烯酸,收率可达98%。此法分一步和两步法。一步法是丙烯在一个反应器内氧化生成丙烯酸;两步法是丙烯先在第一反应器内氧化生成丙烯醛,丙烯醛再进入第二反应器氧化生成丙烯酸。两步法根据反应器结构,又分固定床和流化床法两种。丙烯酸的工业生产方法中,氰乙醇法,高压雷佩法已经基本淘汰,以前采用的以乙酸为原料裂解为乙烯酮,然后与无水甲醛反应生成丙内酯,再与热磷酸接触异构为丙烯酸。称烯酮法或β-丙内酯法也基本淘汰,丙烯腈法只有少数老装置采用。工业上采用的主要是改良雷佩法和丙烯氧化法,而后者更为普通且最有发展前途。丙烯酸用途1、重要的有机合成原料及合成树脂单体,是聚合速度非常快的乙烯类单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚,也可以与丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、氯乙烯及顺酐等单体共聚。其聚合物用于合成树脂、胶黏剂、合成橡胶、合成纤维、高吸水性树脂、制药、皮革、纺织、化纤、建材、水处理、石油开采、涂料等工业部门。丙烯酸是水溶性聚合物的重要原料之一,与淀粉接枝共聚可制得超强性吸水剂;2、通过均聚或共聚制备高聚物,用于涂料、粘合剂、固体树脂、模塑料等。3、丙烯酸树脂的制备,橡胶合成,涂料制备,制药工业;4、经纱上浆料由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、聚丙烯酸铵等原料配制的经纱上浆料,比聚乙烯醇上浆料容量退浆,节省淀粉。5、胶粘剂用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯等共聚乳胶,可作静电植绒、植毛的胶粘剂,其坚牢性和手感好。

化学词典告诉你硝酸钡是否危险以及相应的急救措施,硝酸钡,化学式Ba(NO₃)₂,分子量261.35。无色立方晶体或白色粉末、有剧毒、密度3.24克/厘米3,微具吸湿性,溶于水,不溶于乙醇。 硝酸钡危险吗硝酸钡属于危险化学品,主要表现主要如下:健康危害:误服后表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻、脉缓、头痛、眩晕等。严重中毒出现进行性肌麻痹、心律紊乱、血压降低、血钾明显降低等。可死于心律紊乱和呼吸肌麻痹。肾脏可能受损。大量吸入本品粉尘亦可引起中毒,但消化道反应较轻。长期接触可致口腔炎、鼻炎、结膜炎、腹泻、心动过速、脱发等。燃爆危险:本品助燃,高毒。与所有可溶钡化合物类似,摄取或吸入硝酸钡是有毒的。中毒症状有肌肉收缩(尤其是脸部和颈部)、呕吐、腹泻、腹痛、肌肉颤动、焦虑、虚弱、呼吸吃力、心律不齐和抽搐。发生在接触硝酸钡几小时或几天后的心力衰竭或呼吸衰竭有可能导致死亡。硝酸钡也可能引起对肾的损伤。硫酸盐溶液,如泻盐(硫酸镁)或硫酸钠可用于钡化合物中毒时的解毒剂,其机理是生成了难溶于水且无毒的硫酸钡沉淀。吸入硝酸钡也可能对呼吸系统有刺激性。虽然皮肤或眼部接触不如摄取或吸入毒害大,但以上两者亦有可能导致发炎、痛痒、红肿或疼痛。食入硝酸钡后应当立即求医。如果咨询医生后现象没有改善,食入者应当立即去医院。硝酸钡急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。用2%~5%硫酸钠溶液洗胃,导泻。就医。

化学词典告诉你水性漆有颜色吗以及怎么做颜色,随着环保政策的施压,消费者环保意识的不断提升,给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。虽然传统涂料依然占据着较大的市场份额,但是水性漆是绿色产业,是漆类未来发展的方向。 水性漆有颜色吗水性漆是有颜色的。1、现在的水性漆大部分是建筑涂料,建筑涂料使用地水性通用色浆中没有载体树脂,这样通用色浆和涂料地混溶性比较好,但是也是因为他没有载体树脂,所以色浆加入量就有严格地要求。 2、油性通用色浆使用地载体树脂常分为常分为醛酮树脂和丙烯酸树脂树脂。醛酮树脂有更好地混溶性和颜料添加量,丙烯酸树脂有更好地耐候性,但混溶性稍差。对于涂料性能要求极高和混溶性差的涂料则只能采用遇涂料完全相同树脂体系的专用色浆。因为油性通用色浆有载体树脂,所以它在油性漆里的加入量要求不是很严格。其次油性涂料还有一些其他的特殊性着色剂,如铝银浆不能加到酸性较高的体系中,否则铝粉自身会变黑。水性漆怎样做颜色第一:很多调色师更多地采用调漆刀进行挂涂,用目测法进行颜色判断,这样的确方便也能很快的调出目标颜色。但是这样往往会造成由于刮刀刮的涂膜不够或过厚造成实际施工时,要么遮盖力过高,而造成色浆添加成本偏高,增加生产和涂料成本;要么就是过后涂膜虽然颜色一致,但是施工现场就要通过多道施工造成人工成本和涂料成本的大幅上扬。而且由于遮盖力不够。这一切都是没有合理控制涂料遮盖力造成的。因此,一般我们多选用100--250微米的湿膜制备器施涂涂料,对最终调色的结果进行校验,只有能够达到基本遮盖,色相符合要求,才能判断产品合格。第二:通常在拟定水性色精配方以前,要根据颜色样板或按某一实物的颜色来进行分析,首先了解色相范围,由几种颜色组成,哪种是主色,哪种是副色,色与色之间关系如何,各占比例约多少,然后根据经验初步拟出调色配方,再经小样调试,调色时,先加入主色,再以着色力较强的颜色为副,慢慢间断地加入并不断搅拌,并要随时观察颜色的变化,取样抹、刷、喷或沾在干净的样板上,待颜色稳定后与原始样板比色。第三:在整个调色过程中必须掌握“由浅入深”的原则。人工调色的三原色调色理论原色:即红、黄、蓝。我们所看到的颜色是由于物体对光的选择性吸收后对人眼产生的感觉。间色:两种基本色以不同的比例相混而成的一种颜色称为间色。复色:两间色与其它色相混调或三原色之间不等量混调而成的颜色,称为复色。互补色:在实际调色中,互补色不可共用两个原色不等量相混调可配成一个间色,而另一个原色被称为补色。两个间色相混调成为一个复色,而与其对应的另一个间色,也称为补色。颜料的混合会导致明度下降,可以用黑白来调节混色的明度。