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低碳逆转代谢病研究进展论文

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低碳逆转代谢病研究进展论文

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现在全世界都在提倡“节能减排,倡导低碳生活。”而现在进入低碳生活已经成为趋势,而且很多政府及学校还有其它机关部门也在纷纷提倡低碳生活,推进生态文明。比如“旧衣服做成的购物袋、易拉罐拼接的汽车模型、废旧报纸粘成的垃圾分类箱……”一件件低碳环保富有创意的作品。这是由天津职业大学和北辰区环保局联合举办主题为“倡导低碳生活、推进生态文明”系列活动,充分联合了政府、大学、小学、社区及企业的资源,宣传环保理念,倡导低碳生活,进一步唤起公民的环保意识。低碳生活你我都有份。上海世博在2010年的热点话题,举办上海世博也是中国人民的骄傲。那么很多网友也会把上海世博会和低碳生活写在一起。如“上海世博会和低碳生活、节能减排”这样的标题。及“倡导低碳生活世博引领城市未来美好生活”而且上海世博会把“低碳”作为主题之一,精心编织一幅浓墨重彩的“低碳环保路线图”,这无不说明着低碳生活的重要,和推进生态文化迫在当下的这种趋势。下面介绍一些低碳生活小巧门1、少用一次性筷子,保护森林,低碳生活。2、每张办公用纸都双面打印,就相当于保留下半片原本将被砍掉的森林;3、随手关灯、开关、拔插头,这是第一步,也是个人修养的表现;不坐电梯爬楼梯,省下大家的电,换自己的健康;5、利用环保袋,是的,一只塑料袋5毛钱,但它造成的污染可能是5毛钱的50倍;7、节约用电,关掉不用的电脑程序,减少硬盘工作量,既省电也维护你的电脑;9、考虑到坐公交为世界环境做的贡献,至少可以抵消一部分开私家车带来的优越感;10、尽量少使用一次性牙刷、一次性塑料袋、一次性水杯……因为制造他们所使用的石油也是一次性的;11、其实利用太阳能这种环保能源最简单的方式,就是尽量把工作放在白天做;12、过量肉食至少伤害三个对象:动物,你自己和地球;13、可以理直气壮地说,衣服攒够一桶再洗不是因为懒,而是为了节约水电;14、定期清洗空调,不仅为了健康,还可以省不少电;16、科学地勤俭节约是优良传统;剩菜冷却后,用保鲜膜包好再送进冰箱;热汽不仅增加冰箱做功,还会结霜,双重费电;17、洗衣机开强档比开弱档更省电,还能延长机器寿命;19、如果热水用得多,不妨让热水器始终通电保湿,因为保湿一天所用的电,比一箱凉水烧到相同温度还要低;20、洗干净同样一辆车,用桶盛水擦洗只是用水龙头冲洗用水量的1/8……

减碳是每个人的责任,低碳生活就是改变生活细节,养成一些良好的低碳习惯。然而我们该如何写有关低碳生活的论文呢?下面是我给大家推荐的关于低碳生活的形势与政策论文,希望大家喜欢!

《发展低碳经济,倡导低碳生活》

摘 要:节能减排,是政府的责任,社会的责任,也是我们每一个人的责任。城市作为人类活动的中心,是温室气体的主要排放源,也是低碳经济发展的关键平台。

关键词:低碳经济 节能减排 低碳生活

中图分类号:F205 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2011)07-094-01

工业革命使人类生产生活发生了根本性的变化,机械化、电器化、自动化减轻了人们的劳动强度、提高了工作效率。但是,工业经济从它诞生之日起负面影响就开始显现,最严重的莫过于全球气候变化。大量温室气体,主要是二氧化碳的排出,导致全球气温升高,环境日益恶化。

世界气象组织公布的报告指出,近10年是有记录以来全球最热的10年。全球变暖使得南极冰川开始融化,进而导致海平面升。德国的最新调查显示,在不久的将来,图瓦卢―太平洋的一个岛国,会因为温室效应而被海水淹没。地球发烧也给人类的健康造成了巨大的危害,传染病时有爆发,严重威胁我们的生存环境。

环境越来越恶化,必须在我们使用的主要能源、运输方式、居住的建筑物、城市的设计上等进行技术革新,寻找替代能源,改善我们的生存环境。而低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,从一定意义上说,发展低碳经济能够减少二氧化碳排放量,延缓气候变暖,保护我们人类共同的家园。低碳经济是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

低碳经济的核心是技术创新,体现为低碳产品、低碳技术、低碳能源的开发利用等。我国的可再生能源资源很丰富,例如太阳能热水器,农村的小沼气,运用得很普遍;水电、部分发展较好的风电(如新疆塔里木的风电)等,也非常有竞争力;中国每年所利用的农作物秸秆等生物质能,折合标煤约三亿吨;交通领域,现在电动汽车时速可以达到150公里,最远可以跑400公里,如果蓄电池性能再好一点、动力更强一点,竞争力就会更大。太阳能汽车、氢能燃料电池等技术也在研发中。

发展低碳经济,最重要的是减少碳排放,提高能源效率,也就是节能减排。政府机关是节能减排政策的制定者,应率先垂范。人们常说,村看村,户看户,群众看干部。党政机关要带好头,自觉从我做起,从点滴做起,从身边的小事做起。不需要用水了,立即关掉水龙头;一盏灯能照明,就不要开第二盏灯;开空调时,不必将温度设置得太低。同时建立机制,引导干部职工节约每一度电、每一滴水、每一张纸,形成人人节约、时时节约、事事节约的新风尚。

节能减排,是政府的责任,社会的责任,也是我们每一个人的责任。城市作为人类活动的中心,是温室气体的主要排放源,也是低碳经济发展的关键平台。所谓低碳城市,是指在发展经济和提高人们生活质量的过程中实现了低碳化的城市。进入发展快车道的中国,城市化速度越来越快,紧抓低碳变革与中国城市发展这一重大机遇,加速低碳城市的创建,将对中国经济转型升级作出巨大贡献。

我国的许多城市正在进行低碳试点改革。例如:重庆市将低碳试点工作与产业结构调整、城市规划建设、推进科技创新相结合,通过提升节能环保等新兴产业比重,加快建设“宜居重庆、森林重庆”,从而实现低碳发展。天津市则积极构建高端化、高质化、高新化产业结构,形成了航空航天、新能源新材料等8大优势支柱产业,它的特点是与新加坡合作,建设生态城市和低碳示范区。南昌市奉行“生态立市、绿色发展”的思路,坚持清洁生产与低碳生活并重,通过加快实施发展低碳产业、建设低碳城市行动计划打造低碳生态经济示范城市。

低碳已经成为一种潮流,但普通老百姓对于“低碳经济”的理解并不深刻,我们要开展广泛深入的宣传,建立社会全员联动网络,形成政府推动、行业带动、学校主动、社会互动、媒体联动的低碳宣传系统,使低碳理念深入人心。例如:在商场进行低碳商品“规模摆放”,在社区进行“低碳消费达人”评选活动,在学校开展“低碳消费”知识竞赛等等。引导公众要树立节能环保意识,转变传统的以高耗能为代价的“便利消费”、“面子消费”、“奢侈消费”模式,在吃、穿、住、行、用等方面做到低碳消费、科学合理消费。

减碳是每个人的责任,低碳生活就是改变生活细节,养成一些良好的低碳习惯。比如说:将废旧报纸铺垫在衣橱的最底层,不仅吸潮,还能吸收衣柜中的异味,还可以擦洗玻璃,减少使用污染环境的玻璃清洁剂;出门购物,尽量自己带环保袋,减少使用塑料袋,塑料废物去到垃圾处理厂及堆田区,一般需要20~30年才能被土壤稀释及完全氧化;出门自带喝水杯,减少使用一次性杯子;夏天开空调前,先打开窗户让室内空气自然更换,开空调后调至室温25℃~26℃之间,这样既省电也低碳;不开汽车而改骑自行车或步行;冰箱内存放食物的量以占容积的80%为宜,放得过多或过少,都费电;使用冰箱时减少开门次数也是减少碳排放的一个小妙招,实验表明,如果每天开冰箱门10次,每次15秒,一天碳排放402克,而每天少开5次冰箱门,一个家庭每天减排201克碳;少买不必要的衣服,服装在生产、运输过程中,要消耗大量的能源,同时产生废气、废水等污染物,在保证生活需要的前提下,每人每年少买一件衣服可节约千克标准煤,相应减排二氧化碳千克,如果全国每年有2500万人做到这一点,就可以节能约万吨标准煤,减排二氧化碳16万吨。

发展低碳经济,倡导低碳生活,只有落实到现实的行动,才能营造我们美好的家园。

我们要提高“低碳”意识,对自己的生活方式、消费习惯进行简单易行的改变,一起减少全球温室气体排放。选择“低碳生活”,注意节电、节气、熄灯一小时,从这些点滴小事做起。只要每个人都行动起来,加入低碳行列,我们的生存环境一定会得到改善。

我们要通过经济发展方式的转型、消费方式的转型、能源结构的转型、能源效率的提高,使中国向低碳经济、低碳社会迈进。发展低碳经济,节能减排,关乎每一个人的现在和未来。低碳生活代表更健康、更自然、更安全的生活,让低碳成为一种生活习惯,只要你愿意主动去约束自己,改善自己的生活习惯,从现在开始你就可以加入进来,共同倡导低碳,呵护地球。

参考文献:

1.林汐.低碳经济与可持续发展党政干部读本.人民出版社,2010

2.陶良虎,何毅亭.中国低碳经济:面向未来的绿色产业革命.研究出版社,2010

(作者单位:中共商丘市梁园区委党校 河南商丘 476000)

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糖尿病代谢记忆研究进展论文

老年糖尿病患者的自我管理能力研究进展摘要:糖尿病随着近年来生活水平的不断提高,糖尿病的患者几乎成为了中国患者的主流。而糖尿病的危害也在日趋严重,它可能会导致以酮症酸中毒为代表的急性并发症和慢性并发症,包括整个视网膜的病变和神经病变,有血管病变引起的下肢截瘫等严重后遗症。本文从糖尿病的病因切入,了解糖尿病的爆发原因以及临床症状,社会发展糖尿病的分类的具体化,不同类型的不同表现与原因。普及糖尿病临床的治疗方法与注意事项,更是强调糖尿病患者自我护理的重要性,对此,我们对于糖尿病未来的预防和治疗,要更加的努力钻研。关键词:糖尿病自我管理、糖尿病分类、防治方式、未来展望Abstract: With the continuous improvement of living standards in recent years, diabetes patients have almost become the mainstream of Chinese patients. The harm of diabetes is becoming more and more serious. It may lead to acute complications and chronic complications such as ketoacidosis, including retinopathy and neuropathy, paraplegia caused by vascular diseases and other serious sequelae. This article starts from the etiology of diabetes, to understand the causes of the outbreak of diabetes and clinical symptoms, the classification of social development diabetes, different types of different manifestations and causes. To popularize the clinical treatment methods and precautions of diabetes, we should emphasize the importance of self-care of diabetes patients. For this, we should make more efforts to study the prevention and treatment of diabetes in the words: diabetes self-management; diabetes classification; prevention and treatment; future prospect目录1糖尿病病因以及患病比率.....................型糖尿病....................................型糖尿病...................................遗传易感性....................................胰岛素抵抗(IR)和B细胞的功能缺陷.............糖耐量降低(TGP)和空腹血糖.....................临床糖尿病....................................妊娠糖尿病等等...............................63非科学性糖尿病自我管理的列举和纠正..........认识错误.....................................饮食问题..................................... 运动问题..................................... 心理健康.....................................84糖尿病自我管理的重要性和展望.................95糖尿病自我管理不当对老年人的生活响..........10老年人是指步入65岁之后的群体,不同于青壮年时期的身姿矫健,老年人在身体的各个部分都出现了难以逆转的损伤,生理机能逐渐退化,列如消化系统和代谢功能的衰退。由于老年人身体素质的羸弱,增大了老年人患病的几率,尤其是在老年人群体中高发病率的糖尿病患病率首当其冲,每年患糖尿病的老人人数占老年人总人口数量的26%,且这个数据近几年不断上涨,更加醒目的数据是每年大约有近130万老年人由于糖尿病去世。随着老年人生活质量的提高和运动量的减弱,糖尿病的患病率[1]不可小觑,况且糖尿病对不少的老人造成了极大的身心痛苦,也对这些家庭有着不小的经济负担。然而糖尿病此类慢性病,一蹴而就的治疗方式并不存在,它更大程度上要求老年人的自律和自我健康管控,需要长此以往的进行与糖尿病的斗争。一、糖尿病病因以及患病比率糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病群,由于胰岛素的分泌绝对不足或者相对不足,引起的机体血糖升高的一系列代谢性疾病。患有糖尿病之后具有一些典型特征:多尿、多饮、多食与体重减轻之类,这些方法是判断老年人是否患糖尿病的一个参考方法。准确的检验和判断老年人是否换糖尿病的方法有三种,第一种是连续检测两次老年人空腹静脉血糖,观察是否大于等于,第二种是观察老年人餐后血糖大于等于 / l ,最后一种是老年人血糖不论任何时候都大于等于 / l 。老年人一旦出现以上三种检测结果,应立即就医,谨遵医嘱,做到及早发现及早治疗。同时,胰岛素是从胰岛素原分解的,每当一个胰岛素分子产出,同时一分子的C-肽也应运而生。C-肽能够检测自身胰岛素分泌的情况,对鉴别不同类型的糖尿病有极大的帮助。根据世界卫生组织的相关报告,2019年全世界约有亿人口患有糖尿病,其中中国糖尿病患者的人数就有亿,位居世界糖尿病患者人数之最。2008年我国的成人中糖尿病患者占据了,2010年上升至,多么触目惊心的证据,而且糖尿病患者的人数仍然日趋增长,基于此数据,有众多学者预测2030年,全球糖尿病患者将高达亿,2045年继续上涨,最有可能达到亿,这是一个怎样的概念呢?就2019年的数据计算大约11人中有1 人为糖尿病患者,而就2030年数据计算大概每9 人中将有1名患有糖尿病。2045年呢?长此以往糖尿病的可怕性不言而喻。而我们更应该清楚的知道糖尿病作为一种慢性疾病,治疗的难缠的会对患者家庭造成多大的经济困扰,会有越来越多的人和家庭由于糖尿病这个恶魔渐入困顿,甚至于分崩离析。糖尿病除去其自身病因的侵扰,不可忽略的是它多样的并发症,涉及之广小到糖尿病神经病变,大到心血管疾病等等,无法彻底根治。据现有资料分析、可得出结论,糖尿病患者中最终会由于各种原因,约15%的糖尿病患者将患发糖尿病足病,在这其中约80%的糖尿病足病患者可能由于此病导致截肢,而且糖尿病患者下肢截肢的危险性是非糖尿病患者的15倍以上[2]杜绝此类病情的主要方法就是本遍论文的研究重点和意义即糖尿病的全面认识和自我管理方式方法。二、糖尿病的分类糖尿病是肾上腺素分泌不足的一类统称。实际上糖尿病的分类可以大概分为三类。(一)1型糖尿病该类型的病因是由于胰岛B 细胞的破坏或者功能不完善造成的胰岛素分泌不足,从而产生的糖尿病酮症酸中毒。1型糖尿病是由于机体胰岛素分泌的绝对不足,所以治疗1型胰岛素口服药物完全无效,只能通过终生注射胰岛素来对人体进行胰岛素的补充。对1型胰岛素二次分类存在自身免疫性与特发性,而自身免疫性糖尿病又因为发病时间的迟早分为急发性和缓发型。急发性糖尿病通常在青少年期就已见端倪,易发生糖尿病酮症酸中毒。缓发型又称成人晚发型自身免疫性糖尿病,通常在20-48岁之间发病。(二)2型糖尿病2型糖尿病是糖尿病分类中发病率最高的糖尿病类型,高达95%的发病率。其发病基础具有明显遗传基础、胰岛素抵抗和B 细胞分泌异常。但究其病因主要可以从遗传、饮食不当造成的身体负荷加重、运动量过少、生活压力过大,过量饮酒分析,该类型糖尿病发病阶段分为四个阶段[3]:①遗传易感性:在遗传特性的基础下,它更多的发病诱因是环境因素。可以从人口老龄化,人体肥胖症、运动量减少、压力骤增等等因素入手,迫使糖尿病的遗传基因进行激活。②胰岛素抵抗( IR ) 和B 细胞的功能缺陷胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足是一个长此以往的诱因,作为2型糖尿病病发的两个主要因素,它们在糖尿病病发之前已经潜伏多年,寻找机会伺机而动。③糖耐量降低( TGP )和空腹血糖调解受损( IFG )一般 TGP 更多的是糖尿病前期的表现,具体为葡萄糖不受耐的类型之一;IFG 是一类非糖尿病性空腹高血糖,通过其血糖浓度高于正常值,但低于糖尿病的判断值。这两者均代表了正常葡萄糖稳态和糖尿病的高血糖之间的代谢状态,表明其调解受损。④临床糖尿病在该阶段糖尿病对机体的侵蚀速度加快,但由于各自机体情况不同,有的机体无明显的症状,有的或伴随出现代谢紊乱症侯群,还有甚着出现糖尿病的并发症。此期,胰岛分泌功能渐渐败下阵来,分泌功能降低,胰岛素抵抗能力加强,外周组织器官列如脂肪组织、肌肉组织对胰岛素的敏感性有着明显的降低,葡萄糖摄入利用量不足,胰岛素对肝脏葡萄糖输出抑制减弱,葡萄糖外输情况严重,从而引起餐后血糖升高,及空腹、餐后持续高血糖。严重时或出现胰岛B细胞功能衰竭,基础胰岛素分泌不足患酮症[4]。(三)、妊娠糖尿病等等 此类糖尿病的发病期集中在妊娠期,孕期控制饮食、适当运动即可避免[5],即使此类糖尿病在分娩期之后就会恢复,但存在22%-50%的孕妇会发展成2型糖尿病,且当孕妇再次妊娠时有50%的可能性复发[5]。妊娠糖尿病的另一方面不得不强调说明,孕妇在孕期如若血糖控制不良,极有可能使得孩子患有糖尿病、肥胖症等代谢综合征[6]。 三、非科学性糖尿病自我管理的列举和纠正糖尿病的自我管理必须依从于一个科学合理的防治计划,合理的计划将在糖尿病的防治行动中事半功倍,但一个不合理的自我管理必将使患者坠入深渊,加重病情,导致糖尿病的并发症发生[7]。因此,对糖尿病自我管理的误区进行整理,并加以指导和纠正,能大大避免非科学性糖尿病自我管理,对患者以及家属将起到极大的帮助[7]。(一)认识错误据2017公布的一组数据而言,在中国平均每30秒就会有一个人罹患癌症,平均每30秒就有一个人患糖尿病,平均每30秒,至少有一个人由于心脑血管疾病死亡,所以这也造成了另一个局面,一部分患者和患者家属介怀,对糖尿病存在认知误差 ,认为一旦患有糖尿病就是被判了死刑,从而放弃治疗,导致糖尿病得不到有效抑制,错过治疗的黄金时段[8]。另一部分患者由于自身糖尿病无明显症状,觉得“没关系”,“我没病,吃嘛嘛香”因此在糖尿病初期不甚在意,延误治疗。更有患者在使用过药物后,糖尿病在短期内得以控制,就放弃继续治疗,认为自己已经痊愈,殊不知这样做将面临更严重的后果[9]。(二)饮食问题糖尿病患者在日常饮食中一定要注意均衡饮食,搭配合理,患者每天摄入的热卡主要由碳水化合物、蛋白质、脂肪这三大供能物质提供[10],除此之外,人体内另一部分物质:水、微量元素、维生素、矿盐等作为辅助物质用以均衡机体营养。但部分悲观患者认为余下的时光所剩无几,从而大吃特吃,认为不应该“亏待”自己;也有患者采用饥饿式疗法,造成营养缺失,其实以上两种心理认识都是不全面、不正确的,糖尿病患者是需要控制摄入量但并不意味着糖尿病患者要背负节食的枷锁[11]。由于糖尿病患者每天摄入的热卡要基本维持不变,部分患者为了不出错的或许会选择一成不变的饮食物质,忽略饮食的多元性[12],一味的盯住一样,造成患者的厌烦情绪,在糖尿病的饮食管理中在保障摄入热卡不变的条件下,可以对患者饮食进行变动[13]。同时不应该对饮食时间没有规划,进食时间和进食量不规律对糖尿病患者的自我管理极大不利。糖尿病患者要捉到少食多餐,餐餐定时定量,戒烟戒酒[14]。运动问题 由于老年人的身体难以经受高强度的运动量,所有越来越多的老年人选择了居家休息,但科学调差显示适当的运动将有助于老年人的身体健康,对于糖尿病人呢?2018年5月9日昆明新华社报道:中科院科学家通过四年时间进行了猕猴实验,此实验最终数据结果揭示了肥胖是导致糖尿病的罪魁祸首,印证了糖尿病发病的独立且危险要素是糖尿病。该成果已在国际期刊《美国生理学-内分泌及代谢》上发表。中国科学院昆明动物研究所研究员梁斌如是说道,肥胖与糖尿病的关联简而言之就是由肥胖转为糖尿病过程中,人体肝脏能量代谢出现了转变,脂肪积累到支链氨基酸降解”。由此建议糖尿病患者运动要进行运动,比如一些强度小的有氧运动,散步、太极、空竹、广场舞等运动,相比较蜗居在家,外出运动对糖尿病患者的身心健康都有着极大的帮助[15]。但一部分患者对自己的身心素质有着很大的自信,可能会选择引体向上、俯卧撑等一类力量性运动,但这是非常不理性的。据医学数据分析,力量性运动通常会对患者的心脏负荷在短时间内会有明显的加强,极有可能引发心脏病[16]。心理健康据科学分析部分糖尿病患者由于患有糖尿病之后,心理上产生抑郁倾向,且精神病患者患抑郁症的几率远大于普通人,这一点在老年糖尿病患者中尤为明显。特别是由于病情出现反反复复,患者可能出现疲于人际交往,疲劳嗜睡,食欲不振甚至于破罐子破摔的心理,但更多的由于我们不能与患者感同身受,所有我们很难理解糖尿病患者的心理变化,继而忽略。患者一旦出现不遵医嘱、抵触治疗的倾向,其家人往往难以理解,造成患者与家人的矛盾,使患者的情绪雪上加霜[17]。在糖尿病患者的日常治疗中,可以适当加入心理治疗,减轻糖尿病患者的心理负担。在日常生活中患者与家人的交流也必不可少,这两者齐头并进能很大程度上对患者的内心世界了深入的了解,继而解决患者的心理问题[18]。糖尿病自我管理的重要性和展望 迄今为止糖尿病的发病率和伤残率仍旧只高不低,难以根治,但一个合理、可行性高的糖尿病自我管理体系将有效的抑制糖尿病的发病率,糖尿病患者自我管理是一套基于患者层面的社会生态模式,其目的在于控制糖尿病画着的血糖,以达到稳定病情的目的,防治糖尿病并发症。通过糖尿病的自我管理方式可以改善患者的健康状况,提高患者的幸福指数[19]。 目前的糖尿病自我管理主要分为四类,饮食管控、运动管控、心理检查和药物管理。基于药物管理,即谨遵医嘱的条件下,对患者展开自我管理。经由科学研究证明自我管理系统的完善与否直接于患者生命时长挂钩。因此对于糖尿病的治疗更多取决于生活中的自我管理[20]。 糖尿病的治疗过程我们一定要积极动员身边的一切社会资源,为糖尿病患者营造一个高效便利的方式,使患者有足够的空间与医疗水平去完善自我管理[21]。在医疗层面上,应当分配更多的资源给予糖尿病患者,加强治疗糖尿病新药的研究和临床试验,将中草药、西药混合研究,探索道路,也要考虑到人工智能,或许它也能帮助我们攻克糖尿病,避免未来糖尿病成为困扰中国社会的疑难杂症;在社会层面上,给予糖尿病患者更多的帮助,对糖尿病患者的家庭经济负担进行帮扶、对患者进行心理治疗;同时,加大对糖尿病的宣传,让普通民众对糖尿病的有一定程度的了解,做到及早发现、及早防治[22]。而且为一些有患者的家庭提供了一些自我管理参考,避免由于知识盲区对患者的管理出现偏差。随着全球乃至我国的医疗水平发展日趋上升,对糖尿病的治愈方式也会有很大的提升,通过患者家庭的积极监督和患者的自我管理,社会各界的共同努力,为糖尿病患者创造良好的医疗条件,在我国的糖尿病患者治疗水平和自我管理水平的共同提升下,相信糖尿病患者的福音未来可期[23]。五糖尿病的自我管理不当对老年人的生活影响对于长期患糖尿病的患者来说,自我管理的水平决定着生活质量的高低。在糖尿病易患高发群体[24]中老年人是占据主要地位的,所以说老年人对于糖尿病的自我管理和护理是起着关键作用的。从社会层面上来说,这项任务并不简单。因为现在的社会基本是空巢老人比较多,儿女都外出务工,自我管理的完善性并不能得到完全的保证。[25]①老人对于糖尿病的认识有所欠缺,以至于很多的自我管理的要点不能完全掌握,对自己身体的健康程度不能完整正确的评价。包括家里人对于糖尿病知识[26]的混淆,可能会导致老年人生活的舒适度下降,出行一时受到限制,盲目的进行治疗可能会导致进一步的糖尿病恶化。②在基本知识了解的基础上,自我管理开始对饮食和运动量进行控制,老人的身体本来代谢下降,运动耐力差,在自我管理不当的情况下,可能会引发更加严重的并发症如酮症酸中毒[27],糖尿病性肾衰竭以及血管病变引起的呼吸衰竭或下肢截瘫,加剧了老年生活的悲剧。面对糖尿病的自我管理不当所带来的深远影响,更是在老年人所剩无几的短暂时光里雪山加霜,所以老年人在做好自我管理[28]的同时,享受美满的晚年。参考文献:[1] 王忆黎 为什么老年人易患糖尿病[J]. 养生月刊 2001,(02) 期刊[2]刘建琴,许樟荣。 糖尿病足的预防与患者的自我管理[J]. 中国医刊,2017,(02):14-17.[3]刘艳,孙勇,姚华。 2型糖尿病健康教育路径的Meta分析[J]. 新疆医科大学学报,2017,(04):530-534.[4]殷荣平,王琪,王丽丽,汪小华。 2型糖尿病患者饮食自我管理的知信行调查分析[J]. 护理学报,2017,(02):11-13.[5]朱远,张爱霞,徐桂华。 妊娠合并糖尿病管理模式的研究进展[J]. 护理研究,2017,(09):1025-1028.[6]刘竹韵,高玲玲。 基于Web of Science数据库妊娠期糖尿病研究的文献计量学分析[J]. 护理研究,2017,(09):1108-1111.[7]赵丽华,张宇,王咏梅,王丽华。 一日多餐饮食对妊娠期糖尿病患者血糖的影响[J]. 中华护理教育,2017,(01):65-68.[8]袁晓丹,姚平,刘超,楼青青。 个体化行为干预对2型糖尿病患者1年效果评价[J]. 护理与康复,2017,(03):212-216+220.[9]冯小芬,韦玉和,邵雪景,赵志勇,印永,罗春媛。 微信群管理糖尿病患者的短期观察[J]. 中国糖尿病杂志,2017,(02):149-153.[10]王君,王爱民。 糖尿病患者血糖黎明现象研究进展[J]. 护理学杂志,2017,(03):23-26.[11]邓开琴,何仕蓉,彭露瑶,陈青青,王琏,胡慧。 同伴支持在糖尿病患者健康教育中的应用[J]. 中华护理教育,2017,(02):116-118.[12]孟朝琳,程婵婵,崔轶男,王媛媛,吴小彬,沈兴平。 自我管理网络支持模式在初发中青年2型糖尿病患者中的应用[J]. 护理学杂志,2017,(01):22-25.[13]刘霞,杨贵云,张泓,李芸。 动机性访谈在老年糖尿病患者饮食治疗中的应用[J]. 中国老年学杂志,2017,(01):202-204.[14]倪云霞,刘素珍,李继平,刁永书,董婷,陶琳。 护士主导的管理模式对社区糖尿病患者血糖控制及就医行为的影响[J]. 中华护理杂志,2017,(02):222-227.[15]于鹏,温肇霞,胡新林,尹雪燕,张凡,刘绍。青岛市不同等级医院护士糖尿病饮食管理认知的调查分析[J]中国护理管理,2016, (11)1498- 1502.[16]展恩欣,宋欢,柳韦华。 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The role of diabetes care group in the clinical care of diabetic patients [J]. Chinese community physician, 2014, 30 (22): 143-143145. [22] Li Xia. The application of humanized service in diabetes care [J]. Chinese and foreign medicine Study, 2016, 14 (1): 95-96[23] Zhang Yaling. Analysis of the role of diabetes care group in the care of diabetic patients [J]. Chinese modern medicine application, 2015, 9 (21): 231-232.[24] effect of comprehensive nursing on the clinical effect and related endocrine hormone level of patients with diabetic thyroid cancer after operation. [25]Chinese Community of diabetes nursing home on health education of diabetic patients. 17 .

糖尿病是我国中老年人非常常见的一种代谢类疾病,糖尿病患者的血糖会严重高于正常水平。糖尿病是因为人体的胰岛素分泌减少甚至不分泌造成的。糖尿病多发于肥胖人群,此外糖尿病也具有一定的遗传倾向。糖尿病患者通常会表现为多饮、多食、多尿和体重减轻。严重危害患者生命健康的并不是糖尿病本身,而是糖尿病的并发症。有科学家通过研究发现部分糖尿病患者的记忆力会发生衰退的现象,这是因为糖尿病的并发症可能会影响到患者的脑部神经。那么糖尿病患者如果发现自己有记忆力减退的现象,有什么方法能够增强自己的记忆力呢?

首先是在饮食上,糖尿病患者在日常生活中必须要严格控制糖的摄入量,多吃高纤维食物,例如各种蔬菜。同时要注重营养均衡,肉蛋奶要适量摄入,少吃高油高盐的食物。南瓜、核桃等也可以适量食用,这对提高患者的记忆是非常有好处的。

其次要坚持每天进行适量的运动锻炼。有研究发现运动能够促进机体释放一种蛋白质,而这种蛋白质它能够增强脑部神经细胞的活性,达到增强记忆力的目的。糖尿病患者可以选择散步,慢跑等运动。如果患者的年龄较大,应该避免一些剧烈的运动。

最后患者在日常生活中要尽量保持一个愉快的心情和充足的睡眠。睡眠不足很容易导致记忆力下降的情况。患者家人应该尽量为患者创造一个舒适的睡眠环境,在睡前尽量避免食用含有咖啡因的物质,也可以采用音乐助眠。家人要尽量为患者减少生活中的压力,因为压力过大的话,人体会释放皮质醇激素,而这种激素它会造成记忆力下降。

这是要花钱的

尿病患者若长期处于高血糖状态,即使血糖水平降低,仍易发生糖尿病相关并发症,而血糖降至较低水平时所产生的疗效似乎在血糖回升后仍继续存在,这种现象被称为血糖的“印迹”或“代谢记忆效应”。 UKPDS研究中证实,2型糖尿病的强化治疗发生微血管并发症的风险明显小于常规治疗组的患者。而后续10年的随访结果发现,尽管组间糖化血红蛋白(HbA1c)水平的差异在开始随访的一年已经消失,但强化治疗组的任何糖尿病相关终点、心肌梗死和猝死事件及全因死亡率在十年的随访中是持续下降的,说明血糖控制存在“代谢记忆效应”,即身体可以将降血糖的水平记忆并作出相应的持久反应。该随访结果与之前的糖尿病控制和并发症(DCCT)研究及其后续研究(EDIC)的结果一致。让人意外的是,在 UKPDS 研究高血压亚组的后续观察中,当组间的血压差异消失后,干预期间由降压带来的任何糖尿病相关终点风险、糖尿病相关死亡风险、卒中风险和微血管并发症风险的降低并未继续维持,提示血压干预无记忆效应,干预结束后,降压的保护作用即逐渐消失。 血糖的“代谢记忆效应”在一定程度上能够解释2008年糖尿病领域公布的几项大型研究(ACCORD、ADVANCE和VADT研究未能获得心血管益处的原因。对新诊断的糖尿病患者,强调早期积极治疗,控制血糖达标,对保护胰岛细胞功能和延缓并发症的出现都是有益的。

碳中和研究进展论文

美国能源部艾姆斯实验室的科学家们和合作者开发的一种新的催化剂可从储氢材料中轻松而有效地提取氢气。 该过程在温和的温度和正常的大气条件下发生,不使用金属或添加剂。这一突破提供了一个有希望的新解决方案,解决了在运输和其他应用中采用氢燃料的一个长期挑战。

氢燃料是全美范围内努力减少对化石燃料依赖的一个潜在解决方案。根据美国能源部的说法,改善氢气储存是推进氢燃料电池技术的关键。在艾姆斯实验室,科学家齐龙和黄文宇研究了从一类被称为液体有机氢载体或LOHCs的材料中提取氢气。

储存氢气的方法之一是化学储存。化学储存依赖于与氢分子反应并将其储存为氢原子的材料,如LOHCs。这种储存方式允许在环境温度下将大量的氢气储存在小容量中。然而,为了使氢气发挥作用,需要有催化剂来激活LOHCs并释放氢气。这个过程被称为脱氢。

齐龙解释说,目前有其他脱氢方法,但它们提出了一些挑战。一些方法依赖于金属基催化剂,其中涉及关键的铂族金属。这些金属的供应是有限和昂贵的。其他方法需要添加剂来释放氢气。这些添加剂不能重复使用,并导致更高的整体成本,因为它们需要在每个循环中添加。

研究人员开发的催化剂不需要金属或添加剂。“它相当简单,”齐龙说。“基本上,只要把不含金属的催化剂添加到LOHC中,然后氢气就会冒出来,即使是在室温下。”

该催化剂由氮和碳组成。其效率的关键在于氮的结构。催化活动可以在室温下进行,因为在碳化过程中形成了独特的紧密间隔的石墨状氮原子作为氮气组件。氮气组件可以催化裂解LOHCs中的碳氢键,并促进氢分子的解吸。这个过程是使该催化剂比其他使用中的催化剂更有效的原因。

研究人员解释说,根据美国能源部的车辆技术目标,储氢能力需要接近。他们对其研究的前景持乐观态度,希望用容量更大的分子来实现这一目标。“这项研究将对减少二氧化碳排放的目标产生积极影响,”黄文宇说,“我们需要开发更有效的催化系统。”

2019年,运输业占美国整体二氧化碳排放量的29%,齐龙说,这一过程的便捷和高效可能会在未来使运输业受益。这些好处来自于使用LOHCs和像这样的催化剂的组合。与目前的技术相比,这种组合可以在更低的成本和更温和的条件下从存储中提取可用的氢气。更大的氢密度可以为氢燃料电池提供更大的电量,从而为车辆提供更远距离的动力。

两位研究人员都强调,这项研究是支持美国在2050年前实现碳中和的重要一步,因为它提供了一种简单而有效的方法来使低碳化合物脱氢。

这项研究在发表于《科学进展》的论文中得到进一步讨论。

聚焦“双碳”目标、绿色发展与国家治理现代化,这既是时代的紧迫呼唤,也是我们的特殊使命。

从世界范围来看,人类经历了从对“增长的极限”的关注到确立以“双碳”目标推进全球气候治理共识的发展历程。从全球来看,从当年“增长的极限”的讨论到今天全球性的“双碳”共识,这实际上是人类在认识和改变自我方面的一次革命性思想进步。

从中国发展战略看“双碳”目标及其研究意义。从中国的角度来看,我们经历了从关注生态文明建设到确立“双碳”目标,这也是我们对中国式绿色现代化发展道路探索的时代自觉。中华人民共和国成立以来,党和政府就十分关注环境问题,注重植树造林和污染防治,并把保护环境作为一项国策。

从国家治理的研究视域来看“双碳”目标及其研究意义。以绿色发展引领国家治理现代化,这是我们对于国家治理现代化价值取向的一个重要认识,笔者也一直致力于国家治理的相关研究,这是人类文明绿色化发展的进程。

碳达峰、为什么设定碳达峰目标和中国碳排放峰值的多维探析。

1、碳达峰是指一定国家、地区或者企业的二氧化碳排放量在一定时间节点上达到历史最高值后由增转降的历史拐点,先是进入平台期,并在一定范围内波动,然后通过节能减排等使碳排放进入平稳下降阶段,通过继续努力走向碳中和目标。

2、从根本上说是因为空气中过多的二氧化碳会导致温室效应。从发生学的角度看,地球之所以产生生命、人类,是因为地球生命圈适合生命和人类的生产、生存与发展。现在我们应该说,地球生命圈之所以能够继续存在,与人类的生产生活和生存方式密切相关。

3、中国的碳达峰和碳中和对于世界的碳达峰和碳中和具有非常重要的地位和作用,我们也会由此而面临来自世界的巨大压力。其次,从碳排放的增速来看,当前中国每年的碳排放总量依旧处于上升期。这表明我们GDP增长要求更多的碳排放,而碳中和对GDP的影响也会很大。这也是一个很大的挑战。

碳材料研究进展论文

成果简介

本文,浙江大学王树荣教授团队在《ChemElectroChem》期刊 发表名为“Preparation of Nitrogen and Sulfur Co-doped and Interconnected Hierarchical Porous Biochar by Pyrolysis of Mantis Shrimp in CO2 Atmosphere for Symmetric Supercapacitors”的论文, 研究以螳螂虾壳为原料,CO2为活化剂,通过一步热解活化制备多种N、O、S自掺杂生物质碳材料(MSCs)。

通过控制热解温度来调节碳材料的物理和化学性质。在这项研究中,MSCs 材料的最大比表面积 (SSA) 和孔体积分别为 m 2  g -1和 3  g -1在 700 C 时达到。此外,在表征试验中发现,氮和硫等杂原子已成功引入碳微观结构中。 MSC-750含有高达的N和的S ,虽然SSA只有 时,6MKOH对称超级电容器在1Ag-1下的比电容在所有样品中达到最大值 -1,这是由于其高含量的杂原子官能团产生的赝电容。

图文导读

图1、(a)–(d) 分别为样品 MSC-600、650、700 和 750 的 SEM 图像;(e) 和 (f) MSC-700 和 MSC-750 在高倍率下的形态学图像。

图2、(a)–(b) MSC-750的TEM图像;(c)–(i) MSC-750选定区域的TEM-EDS图像。

图3、(a) MSCs的拉曼光谱和 (b)XRD图。

图4、MSC的电化学性能

图5、(a) 奈奎斯特曲线;(b) 比电容的虚部(C“,vs 频率);(c)-(f) 两个串联的硬币型超级电容器分别用于点亮白色和红色 LED。

小结

通过二氧化碳一步热解活化螳螂虾壳制备多元素共掺杂多孔生物质活性炭材料,并将其应用于对称超级电容器。这些结果表明MSC-750是一种很有前景的超级电容器电极材料,为水产品的高附加值加工利用开辟了新途径。

文献:

近日,电子 科技 大学材料与能源学院夏川教授以第一作者和共同通讯作者身份在国际著名期刊Nature Chemistry (《自然–化学》)上发表题为“General synthesis of single-atom catalysts with high metal loading using graphene quantum dots”的研究论文。该研究开发了一套高载量过渡金属单原子材料的普适性合成策略,实现了高达 40 wt.% 或 at.% 的高过渡金属原子负载,比目前报道的单原子负载量提升了几倍甚至数十倍。 该工作由电子 科技 大学、加拿大光源和美国莱斯大学三个单位共同合作完成。材料与能源学院的夏川教授为论文第一作者和通讯作者,美国莱斯大学的汪淏田教授和加拿大光源的胡永峰教授为论文通讯作者。该合作团队在电催化材料研究和电化学反应器设计领域建立了坚实的基础,并取得了丰硕的研究成果。 过渡金属单原子材料具有极高的原子利用率、独特的电子结构以及明晰且可调的配位结构,在各种电催化过程中展现出优异的活性。但常规单原子材料中金属原子密度较低(通常小于5 wt.%或1 at.%),大大限制了其整体催化性能及工业应用前景,因此发展出高载量过渡金属单原子材料普适性合成策略至关重要。现有“自上而下”和“自下而上”工艺对提高合成单原子材料的金属负载量有很大的局限(图1, a-b)。以碳材料负载的单原子为例,现有的“自上而下”方法通过在碳材料载体表面制造缺陷,然后通过缺陷稳定单原子。然而,无法精确调控缺陷尺寸导致缺陷位点的数目极大地受到限制,而且当金属负载量提高时,容易在大尺寸的缺陷位处形成团簇。“自下而上”方法则使用金属和有机物前驱体(如金属有机框架、金属-卟啉分子、金属-有机小分子)热解碳化的方式获得负载金属单原子的碳材料。在金属负载量过大时,金属原子之间将因为没有足够的隔离空间而导致热解过程中团簇或者颗粒的产生。 鉴于此,该团队发展了区别于现有“自上而下”和“自下而上”工艺的单原子催化材料制备方法(图1c),以突破单原子负载量的限制。该团队创新性地使用比表面大、热稳定性高的石墨烯量子点作为碳基底,对其进行-NH2基团修饰,使其对金属离子具有高配位活性。引入金属离子后可得到以金属离子作为节点、功能化石墨烯量子点作为结构单元的交联网络,最后热解即可得到高载量的金属单原子材料。相较于传统“自上而下”和“自下而上”的单原子催化剂合成方法,该研究报道的方法既保证了高含量金属离子初始锚定时的高分散性又能有效抑制后续热解过程基底烧结重构引起的金属原子团聚。 XAFS、HADDF-STEM等多种表征手段证明,由该法制得的负载型金属单原子催化材料在保证金属原子单分散的同时还能实现远超现有文献报道水平的金属载量。借助该方法,该团队成功制备出质量分数高达(原子分数为)的Ir单原子催化材料(图2),该负载量相较于文献报道的Ir单原子最高载量提升了数倍。 另外,该合成策略还具有普适性,能够用于制备其他贵金属或非贵金属的高载量金属单原子催化材料。例如,在碳基底材料上,Pt单原子的负载量最高可达 wt.%,Ni单原子负载量可达15 wt.%(图3)。 夏川,电子 科技 大学材料与能源学院教授,国家青年人才。研究方向为基于新能源的电催化、电合成、电化学生物合成,致力于实现碳平衡的能量与物质循环。在“液体燃料与基础化学品现场合成”这一特色方向开展了深入、系统的研究,在反应器与催化剂设计领域均取得丰硕成果,共发表学术论文50余篇,授权美国专利3项,H因子34,引用5200余次。近五年来,以第一作者/通讯作者身份在Science、Nat. Energy、Nat. Catal.、Nat. Chem.等国内外高水平期刊共发表论文20余篇,其中ESI高被引论文9篇,热点论文2篇。

在材料学科上,要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!

论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成

石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.

另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].

作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.

基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.

1实验部分

原材料

苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).

的制备

PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备

采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.

复合材料制备

按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.

仪器与表征

用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.

电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.

比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:

Cs=iΔtΔVm.(1)

式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.

2结果与讨论

形貌表征

图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.

分析

图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.

电化学性能分析

图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.

图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5

值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.

氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.

3结论

采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.

浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用

1 概述

随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。

发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:

我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:

这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。

2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制

研制思路

目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。

试验与研究

铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:

为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:

原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。

铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。

产品的性能

结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐

火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。

强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。

具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。

产品的应用

新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。

3 结论

碳酸钙的研究进展论文

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其实我觉得这种事情也算是一种巧合吧,因为很多的科学家他们在研究一些东西的时候,都是在不期而遇当中发现的。

科学家们发现了一种新型碳酸钙。碳酸钙是自然界中发现最广泛的矿物质之一。它存在于白垩、石灰石和大理石等岩石中,是动物骨骼或贝壳的主要成分。碳酸钙是许多工业过程中的重要原料,在全球碳循环中发挥着至关重要的作用。

一个多世纪以来,人们只知道CaCO3的三种结晶相——方解石、文石和球状文石,以及两种结晶相——一水碳酸钙(CaCO3·1H2O)和六水碳酸钙(CaCO3·6H2O)。除其晶体形式外,CaCO3还以各种结构和含水量不同的非晶态存在,称为非晶态碳酸钙。

武汉理工大学新材料与复合材料技术国家重点实验室副研究员邹超勇在研究镁离子在非晶态碳酸钙结晶过程中的作用时,1月25日发表在《科学》杂志上的一篇报道称,他偶然发现了一种新的水溶性碳酸钙结晶相——半水溶性碳酸钙(CaCO3·1⁄2H2O)。为碳酸钙家族迎来了第三个“家族成员”水合晶体阶段。

人们意外地发现了一种新的碳酸钙结晶相。近年来,在许多生物体内发现了热力学不稳定的无定形碳酸钙(ACC)。已有研究表明,ACC在碳酸钙生物矿物的形成中起着重要作用。例如,在海洋软体动物的外壳和珊瑚礁的形成中发现了ACC。

因此,ACC作为离子溶液晶体成核和生长机制领域的重要模型被广泛研究。然而,ACC的形成机制、稳定性及其在结晶转化中的前驱体作用尚不清楚。”邹超勇发表于《中国科学》杂志。然而,邹超勇等人在研究镁离子对ACC形成和结晶转化过程的影响时,偶然发现了一种新的碳酸钙结晶相——半水碳酸钙。

半水碳酸钙由直径约200nm、长度约5μm的针状晶体组成。其红外、拉曼和高分辨率x射线粉末衍射图与目前已知的所有碳酸钙相都不同。最显著的特征是CO3基团对称振动模式对应的拉曼峰为1102cm-1,明显高于其他碳酸钙相。

通过系统研究半水碳酸钙的形成和转化过程,研究人员发现半水碳酸钙的形成是在特定镁离子浓度条件下,由含有约1个水分子的ACC脱水结晶转化而成的。

研究人员使用自动电位滴定仪实时监测溶液中的化学变化,观察离子浓度和pH值,捕捉反应的中间状态。他们发现半水碳酸钙的形成条件具有一定的特殊性。在室温下,ACC作为反应的前驱体,溶液中镁离子与钙离子的摩尔比应达到4-6,pH值为11左右。

邹教授说,在这种条件下,会形成半水溶液碳酸钙。“有趣的是,反应条件下的Mg2+/Ca2+摩尔比与当前海水中的Mg2+/Ca2+摩尔比相似(在海水中约为)。这表明,自然界中可能存在半水碳酸钙。”

而半水碳酸钙处于亚稳态,其稳定存在取决于外界环境条件。在水溶液中,半水碳酸钙会重新吸收水分,转化为含有1个水分子的一水碳酸钙晶体;在潮湿环境下,半水碳酸钙可在两三天内转化;在干燥环境下,半水碳酸钙可稳定存在半年以上。

因此,本研究不仅拓宽了我们对碳酸钙家族的认识,而且揭示了不稳定无定形前体在新材料形成中的重要作用,对生物矿化、地质和工业生产具有重要意义。

郑水林

(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083)

摘要 本文综述了中国重质碳酸钙的生产、应用现状;重点总结了重质碳酸钙粉碎、分级和表面改性技术现状和进展;并对其市场、技术发展趋势进行了展望。

关键词 重质碳酸钙;生产;应用;加工技术。

作者简介:郑水林,男,(1956—),中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院教授,博士生导师;长期从事非金属矿物选矿和深加工的教学与研究。E-mail:。

中国重质碳酸钙的规模化生产始于20世纪80年代初期,最初的生产厂家大多集中于浙江的富阳和建德地区。经过20多年的发展,生产规模已从最初的年产几万吨增大到2006年的逾500×104t。主要生产地区已从浙江建德、富阳扩展到安徽、广东、广西、四川、湖南、江苏、山东、湖北、江西、辽宁、吉林、黑龙江等地;生产企业由最初的几家增加至目前的300余家;产品品种从最初的“双飞粉”(200目)、“三飞粉”(325目)发展到400目(<38μm)、600目(d97=20μm)、800目(d97=16μm)、1250目(d97=10μm)和2500目(d97=5μm),以及d80≤2μm、d90≤2μm、d97≤2μm等产品;产品已能基本满足国内塑料、造纸、橡胶、涂料、油墨、日化、饲料等应用领域的要求。其发展速度和发展规模已超过轻质碳酸钙。

一、生产与应用

2006年国内重质碳酸钙的总产量达到约510×104t,较上年增长10%以上,其中1250目(d97=10μm)以上的超细重质碳酸钙约200×104t,约占总产量的40%。主要应用领域是塑料、造纸、橡胶、涂料、油墨、胶粘剂、日化等,其中推动重质碳酸钙产量持续快速增长的主要因素是造纸、塑料制品工业需求的显著增长。

塑料制品是重质碳酸钙第一大消费市场,2006年消费量达到约200×104t;特别值得一提的是,2006年活性碳酸钙的产量显著增长,在塑料型材、各种管道、塑料薄膜、电缆等用途中广泛使用超细活性碳酸钙[1]。造纸行业是碳酸钙需求增长最快的行业之一,该领域2006年消费非金属矿物填料和颜料约500×104t,其中重质碳酸钙约190×104t,比上年增长15%左右;其中约有90×104t左右的重质碳酸钙用作造纸填料,其余用作纸张的涂料[2]。2006年重质碳酸钙在涂料和油墨中的消费量约25×104t[3];橡胶消费量约15×104t;牙膏消费量约30×104t;其他约40×104t。2006年,国内碳酸钙出口量达到120878 t,比2005年(74281 t)增加46597 t,增长62%。

二、加工技术

(一)粉碎分级

国内重质碳酸钙的生产工艺主要有干法和湿法两种。

1.干法

干法工艺设备主要是球磨机、辊磨机(包括滚轮磨、环辊磨、雷蒙磨等)、振动磨等。其中球磨机与精细分级机组合不仅可以加工d975~10μm的超细粉体,而且可以根据用户要求在325~2500目之间进行调节。这种重质碳酸钙加工工艺的特点是连续闭路生产、多段分级、循环负荷大(300%~500%)、单机生产能力较大,是国内外大型超细重质碳酸钙生产厂的首选工艺设备。辊磨机主要用于加工200~1000目的细粉,配置精细分级机后可加工出1250目以上的超细粉产品[4]。

环辊磨是近两年在超细重质碳酸钙领域广泛应用的一种中小型超细粉碎设备。其特点是工艺简单,粉碎比大,单位产品能耗较低。给料粒度≤20mm;内设分级装置,产品细度可以在d978~20μm之间调节;单机产量600~1800 t/h;能耗(d97=10μm)≤100 kW·h/t。

滚轮磨的特点是单机生产能力大,用于方解石生产GCC产量可达5~10 t/h;而且内置分级机,产品细度可以在d978~30μm之间调节。

在重质碳酸钙的生产中,特别是在超细重质碳酸钙的生产,精细分级设备是必须的工艺设备之一。其目的是:①控制产品细度及其粒度分布。②将合格的细粒级产品及时分出,防止其过磨,提高粉碎作业的效率;后一点对于球磨机来说是至关重要的。正是因为有了精细分级机及时地将合格细粒级产品分出,显著提高了球磨机的研磨粉碎效率,才有球磨机在该领域的广泛应用。

目前我国主要的工业型分级机有QF-5A型微细分级机、FQZ型超细分级机、MSS型精细分级机、ATP单轮分级机、ATP型多轮分级机。这些分级机基本上都与粉磨机配套使用,其分级粒径可以在d973~20μm的范围内调节。依分级机规格或尺寸的不同,单机生产能力从数百千克/时到5000 kg/h。

自1985年以来,干法分级技术取得了显著进展。1985年最先进的精细分级机的产品细度d97<10μm;1992年,d97<6μm;2000年,d97<μm;2002年,d97<μm,生产能力(d97≤10μm,GCC)。1985年单机生产能力500 kg/h;1990年,1000 kg/h;1995年,2000 kg/h;2000年,4000 kg/h;2005年,7000 kg/h。国产的大型精细分级机有LHB型涡轮式精细分级机组、FJW500×6超细分级机。

2.湿法

中国重质碳酸钙湿法生产工艺1993年以后才陆续投入生产,主要用于生产d60≤2μm、d90≤2μm及d97≤2μm的造纸涂料级产品;研磨设备主要是搅拌磨、砂磨机和研磨剥片机等[5]。

在2000年之前,该领域主要使用国产80~500 L的BP型研磨剥片机及其他搅拌磨机。2002年前后随着国内造纸工业对超细碳酸钙浆料需求量的快速增长,开始在工业上应用1500 L搅拌磨;2003年采用3000 L立式搅拌磨;2005年采用3500~5000 L搅拌磨。单机生产能力(d90≤2μm折干量)由1995年的300 kg/h、2000年的500 kg/h、2003年大于等于1000 kg/h发展到2005年大于等于2000 kg/h;能耗在1995年为250 kW·h/t,2000年为180 kW·h/t,2003年为120 kW·h/t,2005年为90 kW·h/t。

目前国内超细碳酸钙浆料加工领域应用的3000 L以上大型立式搅拌磨有CYM型、LXJM型、MB-5000L。

超细碳酸钙浆料加工技术的重要进展还体现在产品细度和黏度方面:生产的高品质专用面涂级细磨碳酸钙GCC,浆料固含量75%~78%;黏度小于350MPa·s;最大粒度3~5μm,-2μm含量≥97%,1μm含量≥75%;平均粒径~μm。

(二)表面改性

重质碳酸钙是目前高聚物基复合材料中用量最大的无机填料。碳酸钙填料的主要优点是原料来源广泛、价格便宜、无毒性。据统计,塑料制品工业中约70%的无机填料是碳酸钙,包括轻质或沉淀碳酸钙(PCC)和重质或细磨碳酸钙(GCC)。由于碳酸钙填料为无机粉体,与有机高分子的相容性差,直接添加到高分子材料中难以均匀分散,还会影响材料的加工性能和力学性能,因此一般在填充高分子材料之前要对其进行表面改性处理。目前表面改性技术已成为碳酸钙(包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙)最重要和必须的深加工技术之一,每年生产的各种不同细度的活性碳酸钙粉体达到150×104t以上[6]。

1.表面改性方法

目前碳酸钙的表面改性方法主要是化学包覆,辅之以机械力化学;使用的表面改性剂包括硬脂酸(盐),钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂等。表面改性工艺有干法和湿法两种。

硬脂酸(盐)是碳酸钙最常用的表面改性剂。其改性工艺可以采用干法或湿法。一般湿法工艺要使用硬脂酸盐,如硬脂酸钠。除了硬脂酸(盐)外、其他脂肪酸(酯)、如磷酸盐和磺酸盐等也可用于碳酸钙的表面改性。用一种特殊结构的多聚膦酸酯(ADDP)对碳酸钙进行表面改性后,碳酸钙粒子表面疏水亲油,在油中的平均团聚粒径减小;将改性的碳酸钙填充于PVC塑料体系可显著改善塑料的加工性能和力学性能。据报道,混合使用硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠对轻质碳酸钙进行表面处理,可以提高表面改性的效果。

用钛酸酯偶联剂处理后的重质碳酸钙,与聚合物分子有较好的相容性。同时,由于钛酸酯偶联剂能在碳酸钙分子和聚合物分子之间形成分子架桥,增强了有机高聚物或树脂与碳酸钙之间的相互作用,可提高热塑料填充复合材料的力学性能,如冲击强度、拉伸强度、弯曲强度以及伸长率等。

铝酸酯偶联剂也已广泛应用于重质碳酸钙的表面处理和填充塑料制品,如PVC、PP、PE及填充母粒等制品的加工中。经铝酸酯处理后的碳酸钙可使CaCO3、液体石蜡混合体系的黏度显著下降,改性后的碳酸钙在有机介质中的分散性良好。此外,表面改性活化后的重质碳酸钙可显著提高CaCO3、PP(聚丙烯)共混体系的力学性能,如冲击强度、韧性等。

采用聚合物对重质碳酸钙进行表面改性,可以改进重质碳酸钙在有机或无机相(体系)中的稳定性。这些聚合物包括低聚物、高聚物和水溶性高分子,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚马来酸、聚丙烯酸、烷氧基苯乙烯-苯乙烯磺酸的共聚物、聚丙烯、聚乙烯等。

聚合物表面包覆改性碳酸钙的工艺可分为两种,一是先将聚合物单体吸附在碳酸钙表面,然后引发其聚合,从而在其表面形成聚合物包覆层;二是将聚合物溶解在适当溶剂中,然后对碳酸钙进行表面改性,当聚合物逐渐吸附在碳酸钙颗粒表面上时排除溶剂形成包膜。这些聚合物定向吸附在碳酸钙颗粒表面,形成物理、化学吸附层,可阻止碳酸钙粒子团聚,改善分散性,使碳酸钙在应用中具有较好的分散稳定性。

利用超细粉碎过程的机械力化学作用也可对碳酸钙粉体进行表面改性。碳酸钙在超细粉碎过程中,由于机械力的作用,一方面粒度变细;与此同时,一部分机械能积聚在颗粒内部,引起表面结构和性质的变化,使碳酸钙表面与表面改性剂的作用增强。因此,在超细粉碎过程中添加表面改性剂和助剂可在超细粉碎过程中同时完成碳酸钙的表面化学包覆改性。

2.表面改性设备

重质碳酸钙的表面改性设备可分为干法和湿法两类。目前常用的干法表面改性设备有SLG型连续粉体表面改性机、高速加热混合机、PSC型粉体表面改性机(图1)以及涡流磨等。其中SLG型连续粉体表面改性机、PSC型粉体表面改性机、涡流磨等是连续式粉体表面改性设备;高速加热混合机是间歇式的表面改性设备。常用的湿法表面改性设备为可控温反应罐和反应釜。

目前在超细碳酸钙干法连续表面改性中,SLG型连续粉体表面改性机占主导地位,它是国内具有自主知识产权的连续式表面改性设备。目前已有100 余台设备在超细碳酸钙粉体的表面改性中应用,年生产超细轻质和重质碳酸钙粉体约80×104t[6]。

三、发展趋势

重质碳酸钙的主要原料是方解石、大理石、白垩、优质石灰石等,原料较丰富、市场价格较低;产品是应用范围较广、用量较大的非金属矿物粉体材料。相对低廉的价格、广泛的适用性,决定其在无机填料和颜料市场具有良好的发展前景。随着国内造纸、塑料、涂料、油墨、橡胶工业的快速发展,预计在“十一五”期间国内重质碳酸钙的年平均需求量将以每年10%左右的速度增长,2010年将达到850×104t左右,生产能力将达到900×104t左右,出口量将达到30×104t。

在加工技术方面,提高粉碎和分级效率、降低能耗和磨耗、优化表面改性效果和降低改性成本将是主要发展趋势。

图1 干法表面改性设备

1—给料装置;2—给药装置;3—SLG型连续粉体改性机;4—旋风集料器;5—除尘器

由于用户需求量的增加,为了供应质量稳定的产品,现有粉碎设备及其配套的精细分级设备大型化将是未来重质碳酸钙粉碎加工技术的主要发展趋势。为了降低能耗,除了设备需要大型化外,还将改进现有粉碎和分级设备,提高粉碎、分级设备的效率;为了降低磨耗,除了优化粉碎工艺,还将改进与物料接触的设备的材质。

优化表面改性效果将主要从表面改性方法、改性设备和改性剂配方三个方面着手:①根据粉体的制备工艺和表面改性剂的种类选择,改善碳酸钙粉体和表面改性剂在改性过程中的分散性及相互接触或作用机会的均等性的表面改性方法和工艺;②选择能使粉体和表面改性剂在改性过程中良好分散及相互接触或作用机会的均等的表面改性设备;③根据树脂基料种类和应用要求选择表面改性剂及改性助剂。

降低表面改性成本将主要从表面改性剂、表面改性能耗、表面改性工艺几个方面着手。表面改性剂是碳酸钙表面改性作业的主要成本构成因素之一,为了减少表面改性剂的用量,将提高表面改性剂的分散性,使其尽可能在碳酸钙颗粒表面单层包覆。表面改性大多是需要加热的作业,要消耗电能和热能。为了降低改性过程的能耗,除了简化工艺外,还将改进表面改性设备或装置。改性过程中粉体物料的损失不仅增加了改性产品的生产成本,而且污染车间环境。为此,将尽可能采用连续、密闭的表面改性设备,并尽量减少粉体物料的输送环节和缩短输送距离。

四、结语

2006年国内重质碳酸钙的产量约510×104t,较上年增长10%以上;其中1250目(d97=10μm)以上的超细重质碳酸钙约200×104t,占总产量的40%左右。

塑料制品是重质碳酸钙第一大消费市场,2006年消费量达到约200×104t;造纸行业是重质碳酸钙需求增长最快的行业之一,该领域2006年消费量约190×104t;2006年涂料、油墨、橡胶、牙膏等领域消费重质碳酸钙约110×104t;国内碳酸钙2006年出口量120878 t。

2000年以来,国内重质碳酸钙粉碎分级技术取得了显著进步。大型重质碳酸钙生产厂主要采用球磨与分级组合工艺和滚轮磨生产工艺,中小型超细重质碳酸钙生产厂主要采用辊磨机;湿法超细碳酸钙浆料主要采用3000 L以上的大型搅拌磨机。

表面改性是重质碳酸钙最主要的加工技术之一。目前主要采用表面有机包覆改性方法,主要采用硬脂酸盐、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等表面改性剂,主要改性设备为SLG型连续粉体表面改性机、高速加热搅拌机、涡旋磨等。

在“十一五”期间,预计国内重质碳酸钙的年平均需求量将以每年10%左右的速度增长,2010年将达到850×104t左右,生产能力将达到900×104t左右,出口量将达到30×104t。

提高粉碎和分级效率、降低能耗和磨耗、优化表面改性效果和降低改性成本将是主要发展趋势。

参考文献

[1]刘英俊.碳酸钙在塑料中应用的若干问题.中国非金属矿工业导刊,2007(3),3-7

[2]宋宝祥,王妍,宋光.造纸非金属矿物材料消费现状与发展趋势.中国非金属矿工业导刊,2007(1),10-14

[3]周铭,侯翠红.碳酸钙在涂料中的研究现状与发展趋势.中国非金属矿工业导刊,2006(2),3-6

[4]郑水林,祖占良.非金属矿物粉碎加工技术现状.中国非金属矿工业导刊,2006(增),3-8

[5]郑水林.非金属矿物材料.北京:化学工业出版社,2007,92-130

[6]郑水林.碳酸钙粉体表面改性技术现状与发展趋势.中国非金属矿工业导刊,2007(2),3-6

Production and Development of Ground Calcium Carbonate in China

Zheng Shuilin

(School of Chemical and Environmental Engineering,China University of Mining and Technology(Beijing Campus),Beijing 100083,China)

Abstract:The production and application of ground calcium carbonate,especially the grinding technology and equipments,classification technology and equipment,surface-modification technology used for production of ground calcium carbonate in China have been the development trends of market and processing technology of ground calcium carbonate have been prospected.

Key word:ground calcium carbonate,production,application,processing technology.

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