摘要:为抑制干湿循环下炭质泥岩崩解与强度劣化,开展干湿循环作用下有机硅改性炭质泥岩无侧限抗压强度及崩解试验,研究干湿循环次数、有机硅掺量对改性炭质泥岩无侧限抗压强度、粒径级配、不均匀系数及曲率系数等参数的影响,明确有机硅对炭质泥岩强度劣化及崩解特性的抑制作用,并通过扫描电镜分析有机硅改性炭质泥岩在干湿循环作用下的微观结构变化规律,揭示其抑崩解机制。结果表明:改性炭质泥岩的无侧限抗压强度与有机硅掺量呈正相关,与干湿循环次数呈负相关;有机硅的团聚作用能有效增大炭质泥岩粒径,掺入有机硅后,改性炭质泥岩大于2 mm的粗颗粒含量、最大粒径Dmax和最小粒径Dmin均显著增大,且崩解过程中[10 mm, 20 mm)、[5 mm, 10 mm)和[2 mm, 5 mm)粒组的改性炭质泥岩颗粒含量变化最剧烈,但有机硅掺量越多,粒径变化幅度越小;改性炭质泥岩的中值粒径d50、Weibull分布参数(λ、k)、分形维数D、耐崩解指数Idn与崩解比Dr等参数均与有机硅掺量呈正相关,与干湿循环次数呈负相关,而不均匀系数Cu的变化规律则与之相反。有机硅主要通过网状结构交联炭质泥岩颗粒并在其表层形成疏水膜等作用抑制其强度劣化及崩解。
摘要:双金属电催化剂能发挥协同作用,高效催化降解新烟碱类杀虫剂,但其应用受限于金属纳米颗粒团聚导致的活性位点减少。利用静电纺丝将金属物种锚定于纳米纤维,进一步通过热处理实现金属氧化物与碳纤维的原位紧密结合,成功构建碳纤维锚定铁锰双金属电催化剂(FM@N-CNF),其中金属氧化物平均粒径仅6 nm。电化学表征测试结果证实FM@N-CNF具有优于单金属的电化学活性表面积和电子传输能力。以FM@N-CNF为阴极材料,在-0.5 V vs. SCE电压下,90 min内可完全降解噻虫嗪,10次循环降解率均高于80%。在污染物浓度为5~100 mg/L、pH值为3~11和常规无机盐共存条件下,FM@N-CNF具有良好耐受性。淬灭实验及电子顺磁共振波谱结果均表明其主要活性氧物种为1O2。液相色谱-质谱联用分析表明,噻虫嗪降解过程主要包括羧基化和羰基化反应。