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题名单叶省藤材水分吸附特性
被引量：4
- 1
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作者
杨利梅
刘杏娥
江泽慧
田根林
杨淑敏
尚莉莉
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机构
国际竹藤中心
河南理工大学建筑与艺术设计学院
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出处
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期150-157,共8页
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基金
国际竹藤中心基本业务费项目(20618-27)
河南理工大学博士科研基金项目(B2021-44,B2017-39)
河南省科技攻关计划项目(212102310960)。
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文摘
【目的】研究单叶省藤材水分吸附的变化规律,阐明藤材内部水分吸附变化的深层机理,为解决藤材安全贮存与合理加工利用过程中由水分吸附和散失引起的质量问题提供理论依据。【方法】采用动态水蒸气吸附仪测定藤材的水分吸附行为,选择H-H模型、GAB模型、Halsey模型、Henderson模型、Oswin模型和Smith模型对平衡含水率(EMC)数据进行非线性拟合并评价其拟合效果,运用最佳拟合模型分析水分吸附过程中平衡含水率、单分子层吸附水和多分子层吸附水的变化规律。【结果】单叶省藤材水分吸附等温线呈“S”形,属于第Ⅱ类等温线,具有多分子层吸着特性;与木、竹材相似,单叶省藤材在整个吸湿过程中表现出明显的吸湿滞后现象,且其吸滞滞后率在相对湿度(RH)80%时达0.8,早于木材(RH=95%);6种模型中,H-H模型和GAB模型对数据的拟合度最高,R2均高于0.99;H-H模型中代表含有单位摩尔数吸附位的绝干藤材质量参数(W1)显著低于木、竹材,在吸湿阶段,当RH<60%时,主要以单分子层吸附为主,单分子层吸附水含量为6.80%;通过GAB模型计算得出藤材吸湿阶段的水分可及内比表面积(S)和单分子层吸附水含量(W0)分别为293 m^(2)·g^(-1)和7.67%,均大于木、竹材,分析其原因可能是单叶省藤材的纤维细胞壁薄腔大,相邻薄壁细胞之间的空隙较大且结晶度较小;由H-H模型和GAB模型推测出的纤维饱和点(FSP)分别为20.28%和18.67%。【结论】H-H模型和GAB模型可用于描述单叶省藤材水分吸附等温线,拟合度较高;单叶省藤材的化学组分含量、解剖构造和结晶度是影响其单分子层吸附水含量的主要因素,单叶省藤材单分子层吸附水含量略高于竹材,水分可及内比表面积大于竹材。
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关键词
单叶省藤材
水分吸附特性
等温吸附模型
单分子层吸附
多分子层吸附
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Keywords
Calamus simplicifolius cane
water adsorption characteristics
isothermal adsorption model
monolayer water adsorption
polylayer water adsorption
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分类号
S781
[农业科学—木材科学与技术]
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题名温度及压力对高岭石吸水特征影响的分子动力学模拟
被引量：4
- 2
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作者
柴肇云
张海洋
杨攀
杨泽前
张彬
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机构
太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2557-2564,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674173,51974193)
山西省重点研发计划(国合)资助项目(201803D421078)。
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文摘
高岭石是煤系泥岩的主要黏土矿物组成成分之一,它的存在对泥岩的水理作用产生重要影响。高岭石与水相互作用的分子机制是深入认识泥岩遇水膨胀、软化崩解甚至泥化等现象的基础。分子动力学模拟技术是揭示物质结构与性质间关系、了解物理化学体系中物质相互作用机制的有力工具。应用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)及分子动力学(MD)方法对高岭石的吸水特征进行了模拟,研究了温度及压力对水分子在高岭石颗粒表面的吸附量、吸附位、吸附热、吸附能以及高岭石体积膨胀性等的影响规律,阐明了高岭石吸水的分子机制。研究结果表明:高岭石吸附水过程中,水分子和高岭石表面原子以H_(w)-O_(k)和O_(w)-H_(k)两种形式形成氢键联接;吸附热介于1.898~2.133 kJ/mol,远低于发生化学吸附的临界值42 kJ/mol,高岭石与水分子间的相互作用为典型物理吸附;吸附能为负值,高岭石吸水后体系热力学稳定,吸附能数值、吸附量及体积膨胀率变化规律相似,均随压力增加呈对数关系递增,而随温度升高递减且减幅相对较小;吸附位为吸附过程中水分子在高岭石颗粒表面某一位置出现的频次;水分子在高岭石颗粒表面的吸附依赖于分子间的范德华能和氢键作用能,压力对吸附特征的影响比温度更大,且高温不利于水分子在高岭石颗粒表面的吸附。
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关键词
高岭石
分子动力学
吸附
温度
压力
吸水特征
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Keywords
kaolinite
molecular dynamics
adsorption
temperature
pressure
water adsorption characteristics
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分类号
TD313
[矿业工程—矿井建设]
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题名温度对高液限土吸附结合水及其变形影响的试验研究
- 3
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作者
訾银辉
申姁宁
张浩
张锐
李露
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机构
海南省交通工程建设局
长沙理工大学交通运输工程学院
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出处
《中外公路》
2024年第4期11-17,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(编号:52278432,51978085)
海南省地方标准制修订项目(编号:2021-Z043)。
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文摘
为研究温度变化对高液限黏土吸附结合水含量的影响及高液限黏土路堤的变形规律,该文选取海南高液限黏土为主要研究对象,并与湖南低液限砂土进行对比研究。通过核磁共振试验,探究温度对高液限黏土吸附结合水含量的影响规律;通过温控固结仪开展固结试验,分析温度对高液限黏土路堤变形的影响规律;借助分子动力学模拟软件,从微观层面探究温度对高岭石吸附水分子影响机制。结果表明:温度由5℃上升至45℃,高液限黏土中吸附结合水减少4.3个百分点,远大于低液限砂土减少量(1.4个百分点)。恒定温度、相同荷载路径下,高液限黏土孔隙比随温度升高变化较大,而低液限砂土几乎不受影响,说明高液限黏土温敏性更强。恒定压力下,温度升高对高岭石吸附水有削弱作用;相同的升温路径下,压力越大高岭石吸附的水分子量越多。
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关键词
高液限黏土
温度
吸附结合水
变形特性
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Keywords
high liquid limit clay
temperature
bound water adsorption
deformation characteristics
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分类号
U416.1
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名考虑温度影响的高液限土变形特性试验研究
- 4
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作者
李邦武
申姁宁
张锐
陈彦蓉
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机构
海南省交通工程建设局
长沙理工大学交通运输工程学院
长沙理工大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室
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出处
《中外公路》
2024年第6期20-26,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(编号:52278432)
海南省地方标准制修订项目(编号:2021-Z043)。
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文摘
为研究温度对高液限土中吸附结合水及变形特性的影响规律,选取湖南和海南两地的高液限土进行试验,通过温控水浴容量瓶试验测定温度对结合水含量的影响,利用一维温控固结仪对试样进行固结试验,分析在考虑结合水含量的修正孔隙比下高液限土变形受温度影响的变化规律。结果表明:高液限土中吸附结合水含量随温度升高而降低。相同荷载梯度、不同恒定温度下,温度越高试样的变形越大;15℃、45℃两个恒温条件下,试样的孔隙比之差最大为0.1;相同初始荷载、温度作用下,对已变形稳定的同一试样进行间隔10℃一个梯度共计3个梯度的升温后,发现试样能再度发生变形,变形量最高可达0.6 mm。该研究结果可为高液限土路堤压实及变形控制提供一定参考价值。
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关键词
道路工程
高液限土
温度
吸附结合水
变形特性
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Keywords
road engineering
high liquid limit soil
temperature
bound water adsorption
deformation characteristics
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分类号
U416.1
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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