摘要：近年来,关于低分子量有机凝胶在软物质材料制备领域的研究兴趣激增.尽管胶凝剂分子已经从偶然发现发展到现在的有目标的设计,但是这些胶凝剂分子仍然需要很好的设计和复杂冗长的合成路线.这里,我们发展了一种简单普适性的方法,可以将几乎所有的有机物分子和可溶性的纳米粒子等,都不需要修饰就可以制备成有机凝胶.前面我们合成了一个超级胶凝剂分子,它可以凝胶化超过40种有机溶剂,包括极性的,非极性的有机溶剂都可以被凝胶化.更有趣的是,很多有机材料或纳米材料,无论其成胶与否,与这种胶凝剂混合后,都可以被共凝胶化.这种方法适用于几乎所有的有机化合物,开辟了一条制备凝胶材料的普适性的方法.小分子量有机凝胶的研究已有近五十年的历史.小分子胶凝剂通过自组装而形成各种结构,如纤维、条带、管状等结构.这些一维结构进一步缠绕而形成三维网络结构,从而将有机溶剂或水固定起来,形成类固相的软材料.关于这种凝胶材料的研究方向很多,而无论哪个方向,胶凝剂分子的设计和选择都是一个非常重要的课题.尽管已有非常多的研究报道了胶凝剂分子的设计和其应用,但是发展新型胶凝剂仍然是该领域一个非常重要的研究课题.不幸的是,到目前为止,虽然不断有大量新型胶凝剂分子被报道,但是仍然没有一种普适性的规则可循,很多新的胶凝剂分子能成胶还是有很大的偶然性.一般来讲,通过修饰已有的胶凝剂分子来合成新的胶凝剂分子也是一种常用的开发新型胶凝剂分子的方法.常见的凝胶基元有胆固醇类、酰胺类、脲类、氨基酸类,多肽类,以及糖类等.通过修饰这些凝胶基元可以设计得到很多新的胶凝剂分子.但是,用这样的方法合成新胶凝剂会涉及到很多繁冗复杂的合成路线以及困难重重的提纯过程.因此,通过简单的掺杂混合方法制备功能有机凝胶将为制备功能软物质材料提供一个便捷的方案.前面我们报道了一种基于谷氨酸的有机胶凝剂LBG,可以凝胶化17种有机溶剂.后续工作中我们发现,这种胶凝剂可以凝胶化除了水以外的40多种常见有机溶剂.更重要的是,当往LBG的有机凝胶中掺入其他功能有机化合物,甚至无机纳米粒子,都可以被共凝胶化.掺入的材料无论成不成胶,都不会影响共凝胶的形成.在这里,LBG就像一种无所不能的主体胶凝剂,包容万象般地将各种有机或无机的功能材料共胶化.到目前为止,利用掺杂制备功能有机凝胶的报道已有一些,但是能像LBG这样无所不能地共胶化有机或无机材料的还鲜有报道.在这篇文章中,我们详述了各种有机材料、功能材料和无机材料与LBG形成共凝胶的过程.我们发现,从简单的脂肪酸类化合物、糖类、胆固醇类、芳香共轭类、金属有机配合物、聚合物到无机纳米粒子等,都可以被制备成有机凝胶.而且,通过各种光谱,电镜等数据,可以推断出各种不同化合物在LBG有机凝胶中的状态,与胶凝剂分子之间的作用等.概括来讲,掺杂化合物在共凝胶中的状态有三种:掺杂化合物与凝胶剂分子都处在固相中;掺杂化合物一半与胶凝剂分子有作用,一半裸露在液相中;掺杂化合物都处于液相中.这篇文章用提及的掺杂物只是我们测试过的部分化合物,还有大量测试过的化合物没有在文中详述.我们相信更多的功能化合物都可以通过掺杂的方法制备成有机凝胶,这将为功能性软材料的制备提供一种普适性的方法.

摘要：为生产高质量的刺梨糕,以刺梨浓缩汁为原料,通过7种常用食品胶凝剂的单因素试验的基础上进行二元复配试验,再采用响应面设计方法进行复配胶凝剂的比例优化。结果表明:最适复配比为CMC 0.19 g、黄原胶0.18 g和海藻酸钠0.21 g。此复配比例生产的刺梨糕具有良好的咀嚼性及口感,外观金黄透明。

摘要：低碳烃压裂液用胶凝剂的合成方法脱胎于油基压裂液胶凝剂,两者分子结构的不同导致了其性能上的巨大差异。为了能够更精准地设计出适合低碳烃的胶凝剂,将胶凝剂中的烷基链分为两类,即提供物理交联点的高碳数烷基链和提高相容性能的低、中碳数烷基链。通过设计正交实验的方式合成多种胶凝剂样品,并通过对组分的极差分析、酸度值分析与交联时间分析相结合的方式筛选适合C5-C8低碳烃的胶凝剂。通过交联动力学实验测定了不同胶凝剂使用浓度下的交联情况,得出了胶凝剂的最佳使用浓度。使用流变仪测定最优条件下合成的胶凝剂样品的耐温耐剪切曲线。结果表明,胶液具有良好的耐剪切性能,在60℃条件下剪切2 h的过程中未出现明显的分子结构破坏,且尾粘为140 m Pa·s,可满足现场施工的需求。加入少量多元醇可制备含多元醇的胶凝剂样品。在其它条件相同的前提下,含有多元醇的胶凝剂样品具有更高的交联速率和成胶粘度,即为可快速交联的低碳烃无水压裂液用胶凝剂。

摘要：为促进工业废渣的资源化利用和降低充填采矿的碳排放,采用水泥-矿渣-赤泥复合胶凝剂对贵州云峰铝土矿充填料浆进行改性,对充填体试件开展了抗压强度、抗折强度、收缩率、渗透率、抗冻融耐久性测试与微观结构观测,分析了胶凝剂掺量对充填体性能的影响规律及其机理,并结合现场观察评价了充填采矿的经济效益。结果表明:相较于单掺水泥的充填膏体试件,经赤泥和矿渣微粉改性的试件的抗压强度、抗折强度、干燥收缩性、抗渗性能与抗冻融耐久性均显著提高;当复合胶凝剂中的水泥、矿渣和赤泥质量比为2∶1∶1时,充填膏体的各项性能达到最佳;采用复合胶凝剂能够促进胶凝材料的水化反应和微集料反应,进而提升充填膏体的物理力学性能。贵州云峰铝土矿自流充填平台的应用实例表明,采用水泥-矿渣-赤泥复合胶凝剂改性充填膏体,提高了固废资源化利用效率,同时可创造显著的经济效益。

摘要：攀钢钒钛磁铁矿经高炉冶炼后会产生粒状或块状高炉废渣,采用氯化方法对其进行钛资源提取处理后可得到一种新型工业提钛渣。为降低充填成本,探索用冶炼渣制备新型胶凝剂的可行性,开展了高炉渣和提钛渣的抗折抗压强度活性试验。通过以水泥、生石灰作为激发剂,辅以活性剂揭示了提钛渣-全尾砂充填试块强度的发展规律。并进一步进行了胶凝材料与水泥的技术经济对比分析。结果表明:高炉渣活性较差,而提钛渣28 d活性强度可达到78%,具备用作胶凝剂的条件;生石灰对提钛剂激发效果不佳,而使用40%水泥、掺入比例为60%提钛渣时,3 d强度较纯水泥强度提高12.78%,7 d强度相当;充填料浆质量浓度为74%、灰砂比为1∶8时,使用纯水泥和使用该新型胶凝材料制作的试块,28 d强度分别为1.35 MPa、1.43 MPa,均能满足采矿方法所要求的强度。使用该新型胶凝材料较水泥可节省53.9%的成本,年均节省615.8万元。

摘要：以羧甲基纤维素甘油醚硝酸酯(CMNGEC)为含能胶凝剂,通过配方设计,得到多组分凝胶推进剂体系。采用平板燃烧测试、热重-微商热重和差示扫描量热法,高速离心稳定性实验分析了新型凝胶推进剂体系的燃烧火焰特征、燃烧残渣量与体系稳定性。结果表明,CMNGEC凝胶推进剂体系燃烧具有周期性的膨胀、破裂、喷射及胶凝剂燃烧四个过程,燃烧残渣比Si O2凝胶推进剂体系少,其热分解可分成液体组分挥发、CMNGEC热分解和高氯酸铵热分解三个阶段。当CMNGEC胶凝剂含量达到3%,凝胶推进剂体系在670,2000,7000 g高速离心30 min条件下稳定,液体析出率均小于1%。

摘要：凝胶推进技术是指在液体燃料中加入合适的胶凝剂形成三维网络以转变为半固体半液体状态,通过控制推进剂流量实现推力可调的一类推进技术。凝胶推进剂具有比冲大、安全性高和易于储存等优良性能。从凝胶推进剂的胶凝剂种类、流变特性、雾化特性、液滴燃烧特性和应用前景等方面进行了梳理和总结,提出了今后研究的重点并展望了未来发展方向,即制备对外界刺激敏感的凝胶推进剂、改善凝胶推进剂供给环境和雾化模式、建立凝胶推进剂液滴燃烧模型、设计和开发适用于空间任务的凝胶微推进系统等。

摘要：戴安邦教授提出:“化学实验课是实施全面的化学教育的最有效的教学形式.”最近几年来,我们在无机化学实验课中,努力按此指导思想进行改革,初见成效. 无机化学实验课是对大学生开设的第一门化学实验课,是化学实验教学的入门课.学生在实验室不仅要学习基本操作、基本技能、基本理论,而且也应得到查阅文献、设计方案、

摘要：以陕北矿区工程地质资料为基础,通过大量试验筛选,得到石蜡适合作固液耦合实的胶凝剂,并做出试件物理力学参数随不同相似材料配比的变化规律,从而获得榆神府矿区各岩层相似实验配比。针对榆神府矿区沙基型覆岩及富水特点,进行了固液耦合水资源保护实验,得出了采用间歇式开采的合理推进距离。研究结果对指导该区煤炭资源合理开发、规划、设计和环境保护具有重要意义。