Feabhsúcháin ar Ghníomhaire Frith-Aosaithe Ilchodach Bunaithe ar Ghraifít Cuid 1

Déan teagmháil le do thoiloscar.xiao@wecistanche.comle haghaidh tuilleadh eolais

Coimriú:Chun aosú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a laghdú agus an méid scaoilte so-ghalaithe díobhálacha le linn tógáil pábhála asfalt, forbraíodh gníomhaire frith-aosaithe ilchodach nua. Ós rud é gur scaoileadh na so-ghalaithe go príomha ó sháithíní agus aramatacha le linn aosú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt, roghnaíodh graifít leathnaithe (EG) mar ghníomhaire cobhsaíochta chun nanacháithníní hiodrocsaíd mhaignéisiam (MH) agus carbónáit chailciam (CaCO3) a luchtú chun na nana-cháithníní a ullmhú. gníomhairí sáithithe agus aramatacha, faoi seach. Saintréith de chobhsaíocht theirmeach agus comhábhair so-ghalaithe a scaoiltear ó sháithíní agus cumhránaic roimh an aosú teirmeach-ocsaídeach agus ina dhiaidh sin, trí úsáid a bhaint as an tástáil Teirmeagraiméadrachta isiteirmeach/Scála Difreálach Calraiméadrachta-Ceathair Trasfhoirmeach Speictriméadar Infridhearg (tástáil TG/DSC-FTIR).cistanche RATugann torthaí na dtástálacha le fios go gcuireann gníomhairí frith-aosaithe EG/MH agus EG/CaCO bac éifeachtach ar luaineacht na gcomhpháirteanna solais san asfalt agus go bhfeabhsaítear cobhsaíocht theirmeach na sáithíní agus aramatacha. Ansin, comhréireanna EG, MH, agus CaCO; a chuirtear leis an ngníomhaire frith-aosaithe ilchodach forbartha de EG/MH/CaCO3 ná 2:1:3 de réir meáchain. Imríonn EG/MH/CaCO éifeacht sineirgíoch ar aosú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a chosc, agus laghdaíonn sé méid scaoilte na so-ghalaithe díobhálacha le linn aosú teirmeach-ocsaídiúcháin tar éis EG/MH/CaCO; a chuirtear isteach san asfalt ag an ábhar atá beartaithe de 10 wt. faoin gcéad . Tá ról sineirgisteacha aige le MH agus CaCO, nanacháithníní chun imoibrithe slabhra a chosc, cosc ​​a chur ar aosú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt.

Eochairfhocail:asfalt; ag dul in aois teirmeach-ocsaídiúcháin; gníomhaire frith-aging ilchodach; comhábhair so-ghalaithe; éifeacht sineirgisteacha

Cliceáil anseo le do thoil chun tuilleadh eolais a fháil

1. Réamhrá

Is meascán de chomhdhúile hidreacarbóin agus neamh-hidreacarbóin é asfalt le comhpháirteanna an-chasta. Tá asfalt ar cheann de na hábhair ceanglóra is mó a úsáidtear le haghaidh innealtóireachta pábhála sa tSín. Mar sin féin, tá sé leochaileach ag dul in aois le linn na tógála agus shaol seirbhíse na pábhála asfalt. Nuair a bhíonn sé faoi lé teasa, solas na gréine, ocsaigine agus taise, éiríonn asfalt níos deacra, rud a fhágann go dtiocfaidh sraith de anacair cosáin ar nós scoilteanna, raveling, potholes, etc. [1]. Thairis sin; tá na comhdhúile orgánacha so-ghalaithe a scaoiltear díobhálach don chomhshaol nádúrtha agus do shláinte oibrithe tógála nuair a tharlaíonn imoibriú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt ag teochtaí arda [2]. Tá aosú teirmeach-ocsaídiúcháin ann i bpróisis tógála agus seirbhíse pábhála asfalt, lena n-áirítear meascadh, pábháil, rolladh agus céim seirbhíse [3,4]. Mar sin, forbraítear roinnt gníomhairí frith-aosaithe éifeachtacha chun saol seirbhíse na pábhála asfalt a shíneadh. Rinneadh roinnt iarrachtaí freisin feabhas a chur ar fhriotaíocht aosaithe asfalt trí mhodhnóirí éagsúla a chur leis. Breathnaítear go ginearálta ar fhorbairt gníomhairí frith-aosaithe ó thaobh frithocsaídeoirí, cobhsaitheoirí solais, agus cobhsaitheoirí teasa [5,6]. Úsáidtear carbóin dubh, montmorillonite, frithocsaídeach, ionsúire ultraivialait (UVA), etc. mar bhreiseáin chun bac a chur ar aosú teirmeach- agus fóta-ocsaídeach asfalt [6]. Baineadh úsáid as nana-ábhar iltoiseach atá comhdhéanta de shileacáití neamhorgánacha cisealta chun friotaíocht aosaithe teirmeach-agus fóta-ocsaídiúcháin a fheabhsú go sineirgisteacha [7,8]. Dúirt Zare-Shahabadi et al. [9] fuarthas amach gur mhéadaigh cur na nanoclay slaodacht asfalt, agus gur fheabhsaigh sé airíonna frith-aosaithe, frith-rutting, agus frith-tuirse asfalt. Le déanaí, tugadh aird níos mó ar EG toisc gur cineál nua ábhar carbóin mesoporous é agus go bhfuil airíonna aistrithe teasa agus asaithe níos airde [10]. I gcomparáid le adsorbents eile, léiríonn EG cumas níos láidre chun olaí a adsorb agus a shocrú mar gheall ar a struchtúir scagach, chomh maith le feidhmíocht aistrithe teasa agus mais den scoth [{11-13].cisteanche wirkungMar thoradh air sin, is féidir EG a scaipeadh níos fearr i aramatacha, saturates, agus asfalt. Ina theannta sin, tá sé éasca le EG ola agus móilíní beaga orgánacha a adsorbú, atá oiriúnach le húsáid mar iompróir gníomhairí frith-aosaithe sáithíní agus aramatacha [11]. Ina theannta sin, is eol go bhfuil gné amháin ar a laghad den nana-ábhar i raon nanachscála de 1-100 nm. Méadaíonn an cóimheas idir líon na n-adamh le líon iomlán na n-adamh ar dhromchla na gcáithníní nanocrystalline go mór leis an laghdú ar mhéid na gcáithníní, rud a fhágann athruithe ar airíonna ábhar a thuilleadh[14]. Le blianta beaga anuas, baineadh úsáid as níos mó nana-ábhar neamhorgánacha mar mhodhnóirí asfalt [14,15]. Baineadh úsáid as nanacháithníní MH agus CaCO go minic chun cobhsaíocht theirmeach na n-ábhar polaiméire [16-18] a fheabhsú.

Is féidir le Cistanche frith-aging

Tá cobhsaíocht theirmeach láidir agus airíonna faoi chois deataigh [19,20] ag an MHnanoparticle, mar chineál lasair-retardant ard-éifeachtach. Taispeánann nanacháithníní MH an éifeacht toirte agus éifeacht méid chandamach tar éis criostalú nano, rud a fheabhsaíonn an comhoiriúnacht idir MH agus asfalt. Tá éifeacht asaithe áirithe ag MH freisin [21-23]. Ina theannta sin, tá MH alcaileach, nach féidir ach ról a imirt i líonadh, asaithe, agus feabhas a chur ar chobhsaíocht theirmeach ach freisin roinnt grúpaí aigéad nó táirgí gásacha a neodrú, mar shampla -COOH, SO2, etc. [24]. Wu et al.[25] Chuir MH isteach i gcomhchodanna nádúrtha treisithe le snáithíní, agus fuair sé amach gur chuir MH go mór leis an gcomhoiriúnacht idir snáithíní agus maitrís polaiméire, ag feabhsú an fhriotaíocht taise-damáiste agus airíonna meicniúla na gcomhchodanna, agus ag mhoilliú an phróisis aosaithe. Zhu et al. [26] a úsáidtear MH chun nanafeadáin polaiméire microporous a mhodhnú chun a chobhsaíocht theirmeach a fheabhsú agus thuairiscigh sé go raibh feidhm mhór ag na nanafeadáin polaiméire modhnaithe microporous modhnaithe mar ábhar sciath inslithe theirmigh tuar dóchais inti le haghaidh coigilte fuinnimh teirmeach.

Nano CaCO: tá cobhsaíocht theirmeach níos airde, agus struchtúr spásúil stereoscópach, ionas go mbeidh scaipeadh níos fearr aige in ábhair pholaiméireacha [24,26-28]. De réir tuairiscí roimhe seo, trí CaCO a chur leis, d'fhéadfadh nanacháithníní cobhsaíocht theirmeach agus airíonna meicniúla an pholaiméir a fheabhsú go héifeachtach [29].bioflavonoids citrisThairis sin, bhí dromchla gníomhach nana CaCO3 oleophilic agus hidreafóbach, agus bhí comhoiriúnacht mhaith aige le comhpháirteanna ola, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar airíonna sreabheolaíocha asfalt nó a choigeartú go héifeachtach [24]. Nazarite al.[14] fuarthas amach go bhfeabhsaíodh feidhmíocht frith-aosaithe asfalt trí nanacháithníní CaCO3 a chur leis, agus chuir an t-ábhar CaCO isteach ar mhaoin tuirse asfalt modhnaithe. Tá Xing et al. [30]chruthaigh CaCO; chuir nanacháithníní feabhas ar chobhsaíocht ardteochta agus ar chumas frith-srutting asfalt trí mheicníochtaí athneartaithe éagsúla. Zhai et al. [18]luaigh sé go bhfuil asfalt modhnaithe faoi 5 wt. faoin gcéad nana CaCO3 agus 4 wt. faoin gcéad bhí tréithe frith-sracadh agus scealptha níos fearr ag modhnóir SBR ag teocht ard i gcomparáid leis an asfalt modhnaithe SBS. Faoi láthair, tá an chuid is mó de ghníomhairí frith-aosaithe asfalt forbartha dírithe ar aosú ultraivialait nó ar aosú fadtéarmach sa timpeallacht nádúrtha ach neamhaird a dhéanamh ar an drochthionchar a bhaineann le dul in aois teirmeach-ocsaídiúcháin gearrthéarmach ar marthanacht na pábhála asfalt agus na n-oibrithe sláinte ag an tógáil. stáitse. Ina theannta sin, cé go bhfuil roinnt cineálacha gníomhairí frith-aosaithe ann chun aosú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a laghdú, is beag gníomhairí frith-aosaithe a forbraíodh bunaithe ar luaineacht sháithíní agus aramatacha le linn tógáil pábhála asfalt. Mar fhocal scoir, tá na comhdhéanamh gníomhairí frith-aosaithe a forbraíodh chun dul in aois teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a laghdú singil, agus ní dhéantar iad a chomhdhlúthú de réir airíonna teirmeacha agus ábhar sáithíní agus aramatacha ag leibhéal an chomhpháirte.

Bunaithe ar ár staidéir roimhe seo [31], táirgeadh luaineachtaí díobhálacha asfalt go príomha ó aramatacha agus sáithíní mar gheall ar na frithghníomhartha aosaithe teirmeach-ocsaídiúcháin le linn tógáil pábhála asfalt, rud a thug drochthionchar ar an gcomhshaol éiceolaíoch agus ar shláinte oibrithe. Dá bhrí sin, is é cuspóir an staidéir seo na gníomhairí frith-aosaithe comhfhreagracha a roghnú ar dtús le haghaidh aramatacha agus sáithíní bunaithe ar a n-airíonna teirmeacha agus na comhábhair so-ghalaithe a scaoiltear, faoi seach, agus ansin déantar na gníomhairí frith-aosaithe roghnaithe a dhlúthú de réir ábhar na n-ábhar aramatacha agus sáithithe i asfalt. Mar sin, forbraítear gníomhaire frith-aosaithe ilchodach nua d'ábhar asfalt chun cobhsaíocht theirmeach a fheabhsú agus aosú teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a laghdú, ag laghdú an méid scaoilte so-ghalaithe le linn tógáil pábhála asfalt. Sa staidéar seo, roghnaíodh nanacháithníní MH agus CaCO3 den chéad uair mar ghníomhairí frith-aosaithe de sháithíní agus de aramatacha, faoi seach, ag feabhas a chur ar a gcobhsaíocht theirmeach agus ag laghdú méid scaoilte na so-ghalaithe. Ansin, roghnaíodh EG mar iompróir MH agus CaCO: nanacháithníní, agus freisin asaithe agus seasta táirgí gásacha éadroma a scaoiltear ó sháithíní agus aramatacha san asfalt. Ina dhiaidh sin, cuireadh EG/MH agus EG/CaCO3 le sáithíní agus cumhránaicí mar a ngníomhairí frith-aosaithe, faoi seach. Spreag an tástáil isiteirmeach TG/DSC-FTIR an próiseas aosaithe teirmeach-ocsaídiúcháin de sháithíní agus cumhránaic. Phléigh torthaí tástála TG/DSC-FTIR éifeachtaí EG/MH agus EG/CaCO3 ar chobhsaíocht theirmeach agus is éard atá i gceist le sáithíní agus cumhránaic a scaoiltear le so-ghalaithe.

Ina theannta sin, forbraíodh an gníomhaire frith-aosaithe ilchodach de EG/MH/CaCO3 bunaithe ar ghníomhartha coisctheacha EG/MH agus EG/CaCO3 maidir le haosú teirmeach-ocsaídiúcháin sáithíní agus cumhránaic. Cuireadh EG/MH/CaCO3 le asfalt néata agus baineadh úsáid as an tástáil isiteirmeach TG/DSC-FTIR chun aosú gearrthéarmach teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a spreagadh. Ar deireadh, tréithríodh tionchair oibreán frith-aosaithe ilchodach forbartha de EG/MH/CaCO3 ar chobhsaíocht theirmeach, ar astaíocht so-ghalaithe, ar mhoirfeolaíocht agus ar ábhar eiliminteach asfalt ag baint úsáide as TG/DSC-FTIR isiteirmeach agus (Micreascóp Leictreach Scanadh Comhshaoil-Fuinneamh). Tástáil Speictreascópachta Scaipthe) tástálacha ESEM-EDS. Forbraíonn an staidéar seo gníomhaire frith-aging éifeachtach ilchodach d'ábhair asfalt chun dul in aois teirmeach-ocsaídiúcháin asfalt a laghdú ar leibhéal an chomhpháirt, feabhas a chur ar marthanacht pábhála asfalt.

2. Ábhair agus Modhanna

2.1. Ábhair raz0

Sa staidéar seo, ceannaíodh an bonn úsáideora asfalt le grád treá 60/80 ó California Texas Oil Company, SAM. Scaradh codáin SARA ón gceanglóir asfalt de réir ASTMD4124-09. Ba é 18.4 faoin gcéad , 40.7 faoin gcéad , 30.9 faoin gcéad , agus 10 faoin gcéad de réir meáchain, faoi seach ábhar na sáithíní, aramatacha, roisíní agus asphaltenes.

Roghnaíodh é mar adsorbent chun MH agus CaCO3 a luchtú chun an gníomhaire frith-aosaithe ilchodach de sháithíní agus aramatacha a ullmhú, faoi seach. MH agus CaCO: athraíodh an dromchla ag gníomhaire cúplála silane. An ráta leathnaithe EGis 210mL/g. Is iad na méideanna gránach de MHand CaCO ná 30-50 nm agus 40-80 nm, faoi seach. íonacht MH agus CaCO; go bhfuil an dá níos mó ná 98 faoin gcéad. Rinneadh achoimre i dTábla 1 ar airíonna bunúsacha asfalt néata agus gníomhaire frith-aosaithe ilchodach leasaithe.

2.2. Ullmhúchán Samplach

2.2.1. Cinneadh Dosage Gníomhairí Frith-Aosaithe

Tá sé ar eolas go raibh éifeacht sineirgisteacha maith ag EG agus nano MH nuair a bhí a gcóimheas ábhar 5: 6 de réir meáchain [32]. Nuair a bhí an cóimheas ábhar EG agus nana CaCO, 5:12 de réir meáchain, ba é an caillteanas mais asfalt le linn an téimh an ceann is lú [33]. Mar sin, socraíodh gurb é an cóimheas measctha EG le MH ná 5:6 le cur le sáithíní, agus ba é an cóimheas measctha EG go CaCO ná 5:12 le cur leis an aramatach. De réir na n-ábhar sáithíní agus aramatacha san asfalt, ba é an cóimheas measctha EG, MH, agus CaCO, sa ghníomhaire frith-aosaithe ilchodach ullmhaithe ná 2:1:3. Mar thoradh air sin, sáithíonn na dáileoga breise de EG/MHin, EG/CaCO3 i aramatacha, agus EG/MH/CaCO; sa asfalt bhí 10 wt. faoin gcéad de réir an staidéir roimhe seo [23]. Mar bhreiseán púdar, breithníodh tionchair gníomhairí frith-aosaithe ilchodacha ar fheidhmíocht bhunúsach asfalt. Airíonna bunúsacha asfalt ina bhfuil 10 wt. Rinneadh tástáil faoin gcéad ar ghníomhaire frith-aosaithe ilchodach mar a fhoráiltear i dTábla 1, rud a léiríonn gur chomhlíon innéacsanna feidhmíochta asfalt modhnaithe gníomhaire frith-aosaithe ilchodach ceanglais chaighdeánacha teicniúla.

2.2.2. Samplaí a Ullmhú ina bhfuil Gníomhairí Frith-Aosaithe Ilchodacha

Ar dtús, triomaíodh 50mg EG in oigheann bhfolús ag 60 céim ar feadh 5 h. Téadh an EG triomaithe i bhfoirnéis ag 800 céim agus leathnaíodh é ar feadh 60 s chun an EG leathnaithe a fháil le toirt leathnaithe 210 ml/g. Ar an dara dul síos, rinneadh nanacháithníní MH agus CaCO3 a dhópáil ar EG trí shintéis hidrothermal. Measctha deich mg EG leathnaithe le 12 mg MH agus 24 mg CaCO3 san uisce dí-ianaithe, faoi seach.buntáistí cynomoriumAnsin, aistríodh an dá réitigh mheasctha chuig dhá uathchláibh le líneáil Teflon. Coinníodh na huathclaves ag 120 céim ar feadh 3 h, agus ansin fuaraíodh iad go nádúrtha go teocht an tseomra. Rinneadh na samplaí ullmhaithe a ní trí huaire ag baint úsáide as lártheifneoiriú le huisce dí-ianaithe agus eatánól absalóideach, agus triomaíodh iad in oigheann ag 60 céim chun EG/MH agus EG/CaCO3 a fháil [34,35]. Meascadh EG leathnaithe tríocha mg le 15 mg MH agus 45 mg CaCO, san uisce dí-ianaithe. Ansin, ullmhaíodh EG/MH/CaCO3 trí na céimeanna thuas a athrá.

Ar an tríú dul síos, cuireadh sáithíní, aramatacha, asfalt, EG/MH, EG/CaCO3, agus EG/MH/CaCO3 in oigheann thriomú le folúschéim 93±1 kPa ag 105 céim ar feadh 1 h. Ansin, cuireadh EG/MH, EG/CaCO3, agus EG/MH/CaCO3 leis de réir a chéile i sáithíní aramatacha agus asfalt ag an ábhar 10 wt. faoin gcéad , faoi seach, chomh maith le stirred ag baint úsáide as an meaisín scaipeadh lomadh (cineál FM300, FLUKO Trealamh Co, Ltd, Shanghai, An tSín) ag 1000 rpm ar feadh 5 nóiméad, agus ina dhiaidh sin luas corraigh níos airde de 4000 rpm ar feadh 20 nóiméad. Ar deireadh, baineadh úsáid as an stirring láimhe chun deighilt a chosc agus na boilgeoga aeir a bhaint go dtí go bhfuaraíodh na samplaí ullmhaithe go teocht an tseomra.

2.3.Modhanna

2.3.1. Tástáil Isothermal TG/DSC-FTIR

Bunaithe ar ár staidéar roimhe seo [31], baineadh úsáid as an gcóras tástála TG/DSC (STA 409, Netzsch, an Ghearmáin) mar aon le speictriméadar FTIR (Nicolet IS10, Thermo eolaíoch, Grand Island, NY, SAM) chun éifeachtaí frith-fhrithghníomhaithe a mheas. -gníomhairí aosaithe ar aosú teirmeach-ocsaídiúcháin sáithíní, aramatacha agus asfalt, faoi seach. Cuireadh thart ar 10 mg den sampla i breogáin alúmana de chóras tástála TG/DSC. Ardaíodh an teocht teasa go 163 céim ó theocht an tseomra ag ráta téimh 40 céim / nóim agus coinníodh é ag 163 céim ar feadh 4 h bunaithe ar Mhodhanna Tástála Caighdeánacha na Síne de Bhiotúman agus Meascán Biotúmanach le haghaidh Innealtóireacht Highway [36]. Ansin, cuireadh 21 faoin gcéad ocsaigine agus 79 faoin gcéad nítrigine isteach ag ráta sreafa de 60 ml/nóiméad. Mar sin, rinneadh tástálacha aosaithe teirmeach-ocsaídiúcháin ar sháithíní, aramatacha, agus samplaí asfalt chun plé a dhéanamh ar na hathruithe ar chaillteanais maise, eantalpachta teasa, agus comhábhair so-ghalaithe le linn an téimh isiteirmeach roimh agus tar éis gníomhairí frith-aosaithe a chur leis, faoi seach. Baineadh úsáid as an modh líneach bunlíne chun achar na mbuaiceanna inteirmeacha nó eisiteirmeacha ar an gcuar DSC a ríomh. Ríomhadh an t-achar idir an bhunlíne agus buaic inteirmeach nó eisiteirmeach ar an gcuar DSC chun eantalpacht a fháil.

Ag an am céanna, iompórtáladh na so-ghalaithe eisithe isteach san anailíseoir FTIR comhcheangailte ((Nicolet IS10, Thermo eolaíoch, GrandIsland, NY, USA) ag an ngas glantacháin ag ráta sreafa 120 ml/nóiméad. Taifeadadh torthaí tástála FTIR go leanúnach Roimh an tástáil fhoirmiúil isiteirmeach TG/DSC-FTIR ar gach sampla, rinneadh an calabrú teochta agus cothromaíochta, agus rinneadh réamh-turgnaimh le haghaidh scrúdaithe atriallachta faoi na coinníollacha turgnamhacha céanna trí huaire. sháraigh na cuair TG agus DSC go foirfe agus bhí na hearráidí inghlactha, rinneadh an turgnamh foirmiúil de gach sampla.Mar sin, ullmhaíodh ceithre shampla chun éifeachtaí an ghníomhaire frith-aosaithe ar airíonna aosaithe teirmeach-ocsaídiúcháin de sháithíní, aramatacha, a shainiú, agus asfalt, faoi seach.

2.3.2.ESEM-EDS Tástáil

Ba shaintréith na n-athruithe ar mhicribhirfeolaíocht agus ar ábhar príomheilimintí samplaí asfalt roimh agus tar éis an aosaithe isiteirmeach-ocsaídiúcháin insamhladh thuas a raibh ESEM (cineál Quanta 200, FEI, Grand Island, NY, SAM) feistithe le EDS. Ar an gcéad dul síos, ullmhaíodh asfalt le méid sampla de 1 cm × 1 cm × 1 cm agus cuireadh é ar an mbord samplach glan ag baint úsáide as greamachán seoltaí. Ansin, spraeáladh an púdar óir ar an sampla asfalt agus folúsaíodh an seomra breathnadóireachta go dtí gur shroich an brú-3.06×10-3 Pa.hyacinth fásaighBreathnaíodh moirfeolaíochtaí samplacha láithreach ag baint úsáide as ESEM, agus aimsíodh na cumadóireachta ceimiceacha ag baint úsáide as EDS. Ba mheánluachanna de thrí phointe tástála randamacha ar gach sampla a bhí sa dúile ceimiceach.

3. Torthaí agus Plé

3.1.An Éifeacht Cobhsaíochta Teirmeach atá ag Gníomhairí Frith-Aosaithe ar Sháitheáin agus Aramatacha

Chun éifeachtaí gníomhairí frith-aosaithe ullmhaithe EG/MH agus EG/CaCO3 ar chobhsaíocht theirmeach sáithíní agus aramatacha a phlé, rinneadh tástálacha isiteirmeacha TG/DSC-FTIR chun aosú teirmeach-ocsaídiúcháin ag 163 céim C ar feadh 4 h a insamhladh. .

3.1.1. Cobhsaíocht Theirmeach Éifeacht EG/MH ar Sháithíní

Léirítear i bhFíor 1 cuair TG agus DSC de sháithíní agus de sháithíní/EG/MH le linn aosaithe isiteirmeach-ocsaídiúcháin.

Ó chuair an TG i bhFíor 1, faightear go laghdaítear mais na sáithíní de réir mar a shíneann an ré aosaithe teirmeach-ocsaídiúcháin roimh agus tar éis EG/MH a chur leis. Tá an ráta laghdaithe sáithithe/EG/MH i bhfad níos lú ná ráta sáithithe. Léiríonn sé seo go laghdaítear an t-imoibriú dianscaoilte agus volatilization na gcomhpháirteanna solais i sáitheáin tar éis EG/MH a chur leis le linn aosú teirmeach-ocsaídiúcháin na sáithíní. Tá sé seo amhlaidh toisc go n-imríonn EG/MH róil líonta agus chobhsaithe i sáitheáin, agus go bhfuil feidhmíocht asaithe láidir ag an EG scagach ionas go mbeidh roinnt móilíní hidreacarbóin gearrshlabhra asaithe ag EG [12].

Ós rud é go bhfuil an teocht téimh tairiseach, is é an t-athrú ar shreabhadh teasa go príomha mar gheall ar an difríocht teochta idir sáithíní agus na samplaí ábhar tagartha. Athraíonn cuair DSC na sáithíní agus na sáithíní/EG/MH go leanúnach ag 163 céim ar feadh 4 h, agus tá aimplitiúid athraitheach na sáithíní níos mó ná an aimplitiúid sháithithe/EG/MH. Tugann sé seo le tuiscint go mbíonn comhpháirteanna éagsúla i sáitheáin rannpháirteach sna himoibrithe ceimiceacha ag céimeanna teasa éagsúla le linn aosú isiteirmeach-ocsaídiúcháin sáithíní. Ina theannta sin, tarlaíonn imoibrithe inteirmeacha agus eisiteirmeacha atá sách dian agus casta. Tá sé seo toisc go bhfuil sáithíní ina gcomhpháirteanna éadroma in asfalt, agus go ndéantar príomhshlabhraí móilíneacha agus slabhraí cliathánach a bhriseadh go héasca ag teochtaí arda chun teas a scaoileadh nó a adsorbadh le linn aosú isiteirmeach-ocsaídiúcháin sáithíní.

Ina theannta sin, léiríonn luachanna sreafa teasa na sáithíní agus na sáithíní/EG/MH treocht atá ag dul i méid ar an iomlán, ach tá luachanna sreafa teasa na sáithíní níos airde ná iad siúd de sháithíní/EG/MH. Léiríonn sé seo go dtéann sáithíní faoi imoibriú inteirmeach ina n-iomláine le linn an aosaithe isiteirmeach-ocsaídiúcháin ag 163 céim ar feadh 4 h. Faightear amach go léiríonn na cuair DSC gur léir go laghdaítear an teas imoibriúcháin tar éis sáitheáin EG/Mein a chur leis. Is é an chúis atá leis ná go n-ionsaíonn EG móilíní beaga hidreacarbóin agus go n-inslíonn sé ocsaigin agus teas, ag cur bac ar ocsaídiú teirmeach breise. Tá MH luchtaithe ar EG scagach chun móilíní beaga a shocrú, sáithíní a líonadh agus a chobhsú [11,23]. Méadaíonn éifeachtaí sineirgéadacha EG agus MH cobhsaíocht theirmeach na sáithíní, agus déantar na frithghníomhartha ceimiceacha a lagú, rud a fhágann go laghdaítear teas imoibrithe le linn an aosaithe isothermal-ocsaídiúcháin.

3.1.2. Cobhsaíocht Theirmeach Éifeacht EG/CaCO3 ar Aramatacha

Déantar tástálacha isothermal TG/DSC ar aramatacha roimh agus tar éis EG/CaCO3 a chur leis ag 163 céim ar feadh 4 h. Taispeántar i bhFíor 2 cuair TG agus DSC aramatacha agus aramatacha/EG/CaCO, le linn an aosaithe isiteirmeach-ocsaídiúcháin.

Ó chuair TG i bhFíor 2, tugtar faoi deara go léiríonn cumhránaic gan an gníomhaire frith-aosaithe EG/CaCO: treocht mhéadaithe bheag i mais, agus go bhfuil mais na n-chumhrán aramatacha tar éis EG/CaCO3 a chur leis i aramatacha laghdaithe beagán le linn an isothermal. -ocsaídiúcháin ag dul in aois. Léiríonn sé seo go bhfuil an t-imoibriú polaiméirithe in aramatacha níos mó ná an t-imoibriú dianscaoilte sula gcuirtear EG agus CaCO, nanoparticles, ag táirgeadh roinnt táirgí macromóilíní. Tá sé seo toisc go ndéantar aramatacha roisíní a chlaochlú mar gheall ar pholaiméiriú ocsaídiúcháin le linn an aosaithe isiteirmeach-ocsaídiúcháin, agus is furasta na slabhraí cliathánach ar fháinní aramatacha a ocsaídiú agus a pholaiméiriú chun cycloalkyl aramatacha a fhoirmiú[37]. Mar sin féin, tá an t-imoibriú polaiméirithe i aramatacha níos lú ná an t-imoibriú dianscaoilte tar éis EG/CaCO3 a chur leis, rud a fhágann go laghdaítear mais aramatacha le linn an aosaithe isiteirmeach-ocsaídiúcháin. Tá sé seo go príomha mar gheall ar an bhfíric go bhfuil roinnt comhpháirteanna éadroma á adsorbed agus a shocrú ag EG chun cosc ​​a chur ar ghiniúint macramóilíní trí imoibriú polaiméirithe ocsaídiúcháin breise le ocsaigin [38]. Mar sin féin, éalaítear méid beag comhpháirteanna móilíneacha beaga freisin le linn imoibriú dianscaoilte teirmeach aramatacha. Nuair a bhíonn mais na so-ghalaithe astaithe níos mó ná mais na macramóilíní a tháirgtear trí imoibriú polaiméirithe, laghdaítear mais iomlán na n-aramatacha beagán. Idir an dá linn, scaipeann na nanacháithníní CaCO hidrophilic atá luchtaithe ar imeall agus balla istigh EG go haonfhoirmeach i aramatacha chun struchtúr tras-nasctha a fhoirmiú, feabhas a chur ar chobhsaíocht theirmeach aramatacha agus is cúis le laghdú níos moille ar a mhais-chaillteanas.

Mar a thaispeántar i bhFíor 2, léiríonn cuair DSC go dtarlaíonn imoibrithe inteirmeacha sách dian agus casta i bpróiseas aosaithe isothermal-ocsaídiúcháin aramatacha, rud a thugann le tuiscint go bhfuil comhpháirteanna éagsúla aramatacha rannpháirteach sna himoibrithe ceimiceacha ag céimeanna teasa éagsúla le linn an aosaithe isothermal-ocsaídiúcháin. Tar éis EG/CaCO a chur leis, tá an treocht athraitheach maidir le sreabhadh teasa cumhráin beagnach comhthreomhar leis an abscissa. Tugann sé seo le tuiscint go bhfuil cobhsaíocht theirmeach na cumhránaice feabhsaithe, rud atá mar gheall ar an ngníomh sineirgisteacha idir EG agus CaCO. Cuireann ionsú EG bac ar an imoibriú slabhra, rud a chuireann isteach ar phróiseas aosaithe teirmeach-ocsaídiúcháin na n-aramatacha. Éifeachtaí dromchla CaCO: déanann nanacháithníní staid fhisiceach na n-aramatacha a chobhsú tuilleadh, ag feabhsú cobhsaíocht theirmeach na cumhránaice.

Baintear an t-alt seo as Ábhair 2020, 13, 4005; doi: 10.3390/ma13184005 www.mdpi.com/journal/materials