锌的气相催化对金属复合镁碳材料原位反应的影响机理

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51172210
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    马成良
  • 依托单位：
    郑州大学
  • 学科分类：
    E0202.无机非金属基础材料
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

随着洁净钢生产逐年增加，低碳镁碳耐火材料成为新的热点。本申请人前期研究发现锌对镁碳材料基质中原位反应有独特的催化效果，有关不烧MgO-C材料中添加Zn及其对MgO-C材料原位反应和性能影响机理的研究尚未见报道。因此，本项目以金属Al/Zn复合低碳镁碳材料为研究对象，运用化学动力学理论，研究镁碳材料加热过程中Zn、Al、MgO、C等的物理化学变化，测算相关化学反应活化能，并结合材料高温使用性能实验、物相与显微结构分析，弄清锌的气相催化对体系原位反应的影响规律，建立锌的气相催化作用及原位反应与显微结构、高温使用性能之间的关系，阐明金属复合镁碳材料中锌的催化作用机制，为低碳镁碳材料的性能改善、推广应用提供实用指导和理论依据。同时，优化该材料的性能控制参数和使用催化条件，探讨对基质原位反应采用有效催化的方法从微观上设计或控制基质原位反应产物以及显微结构，为精细化生产和使用含碳耐火材料奠定基础。

结项摘要

洁净钢生产对高性价比的低碳镁碳耐火材料有迫切需求，但使用纳米技术、新型结合剂和新型抗氧化剂的成本问题也制约了其推广应用。本课题组前期应用基础研究表明金属Al/Zn复合低碳镁碳砖的性能明显优于现用镁碳砖和金属Al/Si复合低碳镁碳砖。推断有效催化剂的引入可以对高温下气相反应丰富的含碳耐火材料基质产生积极的影响，气相催化可能在基质中获得所设计的原位产物以达到改善材料性能的目的。有关不烧MgO-C材料中添加金属Zn及其对MgO-C材料原位反应和性能影响机理尚不清晰。.本项目工作以金属Al/Zn复合低碳镁碳材料为研究对象，结合材料加热过程及高温使用性能实验、物相与显微结构分析，研究镁碳材料加热过程中Zn、Al、MgO、C等的物理化学变化，测算相关化学反应活化能，重点是弄清锌的气相催化对体系原位反应的影响规律，建立锌的气相催化作用及原位反应与显微结构、高温使用性能之间的关系。.前半段研究从铝锌复合低碳镁碳材料基质试样入手，主要研究金属锌对试样原位反应的影响，结果如下：1.不同温度段镁碳材料基质试样的物理化学变化表明：不含锌试样只有在高于900℃时或900℃保温较长的时间才能生成较少量的原位镁铝尖晶石；但含锌基质试样在900℃时保温较短时间便能检测到较大含量的镁铝尖晶石。2.活化能计算：原位镁铝尖晶石的生成量随着保温时间的延长和温度的升高而增加并且随铝锌比例的增大而增加，不含锌试样系列其原位生成镁铝尖晶石的活化能均高于含锌试样系列的。3.显微结构分析表明：同等条件处理后，含锌试样中原位镁铝尖晶石生成量多于不含锌试样，前者分布广泛且均匀，后者只是零星分布于基体中且分布不均；另外，不同温度下含锌含石墨试样温度越高试样中镁铝尖晶石的发育越好。.后半段工作系统研究了在埋碳加热过程中 Al/Zn 复合低碳 MgO-Al2O3-C 材料热态抗折强度及结构的变化；研究了 Al/Zn 复合低碳 MgO-Al2O3-C 材料抗热震性、1500度的抗氧化性和显微结 构。根据实验室研究结果，开发了 Al/Zn 复合低碳MgO-Al2O3-C 钢包渣线砖，完成了钢 厂 210 t钢包渣线试用，初见成效。.本研究阐明了金属复合镁碳材料中锌的催化作用，为低碳镁碳材料的性能改善、推广应用提供实用指导和理论依据。从微观上设计或控制基质原位反应产物以及显微结构，将为精细化生产和使用含碳耐火材料奠定基础.

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（3）
低碳镁碳砖的高温力学性能比较
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    科技信息
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任桢;葛铁柱
  • 通讯作者：
    葛铁柱
Al粉加入量对树脂结合MgO-CaO材料性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    耐火材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙铭成;马成良;钟香崇
  • 通讯作者：
    钟香崇
加入Al粉和Si粉对低碳MgO-Al_2O_3-C材料性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    耐火材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任桢;马成良;钟香崇
  • 通讯作者：
    钟香崇
β-SiAlON对MgO-C材料性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2008
  • 期刊：
    耐火材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王京京;叶方保;马成良;钟香崇
  • 通讯作者：
    钟香崇
热处理温度对Al复合低碳MgO-C材料组成和结构的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    耐火材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任桢;马成良;钟香崇
  • 通讯作者：
    钟香崇

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  • 通讯作者：
    马成良

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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