Binder derivado de mazorca de maíz con control sinérgico de polvo: Fabricación, caracterización multiescala y...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales; Ingeniería Ambiental; Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• El polvo de carbón en los túneles ferroviarios representa riesgos significativos para la seguridad de la conducción.; Los supresores de polvo existentes a menudo presentan un rendimiento insuficiente y preocupaciones ambientales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un supresor de polvo adhesivo de base biológica y ecológico para el transporte de carbón en túneles ferroviarios.; Optimizar la formulación y evaluar el rendimiento del novedoso supresor de polvo.

Principales métodos:

• Se utilizaron experimentos ortogonales para determinar la formulación óptima utilizando mazorca de maíz, ácido acrílico (AA), etilenglicol dimetacrilato (EGDMA) y dodecil sulfato de sodio (SDS).; La microscopía electrónica de barrido (SEM) y la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) caracterizaron la morfología y estructura del material.; Se investigó el proceso de humectación en la interfaz carbón-agua mediante simulaciones de dinámica molecular.

Principales resultados:

• La relación de masas óptima de AA:EGDMA:SDS fue 2:2:1.; El supresor de polvo formó una capa solidificada densa, similar a una escama, que unió eficazmente las partículas de polvo de carbón.; Las simulaciones de dinámica molecular revelaron una mayor interacción entre las moléculas de carbón y agua debido a la estructura anfífila del supresor.; Una concentración de aplicación óptima del 1,5% redujo significativamente las concentraciones pico y promedio de polvo y acortó la duración de la emisión de polvo.

Conclusiones:

• El supresor de polvo adhesivo de base biológica desarrollado ofrece una solución prometedora para controlar la contaminación por polvo de carbón en túneles ferroviarios.; La estructura y propiedades únicas del material conducen a una supresión de polvo eficaz y duradera.; Investigaciones futuras pueden explorar la aplicación a gran escala y las evaluaciones de rendimiento a largo plazo.