超高比表面积材料及其制备方法
一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征
一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征制备方法：1. 前驱体溶液制备：将所需的前驱体按照一定比例加入到溶剂中，并在一定的温度下反应，反应过程中需要进行搅拌，直至前驱体完全溶解并形成均匀的溶液。
2. 模板引导法：将前驱体溶液和模板混合，在一定的温度下反应，模板会自组装形成模板结构，前驱体会沉积在模板孔道内。
通过模板的选择可以控制多孔材料的孔径大小和分布。
3. 溶胶-凝胶法：将前驱体溶解在适当的溶剂中，在不断搅拌的情况下加入催化剂，形成凝胶体。
经过干燥或烘烤处理，凝胶体会形成多孔材料。
表征方法：1. 扫描电镜（SEM）：通过SEM可以观察多孔材料的形貌和孔径大小等表面形态信息。
2. 比表面积测试：通过比表面积测试可以得到这种新型多孔材料的具体表面积数据，这对于后续应用具有重要意义。
3. 热重-差热分析（TG-DTA）：通过热重-差热分析可以了解样品热力学性质以及对热脆性等特性的解释。
优点与应用：1. 高比表面积：这种新型多孔材料的比表面积很高，可达数百平方米每克，其吸附性能得到了极大的提升。
具有很好的吸附和分离、催化和传感等方面的应用前景。
2. 可控孔径：这种新型多孔材料的孔径大小和分布可以通过模板的选择来实现可控。
这为各种应用提供了更多的可能性，比如分离和催化等领域。
3. 程序化合成：这种新型多孔材料制备过程可以通过程序化合成来实现，实现了生产的规模化和自动化，提高了生产效率并降低了制备成本。
发展前景：1. 智能材料应用：随着物联网、人工智能等技术的发展，多孔材料在智能材料领域有着广泛的应用，比如传感、能量转换、医疗诊断等领域。
2. 生物医疗用途：多孔材料在生物医疗领域的应用也非常广泛，比如用于骨髓移植、组织工程等方面，其可控的孔径大小和分布也使其在这个领域的应用前景更广。
3. 工业领域应用：多孔材料在工业领域的应用也非常广泛，比如用于吸附剂、催化剂、分离剂等方面，其高比表面积和可控的孔径大小和分布使其在这些领域的应用效果非常好。
大比表面积α-al2o3及其低温制备方法
大比表面积α-al2o3及其低温制备方法一、α-Al2O3的大比表面积概述α-Al2O3是一种重要的氧化铝多晶相，具有广泛的应用前景。
其中，大比表面积是一个重要的性能指标，可以影响其在催化、吸附、电化学等领域的应用效果。
大比表面积的α-Al2O3通常具有更多的表面活性位点，有利于相应反应的进行。
二、提高α-Al2O3大比表面积的方法1. 控制晶粒尺寸：晶粒尺寸对α-Al2O3的大比表面积有显著影响。
通过合理的控制制备条件，如反应温度、反应时间等，可以获得较小的晶粒尺寸，从而提高其大比表面积。
2. 添加表面活性剂：通过添加适量的表面活性剂，可以在α-Al2O3的制备过程中形成较小的颗粒，并且可以有效地抑制晶粒的长大，从而提高大比表面积。
3. 采用溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种常用的低温制备α-Al2O3的方法。
该方法通过适当的溶剂和催化剂，使溶胶分子形成凝胶，经过干燥和煅烧等步骤后得到α-Al2O3。
该方法制备的α-Al2O3具有较高的比表面积和较小的晶粒尺寸。
三、α-Al2O3的低温制备方法1. 水热法：水热法是一种常用的α-Al2O3低温制备方法。
该方法利用高温高压下水热反应的特性，通过调节反应温度和反应时间等条件，可以制备出具有较高比表面积的α-Al2O3材料。
水热法制备的α-Al2O3通常具有较小的晶粒尺寸和较高的结晶度。
2. 气相沉积法：气相沉积法是一种通过气相反应来制备α-Al2O3的方法。
该方法通常在较低的温度下进行，通过控制反应气体的组成和流动速度等参数，可以获得具有较高比表面积的α-Al2O3材料。
气相沉积法制备的α-Al2O3具有较好的纳米级粒径控制能力和较高的结晶度。
3. 溶胶-凝胶法：如前所述，溶胶-凝胶法也是一种低温制备α-Al2O3的常用方法。
该方法具有工艺简单、操作方便等优点，适用于大面积、均匀性要求较高的α-Al2O3制备。
α-Al2O3的大比表面积对其应用性能具有重要影响。
一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征
一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征随着科技的不断发展，人们对于材料的要求也越来越高。
高比表面积多孔材料作为一种新型材料，在各个领域都有着广泛的应用。
本文将介绍一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征。
一、制备方法本文采用了一种新型制备方法——水热法。
其具体步骤如下：1.准备原料选取适当的硅酸盐材料作为原料，如硅酸钠、硅酸铝钠等。
2.制备混合溶液将适量的硅酸盐材料与一定量的模板剂和表面活性剂混合，加入适量的水进行搅拌，直至完全溶解。
3.水热反应将混合溶液放入高压釜中，在高压高温的条件下进行水热反应，反应时间根据具体情况而定。
4.过滤干燥将反应得到的沉淀物过滤干燥，得到多孔材料。
二、表征方法本文采用了多种表征方法对制备得到的多孔材料进行了分析。
1.扫描电子显微镜（SEM）SEM是一种常用的表面形貌分析方法，可以观察样品表面的形貌和结构。
通过SEM观察多孔材料的表面形貌，可以得到其孔径大小、孔隙分布等信息。
2.比表面积分析（BET）BET法是一种广泛应用的比表面积测定方法，通过气体吸附-脱附实验测定样品的比表面积。
通过BET测定，可以得到多孔材料的比表面积、孔径分布等信息。
3.傅里叶变换红外光谱（FTIR）FTIR是一种常用的材料表征方法，可以分析样品的化学成分和结构。
通过FTIR分析多孔材料的红外光谱，可以得到其官能团的种类和结构。
4. X射线衍射（XRD）XRD是一种常用的材料结构分析方法，可以分析样品的晶体结构和晶格常数。
通过XRD分析多孔材料的衍射图谱，可以得到其晶体结构和晶格常数。
三、应用前景本文制备的新型高比表面积多孔材料，具有孔径分布均匀、比表面积高、化学稳定性好等优点，可以广泛应用于各个领域。
1.催化剂载体多孔材料具有较高的比表面积和孔隙度，可以作为催化剂的载体，增加催化剂的活性和稳定性。
2.吸附材料多孔材料具有较多的孔隙和表面积，可以作为吸附材料，用于废水处理、空气净化等领域。
3.电极材料多孔材料的孔隙结构和表面性质可以用于电极材料的制备，例如用于锂离子电池、超级电容器等领域。
高比表面积氧化铝制备工艺及其性能分析
学反应中可以作为催化剂和催化剂载体使用，是一种十分重要
的化工原料。随着近些年来铝产能过剩以及因环境保护而进行
节能减排产生的压力，相关行业对于氧化铝产品的质量提出了
更高的要求，在氧化铝的生产过程中，比表面积是判断氧化铝产
品质量的一个重要指标。在超过一定温度的生产条件下，氧化铝
会因为高温致使比表面积下降，影响到催化剂的活性。所以，在
参考文献： [1] 张丽丽.高比表面积介孔氧化铝的制备与表征[D].沈 阳工业大学，2017. [2] 曹磊，尹建国，廖亚龙，黄斐荣，王祎洋.高比 表面积砂状氧化铝制备研究进展[J].材料导报，2016， 30(21):62-67. [3] 尚可.高比表面积氧化铝制备工艺研究[D].大连理工 大学，2016. [4] 谢谦，詹望成.耐高温高比表面积氧化铝的制备及其 性能[J].化学世界，2012，53(11):688-694.
可忽视的缺点，当溶液中存在多种金属化合铝的结构和性能产生一定
的影响，使其重现性比较差。 在吕飞的研究中，使用的铝源为硝酸铝，硅源为正硅酸
乙酯，丙三醇作为分散剂，当硅与铝的摩尔比为1:25时，在
1200℃的温度下，将样品焙烧4h，该氧化铝的比表面积仍能够 保持129m2/g。
科技视野
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2019年第20期(总第639期)
高比表面积氧化铝制备工艺及其性能分析
雒艳斌
(山西华兴铝业有限公司 033603)
摘 要：氧化铝作为化工行业中常用的一种催化剂载体，
在化工行业和其他有关行业中得到了普遍的应用。氧化铝材料
常常被用于催化、吸附领域以及功能材料方向，它具有较好的
热稳定性、化学稳定性以及较高的机械强度。因此，它成为了
许多应用领域重要的原材料。化工生产中氧化铝的合成方法有 很多，常用的合成方法是水热法，这种方法具有较低的能耗， 并且操作起来也很简单，更重要的是该方法合成的氧化铝晶体 纯度高。在氧化铝制备过程中，比表面积和高温稳定性是决定 氧化铝性能的关键指标。
一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征
一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征摘要：本文介绍了一种新型高比表面积多孔材料的制备方法和表征结果。
该材料采用了一种简单而有效的方法，通过控制反应条件和添加剂的使用量，成功地制备出了具有高比表面积和较大孔径的多孔材料。
通过SEM、TEM、XRD、BET等多种表征手段，对该材料的形貌、结构和性能进行了详细的分析和探讨。
结果表明，该材料具有良好的孔结构、高比表面积和优异的吸附性能，有望在环境治理、催化剂和能量存储等领域得到广泛应用。
关键词：多孔材料，比表面积，孔径，制备，表征一、引言多孔材料是指具有较大孔径和高比表面积的材料，具有广泛的应用前景。
在环境治理、能源储存、催化剂等领域，多孔材料已经成为研究的热点。
目前，已经有很多种制备多孔材料的方法，例如模板法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等。
然而，这些方法存在着一些局限性，例如操作复杂、成本高昂、不易控制等。
因此，研究新型的制备方法和多孔材料的表征技术，对于开发高性能的多孔材料具有重要意义。
二、实验方法2.1 材料制备本实验采用了一种简单而有效的方法，制备了一种高比表面积多孔材料。
具体步骤如下：（1）将硝酸铜和硝酸铵按照一定的摩尔比混合均匀，加入适量的去离子水中，制备出铜离子溶液。
（2）将聚乙二醇（PEG）和聚乙烯醇（PVA）按照一定的质量比混合均匀，加入铜离子溶液中，搅拌均匀。
（3）将混合溶液加入恒温槽中，在一定的反应时间内进行水热反应。
（4）水热反应完成后，将反应物离心分离、洗涤、干燥，最终得到多孔材料。
2.2 材料表征本实验采用了多种表征手段，对制备出的多孔材料进行了形貌、结构和性能的分析和表征。
具体方法如下：（1）扫描电子显微镜（SEM）：采用FEI Quanta 200FEG扫描电子显微镜对样品进行表面形貌的观察。
（2）透射电子显微镜（TEM）：采用FEI Tecnai G2透射电子显微镜对样品进行内部结构的观察。
（3）X射线衍射仪（XRD）：采用Rigaku Ultima IV型X射线衍射仪对样品进行晶体结构分析。
超高比表面积氮掺杂碳气凝胶的制备及其电化学性能
的吸脱 附反 应 。本文 以三 聚氰 胺 为氮 源 ，通过 本 体 负 载氮 原 子 的方 式 制 备 氮掺 杂 碳 气凝 胶 （ Ｎ— Ｃ Ａ） ， 并 采 用
中 图分 类 号 ： Ｏ６ ４ ６ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ７ ８ ８ ／ ＨＰＬ ＰＢ ２ ０ １ ３ ２ ５ １ ０ ． ２ ６ ２ １
超级 电容 器是 一种 新 型 的能量存 储 装置 ，因其 具有 充 放 电速度 快 、 能 量 密度 高 、 比功 率 高 、 循 环 寿命 长 等
１ ７ ５ ０ ｍ ・ ｇ ，在 １ ｍｏ ｌ ・Ｌ Ｈ。 Ｓ Ｏ 溶 液 中测试 其 比电容 为 １ ２ ２ Ｆ・ ｇ ＿ 。 。但 经 以上方 法 制备 的氮掺 杂 碳气 凝 胶存 在制 备成 本高 、 工 艺相 对 繁琐 ，且 引人 的含 氮 官 能 团在 多 次充 放 电 后容 易 脱 落 等 问题 。ｗｈ ｉ ｔ ｅ ｌ １ 。 等 以 水 溶 的卵清 蛋 白为氮 源 ， 利 用水 热碳 化法 在 ５ ５ ０℃下制 备 的氮掺 杂碳 气凝 胶 含有 大量 较 大 尺度 的介 孔 ，其 比
碳 材料 表 面负 载氮原 子 的方 式进 一步 提 高其 能量 密度 和 比电容 。Ｋａ ｎ ｇ ｌ １ 等 将 经微 波 辐射 法 制 备 的气 凝 胶在
氨 气 中热解 后得 到 比表 面积 为 １ ７ １ ０ ． １ Ｉ Ｔ Ｉ ・ ｇ 的氮掺 杂碳 气凝 胶 ， 在 １ ｍｏ ｌ ・ Ｌ Ｈ。 Ｓ Ｏ 溶液 中其 比电容 为 １ ８ ５ Ｆ・ ｇ － 。 ， Ｚ ｕ ｌ ａ ｍｉ ｔ ａ ＿ 】 等 将 经 ＫＯＨ 活化 的碳 气凝 胶与 三聚 氰胺共 热 后制 备 的氮 掺杂 碳气 凝 胶 比表 面 积 为
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(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.09.03C N 104016657A (21)申请号 201310066667.7(22)申请日 2013.03.01C04B 33/13(2006.01)C04B 38/00(2006.01)(71)申请人格丰科技材料有限公司地址330000 江西省萍乡市安源经济转型产业基地(72)发明人吴黄河奉向东(54)发明名称超高比表面积陶瓷材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种超高比表面积陶瓷材料及其制备方法，所述超高比表面积陶瓷材料由包括以下重量份数的原料经球磨、混合、成型和烧结而成：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5，石墨粉10-17。
本发明的超高比表面积陶瓷材料具有多孔性、超高比表面积、机械强度高、化学稳定性好等特点，制备方法简单，生产成本低；在其表面进行不同的化学改性，所制得超高比表面积陶瓷材料可吸收水、大气、土壤里面的油污、重金属离子、悬浮物等，从而达到油污、重金属离子、悬浮物与水、大气、土壤分离的目的，最终达到有效治理环境污染。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号CN 104016657 A1/1页1.一种超高比表面积陶瓷材料，其特征在于，由包括以下重量份数的原料经球磨、混合、成型和烧结而成：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5，石墨粉10-17。
2.根据权利要求1所述的超高比表面积陶瓷材料，其特征在于优先选用各组分重量份数为：钾长石14，高岭土48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
3.根据权利要求1所述的超高比表面积陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）主体混合料的称量配比：首先将钾长石、高岭土、石英粉、方解石和滑石粉按比例混合，其中各组分含量为：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5；2）主体混合料的球磨混合：向步骤1）所称量配得的料中加水、分散剂、球磨介质，它们配比为料∶水∶球∶分散剂=1∶0.8∶2∶0.003，一起放入球磨罐里面进行球磨18小时；3）主体混合料的干燥：把球磨完成的浆料过300目筛网，倒入不锈钢盘内，然后一起放入烘箱进行烘干；4）陶瓷混合料的制备：将步骤3）制得的主体混合料粉碎成粉状，过100目筛网，再加石墨粉，配比为：主体混合料85%、石墨粉15%，然后一起混合；5）陶瓷材料坯体成型：将步骤4）制得的粉料通过滚球机进行成型，成型为直径大小可控的球体；6）陶瓷坯体的干燥：将步骤5）制得的原料放入烘箱干燥，干燥温度为120℃，干燥水分低于0.8%；7）陶瓷坯体烧成：将步骤6）干燥后的原料投入气氛电炉中进行烧成，烧成前期用氩保护气氛，烧成后期使用氧化气氛。
4.根据权利要求3所述的高比面积陶瓷材料的制备方法，其特征在于各组分重量份数为：钾长石14，高岭土48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
权 利 要 求 书CN 104016657 A超高比表面积陶瓷材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种超高比表面积陶瓷材料及其制备方法。
[0002]背景技术[0003] 目前重金属污染对人类生存带来极大的危害，它主要包括环境污染和人体伤害，各地重金属污染事件也层出不穷，人民生命财产造成极大损失。
随着全球工业化的推进，重金属污染问题正在成为全人类生存发展的所必须面对的严峻问题。
在我国，工业污染已经致使我国1/5的耕地、80.1%的江河湖库底质遭受重金属污染，水体和土壤重金属严重危害人类健康的群体事件频发。
2011年国务院批复了第一个“十二五”专项规划《重金属污染综合防治“十二五”规划》，在“十二五”期间，中央财政将以千亿元为单位增加对重金属污染防治的投资。
环境保护部协调有关部门设立了重金属污染防治专项资金，2012年该专项资金共有1600亿元，重点支持铅、汞、镉、铬、砷等重金属污染企业综合整治、污染防治新技术示范和推广等项目。
治理重金属污染首先需要从控制工业废水的排放入手，进而开展对被污染水体、烟尘、土壤、固体废弃物等的综合治理。
目前一般采用化学沉淀法、电解法、吸附法、离子交换法、膜分离法等去除工业废水中的重金属离子，但处理效果不理想、处理费用高，全球的重金属污染问题正在进一步恶化尽管重金属污染对人类染危害性如此严重，但是对于其有效治理人类一直无能为力。
为此人们一直在寻找一种可行材料和方法来治理重金属污染。
目前关于重金属吸收的陶瓷材料且具有高比面积的专利和论文尚未出现。
[0004]发明内容[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种超高比表面积陶瓷材料及其制备方法。
[0006] 本发明的超高比表面积陶瓷材料，由包括以下重量份数的原料经球磨、混合、成型和烧结而成：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5，石墨粉10-17。
[0007] 本发明的超高比表面积陶瓷材料，优先选用各组分重量份数为：钾长石14，高岭土48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0008] 本发明的超高比表面积陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：1）主体混合料的称量配比：首先将钾长石、高岭土、石英粉、方解石和滑石粉按比例混合，其中各组分含量为：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5。
[0009] 2）主体混合料的球磨混合：向步骤1）所称量配得的料中加水、分散剂、球磨介质，它们配比为料∶水∶球∶分散剂=1∶0.8∶2∶0.003，一起放入球磨罐里面进行球磨18小时；3）主体混合料的干燥：把球磨完成的浆料过300目筛网，倒入不锈钢盘内，然后一起放入烘箱进行烘干；4）陶瓷混合料的制备：将步骤3）制得的主体混合料粉碎成粉状，过100目筛网，再加石墨粉，配比为：主体混合料85%、石墨粉15%，然后一起混合。
[0010] 5）陶瓷材料坯体成型：将步骤4）制得的粉料通过滚球机进行成型，成型为直径大小可控的球体。
[0011] 6）陶瓷坯体的干燥：将步骤5）制得的原料放入烘箱干燥，干燥温度为120℃，干燥水分低于0.8%；7）陶瓷坯体烧成：将步骤6）干燥后的原料投入气氛电炉中进行烧成，烧成前期用氩保护气氛，烧成后期使用氧化气氛。
[0012] 本发明的超高比表面积陶瓷材料的制备方法，各组分重量份数为：钾长石14，高岭土48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0013] 与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的超高比表面积陶瓷材料具有多孔性、高比面积、机械强度高、化学稳定性好等特点，在其表面进行化学改性，制备方法简单，生产成本低，所制得超高比表面积陶瓷材料可吸收油污、重金属、悬浮物，从而达到油污、重金属、悬浮物与水分离的目的，最终达到有效治理水污染。
附图说明[0014] 图1是本发明实施例所述的一种超高比表面积陶瓷材料的制备方法中陶瓷坯体烧成步骤的烧成制度曲线。
具体实施方式[0015] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0016] 一种超高比表面积陶瓷材料，由包括以下重量份数的原料经球磨、混合、成型和烧结而成：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5，石墨粉10-17。
[0017] 本发明的超高比表面积陶瓷材料，各组分重量份数为：钾长石14，高岭土48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0018] 本发明的超高比表面积陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：1）主体混合料的称量配比：首先将钾长石、高岭土、石英粉、方解石和滑石粉按比例混合，其中各组分含量为：钾长石10-18，高岭土30-50，石英粉10-20，方解石3-6，滑石粉2-5。
[0019] 2）主体混合料的球磨混合：向步骤1）所称量配得的料中加水、分散剂、球磨介质，它们配比为料∶水∶球∶分散剂=1∶0.8∶2∶0.003，一起放入球磨罐里面进行球磨18小时；3）主体混合料的干燥：把球磨完成的浆料过300目筛网，倒入不锈钢盘内，然后一起放入烘箱进行烘干；4）陶瓷混合料的制备：将步骤3）制得的主体混合料粉碎成粉状，过100目筛网，再加石墨粉，配比为：主体混合料85%、石墨粉15%，然后一起混合。
[0020] 5）陶瓷材料坯体成型：将步骤4）制得的粉料通过滚球机进行成型，成型为直径大小可控的球体。
[0021] 6）陶瓷坯体的干燥：将步骤5）制得的原料放入烘箱干燥，干燥温度为120℃，干燥水分低于0.8%；7）陶瓷坯体烧成：将步骤6）干燥后的原料投入气氛电炉中进行烧成，烧成前期用氩保护气氛，烧成后期使用氧化气氛，烧成制度曲线如图1所示。
[0022] 本发明的超高比表面积陶瓷材料的制备方法，各组分重量份数为：钾长石14，高岭土48，石英粉14，方解石5，滑石粉4，石墨粉15。
[0023] 本发明的超高比表面积陶瓷材料具有多孔性、超高比表面积、机械强度高、化学稳定性高等特点（详见表1：超高比表面积陶瓷材料的测试结果），在其表面进行不同的化学改性，所制得超高比表面积陶瓷材料可吸收水、大气、土壤里面的油污、重金属离子、悬浮物等，从而达到油污、重金属离子、悬浮物与水、大气、土壤分离的目的，最终达到有效治理环境污染。
[0024] 表1 高比表面积陶瓷材料的测试结果吸水率气孔率体积密度机械强度化学稳定性平均孔径比表面积65.67%68.82% 1.162g/cm3在10KN恒压500s破碎率：6%在强酸或者强碱环境溢出量1.82%孔径分布服从正态分布平均孔径16nm≥650m2/g以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
图1。