TiO2纳米管阵列的制备及应用研究进展

鉴于TiO2纳米管优异的光电、催化、气敏等性能已经引起广泛关注,在太阳能电池、光催化、环境净化、气体敏感器等领域有潜在的应用价值.综述了恒压阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的研究进展;系统归纳了纳米管阵列在制备、改性、应用方面的研究进展,并对TiO2纳米管阵列的应用研究提出了新的展望.     

TiO2纳米管阵列的制备及应用研究进展

鉴于TiO2纳米管优异的光电、催化、气敏等性能已经引起广泛关注,在太阳能电池、光催化、环境净化、气体敏感器等领域有潜在的应用价值。综述了恒压阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的研究进展;系统归纳了纳米管阵列在制备、改性、应用方面的研究进展,并对TiO2纳米管阵列的应用研究提出了新的展望。     

TiO2纳米管制备修饰及应用研究进展

TiO2纳米管具有巨大的比表面积以及稳定的化学性质等优异特性,在众多领域都有广泛的应用。本文综述了TiO2纳米管的制备方法,比较了溶胶一凝胶法、水热法、模板法以及阳极氧化法的优劣;同时,综述了TiO2纳米管表面修饰及改性的方法,以及TiO2纳米管在光催化、太阳能电池、生物医学和传感器等领域的应用研究现状。     

氧化铝模板法制备掺杂稀土镧的TiO_2纳米管及其表征

以多孔有序阳极氧化铝(AAO)为模板,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土镧的TiO2纳米管;用透射电镜、场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对AAO模板和纳米管进行了表征,在此基础上分析了纳米管的形成机理.结果表明:模板法制备得到的掺杂稀土镧的TiO2纳米管管径均匀,尺寸在80～120 nm之间.     

TiO2纳米管的制备及其在化学需氧量测定中的应用研究

在纯钛表面采用电化学阳极氧化法制备有序的高密度TiO2纳米管阵列，对TiO2纳米管进行X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征，结果表明氧化钛纳米管膜层的相结构与热处理有关，经500℃热处理后具有光催化活性的锐钛矿型。将其用于化学需氧量（COD）的测定，以葡萄糖为响应底物，考察了TiO2纳米管光电催化传感器的光电催化行为，结果发现该传感器的光生电流值与20～800mg／L范围的COD值有良好的线性响应，检测限为10mg／L，相关系数为0．9977。利用该传感器测定废水样品的COD值，结果与传统的K2Cr207法相吻合。用TiO2纳米管制备的传感器具有测试速度快，不需有毒、昂贵试剂等优点，具有广阔的应用前景。     

乙二醇电解液阳极氧化法制备TiO_2纳米管

以NH4F/乙二醇为电解液对钛箔进行阳极氧化制备TiO2纳米管;采用XRD和SEM研究了退火前后TiO2纳米管的物相结构和形貌。结果表明:制备的TiO2纳米管主要为无定形态TiO2相,经450℃退火3 h后,大部分转变为锐钛矿相和少量的金红石相,晶粒生长良好;TiO2纳米管的外径为200 nm,壁厚为30 nm,管壁光滑,经退火后形状几乎没有变化;TiO2纳米管的生成经历了致密氧化层的形成、多孔层的形成以及纳米管的形成与稳定生长三个阶段,是场致氧化、场致溶解和化学溶解三个反应共同作用并逐步达到动态平衡的结果。     

阳极氧化法制备TiO2纳米管及在直射式DSSC中的应用研究

采用磁控溅射技术在透明导电玻璃(FTO)的表面沉积一层钛薄膜,应用电化学阳极氧化法,在钛基体表面原位构建出致密、高长径比的二氧化钛纳米管阵列,将制得的TiO2纳米管作为光阳极制备直射式染料敏化太阳能电池(DSSC),并测试电池性能.结果表明:在阳极氧化电压为25V,NH4F电解液浓度为0.5ωt％条件下,可制备出结构规整有序的TiO2纳米管阵列,从而制得直射式染料敏化太阳能电池,在AM1.5,光强100mW/cm2的模拟太阳光光照条件下测试,开路电压Voc=0.82 V,短路电流Isc=8.19 mA·cm-2,填充因子FF=0.61,光电转换效率η=4.03％,比相同条件下钛片背光式DSSC提高了29.1％.     

阳极氧化法制备高度有序TiO_2纳米管阵列材料的研究进展

综述了阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列(TNTs)的研究进展。主要介绍了TNTs由恒电压合成到变电压阳极氧化制备的发展历程,还介绍了电压、电流、电解液组成等因素对TNTs形貌的影响,并比较了不同电解液中TNTs的形成机理。     

阳极氧化工艺及改性对TiO2纳米管阵列薄膜疏水性的影响

采用阳极氧化法在钛片表面制备TiO 2纳米管阵列薄膜,研究了不同氧化电压(15～25 V)和时间(0.5～2 h)下薄膜的微观结构;采用硬脂酸对其进行改性,分析了薄膜改性前后的润湿性能.结果表明:TiO 2纳米管平均管径和管间距随氧化电压增大而增大,随氧化时间的变化不明显,而表面结构均匀性则受氧化时间影响,氧化2 h的结构均匀性较好;改性前薄膜表面呈亲水性,改性后呈疏水性,且改性前越亲水则改性后越疏水;氧化时间对改性薄膜水接触角的影响较大,不同电压下阳极氧化2 h制备得到薄膜改性后均呈超疏水性,20 V/2 h下制备得到薄膜改性后的平均水接触角最大,可达159.7°.     

基于Ag/TiO_2纳米管阵列的SO_2气体传感器研究

为了快速准确检测电厂中的SO_2气体浓度,采用电化学阳极氧化法制备了不同含量Ag纳米粒子的TiO_2纳米管阵列(Ag/TNTA),涂敷于带有金电极的氧化铝陶瓷管表面形成敏感薄膜,设计了一种薄膜型管式SO_2传感器。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了Ag/TNTA纳米管阵列的相组成和微观形貌,分析了Ag/TNTA纳米管阵列对SO_2敏感机理。在气体传感器静态测试系统上,测试了SO_2传感器灵敏度、动态响应、湿度、温度、抗干扰和长期稳定等特性。结果表明,以Ag/TNTA为敏感薄膜的SO_2传感器灵敏度为96.8%,动态响应时间为2.2~6.4 s,恢复时间为2.4~6.6 s。在某电厂中连续使用3个月后,响应衰减了4.3%。表明该SO_2传感器可实现电厂中SO_2气体在线检测。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。