镍掺杂类金刚石电极的制备及在传感器中的应用

采用高功率脉冲磁控溅射技术在纯Ti基体上制备了不同Ni含量的镍-类金刚石(Ni-DLC)复合电极，用于构建无酶葡萄糖传感器。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、拉曼光谱仪及电化学工作站等对Ni-DLC复合电极的表面形貌、微观结构以及电化学性能进行表征。结果表明：(1)随着Ni含量的增多，Ni-DLC薄膜表面粒子突起逐渐增加，且团聚的粒子直径也在不断变大，显著增多了薄膜表面的活性位点。Ni-DLC薄膜中sp²键的含量增多，薄膜的有序度增加且导电性得到改善，薄膜中没有形成明显的Ni-C键，Ni主要以单质形式存在。(2)将Ni-DLC复合电极封装成葡萄糖传感器置于葡萄糖溶液中进行测试，结果发现：Ni-DLC复合电极对于葡萄糖有着很好的催化效果，电极反应主要受扩散控制，氧化峰电流密度与葡萄糖浓度有着很好的线性关系，Ni-DLC复合电极对于葡萄糖的检测灵敏度为796μA·(mmol/L)^-1·cm^-2，检测下限LOD=0.5μmol/L，响应时间5 s，对于尿酸及抗坏血酸有很好的抗干扰性能，该电极在构建无酶葡萄糖传感器方面有着广阔的应...     

TiO2/BDD复合电极在电化学氧化处理药厂废水中的应用

通过水热法在掺硼金刚石（boron-doped diamond,BDD）薄膜电极表面生长出二氧化钛纳米束,制备出具有光电协同催化功能的TiO₂/BDD复合电极。通过电化学工作站表征该电极的电化学性能,并利用该电极对制药废水进行降解实验。研究结果表明:该复合电极具有宽的电化学势窗,酸性、中性和碱性条件下分别达到3 V、4 V和4 V,析氧过电位均达到2 V以上,同时背景电流低,可逆性良好。复合电极对药厂废水的降解具有显著的效果,可以在630 min的时间内,将实验水样的化学需氧量从7339 mg/L降低到19 mg/L,降解率为99.7%。      

钛片上直接生长Ni(OH)2纳米片阵列及其对葡萄糖的电化学检测

通过将钛片在含镍溶液中水热处理,在钛基体上直接生长Ni(OH)2纳米片阵列,并用于电化学检测葡萄糖.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行了表征.研究了Ni(OH)2纳米片/钛片在NaOH溶液中的电化学性能.结果表明,该电极对葡萄糖的氧化具有良好的电催化作用,它对葡萄糖响应的线性范围为4.5×10-5～1.05× 10-3 mol/L,检出限为5μmol/L (S/N=3).     

微观结构与降解温度对掺硼金刚石薄膜电极电氧化降解活性橙X-GN染料废水的影响

目的 探究电极微观结构与降解温度对掺硼金刚石（BDD）薄膜电极电化学降解活性橙X-GN染料废水的影响。方法 通过HFCVD技术,在铌基体上分别沉积6、12、18 h的BDD薄膜,得到6-BDD/Nb、12-BDD/Nb、18-BDD/Nb电极,将三种电极作为阳极,调控降解温度,分别对活性橙X-GN染料废水进行模拟电化学氧化降解实验。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、电化学工作站分析电极性能,用紫外可见光分光光度计测量废水的吸光度。结果 随着沉积时间的延长,BDD薄膜电极表面微观结构改变,晶粒尺寸、表面粗糙度、掺硼量增加,sp3/sp2相比例升高。12-BDD/Nb、18-BDD/Nb电极的有效电极催化活性面积分别是6-BDD/Nb电极的2.6和2.8倍;常温下的降解效率分别提高1.3和1.5倍;能耗分别降低了10.8和22.6 kWh/m3。温度升高,电极的降解速率加快,能耗降低且逐渐趋于一致,最终都低至5.5 kWh/m3。结论 沉积时间增加,可以改变BDD电极微观结构,提高其电化学和氧化降解性能,降解温度升高有利于提升电极的降解速率,并降低能耗。然而升高温度可以有效提升低效电极的降解效率,却对高效电极作用甚微。     

碳纳米管修饰的空心多孔NiO/SnO_2纳米复合材料对丙酮传感性能的优化（英文）

通过静电纺丝法制备中空多孔的Ni O/SnO_2复合纳米纤维,在复合纤维表面装饰碳纳米管,在此基础上制备气敏传感器器件。利用TGA确定了复合材料热分解温度和热处理工艺;利用SEM、XRD、TEM、XPS分别对复合材料的形貌、结构、尺寸、表面成分进行了表征。使用WS-30A气敏元件测试仪对气敏元件响应进行了测试。结果表明,CNTs修饰的Ni O/SnO_2复合纳米材料制备的气敏传感器降低了丙酮检测的最佳工作温度为160℃,提高了检测灵敏度,对50μL/L丙酮的响应达到25.25,对检测丙酮有快速的响应(～8.2 s)以及恢复性能(～10.5 s),同时在30 d的长期稳定性测试中也体现了良好的稳定性。证明了装饰CNTs的Ni O/SnO_2复合材料在检测丙酮方面的潜在价值,同时也进一步讨论了CNTs,中空多孔结构的Ni O/SnO_2提高检测性能的作用机理。     

硼掺杂金刚石电极降解活性橙X-GN偶氮染料废水的研究

目的研究硼掺杂金刚石(BDD)电极电化学氧化降解活性橙X-GN偶氮染料废水。方法采用热丝气相沉积法(HFCVD)制备铌基BDD电极,采用SEM观察BDD薄膜的表面形貌,用Raman检测BDD薄膜的成分,用电化学工作站测试BDD电极的电化学性能。选择活性橙X-GN染料废水作为降解对象,分别研究电流密度(20、50、100、150 m A/cm~2)、电解质浓度(0.025、0.05、0.1 mol/L)和溶液初始pH(3.78、6.74、10.92)等不同工艺参数对降解效率的影响,并采用紫外可见光分光光度计进行测试表征,使用能耗和总有机碳量表征降解效果。结果 BDD电极具有很好的电催化性能,其电势窗口为3.33 V,析氧电位达到2.45 V,远高于大多数有机物的氧化电位,电极表面反应受扩散步骤控制。结合活性橙X-GN染料溶液降解效果,得出100 mg/L活性橙X-GN溶液的最佳降解工艺参数为:电流密度100 m A/cm~2、电解质浓度0.05mol/L、溶液初始pH值3.78。采用最佳工艺参数处理5 h后,色度移除率达到99%,能耗为65.4 k W·h/m~3,TOC去除率达到56.95%。结论 BDD电极可以有效地降解活性橙X-GN染料废水。     

硼掺杂金刚石厚膜电极对高浓度工业废水的降解实验研究

目的 探索BDD厚膜电极处理高浓度有机废水方案的可行性.方法 利用直流电弧等离子体喷射法制备BDD厚膜电极,对其结构和电化学性能进行表征,并利用BDD厚膜作为电解阳极对高浓度模拟废水(葡萄糖溶液)和实际工业过程产生的橡胶助剂废水进行电化学氧化处理.结果 对电极样品的表征表明,其在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学窗口和析氧电位分别为3.02 V和2.07 V.对模拟废水(葡萄糖溶液)和橡胶助剂工业废水的电化学降解实验表明,BDD厚膜电极对废水中的有机物有很好的去除效果.对于初始COD(化学需氧量)值为18940 mg/L的高浓度葡萄糖溶液,在电解8 h后,COD值的去除率为91.02％.对于初始COD值为18380 mg/L的高浓度橡胶助剂废水,在电解10 h后,COD值的去除率为97.42％.结论 直流电弧等离子体喷射法制备的重掺杂BDD厚膜电极有着较宽的电化学窗口和高的析氧电位,能有效地降低有机溶液的COD值.BDD厚膜电极的最佳工作条件为:在高有机物浓度环境下,为提高降解效率,应选择较高的电流密度.对于高COD值葡萄糖溶液和橡胶助剂废水,最优电流密度为200 mA.在低有机物浓度环境下,为降低能耗,应该选择较低的电流密度.对于低COD值葡萄糖溶液,最优电流密度为50 mA.     

后处理工艺对硼掺杂金刚石电极膜/基结合性能的影响

为改善硼掺杂金刚石(boron-doped diamond,简称BDD)涂层电极的膜/基结合性能,利用热丝气相沉积法(HFCVD法)制备了BDD涂层电极,研究了退火时间和退火温度对涂层电极上BDD膜的残余应力和膜/基结合性能的影响.采用XRD残余应力测试仪对BDD膜的残余应力进行了测试,采用压痕法对BDD涂层电极膜/基结合性能进行了检测.结果表明:(1)在测试范围内,随退火温度升高、退火时间延长,后处理效果提高;(2)在退火温度700℃、退火时间3h条件下,涂层电极上BDD膜的残余应力最大可降低45％,BDD涂层电极膜/基结合性能有所提高.     

沉积温度对硬质合金基体表面硼掺杂金刚石涂层性能的影响（英文）

采用热丝化学气相沉积法在硬质合金基体表面沉积一层硼掺杂金刚石(BDD)薄膜,沉积温度为450~850℃。研究沉积温度对硬质合金基体表面硼掺杂金刚石涂层性能的影响。研究结果表明,硼掺杂明显有助于提高金刚石涂层的生长速率。当沉积温度为650℃时,BDD薄膜在硬质合金基体表面的生长速率可达到544 nm/h。这可能是由于反应气体的硼原子降低了薄膜生长的激活能(53.1 k J/mol),从而加快了沉积化学反应速度。此外,拉曼光谱和X射线衍射结果显示,高浓度硼掺杂(750和850℃)会破坏金刚石的晶格结构,从而使薄膜内缺陷增加。综上,硬质合金基体表面BDD薄膜的优选沉积温度范围为600~700℃。     

电化学共沉积制备可见光高催化活性Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜

采用电化学共沉积法制备了Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其进行了形貌和结构特性的分析,在可见光下分别考察了复合薄膜光催化降解罗丹明B和刚果红的性能。结果表明,最佳工艺制备的Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜最外层为大小均匀的Ag_3PO_4球形颗粒,平均粒径为20～30 nm,而在其内层则为Ag_3PO_4和CNTs交错的网状结构。Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜的光催化活性和稳定性均明显优于纯Ag_3PO_4/Ni薄膜,且光催化降解罗丹明B的速率常数是纯Ag_3PO_4/Ni薄膜的2.14倍。这都归因于CNTs的高导电性及其与Ag_3PO_4良好的协同效应,有效地促进了光生电子与空穴的分离。     

Hardness and elastic modulus of amorphous and nanocrystalline SiC and Si films

Hydrogen-free amorphous and nanocrystalline films were prepared by magnetron sputtering of the SiC or Si targets. Mechanical properties (hardness, elastic modulus, intrinsic stress) and film structures were investigated in dependence on the substrate bias and temperature. It was found that both hardness and elastic modulus of all amorphous a-SiC films prepared at different substrate temperatures and biases are always lower than those for bulk α-SiC single crystal while the hardness of partially crystalline SiC films is higher and the elastic modulus lower than those for α-SiC one. In contrast, both hardness and elastic modulus of all amorphous Si films are always lower than those for nanocrystalline Si films which show approximately the same value as the Si single crystal.     

金刚石、CBN有序排列及择优取向工具的研发及应用

有序排列／择优取向超硬材料工具的技术创新，将广泛适用于电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂制品工具中，使用超硬材料颗粒在结合剂中均匀排列并择优定向，以最大潜能的发挥超硬材料各个方面固有的特性。并针对不同的加工对象，有选择性的使用超硬材料各自不同的特性，从而使超硬材料工具将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具并将进入新兴的加工领域，为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。     

干式和准干式电火花加工技术及应用

干式和准干式电火花加工分别采用气体和雾作为放电介质,与液中放电加工相比,具有放电能量和加工间隙小、对环境和操作者无污染、无火灾隐患等优点.介绍了干式及准干式电火花加工技术的发展和应用,包括干式成形铣削、干式线切割加工、气中抛光、超声振动辅助干式加工、雾中铣削和钻孔等.     

ADI和CADI在冶金矿山等行业中的应用及前景

综述了ADI和CADI的耐磨性能及耐磨原理;详细介绍了ADI磨球、衬板和锤头的应用情况,认为ADI件无论在综合力学性能,还是在耐磨性、使用寿命、成本方面都优于高铬铸铁件;同时还介绍了CADI在农业机械领域的应用效果.根据我国钢铁行业的发展趋势,指出ADI和CADI耐磨件市场前景广阔.     

铱及其合金的加工及应用

高熔点、良好的耐腐蚀性和高温抗氧化性使得铱及其合金在高温领域有着不可替代的作用.但铱又是最难加工成型的金属之一,其应用存在很多限制.论文综述了铱及其合金的多种成型加工工艺,包括精炼、熔化、粉末冶金、变形加工和沉积,重点介绍了铱涂层的沉积方法,包括熔盐电沉积、CVD和PVD,并分析了各种方法的优缺点.最后对铱及其合金的应用进行了简要介绍.     

中小型镍制设备与管道的焊接缺陷及对策研究

结合近年来现场试验与施工实践，分析研究了中小型镍材（工业纯镍）设备与管道的特点、性能、焊接缺陷与产生原因，以及防止与消除其缺陷、优化制造施焊质量的工艺措施，并总结了若干条注意事项。     

软起动器及其应用设计和调试

软起动是电机起动一种新概念，跟传统的直接起动、星三角起动，自耦降压起动相比，有很大的优点。本文在介绍软起动的基础上，分析了软起动器在应用没计、现场调试及使用中应注意的问题。     

关于铑铱的富集和分离

铑铱的富集及彼此分离是多年来引人注目的课题,本文介绍近10年来铑铱分离方法及其机理研究结果,并讨论铑铱分离的理论基础和规律性。     

齿轮类零部件的选材及热加工分析

分析了齿轮类零部件材料的正确选择及热加工处理工艺（热处理工艺、焊接工艺）.采用电子束焊接这类零部件,合理匹配齿轮的选材和热处理工艺,可有效防止在制造和运行时产生的失效,从而保证了零部件的制造质量和安全运行,提高了生产效率.     

p73基因与精子的发生及成熟

p73作为p53家族的一员,其结构与功能与p53具有极其相似之处,在抑制肿瘤的发生发展方面已广为熟知。近来研究发现,p73基因调控精子的发生及成熟,影响雄性生殖能力,因此其在男性生殖领域的独特作用备受关注。p73基因有两种具有不同功能的亚型（TAp73 和ΔNp73）,不仅影响生殖细胞与Sertoli细胞间的粘附与迁移,而且影响精子的凋亡。本文将对p73基因的结构及在生殖细胞发生、成熟中的生物学功能进行简要阐述,以期对男性生殖系统疾病的诊断与治疗提供新思路。