Bi2S3/CdS/TiO2纳米复合材料的制备及对304不锈钢的光生阴极保护性能研究

通过超声辅助连续离子层吸附和反应法在TiO₂纳米管上负载CdS和Bi₂S₃,通过SEM、XRD、XPS等手段对材料的形貌、结构、元素组成和价态进行表征,在模拟太阳光下,系统研究TiO₂纳米复合材料的电化学性能。结果表明,负载CdS和Bi₂S₃的TiO₂纳米复合材料的光吸收范围扩展到可见光区,载流子的复合率也大大降低,光电流密度提升至850μA·cm^-2,是改性前的3.4倍;将其与304不锈钢耦合后,电位降至-0.99 V,比改性前的耦合电位低约70 mV,可以进一步提升对304不锈钢的光生阴极保护效果。     

Improvement of stability and solid-state battery performances of annealed 70Li2S–30P2S5 electrolytes by additives

The replacement of liquid electrolyte with solid electrolyte can significantly improve the safety and power/energy density of lithium batteries.70Li₂S–30P₂S₅ is one of the most promising solid electrolytes with high conductivity for solid–state batteries.In this work,the ionic conductivity and stability toward moisture and lithium metal of 70Li₂S–30P₂S₅ were enhanced by introducing the different amounts of Li₂O additives.65Li₂S–30P₂S₅–1%Li₂O delivered the highest conductivity,while 65Li₂S–30P₂S₅–5%Li₂O showed the best moisture stability and improved lithium compatibility.Solid-state batteries using 65Li₂S–30P₂S₅–5%Li₂O electrolyte and high-voltage LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂ cathode exhibited low initial discharge capacity(100 mAh·g^-1)and Coulombic efficiency(69%).Li₃InCl₆ electrolytes were introduced both in the cathode mixture to replace sulfide electrolyte and in the interface layer to improve the cathode compatibility for the solid-state batteries,showing enhanced discharge capacity(175 mAh·g^-1)and improved initial Coulombic efficiency(86%).Moreover,it also exhibited good performance at-20℃.     

CNTs对TC4与C/C复合材料钎焊接头组织及力学性能的影响

试验采用加入了碳纳米管(carbon nanotubes，CNTs)的AgCu4.5Ti + xCNTs (x为质量分数，%)复合钎料(简称AgCuTi_C复合钎料)，实现了TC4钛合金与C/C复合材料的真空钎焊连接. 通过SEM，EDS等分析手段确定了在CNTs含量为0.2%、钎焊温度为880 ℃、保温时间为20 min时接头的典型界面组织为TC4/扩散层/Ti₂Cu/TiCu/Ti₃Cu₄/TiCu₄/TiC + TiCu₂ + Ag(s.s) + Cu(s.s)/Ti₃Cu₄/TiCu₄/TiC/C/C复合材料；研究了CNTs含量对接头组织与性能的影响. 结果表明，随着CNTs含量的增加，钎缝宽度变化呈下降趋势，界面组织细化，界面中的Ti₃Cu₄与TiCu₄脆性化合物的含量降低、TiC与TiCu₂化合物的含量增加；接头的抗剪强度呈先上升后下降的趋势变化；当CNTs含量为0.4%时抗剪强度最高，达到44 MPa；CNTs的加入可使界面组织得到细化，有利于缓解钎缝中心区域与两侧母材之间存在的由于热膨胀系数不匹配而形成的较大残余应力，有效地提高了接头的抗剪强度.     

镍铁基高温合金熔敷Co3FeNb2金属间化合物熔合区组织结构分析

采用氩弧熔焊的方法在镍铁基高温合金K4169表面熔敷高温金属间化合物Co₃FeNb₂.利用电镜扫描(SEM)和能谱分析(EDS)及X射线分析研究熔合区的微观组织特征及成分分布.结果表明,在K4169与高温金属间化合物之间形成了约85 μm厚度的熔合区,熔合区无气孔、裂纹等缺陷,形成良好的冶金结合.根据能谱分析和X射线分析发现熔合区的组织大部分为γ',γ和Co₃FeNb₂相,少量熔敷金属Co和Nb元素的扩散使得基材在熔合区局部得到强化.同时在熔合区形成了基材γ和γ'相与Co₃FeNb₂和NbNi₉等Nb元素的化合物形成的机械混合物,结合牢固.     

Co90Zr7Ta3三元合金微观组织及磁性能的研究

通过金相组织观察、XRD分析和透磁率检测,研究了Co₉₀Zr₇Ta₃三元合金微观组织,并通过分析材料组织与透磁率(pass through flux,PTF)变化,得到热机械处理对透磁率的影响。结果表明:真空熔炼制备的Co₉₀Zr₇Ta₃三元合金有大量枝晶组织,主要包含Co基体和枝晶结构的(Co,Ta)₁₁Zr₂。采用轧制及热处理后,合金内部枝晶结构破碎,发生球化。合金中Co基体中的fcc相转变为hcp相,hcp相中(0001)含量的增加提高了靶材透磁率。     

S vacant CuIn5S8 confined in a few-layer MoSe2 with interlayerexpanded hollow heterostructures boost photocatalytic CO2 reduction

The conversion of CO₂into CO,CH₄and other hydrocarbons through solar energy can alleviate the energy shortage problem.We design a novel photocatalyst with S defects CuIn₅S₈@MoSe₂hollow structure.The interlayerexpanded MoSe₂can increase the adsorption of intermediates.The unique hollow structure can improve the light utilization efficiency and the electron–holes separation.CuIn₅S₈with S vacancies in bimetallic sites has high selectivity and photocatalytic reduction of CO₂activity.Therefore,S vacant CuIn₅S₈confined in a few-layers MoSe₂with interlayer-expanded hollow heterostructures exhibit super performance for photocatalytic CO₂reduction.After 8-h light reaction,the outputs of CO and CH₄for the 15.3 wt%CuIn₅S₈@MoSe₂sample containing S vacancies(Vs)are 30.4 and 14.7 lmol·g^-1,respectively.The mechanism is also investigated in detail through in situ Fourier transform infrared spectroscopy technology.     

氧化锡包裹碳管复合材料的制备及其锂电性能

以分散于十二烷基苯磺酸钠(SDBS)水溶液中的碳纳米管(CNTs)为基体,四氯化锡(SnCl_4)为锡源,硼氢化钠(Na BH4)为还原剂,采用逐层吸附原位沉积工艺制备SnO_2/CNTs复合材料。微观结构显示粒径为2~3 nm的金红石型SnO_2纳米晶均匀包裹在CNTs表面,说明通过在CNTs表面分别吸附BH4-和Sn4+离子,能够有效抑制SnO_2的均相成核-长生,有利于形成同轴结构的SnO_2/CNTs复合材料。该复合材料首次放电容量高达1425.7 m Ah/g,在电流密度为50 m Ah/g时,可逆容量保持在500 m Ah/g,其容量和循环稳定性均优于纯SnO_2。     

水系锌离子电池MnO2正极的3D打印(英文)

为了解决Mn O₂正极在水系锌离子电池中循环稳定性差及离子运输缓慢等问题，采用直写成型技术制备高精度定制的3D打印Mn O₂正极。流变测试表明，打印墨水表现出剪切变稀行为，存储模量平台值高达105 Pa。SEM图像显示，100次循环后该定制网-层状结构保持完整。具有良好力学强度的3D结构有利于降低电极内残余应力，同时提供更大的比表面积。所得的3D打印正极在50 m A/g的电流密度下循环110次后，比容量为对照传统2D电极的4倍。采用多种非原位技术系统研究了3D打印电池的可逆Mn²⁺/Mn⁴⁺双氧化还原储能机制。     

机械球磨法制备CNTs/Al复合粉末

研究了机械球磨法制备CNTs/Al复合粉末的工艺过程,发现球磨工艺能形成良好的CNTs/Al复合粉末.研究了不同含量的碳纳米管量复合效果,发现不同含量的碳纳米管经过球磨工艺都能形成良好的CNTs/Al复合粉末.而对球磨时间的研究中发现,球磨需要一定的时间才能够把缠绕的碳纳米管球磨成短杆状,使碳纳米管均匀的分布在铝基体中.球磨工艺为制备CNTs/Al坯料提供了前提条件.     

Cu56Hf27Ti17块体金属玻璃的缺口韧性

通过研究Cu-Hf-Ti三元合金的玻璃形成能力对合金成分的依赖性,优化出Cu₅₆Hf₂₇Ti₁₇和Cu₅₇Hf₂₇Ti₁₆合金,其形成金属玻璃棒材的临界直径为5 mm.采用单边缺口试样测量的Cu₂₆Hf₂₇Ti₁₇金属玻璃的缺口韧性KQ为（92±10）MPa·m^1/2,几乎是Cu₄₉Hf₄₂Al₉金属玻璃(K_Q=（56±9）MPa·m^1/2)的一倍,是目前所知韧性最高的铜基块体金属玻璃.相对于Cu₄₉Hf₄₂Al₉金属玻璃,Cu₅₆Hf₂₇Ti₁₇金属玻璃的高韧性与其高Poisson比（v=0.361）和低剪切模量（G=38.6 GPa）关联.Cu₅₆Hf₂₇Ti₁₇块体金属玻璃的高韧性表现为裂纹尖端形成大塑性区,在裂纹萌生与扩展过程中,形成大尺寸剪切滑移区和脉纹花样区.Cu₅₆Hf₂₇Ti₁₇和Cu₄₉Hf₄₂Al₉块体金属玻璃在缺口韧性上的差异表明,从Cu-Zr/Hf基合金中去除Al元素有利于金属玻璃的韧化.     

Heterostructured Co3O4–SnO2 composites containing oxygen vacancy with high activity and recyclability toward NH3BH3 dehydrogenation

Ammonia borane (NH₃BH₃,AB) has been regarded as a promising chemical hydrogen storage material owing to its high hydrogen density and superior stability.Thus,the development of low-cost and high-efficient heterogeneous catalysts for the dehydrogenation of AB has attracted considerable scholarly attention.In this study,heterostructured Co₃O₄–SnO₂ catalysts containing oxygen vacancy (V_o) with different Co/Sn atomic ratios (designate...     

TA2/ Co13Cr28Cu31Ni28/ Q235脉冲TIG焊接头组织与性能

针对钢与钛之间因物化性能差异大,焊接过程易产生大量金属间化合物而难以实现可靠连接的问题,依据焊缝金属固溶高熵化思路,选用Co₁₃Cr₂₈Cu₃₁Ni₂₈高熵合金作为中间过渡层对TA2钛和Q235钢进行脉冲钨极氩弧焊,并对Co₁₃Cr₂₈Cu₃₁Ni₂₈高熵合金及接头的组织和性能进行分析研究. 结果表明,Co₁₃Cr₂₈Cu₃₁Ni₂₈主要是双相面心立方结构,分别为富Cu的晶间和晶内面心立方结构,强度和塑性良好;焊接接头两部分焊缝均成形良好,无气孔、裂纹等缺陷,焊缝组织均为简单的固溶体结构,Q235侧焊缝主要为面心立方结构相,TA2侧焊缝主要由简单的体心立方结构和面心立方结构相构成,以体心立方结构相为主;焊接接头抗拉强度为224 MPa,在TA2侧靠近高熵合金的熔合线处断裂,主要由于生成了脆性的Cr₃O₈,断口有较多韧窝和一部分解理面,为混合断裂,表现出一定的韧性断裂特征.     

CH4-O2/H2O(g)白云石煅烧与CO2富集系统研究

白云石煅烧是皮江法炼镁的第一步，存在CO₂排放严重、能耗高等问题。为减少白云石煅烧工艺CO₂排放，创建了基于CH₄-O₂/H₂O(g)燃烧技术的白云石煅烧及其CO₂富集系统，可富集白云石分解和燃料燃烧产生的全部CO₂,实现CO₂净零排放。通过Aspen plus建立系统换热网络，探究了系统热效率和火用效率随运行参数的变化，并分别以热效率最大和火用效率最大为目标对系统进行了优化。以单炉产能为150 t/d的白云石煅烧体系为例，该工艺CH₄燃烧量为5.184 mol/(kg-CaMg(CO₃)₂),具有每年约460万吨的CO₂资源化回收潜力。热力学优化结果表明：当H₂O(g)掺入量为9.02 mol/(kg-CaMg(CO₃)₂)、CH₄燃烧温...     

SO42-对烟气洗涤废水镧盐除氟的影响(英文)

以La(NO₃)₃·6H₂O为沉淀剂从模拟烟气洗涤废水脱除氟离子。采用氟离子选择性电极、SEM、EDS和XRD研究SO₄^2-浓度和添加顺序对残留氟浓度和沉淀性质(质量、形貌、物相和成分)的影响规律。结果表明，在含SO₄^2-模拟烟气洗涤废水中生成的沉淀主要为不规则块状的LaF₃晶体。然而，沉淀中同时存在无定形态颗粒，推断其为La[SO₄]F。与LaF₃相比，La[SO₄]F中F/La化学计量系数更小，La原子利用效率更低。因此，随着模拟烟气洗涤废水SO₄^2-浓度增加，残留氟浓度上升。采用镧盐-SO₄^2-的添加顺序可以抑制无定形La[SO₄]F的生成，有利于降低残留氟浓度。当La/F摩尔比为1:3.0，依次添加La(NO₃...     

N-doped C-coated MoO2/ZnIn2S4 heterojunction for efficient photocatalytic hydrogen production

Designing a heterojunction photocatalyst to improve the separation efficiency of photogenerated electrons and holes is of great significance to improve the hydrogen production efficiency.In this work,we report a rational design to grow ZnIn₂S₄ on Mo-MOF-derived N-doped C-coated MoO₂(MOZIS),and it has excellent photocatalytic hydrogen production with triethanolamine(TEOA) as sacrificial agent.N-doped C improves the electron transport efficiency between MoO₂     

优化水热合成提高ZnMn2O4阳极的储锂性能(英文)

为探讨制备条件对过渡金属氧化物负极材料电化学性能的影响，以硝酸锌和硝酸锰为原料，采用水热法合成了过渡金属氧化物ZnMn₂O₄负极材料。通过设计4因素3水平的正交试验，系统研究反应温度、反应时间、致密度、pH值等工艺参数对合成条件的影响。X射线衍射和扫描电镜证实ZnMn₂O₄具有微米级块状结构及I41/amd空间群。在优化的制备条件下，Li/ZnMn₂O₄电池的首次放电比容量为933.1 mA·h/g，在0.1C倍率下循环100次后放电比容量仍为249.3 mA·h/g。正交优化后的样品具有良好的循环性能和倍率性能。     

阳极电沉积制备CeO2薄膜

用阳极电沉积技术在304不锈钢基体上制备CeO₂薄膜,用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段探讨不同配体阳离子种类、配体浓度和O₂对镀层表面结构的影响规律。结果表明,CH₃COONH₄配体中的铵离子（NH₄⁺）对CeO₂薄膜晶粒的细化具有重要作用,镀液中高CH₃COONH₄配体浓度及镀液的脱氧作用有利于阳极电沉积CeO₂薄膜的致密化;在镀液组成为0.1 mol/L Ce(NO₃)₃和0.2 mol/LCH₃COONH₄、且镀液脱氧的实验条件下,获得了平整致密的纳米晶CeO₂薄膜,其晶粒粒径范围为5~10 nm。     

新型(Sr0.5Ca0.5)3Ta(Ga0.5Al0.5)3Si2O14高温压电晶体的生长及性能表征

硅酸镓镧系列晶体因具有较高电阻率和优异的压电性能被认为是高温传感器应用的优选材料。本文在国际上首次采用提拉法成功生长了新型(Sr_0.5Ca_0.5)₃Ta(Ga_0.5Al_0.5)₃Si₂O₁₄(SCTGAS)高温压电晶体，并研究了离子取代对晶体生长及电学性能的影响。生长的SCTGAS晶体无色，结晶质量较好，呈现出板面生长形态，在可见光波段具有较高的透过性。在450℃测试温度下，该晶体的电阻率仍高于10⁹Ω·cm。此外，Sr取代能够显著增强晶体的高温压电系数d₁₁,550℃时该值达到5.55 p C/N。因此，SCTGAS晶体在高温压电传感器领域展现出良好的应用潜力。     

pH值对CeO2/SiO2纳米复合磨粒分散性的影响

以胶体SiO₂溶液作硅源，采用均相沉淀工艺制备壳-核结构完整的CeO₂/SiO₂纳米复合磨粒。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜对复合磨粒样品进行物相组成分析和微观形貌观察；通过粒径分布、Zeta电位分析，研究水相分散系中pH值对CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性的影响。结果表明:所制备的CeO₂/SiO₂复合磨粒为壳-核包覆结构完整的纳米微球，粒径约110 nm，内核为无定形SiO₂，壳层为立方萤石型CeO₂；CeO₂/SiO₂复合磨粒的等电位点pH值约为5，其值由SiO₂等电位点向CeO₂等电位点明显偏移。CeO₂/SiO₂复合磨粒在酸性水相介质中分散性差，容易出现严重的团聚现象；而在碱性环境下，CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性良好。      

稀土Ce对非调质钢中硫化物特征及微观组织的影响

通过稀土Ce微合金化手段,采用SEM、EDS和ASPEX等手段对不同Ce含量的非调质钢中的夹杂物形貌、数量和尺寸以及实验用钢的显微组织进行了表征,结合Thermo-Calc热力学软件对含Ce硫化物夹杂的形成过程进行了分析,并通过三维原子探针（3DAP）对晶界和相界面处的元素分布进行表征。结果表明,Ce在1800℃与S结合形成Ce₃S₄夹杂,1480℃转变为Ce₂S₃夹杂,1480℃以下形成Ce₂S₃为内核,Ti₄C₂S₂和Mn S包覆生长的复合夹杂物;添加Ce元素的实验用钢中90%以上的夹杂物的长径比小于2.5;Ce含量为0.019%（质量分数）时,实验用钢的组织最细,平均晶粒尺寸为4.17μm。3DAP的结果证明了Ce在晶界和相界处存在明显偏聚,阻碍了C扩散,抑制晶粒长大,另外,高温区形成的细小弥散含Ce夹杂物提供了形核质点,2者共同作用细化了非调质钢的组织。