阳极溶解促进位错发射和运动的TEM原位观察

用自制的恒位移加载台在ＴＥＭ中原位观察了３１０不锈钢在水中阳极溶解前后加载裂尖前方位错形貌的变化．在排除室温蠕变影响后发现，阳极溶解能明显促进位错发射、增殖和运动．３１０不锈钢薄膜试样在室温水中能产生应力腐蚀．     

离心铸造法制备Al3Ti/Al原位自生功能梯度复合材料

采用离心铸造法，用TiO2粉末与纯铝熔液原位反应生成Al3Ti颗粒增强相，获得了组织和性能在径向上呈梯度分布的Al3Ti/Al功能梯度复合材料。考察了材料的显微组织和硬度，Al3Ti颗粒和材料硬度在径向上由外向内呈梯度分布。研究分析了离心和转速、TiO2加入量和激冷强度对复合材料组织和硬度的分布梯度的影响。结果表明，这些因素对复合材料组织和性能分布梯度的影响较大。     

ZIF-8薄膜的制备及其去除刚果红染料废水的研究

用六水合硝酸锌、二甲基咪唑、聚乙烯亚胺为原料,通过原位引晶技术以氧化铝膜为基体制备ZIF-8薄膜.研究了ZIF-8薄膜去除刚果红染料废水的性能.利用扫描电镜、傅里叶红外光谱与晶体衍射等表征分析,结果表明,ZIF-8成功生长到氧化铝膜片表面.通过单因素变量法探究初始质量浓度、pH、时间、温度等因素对刚果红染料处理的影响及其反应机制.结果显示,在刚果红染料质量浓度为300 mg/L、pH=7的条件下,ZIF-8薄膜的吸附量为535.83 mg/g;反应平衡时间为240 min,其中准二级动力方程模型和Freundlich等温线模型更适合用来描述ZIF-8薄膜对刚果红的吸附过程;吸附过程是自发放热过程.ZIF-8薄膜作为吸附剂去除刚果红染料具有广阔的应用前景.     

5种植物内生菌的分离及其拮抗月季黑斑病菌的筛选

[目的]获得高效拮抗菌株,防治月季黑斑病.[方法]采用常规方法分离月季、银杏、钩腾、黑老虎、山苍子5种植物内生菌,以月季黑斑病菌作为指示菌,采用平板对峙培养法进行初筛,并对拮抗圈大于5mm的内生菌进行复筛.[结果]5种植物共分离出内生菌69株,其中37株细菌,3株放线菌和29株真菌;初筛出20株菌对月季黑斑病菌有拮抗效果,拮抗圈大于5mm的有8株,其中细菌7株,放线菌1株;复筛表明菌株YJX2与菌株YXF1抑菌效果较好.[结论]研究表明,菌株YJX2与菌株YXF1可作为月季黑斑病生物防治备选菌株.     

分馏塔底油原位脱氮工艺优化

延迟焦化是重质油精炼过程中非常重要的一环,然而由于焦化反应后焦化蜡油中的氮化物含量通常较高,会对后续催化裂化过程造成不利的影响,因此需要对其进行脱氮处理.室内研究了一种原位脱氮工艺技术,以分馏塔底油为研究对象,在分析了其组分组成的基础之上,考察了不同类型脱氮剂、脱氮剂加量、助剂加量、实验温度和实验时间对脱氮效果的影响,最终确定了分馏塔底油原位脱氮工艺的最佳条件.结果表明:脱氮剂TDN-35能够明显降低分馏塔底油中的氮含量,当其加量为3％时,脱氮效率最高;另外,随着助剂加量的增大、实验温度的升高以及实验时间的延长,脱氮效率逐渐升高;分馏塔底油原位脱氮的最佳工艺条件为:脱氮剂类型选择为TDN-35,脱氮剂加量为3％,助剂加量为2％,焦化实验温度为500℃,焦化实验时间为6 h.在此实验条件下,脱氮率可以达到60％以上,起到了良好的脱氮处理效果.     

污染土壤原位修复知识图谱分析

污染土壤原位修复技术对污染土壤扰动小、修复成本低、操作维护简单,已成为修复领域的研究热点.在Web of Science数据库检索到1991年至2020年近30年污染土壤原位修复领域的期刊论文共计2180篇,并对其文献类型、文献语种、来源国家、来源机构、学科、来源期刊、关键词进行统计分析.结果表明:美国在该领域的研究起步最早,文章影响力最高,中国在该领域的起步较晚但发展快,截至2020年是发文量最多的国家(595篇),研究机构中中国科学院发文量最多(130篇).污染土壤原位修复领域涉及多个学科,其中67.7％的文章属于Environmental Sciences学科.发文量最多的期刊是英国的Chemosphere,污染土壤原位修复领域关于污染物研究热点包括柴油、重金属、多环芳烃等,原位修复技术的研究热点包括化学氧化技术、化学氧化药剂筛选、生物修复技术、表面活性剂等.     

超薄金属-有机骨架纳米片前驱体高效电催化OER反应

金属-有机骨架(MOFs)材料作为前驱体制备特定形貌的纳米材料用于水氧化反应(OER)已成为新的研究热点.使用溶剂热法在泡沫镍基底上合成了超薄的镍钴铁金属-有机骨架(NiCoFe-MOF)纳米片,在保留其纳米片形貌的基础上原位电化学转化为金属氢(羟基)氧化物.在1 mol/L KOH电解液中,10 mA/cm2电流密度时,NiCoFe-MOF纳米片的过电势仅为189 mV,Tafel斜率为35 mV/dec.长时间电解实验表明,NiCoFe-MOF纳米片具有较高的稳定性.原位Raman结果表明,其反应的高活性来源于反应过程中的"活性氧"物种中间体.     

稀土元素铈对钢中非金属夹杂物改性和腐蚀影响的第一性原理研究

通过原位腐蚀观察和基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,从微观角度研究了稀土元素铈（Ce）对J5不锈钢中夹杂物的改性和夹杂物诱导腐蚀的机理。采用扫描电子显微镜与能谱分析了稀土元素Ce改性夹杂物的过程中夹杂物成分和类型的变化,观察到的代表夹杂物为CeAlO₃?Ce₂O₂S、Ce₂O₃?Ce₂O₂S、MnS等。根据形成能计算,经稀土元素Ce处理后,生成了稳定的Ce₂O₃、Ce₂O₂S、CeAlO₃夹杂物。通过表面能判断了晶面的稳定性,Fe(100)-2面的表面能经收敛测得为2.4374 J·m?2,该晶面的功函数为4.7352 eV。通过对比夹杂物与钢基体的功函数与计算电势差,分析了不同含Ce夹杂物诱导点蚀的趋势,探讨了不同原子位置、原子数量和不同slab模型对功函数的影响。研究表明,与Fe (100)-2面的电子功函数相比,MnS以及改性后3种夹杂物CeS、Ce₂O₃和Ce₂O₂S电势差大多小于0,CeAlO₃的电势差在0 eV左右。夹杂物不同晶面对功函数影响很大,O、S等非金属原子数量多的晶面功函数平均值较高,添加稀土元素Ce可以有效降低晶面功函数。5种夹杂物和钢基体的平均功函数大小顺序为CeAlO₃>Fe>MnS>CeS>Ce₂O₂S>Ce₂O₃。结合不锈钢中复合夹杂物的实验结果可知,Ce₂O₃诱导点蚀发生的概率最高,CeAlO₃可以有效提高钢的耐腐蚀能。      

20CrMnTi连铸瞬态与平均冷速条件下凝固原位观察

 宽淬透性带和大尺寸TiN析出物严重危害20CrMnTi齿轮钢的产品质量,其控制的关键基础是掌握连铸过程中凝固组织演变行为机理。传统高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-CSLM)原位观察研究通常将糊状区冷却速率设定为固定值,这不能有效反映连铸凝固过程中冷却速率的变化。为此,以国内某钢厂20CrMnTi 160 mm×160 mm小方坯为研究对象,首先通过二维切片凝固传热计算,确定内弧表面下方20、40、60 mm位置处糊状区的热历程、瞬态与平均冷却速率,进而设计HT-CSLM试验升温与降温方案。然后,开展这些位置处糊状区瞬态与平均冷却速率条件下HT-CSLM试验,研究揭示不同冷却条件下20CrMnTi的凝固过程、δ晶粒生长动力学和包晶相变机制。最后,通过电子探针分析(EPMA),考察冷却条件对凝固组织尺寸的影响规律。结果表明,由于凝固潜热的补偿,内弧皮下20、40、60 mm位置处初始凝固阶段冷却速率较小,凝固中后期逐渐增大,且越深入方坯内部越显著。这些位置处的平均冷却速率分别为102.81、44.63和34.93 ℃/min。δ晶粒率先从钢液中析出,其平均生长速率随着冷却速率的提升而增大。在瞬态冷却速率条件下,随着凝固的进行,瞬时生长速率呈增大的趋势,但是在平均冷却速率条件下瞬时生长速率则略微降低。这是因为在瞬态冷却速率条件下,糊状区冷却速率由慢至快,不断补偿了凝固潜热,同时初始形核数量少,生长空间大,溶质过冷度的影响相对较弱。当熔体温度降低至包晶相变临界温度时,δ晶粒快速转变为γ晶粒,即发生块状转变,导致固相率迅速增加,且伴随有部分γ晶粒快速聚合。整体上讲,包晶相变临界温度随着冷却速率的增大而降低,但是也受溶质初始含量的影响。此后,剩余液相向γ相转变,直至完全凝固。晶粒半径随着冷却速率的提升而减小,且在平均冷却速率条件下比瞬态冷却速率条件更小,这取决于初始凝固阶段的形核数量。     

冷却速率对N06625合金凝固过程微观偏析的影响

高温合金铸锭在凝固过程中各部分冷却条件不同,中心部分冷却速率缓慢。为了模拟铸锭内部的缓慢冷却速率,通过超高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-CLSM)、钨灯丝扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)并结合相关计算,研究了N06625合金在不同冷却速率(10、20、30 ℃/min)下的凝固偏析和微观组织演变状况。结果表明,随着冷却速率升高,析出相的数量、尺寸和面积分数降低,且聚集程度降低,形状由大尺寸长条状和大块状转变为小条状和小块状;Laves相呈块状和条状在枝晶间析出,随着冷却速率降低,Laves相的尺寸和数量增大,聚集程度增加。枝晶干芯部Nb和Mo元素的质量分数以及Nb的有效分配系数(k_e[Nb])和Mo的有效分配系数(k_e[Mo])随冷却速率增大而增大,在所研究冷速范围内都表现出很强烈的偏析倾向,k_e[Nb]分别为0.46、0.55和0.62,k_e[Mo]分别为0.73、0.77和0.80,且k_e[Nb]的变化趋势更加明显。采用Clyne-Kurz偏析模型并结合试验中的数据,对Nb和Mo元素偏析程度的具体变化趋势进行定量表征,结果表明在N06625合金凝固过程中,冷却速率越低或固相分数越大,残余液相中Nb和Mo元素的质量分数上升速率越快。