石墨烯负载纳米二硫化钴的制备及其在锂离子电池方面的应用研究

采用二次水热法将纳米二硫化钴负载于石墨烯上,并通过结构表征和电化学性能测试,探讨了纳米二硫化钴/石墨烯材料作为锂离子电池负极的性能。电容量测试结果表明：在电流密度为100 mA/g条件下,二硫化钴/石墨烯复合材料的首周充放电容量分别为1 610 mA·h/g和774 mA·h/g,测算出的库伦效率为48.1%;循环性能测试结果表明：经过50次循环测算后的复合材料的放电比容量为302 mA·h/g,容量保持率为33.4%;倍率性能测试结果表明：当电流密度回复到100 mA/g时,复合材料的比容量恢复至550 mA·h/g。实验制备的纳米二硫化钴/石墨烯复合材料在锂电池负极的应用上表现出了优异的循环性能和倍率性能。     

环保型纳米复合高聚物电力电缆的研制

本文主要介绍了环保型纳米复合高聚物电力电缆的结构设计、材料、关键技术,以及产品的制造工艺和性能。     

纳米氧化锌/低密度聚乙烯膜中锌向食品的迁移研究

目的研究纳米氧化锌/低密度聚乙烯膜(low density polyethylene film,LDPE)中锌(Zn)向食品的迁移行为,探究其迁移规律。方法选取2种食品模拟物(3%乙酸及超纯水)及真实食品(食用白醋及瓶装水),在3种不同实验温度下(70、40及20℃),研究锌向食品模拟物的迁移规律。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)表征纳米ZnO/LDPE膜的表面形貌。结果锌向酸性模拟物中的迁移率远远大于水性模拟物中的迁移率,其中锌向酸性模拟物中的最大迁移率分别为22.7%,20.3%及18.6%(ZL-1,ZL-2及ZL-2#),向水性模拟物中的最大迁移率分别为9.9%,5.7%及4.9%(ZL-1,ZL-2及ZL-2#);锌向酸性食品的迁移量(1.59~5.03 mg/g)同样高于向水性食品的迁移量(2.98~24.60μg/g);随着纳米ZnO的初始含量变大迁移率变小;而偶联剂的加入对锌的迁移有一定的抑制作用。随着纳米ZnO浓度的增加,在薄膜中观察到纳米ZnO的不规则形貌。结论纳米ZnO/LDPE膜不适合在高温下包装食物,且其在酸性食品中的安全隐患高于水性食品。     

极端耗水层带精准识别和调堵新技术

油田注水开发后期,部分油层存在极端耗水层带,存在耗水量大,注水驱油效率低,水循环成本高的开发问题,精准认识并有效封堵极端耗水层带,可提高注水利用率。目前国外出现了应用磁性纳米粒子的精细表征新技术及超顺磁性纳米颗粒封堵新技术,抑制极端耗水,实现低成本、高强度、深度堵调。     

纳米Ag和载Ag材料的灭活病菌作用评述

已有的研究工作显示纳米Ag和载Ag材料具有灭活病毒的作用。本文梳理了国内外相关的研究进展,从纳米Ag和载Ag材料的灭活病毒机制,以及生物安全性等几个方面进行评述。对于载Ag钢铁材料的灭活病菌作用,以及Ag对力学性能和耐腐蚀性能的影响也作了归纳。在作者研发的银合金化在不锈钢和铸铁、纳米Ag珐琅层铸铁的应用表明了灭活病菌的效果。     

二维层状Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能研究

采用水热反应制备出β-Ni(OH)2,然后通过水热还原得到Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的相结构、成分及形貌进行表征分析。采用四球摩擦磨损试验机评价制备的Ni/β-Ni(OH)2作为润滑油添加剂的摩擦学性能,基础油为PAO6。摩擦试验后,采用SEM分析典型试验钢球磨斑的表面形貌,利用能谱仪(EDS)研究磨斑表面化学元素的组成,探讨Ni/β-Ni(OH)2纳米复合润滑添加剂的减摩抗磨机制。结果表明:Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料作为润滑添加剂具有极好的减摩抗磨性能,显著优于基础油PAO6和未负载纳米Ni的二维β-Ni(OH)2层状材料;与基础油相比,添加0.1%质量分数Ni/β-Ni(OH)2添加剂的油样的摩擦因数和磨斑直径分别降低了17.6%和41.5%;Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体综合了纳米Ni及层状β-Ni(OH)2两部分结构特性,在摩擦过程中,复合材料中的纳米金属粒子Ni与层状结构材料β-Ni(OH)2能够相互增强起到协同润滑作用。     

氙离子辐照后Hastelloy N合金的纳米硬度及其数值模拟

利用纳米压痕仪的连续刚度测量模式测试了常温氙离子辐照后Hastelloy N合金的纳米硬度。结果表明,辐照样品的纳米硬度均大于未辐照样品的纳米硬度,且辐照剂量在0.5～3.0 dpa这一范围内时,辐照样品的纳米硬度处于饱和状态。在Nix-Gao模型的基础上,分离出未辐照样品和辐照样品的压痕尺寸效应,并通过VLM (volume law of mixture)模型来模拟实验测得的纳米硬度。由于随着压头压入深度的增加,塑性影响区中将同时包含辐照损伤层与基体,在VLM模型中引入"界面参数"(χ)以修正基体的形变量,改进后的模型能够更好地模拟纳米压痕的实验结果。     

新型纳米平板陶瓷膜在纸箱生产废水回用中的工程应用

采用混凝沉淀+水解酸化+MBR+活性炭吸附组合工艺来回用纸箱厂废水。MBR膜采用的是新型纳米平板陶瓷膜。介绍了各处理段的工艺特点、构筑物的设计尺寸、设备选型等,并对新型纳米平板陶瓷膜的清洗进行了介绍。系统运行一年,出水水质稳定,优于≤城市污水再生利用城市杂用水水质≥GB/T 18920-2002表1中的城市绿化排放标准,即BOD5≤20 g/L,浊度≤10 NTU,色度≤30,并分析了本工程的处理成本及所产生的经济效益。