调控Al2O3晶型控制MgAl2O4:Mn4+荧光粉中Mn价态研究

Mn⁴⁺激活红光荧光粉是白光半导体发光二极管(wLEDs)领域当前研究热点之一。Mn⁴⁺离子²E→⁴A₂跃迁在铝酸盐中的最短发光波长是在MgAl₂O₄中实现的651 nm发光, 由于其结构中含有形成四面体或八面体配位的两种阳离子格位(Mg²⁺/Al³⁺), 易造成所掺杂锰元素存在多种价态(+2/+4/+3等)。本研究通过改变起始原料中Al₂O₃的晶型(γ/α比例)及退火处理来调控锰离子在MgAl₂O₄晶格中的占据格位, 对其主要存在价态实现调控。采用荧光光谱和紫外-可见-近红外漫反射光谱技术来表征所合成荧光粉中Mn离子的价态及其演变。研究发现, 高α/(α+γ)比铝源促进Mn²⁺形成, 而低α/(α+γ)比铝源促进Mn⁴⁺形成。通过使用高活性纳米γ-Al₂O₃为铝源, 有效抑制了锰离子在MgAl₂O₄中Mg²⁺格位的占据及Mn²⁺离子的形成, 经空气中1550 ℃保温5 h的一次高温热处理即可制备出在可见光区只有Mn⁴⁺红光发光的高纯高亮度MgAl₂O₄:Mn⁴⁺荧光粉。氧化铝晶型影响锰离子掺杂格位和掺杂价态的本质规律是: 氧化铝活性决定实际固溶掺杂反应步骤, 进而影响锰离子掺杂格位和价态。本研究提出的反应步骤调控作为反应气氛、电荷补偿剂、反应温度三种调控方法外的一种新方法, 为Mn⁴⁺激活铝酸盐荧光粉中锰离子掺杂价态调控提供了新思路。     

NaCl盐溶液对珊瑚钙质砂导热系数的影响试验研究

作为海岛工程的常用建筑材料,珊瑚钙质砂在海水环境中的热传导特性变化是一个值得关注的问题.基于热探针法测定模拟海水作用试验条件下珊瑚钙质砂的导热系数变化特征,探讨了盐溶液浓度、盐溶液含量、浸泡养护时间等因素对钙质砂导热系数的影响规律.试验结果表明:(1)珊瑚钙质砂导热系数λ值随着NaCl盐溶液浓度M、浸泡养护时间T的增加分别递减,减少幅度逐渐变缓;(2)NaCl盐溶液含量ω极大地影响着珊瑚钙质砂导热系数λ的变化,λ值随ω值的增加而递增,二者具有较好的指数增长关系;(3)上述规律发生的本质原因在于室温下NaCl盐溶液的导热系数λ小于蒸馏水的导热系数λ值,且前者的λ值随着盐溶液浓度M的增加而递减;(4)考虑NaCl盐溶液作用(海水环境)下珊瑚钙质砂导热系数λ的计算模型具有很好的适用性.     

壳聚糖基固体酸催化果糖合成5-羟甲基糠醛

以壳聚糖为原料,采用一步水热碳化和磺化法合成壳聚糖基固体酸材料(CASA),并将其用于催化无溶剂条件下果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(5-HMF),考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及催化剂循环利用次数对脱水反应的影响,并与甲壳素基固体酸材料(CISA)进行了催化性能比较。采用X射线衍射、扫描电镜、吡啶吸附红外光谱对CASA材料进行了结构和酸性质表征,建立了催化剂结构与性能的关系。结果表明,CASA材料含有大量的表面强Br?nsted酸性位点,因而其催化性能较CISA突出;当m(果糖)∶m(CASA)=6∶1、120℃反应5 h时,5-HMF的收率高达63.2%,且CASA可重复利用4次而无明显失活。     

吹吸式通风送排风罩面积倒挂时排风罩面积对极限流量比的影响

在吹吸式通风实验室搭建了实验平台,排风罩面积小于送风罩。在保证其他条件不变的情况下,改变排风罩面积,通过示踪气体法确定将给定送风完全排走的最小排风量,反推极限流量比。实验结果显示,在上述实验条件下,排风罩面积的改变会对极限流量比产生影响,且送排风罩面积倒挂差距越大,极限流量比越大。     

管式加热炉烟气回流掺氧富氧燃烧技术研究

为实现加热炉节能增效,研究了烟气回流掺氧助燃技术对2#管式加热炉燃烧特性的影响。采用烟气回流掺氧助燃技术,可提高加热炉燃气理论燃烧温度、降低NO排放浓度、减少排烟热损失、提高加热炉热效率。在富氧空气预热温度为155℃、排烟温度为120℃的条件下,烟气回流掺氧助燃技术可使2#管式加热炉热效率提高2.09%～4.09%。当掺氧浓度为24%、排烟体积回流比为32.57%时,燃气理论燃烧温度下NO生成速率为1.26 mg·(m~3·s)~(-1),排烟热损失减少1 583.70 kJ/(1 Nm~3燃气),2#管式加热炉热效率提高3.48%。     

电动助力转向回正控制策略的研究

针对汽车转向时在低速工况下回正不足,高速工况下回正超调的情况,在simulink中建立了电动助力转向系统模型,在采用经典PID调节的基础上加入了模糊控制器对电动助力转向的回正控制策略进行优化。仿真结果表明在低速和高速两种工况下,加入模糊控制器的电动助力转向将回正残余角控制在10度以内。     

三维地质建模在页岩气甜点定量表征中的应用——以扬子地区昭通页岩气示范区为例

基于地震解释、钻井资料、测井数据、先验地质知识,以扬子地区昭通国家级页岩气示范区为研究对象,应用Petrel三维建模软件,建立了涵盖TOC、孔隙度、含气饱和度、含气量、脆性指数等多种属性的三维储层地质模型。采用Petrel自带模块计算游离气资源量,按照体积法运算公式计算吸附气资源量,计算页岩气资源量超过1 000×10~8m~3,与EUR预测较符合。应用中石油甜点评价标准对模型中所有网格进行筛选,实现对研究区甜点层的定量评价,以及甜点体的三维定量刻画,为气藏开发方案提供指导,是地质—工程一体化的重中之重。     

羟基酪醇酶促聚合产物的表征及其抗氧化和热稳定性

利用漆酶对羟基酪醇(hydroxytyrosol,HT)进行酶促氧化聚合,运用紫外-可见分光光度计、傅里叶红外光谱、凝胶色谱和液相色谱-质谱联用对聚合产物进行表征。结果表明,形成的聚合物呈现多分散性(D=2.1),主要生成了三聚体、四聚体、六聚体化合物。同时,以VC和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(dibutyl hydroxy toluene,BHT)为阳性对照,分别通过清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和热重-傅里叶变换红外光谱(thermogravimetry-Fourier transform infrared spectroscopy,TG-FTIR)联用的方法对其进行抗氧化性及热稳定性评价。结果表明,HT聚合物较HT和BHT具有更强的抗氧化性,分别约是其2.28倍和5.7倍,接近于VC(约是其72%)。基于热重微分曲线峰值温度(315.1℃)和残余质量所占百分比(66.09%)结果可知,HT聚合物的热稳定性较VC(228.1℃)、BHT(236.2℃)和HT(314.9℃)更强,且FTIR结果表明,HT聚合物及其他受试化合物均是以羟基断裂开始,脱氢形成醌式结构或脱水碳碳双键。这些数据可为HT的深加工利用提供理论和实践基础。     

桂花精油微胶囊制备工艺优化

通过单因素实验考察了喷雾干燥技术对桂花精油微胶囊包埋率的影响,确定了壁材配比、均质压力、进口风温度和进料速度四个因素的取值范围;在芯材与壁材配比保持1∶6(g:g)不变的条件下,采用Box-Behnken实验设计,优化桂花精油微胶囊的制备工艺。结果表明:壁材阿拉伯胶与麦芽糊精的配比1∶2.5(g:g)、均质压力40 MPa、进口风温225℃、进料速度8 m L/min。在此条件下,桂花精油微胶囊包埋率预测值为98.23%,实际包埋率为97.67%,相对误差小于1%。且桂花精油微胶囊产品具有良好的感官及物化特性,桂花精油含量为12.62%。