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。     

碳纤维增强塑料加固抗滑桩的阻断分析

针对抗滑桩自由段的荷载条件,分析了桩体在土体等效集中荷载、桩侧土体摩擦力和土体自重应力外载作用的内力分布特征,获得到了桩体剪力和弯矩的解析式。依据桩体复合裂纹的分布特征,还得到了拉剪应力条件下桩体结构的KI和KII应力强度因子解析式和裂纹张开位移COD计算式。现场实验和数值分析表明:碳纤维增强塑料(CFRP)对抗滑桩的裂纹扩展、大变形和塑性区分布具有明显的抑制作用,并进一步显示了在滑面位置需同时增强抗滑桩强度的重要性,进而验证了CFRP加固抗滑桩的实用性,拓宽了其应用范围。     

Ni、Zn改性Cu/水泥催化剂及其甲醇高温裂解性能

以碱式碳酸镍、碱式碳酸锌、碱式碳酸铜和水泥为原料制备水泥负载的Cu-Ni，Cu-Zn，Cu-Ni-Zn催化剂，考察了合成催化剂的甲醇裂解反应性能。结果表明：在常压、质量空速为3.39 h-1、温度为380~420 ℃的条件下，Cu-Ni/水泥催化剂作用下的甲醇转化率均在96%以上；Cu-Zn/水泥催化剂作用下的甲醇转化率较低，但对H2和CO选择性较高；Cu-Ni-Zn/水泥催化剂经1 600 h运转，甲醇转化率和产物分布变化不大，甲醇转化率基本维持在81%以上，(H2+CO)摩尔分数大于98%，说明Cu-Ni-Zn/水泥催化剂具有良好的高温稳定性。     

装配式绿色建筑创新设计与研究

第十三届全运会在天津胜利举办,然而运动员宿舍的后续利用等问题一直是人民群众的热议话题。针对这个问题,项目组建法自然,仿照蜂巢设计的六边形建筑组合多变、功能齐全,产生最为融洽的边界结构,同时中空的六角形采光面和通气面比长方形的更为合理,充分结合了周边环境及地势特点。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田典型顶板水害防控技术与应用

为了实现鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田受顶板水害威胁的煤炭资源安全开采,基于侏罗纪煤炭资源赋存条件、顶板含水层特征、顶板水害分布范围与防控难题,对离层水害、薄基岩溃水溃沙、厚层砂岩水害和烧变岩水害4种典型顶板水害的形成机理、判识方法、主控因素和防控技术进行了系统研究。侏罗纪煤田离层水害发生的地质条件为砂泥岩互层,泥岩隔水层厚度是控制离层水害发生的主控因素,研发了离层水体精准定位探放技术,实现了离层水害判别与防控技术的定量化;导水沙裂隙带是薄基岩溃水溃沙的主控因素,构建了基于导水沙裂隙带与基岩厚度对应关系的溃水溃沙危险性评价体系,发明了含水松散沙体高效注浆技术,有效避免了薄基岩溃水溃沙的发生;发现了厚层砂岩含水层在垂向上的非均质特性,揭示了递进渗流充水模式,提出了"适当波及,主动防控"的厚层砂岩水害防控新理念,解放了大量受厚层砂岩水害的煤炭资源;揭示了烧变岩的"边界富水"效应,将烧变岩完整断面分为直接露头区、中部埋藏区和火烧边界区,并构建了烧变岩不同断面注浆材料选择准则,提出了双位双向孔序优选引流注浆帷幕技术,显著减少了烧变岩对工作面的补给水量,同时实现了采煤保水。通过将典型顶板水害防控技术在鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田的推广应用,有效遏制了顶板水害事故的发生。     

囊体材料主要缺陷及其对材料性能影响研究

为了更好地判断囊体材料不同外观缺陷对性能的影响,收集整理了囊体材料不同种类的缺陷,对比测试了不同种类缺陷部位和正常部位囊体材料的拉伸强度和氦气渗透率。分析结果表明:折痕、磨损痕、接头、跳纱、污点、起球、并丝等缺陷对囊体材料拉伸强度影响较小;经斜、纬斜、断纱、褶皱、稀密路等缺陷对囊体材料拉伸强度影响较大;织物缺陷对囊体材料氦气渗透率基本没有影响。