TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化产氢活性研究

采用阳极氧化法在乙二醇电解液中制备了高度有序的TiO2纳米管阵列,分别通过SEM、EDX表征其形貌及元素组成,并探讨了TiO2纳米管的生长过程。结果表明,TiO2纳米管的形成过程是一个由纳米多孔膜结构向独立有序的纳米管阵列转变的过程。同时以TiO2纳米管为光阳极,采用双室光电化学池制氢体系,利用光照TiO2产生的光电压与双室电解液pH差产生的化学偏压的协同效应可达到水的分解电压,充分实现高效率、低能耗制氢的目标。无外加电压及牺牲剂条件下,TiO2纳米管的光电流密度为6.51 m A/cm2,光照1 h产氢量高达108.9μmol/cm2。     

TiO2纳米管/Ti光阳极的氢化处理及其光解水性能

氢化处理TiO2纳米管是一种简单而又有效地提高其光解水制氢效率的方法。通过采用FE-SEM、TEM、XRD及XPS等研究,在大气气氛500 ℃热处理后,接着经300 ℃氢化处理后,获得了由以锐钛矿组成的TiO2 纳米管壁,和在纳米管内壁上高度无序的表面层组成的双相结构的TiO2 纳米管阵列,且在纳米管表面形成了Ti-OH能带。光催化分解水试验表明,在光强为100 mW/cm2的模拟太阳光照射下氢化处理后的TiO2纳米管光阳极的光电流密度可达4.88 mA/cm2,较未氢化处理的样品提高了约4倍     

混合溶剂对氧化铬基气凝胶微结构的影响

采用环氧化物法和无机分散溶胶凝胶法,通过改变甲苯/乙醇混合溶剂比例制备了氧化铬基气凝胶和干凝胶。当甲苯/乙醇体积比由1:3增大至3:1时,环氧化物添加法制备的氧化铬基气凝胶的平均孔径从14nm变为21nm,比表面积从66m2/g升为244m2/g,总孔体积容量由0.2339cm3/g增至1.296cm3/g。无机分散溶胶凝胶法制备的气凝胶(添加聚丙烯酸PolyAcrylicAcid,PAA),比表面积则由276m2/g降至66m2/g,总孔体积容量从0.9601cm3/g降至0.2339cm3/g。结果表明,采用混合溶剂和和添加PAA的方法可能实现对气凝胶微结构的连续调控。     

用光造型法的模型制作技术

1.绪言由於汽车、家电、综合性机床等为代表的结构不断变化,相应的生产方式也发生变化。首先是模型更换的频繁,其次是木模、模型制造技术的提高,从手工操作、转为由数控机床、CAD/CAN系统等为核心的专业化自动加工技术。而木型、模型用户又提出生产周期短、成本低、形态美、精度高等要求。 2.光造型法的原理和特性光造形法是将激光照射在液态的光硬化树脂上使其固化成形。由数控系统控制激光进行适当的扫描而生成任何形状的硬化层。这种由反复操作生成具有复杂形状的堆积层是一种容     

约束式热丝CVD法制备金刚石的研究

为提高热丝CVD法沉积金刚石薄膜的生长速率,以丙酮和氢气作为反应气源,利用自制的半封闭式空间约束装置,将热丝、衬底、反应气体聚集在狭小空间内,研究不同气体流速条件下的金刚石薄膜沉积情况;使用SEM和Raman光谱表征所合成的薄膜。结果表明:采用约束式沉积法可以显著提高沉积速率,本实验在230 cm3/min（标况）气体流速下获得最大沉积速率6.31 μm/h,比未约束时增大了近一倍。随着气体流速增大,沉积速率先增大后减小;气体流速86~115 cm3/min（标况）时,晶粒尺寸为微米级;气体流速115~575 cm3/min（标况）时,晶粒尺寸减小至纳米级。Raman光谱检测显示:约束式沉积所得薄膜总体质量较好,但随气体流速增大而逐渐降低。      

压气机铸造动叶片材质与性能控制

前言我国由美国西屋电气公司(Westighouse Electric Co)引进的30万千瓦发电机组制造技术中规定:轴流式氢循环压气机动叶片由AISI_410不锈钢,采用熔模铸造,需经x-光和萤光探伤;对机械性能、冶金质量控制严格,要求叶片具有高度的运行可靠性。而国内迄今尚     

热镀锌亮点缺陷成因及其预防

分析了3类热镀锌板亮点缺陷的成因及预防措施,得出其主要成因是光整过程中辊面粘附的锌粉/屑压入带钢表面、光整压下量较小、锌锅表面的渣粒或金属间化合物被带入位于气刀下方的带钢表面,通过采取在光整机增设高压水冲洗装置,增大光整压下量,确保适宜的气刀高度、吹气压力及机组速度,严格控制镀液铝含量的措施后,该缺陷质量异议率由6.25%降到了0.02%以下。     

无水溶胶-凝胶法制备TiO_2-有机硅杂化光波导薄膜（英文）

采用无水溶胶-凝胶法合成了新型的TiO2/有机硅杂化材料,得到的低-OH含量的光学薄膜适合应用于光波导、光集成器件和光传感器等领域。以二苯基二羟基硅烷(Diphenylsilanediol,DPSD)、钛酸丁酯(tetrabutoxytitanate,TBT)和γ-甲基丙烯酰氧-基丙基三甲氧基硅烷(γ-methacloxypropyl trimethoxysilane,MAPTMS)为先驱体,制备出折射率可调、高透明度的有机-无机杂化光波导材料,分别在石英玻璃基片和单晶硅片上旋转涂膜得到平面光波导薄膜。用Abbe折射仪测试薄膜的折射率,用紫外-可见光-近红外分光光度计测试了薄膜的光吸收性质,用Fourier红外光谱仪和Raman光谱仪测试了薄膜的红外振动吸收光谱和Raman散射光谱并讨论了材料结构,并用棱镜耦合法测试平面光波导在632.8 nm波长下的光传输损耗。结果表明:控制Ti的加入(摩尔含量7%~22%)可以调节薄膜的折射率(1.49~1.52):平面光波导的光传输损耗约为0.7 dB/cm。此外,通过软刻蚀技术和PDMS软印章在杂化薄膜表面得到了线宽约为700 nm的光栅微结构。     

CdS量子点/CdTe纳米棒光电极制备及其光电性能研究

本文利用化学沉积法和射频溅射法成功实现了CdS量子点/CdTe纳米棒复合光电极的制备。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和电化学工作站分别对获得的光电极进行了结构、形貌和光电性能的表征;结果表明,所获得的光电极由CdS量子点和CdTe一维纳米棒组成,其中CdTe纳米棒沿着(111)择优方向定向生长。在不同CdS量子点厚度的光电极的电化学表征结果中,我们发现了由CdS的压电效应引起的新颖的热释电现象,并在25 cycle CdS QDs的光电极测试中获得了最好的结果,开路电压为0.49 V,短路电流为71.09 μA,其I-t曲线的开光比为6。我们在研究过程中还发现了热释电引起的电流反向现象,这一特性对于未来提高光电器件的性能具有重要的意义。     

具有层级特征的异质型CuO@TiO_2纳米线膜的制备及其光电解水性能（英文）

通过水热反应、化学镀和枝化生长三个步骤,制备了具有层级特征的异质型CuO@TiO_2纳米线膜。研究表明,CuO@TiO_2纳米线膜表现出了众多适合光电解水应用的优异物理特性,如层级表面、拓展的光学吸收范围、快速的界面电荷转移能力等。在可见光照和1.0 V偏压(相对可逆氢电极)条件下,未修饰的TiO_2纳米线膜产生的光电流密度为0.12 m A/cm2。CuO@TiO_2纳米线膜在相同条件下产生的光电流密度为0.56 m A/cm2。而且,计时电流法研究表明CuO@TiO_2纳米线膜具有良好的稳定性。因此,所制备的CuO@TiO_2纳米线膜是潜在的太阳能光电解水阳极材料。     

载银TiO2纳米管阵列的光催化和抗菌性能研究

利用阳极氧化法在钛金属基体表面制备高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜(TNA),将其浸泡在AgNO3溶液中,通过紫外光照射,得到Ag纳米颗粒负载在TNA表面的复合结构(Ag-TNA)。采用SEM、EDS、XRD、XPS、UV-Vis光谱等手段对Ag-TNA复合结构进行分析,研究了Ag-TNA复合纳米结构的光催化性能、光电化学性能及抗菌性能。结果表明,相对于TNA,Ag-TNA复合结构表现出更为优良的光电化学活性,同时又具有优良的广谱抗菌性能。     

Pb_(0.92)La_(0.08)(Zr_(0.65)Ti_(0.35))O_3铁电薄膜光生伏特效应的研究

以醋酸铅、钛酸丁酯、正丁醇锆以及硝酸镧为原料,甲醇和乙醇为溶剂配制Pb_(0.92)La_(0.08)(Zr_(0.65)Ti_(0.35))O_3溶胶,采用溶胶-凝胶法经550℃的快速热处理,在LaNiO_3/Si上制备了Pb_(0.92)La_(0.08)(Zr_(0.65)Ti_(0.35))O_3铁电薄膜。利用X射线衍射仪分析了薄膜组分与结构,标准铁电分析仪测试了薄膜的铁电性能;利用紫外光源对薄膜进行光照实验;通过分析薄膜厚度对其光生伏特效应的影响,进一步探讨分析了铁电薄膜光生伏特效应的产生机理。结果表明,在20 V电压下,薄膜的剩余极化值和矫顽场强分别为17.485μC/cm2和10.78 k V/cm。当紫外光照强度为2.67 m W/cm~2,薄膜厚度为490 nm左右时,薄膜光照后所产生的最大光生电压值为61.5 m V。     

一种四旋翼无人机定位的改进LK光流算法

在无人机迅猛发展的今天,无人机的室内定位仍然是个难题,集中出现精度不高、不稳定、过长的延时等问题。提前布置室内环境提供定位信息方案成本高,且不符合经济效益。针对四旋翼无人机,提出一种改进后的LK光流算法,采用Shi-Tomasi角点检测算法、双线性插值法,提高无人机定位精度和稳定性。并将该算法在载机上实现。研究表明:改进后的LK光流法室内定位精度高,稳定性好;无人机在稳定光照条件下能进行定点飞行;定点精度为半径30 cm的圆形。     

搭接焊缝的视觉传感图像预处理及信息提取

对基于结构光视觉传感的搭接焊缝的图像预处理及信息提取进行了研究.CCD摄像机采集到的焊缝图像,经过低通滤波、阈值变换、拉普拉斯锐化、细化一系列图像预处理后,准确提取了焊缝激光条纹信息,运用搜索法检测焊缝位置.根据搭接焊缝偏中距离和焊缝高度的计算方法提取信息,实现焊缝的自动跟踪.     

高活性TiO_2薄膜电极的制备及其光电化学性能

以Ti(n-OC4H9)4和CH3COOK为原料,采用溶胶-凝胶法在导电玻璃基底上制备K2Ti2O5薄膜,进一步以K2Ti2O5薄膜为前躯体,用离子交换法获得TiO2纳米薄膜电极。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的组成和表面特征;以草酸为有机污染物代表,通过光电化学技术考察薄膜的光电化学活性。结果表明:TiO2纳米薄膜具有锐钛矿晶型,其粒径随着K2Ti2O5薄膜制备温度的降低而减小,约为30～150nm;TiO2纳米薄膜在0.1mol/LNa2SO4溶液中具有典型的光电化学活性以及较高的稳定性,比在含少量草酸的溶液中采用溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜具有更强的光激发和更稳定的光电流响应性能,TiO2薄膜电极的平带电位发生负移,负移值为0.140V(vsSCE),饱和光电流密度为0.32mA/cm2。     

不同碳源浓度下热丝CVD金刚石薄膜的惰性示踪气体发射光谱法研究

采用热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜,运用惰性示踪气体发射光谱法对等离子基团进行分析。实验所采用的惰性示踪气体为氩气。热丝CVD金刚石薄膜的表面形貌和断面形貌通过SEM进行表征,质量通过Raman光谱表征,从而对等离子体诊断结果进行验证。结果表明:保持其他工艺参数不变时,随碳源混合气体流量不断增加,电子温度总体呈下降趋势,但在50~70cm3/min出现反常的先增加后下降,在60cm3/min附近时出现最大值,此时的带电粒子到达基片时具有最大通量和能量,与此同时,CO、C₂、CH等几种含碳基团浓度在60cm3/min处出现最低,气相沉积过程向着金刚石薄膜沉积的方向发展,生长速率达到最大,金刚石薄膜的质量却随碳源混合气体流量的增加而降低。      

扫描式阴极电化学光整加工对车削外圆面边缘毛刺的去除

目的 通过电化学光整加工,在改善车削零件表面粗糙度的同时,有效去除工件边缘两侧方向的微小毛刺,提高零件表面的完整性.方法 在扫描式阴极电化学光整加工能实现表面良好光整加工效果的参数范围内,通过改变阴极局部形状,改变毛刺部位的电场分布,进而改变其材料去除速度,实现毛刺去除.对不同形状阴极条件下,毛刺表面的电流密度分布及毛刺顶端和底部的电流密度差值进行仿真分析,得到使毛刺高度值下降较快的阴极形状.对工件进行扫描式阴极电化学光整加工,获得表面粗糙度Ra与毛刺高度值的变化规律.结果 使用凸圆角阴极时,毛刺顶端和底部的电流密度差值较大,去除效率较高.Ra值在加工时间为16～18 min时出现拐点,加工20 min时,Ra值由2.76μm降低至0.32μm;毛刺高度值在加工时间为10～14 min时出现拐点,加工20 min时,从17.10μm降低至2.64μm,与表面粗糙度Rz值为同一量级.结论 通过改变阴极形状,在电化学光整加工过程中能有效降低车削工件边缘两侧方向的微小毛刺,实现零件使用性能的提高,具有实际应用中的可行性.     

TiO2光生阴极保护纳米薄膜研究进展

光生阴极保护是一种新型的电化学保护方法,近年来成为腐蚀防护领域的研究热点。TiO_2薄膜具有光生电子-空穴对分离能力优异、稳定性良好、价格低廉等优点,在光生阴极保护技术中具有突出优势。首先介绍了TiO_2薄膜光生阴极保护原理,随后介绍了TiO_2薄膜材料的不同制备方法,包括溶胶-凝胶法、阳极氧化法、水热法、热分解法、电泳沉积法和磁控溅射法等。接着针对目前TiO_2薄膜材料存在的问题,阐述了不同掺杂/复合改性方法,主要有掺杂金属和非金属、表面金属沉积、纳米碳材料复合和半导体复合等。同时,总结了不同TiO_2涂层/金属体系(TiO_2/不锈钢体系、TiO_2/铜体系和TiO_2/碳钢体系等)的光生阴极保护研究进展。最后,对TiO_2光生阴极保护技术今后的发展进行了展望,指出拓展TiO_2薄膜的光吸收范围,提高TiO_2光生电子-空穴对的分离效率,获得高结合力、高耐磨性、抗老化的TiO_2涂层,将是未来光生阴极保护领域的重要发展方向。     

ZGF—1型光电自动跟踪系统

一、直接跟缝的光电自动跟踪的技术要点通常的光电传感器的焊缝跟踪系统,采用跟与焊缝平行的辅助线或胶带的光量差动法。而本文则是采用直接跟缝的光量差动法。采用此法时,由于焊缝和工件之间的光对比度小,由光量差引起的光电流差值     

无溶剂有机硅改性环氧涂料的制备及其性能研究

目的 改善无溶剂环氧涂料疏水性能及耐候性能,增强其在海洋环境下的应用前景。方法 利用氨基硅油改性环氧树脂,再将其配制成无溶剂环氧清漆。采用红外光谱表征改性结果,通过铅笔硬度测试、画圈附着力测试、柔韧性测试、耐冲击性测试、接触角测试、热失重测试及交流阻抗测试,分别评价涂层的硬度、附着力、柔韧性、耐冲击性、表面能、耐热性和防腐性能,并通过扫描电镜对涂层断面形貌进行分析。结果 环氧树脂与氨基硅油质量比为8∶2时,所得涂料与未改性无溶剂环氧涂料对比,其水接触角由78?提升至108?,柔韧性由1 mm提升至0.5 mm,耐冲击高度由40 cm提升至50 cm,低频阻抗由108 ??cm2提升至109 ??cm2,热失重为50%时的分解温度由387 ℃提升至428 ℃,涂层出现一定分层现象,其硬度由2H降低至H,涂层的综合性能较为优异。但当氨基硅油过量加入（环氧树脂与氨基硅油质量比为7∶3）时,涂层综合性能出现明显下降。结论 适量氨基硅油的加入不仅可以提升无溶剂环氧涂料抗冲击能力、疏水及耐热性能,而且还能使涂层表面更致密,从而增强其对腐蚀介质的阻隔效果。