氟橡胶热解出气的实验研究

对国产氟橡胶 HG_2-777-74从室温至320℃的出气组分和总压力作了实验测定.为测定烘烤规程提供了依据.给出 HG_2型氟橡胶从室温至320℃范围内在真空中热解出气的温度时间行为.室温至200℃.它主要释放水汽还有 CO_2和 CO 等。接触过丙酮的氟橡胶.则大量释放丙酮其释放量超过水汽.温度超过250℃后,氟橡胶的出气质谱上就出现 M/e19和20峰.它是氟橡胶分解的特征峰 F~+和 FH~+峰.至300℃时.氟橡胶剧烈分解.FH~+峰成为超过 H_2O 峰的主峰了.     

铬锆铜材料的热出气性能研究

采用双通道气路转换法测量了铬锆铜材料的出气率。对经过150℃、保温24 h烘烤的铬锆铜,测得的出气率为2.89×10~(-10)Pa·L·s~(-1)·cm~(-2)(等效氮气),烘烤温度提升至250℃时,铬锆铜的出气率降低约一个数量级。铬锆铜在真空炉中进行400℃、保温24 h除气处理后,仅经过150℃、保温24 h烘烤,出气率即低至1.64×10~(-11)Pa·L·s~(-1)·cm~(-2),进一步提升烘烤温度,出气率变化不大。通过X射线光电子谱分析铬锆铜在不同温度下的表面成分。在250℃时,铬锆铜表面Cu的氧化物已经基本完全分解,在400℃时,铬锆铜体内的Cr析出至表面,降至室温,Cr仍保留在表面。铬锆铜表面氧化层成分的变化是造成其出气率差异的原因。     

氮掺杂多孔碳材料的制备及其吸附性能研究

采用细乳液聚合法制备了聚丙烯腈(PAN)微球,以其作为氮掺杂多孔碳材料(NPC)的前驱体,经ZnCl_2溶液浸渍后,分别在450℃、600℃和700℃这3个不同温度下碳化制得多孔碳材料NPC-H450、NPC-H600和NPCH700。采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和N_2吸附-脱附等方法对样品进行表征。研究了NPC对CO_2和Cu~(2+)的吸附性能。结果表明:所制备的多孔碳材料NPC-H450、NPC-H600和NPC-H700的比表面积大,分别为1114m~2/g、1644m~2/g和931m~2/g;氮含量高,质量分数分别为11.33%、12.12%和13.35%。制备的NPC对CO_2及Cu~(2+)均有良好吸附的性能。在0℃、1atm条件下,NPC-H450对CO_2的吸附量为3.40mmol/g,NPC-H700在常温下对Cu~(2+)24h的吸附量可达62.88mg/g。     

载体Al/Si比对Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢合成甲醇的影响

用直接合成法制备了不同铝硅物质的量比Al-SBA-15(β)(β=n(Al)/n(Si)=0,0.02,0.03,0.05)介孔分子筛,并采用浸渍法制备了金属负载量m=35%的CZZ/Al-SBA-15(β)负载型介孔催化剂,考察了Al/Si比对负载催化剂结构和性能的影响。采用N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、CO_2吸附(CO_2-TPD)、NH3吸附(NH3-TPD)和透射电子显微镜(TEM)等手段对样品进行了表征,在固定床反应器上评价了其CO_2加氢合成甲醇的催化性能。实验结果表明,CZZ/Al-SBA-15(β)具有介孔结构,Al的引入不但增加了载体表面酸性位点,同时还提高了催化剂表面铜分散度(DCu%)和铜比表面积(SCu)以及促进了Cu~+-O-Zn活性位的形成,从而大大提高了催化剂的活性。其中CZZ/Al-SBA-15(0.03)催化剂的甲醇选择性达到26%,与不掺铝的CZZ/Al-SBA-15(0)催化剂相比,甲醇选择性提高了11%,但随着掺Al量的继续增加,酸性太强,CO_2吸附能力下降,活性反而降低。     

浙江大学一九八二年攻读材料科学硕士学位研究生入学试题(上) 物理化学

物理化学一、将25℃,1个大气压下的1升氧气(理想气体)绝热压缩到5大气压,耗费功为120卡。求:终态的T和S,以及此过程的△H和△G。已知:25℃,1个大气压下1摩尔氧气的熵 S=49.03卡·K~(-1)·摩尔~(-1); CP=7.0卡·度~(-1)·摩尔~(-1) 二、合成氨反应 1/2 N_2(气) 3/2 H_2(气)(?)NH_3(气) 在450℃时的平衡常数Kp=0.006655大气压~(-1) 氨的生成热△H°_(1,203)=-11.04千卡·摩尔~(-1) 各物质的恒压热容如下: NH_2——CP=6.189 7.787×10~(-3)T卡·度~(-1)·摩尔~(-1) N_2——Cp=6.449 1.413×10~(-3)T卡·度~(-1)·摩尔~(-1) H_2——Cp=6.947-0.200×10~(-3)T     

硅橡胶—聚砜非对称中空纤维复合膜气体渗透行为的研究

首先采用聚矾/二甲基乙酰胺/水体系,按照Loeb-Sourirajan 工艺制备了两种聚砜非对称中空纤维膜;后经硅橡胶表面涂层制成了硅橡胶—聚砜非对称中空纤维复合膜。实验测定了它们对H_2、CO_2、O_2和N_2等气体的渗透率在不同温度(10℃～40℃)下随渗透压力(2kg/cm~2～12kg/cm~2)的变化。通过计算得到各种气体通过两种复合膜的表观活化能。结果指出,非对称复合膜对气体的渗透分离性能,除表面涂层和致密层外,支撑层的结构和厚度也影响气体的渗透行为,尤其对快气的渗透性能影响更大,使气体通过不同结构的非对称复合膜时,表观活化能有很大差别。操作温度也会直接影响气体通过复合膜的渗透分离性能。     

使用软X射线出现电势谱仪研究不锈钢真空出气特性

木文介绍用国产JWC-1型无油超高真空机组、SJX-1四极分析器和自制软x射线出现电势能谱仪联合装置研究不锈钢的真空出气特性。获得了山不锈钢制做的无油超高真空系统的残余气体分析谱,主要残余气体是H_2O、CO、CO_2、CH_4和H_2。用电子轰击不锈钢样品主要脱出H_2O、CO、CO_2、CH_4、H_2和O_2记录了未经电子轰击处理和轰击处理1小时后的不锈钢中Cr的软x射线出现电势谱。从谱形看出,未经电子轰击处理不锈钢表面主要有Cr_2O_3层(峰高比L_3/L_2≈1),轰击处理1小时后,Cr_2O_3分解,表面主要出现Cr峰(L_3/L_2>1)。这可能是不锈钢在高温下失去抗腐蚀能力和电子轰击脱氧的原因之一。     

2GeV增强器真空系统的设计与模型试验

2GeV增强器是快循环型质子同步加速器。考虑涡流的影响,金属真空室的壁厚不能大于0.135毫米,选用了环氧浇注磁铁真空室的方案。真空系统设计时,环氧表面出气率采用FNAL的数据3×10~(-5)托升/秒·米~2,平均工作压强为5×10~(-7)托时,系统中需配备600升/秒离子泵。通过模型试验,在磁铁环氧表面涂复胶体石墨,经长时间烘烤除气后,可得到2×10~(-5)托升/秒·米~2的出气率,残余气体分析主要成分为水汽。     

等离子体装置器壁的直流和高频辉光放电清洗

本文描述直流辉光放电、10兆周高频加直流辉光放电原理和实验方法。给出了几种工作气体(H_2,He,Ar,N_2和空气)在30升圆筒形真空室中进行直流辉光放电、直流加高频辉光放电时起辉和灭辉气压随外加电压变化实验结果。实验表明,对于几百伏外加电压下H_2,He,Ar气可在10~(-1)帕气压下起辉;可以维持到10~(-2)帕气压才灭辉。几百伏直流电压附加10兆周高频电源可使起辉气压和灭辉气压下降几倍。空气和氮气比氢更易起辉。对HT-6M托卡马克真空室进行了几十小时常温和100℃中温烘烤条件下辉光放电清洗效果比较,表明边烘烤边辉光放电对水的清洗作用更好。实验由四极质谱仪监测,并用真空传输装置将样品传送到俄歇谱仪中分析放电前后表面成分的变化。对放电有关问题进行了讨论。     

微通道板(MCP)的真空出气性能研究

本文介绍了采用动态法测量铅硅酸盐玻璃微通道板(MCP)未烘烤和高温烘烤后的出气特性,通过整理实验数据得出MCP的出气速率曲线。得出未经烘烤处理的MCP常温出气率最大为3.99×10-7Pa·L/s·cm~2左右。经过430℃24小时烘烤冷却后,最大为1.86×10~(-8)Pa·l/s·cm~2左右。从实验数据看出其有一定的吸气效果。对残余气体谱图进行分析,发现其易受碳氢化合物或其含氧衍生物污染,并且通过高温烘烤也难以清除干净。     

L245钢在不同温度饱和CO_2的NaHCO_3水溶液中的腐蚀行为

碳钢作为运输管道的重要原材料,在油气采集运输中被大量使用,但其在含CO_2的Na HCO_3水溶液的环境中非常容易发生腐蚀。为了解L245钢管材在油气田采集运输中的腐蚀情况,通过浸泡法和电化学方法研究了L245钢在不同温度饱和CO_2的Na HCO_3水溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析了腐蚀产物的表面形貌和成分。结果表明:在饱和CO_2的Na HCO_3水溶液中,当温度从30℃升高至70℃时,L245钢的腐蚀电流密度从167.3μA/cm~2升至762.9μA/cm~2,电荷转移电阻从238.80Ω·cm~2减小到40.29Ω·cm~2,溶液温度的升高加快了物质传递速率,从而导致腐蚀速率增加。     

聚乙烯基胺/聚乙烯醇/碳纳米管杂化膜的制备及气体分离性能

以聚砜(PS)超滤膜为支撑层,首先制备聚乙烯基胺(PVAm)/聚乙烯醇(PVA)复合膜,考察PVAm与PVA的组成及铸膜液固含量对膜渗透选择性能的影响.当PVAm/PVA为7/3,固含质量分数为8%时,复合膜的性能最好,0.2 MPa下,CO_2渗透速率为35.5GPU[1GPU=10~(-6) cm~3(STP)/(cm~2·s·cmHg)],CO_2/N_2的分离系数为123.6.其次,在上述最佳条件中添加不同类型的多壁碳纳米管(MWCNT、MWCNT-OH和MWCNT-COOH),考察碳纳米管含量及表面基团对气体分离性能的影响,并利用红外分析、X-射线衍射及扫描电镜考察所制备杂化膜的化学结构、结晶性能.结果表明,添加表面—OH和—COOH改性的MWCNT可以有效提高膜的透过分离性能.当MWCNT-OH和MWCNT-COOH质量分数均为1%时,CO_2渗透速率分别为62.0和76.6GPU,CO_2/N_2的分离系数分别为117.7和139.5.最后,考察进料气压力对杂化膜CO_2渗透速率及CO_2/N_2的分离系数的影响,在0.2~1.8 MPa的压力范围内,添加表面改性的碳纳米管均能使复合膜的CO_2渗透速率提高.     

紫外光固化巯基-乙烯基硅氮烷制备聚合物陶瓷前驱体的热裂解

采用不同升温速率的热失重(TGA)研究了紫外光固化巯基-乙烯基硅氮烷共聚产物的热解动力学,并采用Kissinger、Friedman和Vachuska-Voboril等方法对热解动力学参数进行了计算。结果表明,该共聚物在300℃～450℃,450℃～600℃和700℃～800℃出现了三个明显的失重峰,且分解活化能随热解温度升高逐渐增大,反应级数变小。采用热失重-质谱联用(TGA-MS)和红外光谱对热解产生的气体及热解转化物进行了分析,提出了热裂解历程,在第一和第二阶段主要是由于发生偶合脱氢、转胺基反应和脱羧反应产生了H_2、NH_3和CO_2,硫主要是以H_2S和SO_2形式脱除,并伴有少量的噻吩;第三阶段以Si-C和C-H断裂产生H_2和CH_4气体为主。     

纳米氧化铜与氧化锡复合物(SnO_2-CuO)催化剂的制备及CO_2电催化还原性能研究

采用共沉淀法制备SnO_2-CuO复合纳米催化剂,用于温室气体CO_2电催化还原。实验结果表明:催化活性的强弱取决于复合催化剂中的SnO_2和CuO的摩尔比。催化剂SnO_2(50%)-CuO(50%)的催化条件为最优,起峰电位可达到-0.75V,而在-1.25V时的最大电流密度能达到约-24 mA/cm~2。测试结果表明,SnO_2(50%)-CuO(50%)/GDL的电容为200μF/cm~2,比无负载的气体扩散电极(GDL)面积增加了30μF/cm~2。复合催化剂平均粒径约为50nm,颗粒间隙为100nm,其疏松的结构对CO_2与催化剂的接触非常有利。离子色谱与电流-时间的关系表明SnO_2(50%)-CuO(50%)在-1.0V(vs SHE)电位下电解1h,可得到最优法拉第效率,高达74.1%。SnO_2(50%)-CuO(50%)复合催化剂的稳定性可高达30h。复合SnO_2-CuO纳米催化剂具有优良的CO_2电化学还原催化性能。     

以NH4HCO3为沉淀剂通过共沉淀法制备2Y-TZP纳米粉体

以NH_4HCO_3,ZrOCl_2·9H_2O和Y(NO_3)_3为原料,在乙醇溶液中通过共沉淀法制备2Y-TZP纳米粉体,并对其中的反应机理进行研究.在沉淀过程中,NH_4HCO_3和ZrOCl_2通过两步反应生成(NH_4)_3ZrOH(CO_3)_3·2H_2O对沉淀.首先NH_4HCO_3和ZrOCl_2反应生成Zr(OH)_4,其后Zr(OH)_4和NH_4HCO_3进一步反应生成(NH_4)_3ZrOH(CO_3)_3·2H_2O.(NH_4)_3ZrOH(CO_3)_3·2H_2O不稳定,在130℃即可分解生成ZrO_2,并放出氨气、水和二氧化碳.沉淀产物经300和450℃煅烧后得到的ZY-TZP粉体颗粒尺寸细小,不存在大的硬团聚,具有良好的烧结性,在1225℃即可实现高度致密化.     

超导磁镜装置的低温真空系统

本文简要地介绍了超导磁镜装置的低温抽气表面的配置及其作用,也介绍了“人”字形挡板的作用,得到了模拟低温泵的实验结果:解吸程度N=1×10~1H_2/H~+,比抽速S_H+=12.9升/秒·厘米~2,S_(H_2)=18.7升/秒·厘米~2,降能效率η=0.19％,Ar、N_2膜均能吸附氢气。     

溅射及RTA处理对ITO薄膜特性的影响

采用RF-磁控溅射生长铟锡氧化物薄膜(ITO),研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度对薄膜的晶化情况、透过率、电导率以及表面形貌的影响.结果表明:改变In2-x3 (Snx4 ·e)O3制备过程中的氧含量使Sn4 ·e对电子束缚能力发生变化,过高的氧分压使费米能级EF降低,功函数Ws增大,氧气流量为2 ml/min、退火温度为450℃时薄膜电阻率最低为2.5×10-4 Ω·cm,透过率达88%以上.     

Cu-Ti合金与H_2O_2直接氧化法制备Cu掺杂TiO_2薄膜EI北大核心CSCD

以Cu-Ti合金为基体,采用含H_2O_2溶液直接氧化法制备Cu掺杂TiO_2薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜形貌、化学成分和相组成进行分析。结果表明:所制薄膜通过溶解-沉积机理形成,合金表面先沉积Cu掺杂的非晶态TiO_2薄膜,经空气中450℃热处理1h获得Cu掺杂的锐钛矿型晶态TiO_2薄膜。含H_2O_2溶液中需加入一定量聚碳酸酯或聚乙烯乙酸酯,以促进非晶态TiO_2在合金表面的沉积。所制薄膜对罗丹明B具有优异的光催化降解作用,在12W紫外光下照射4h后,Cu_(30)Ti_(70)合金表面形成的薄膜对罗丹明B溶液(20mg/L)的降解率达到31.7%。     

PLLA-r-PCL无规共聚物的结构调控及热学性能、力学性能和气体阻隔性能

文中制备出不同组分比的PLLA-r-PCL无规共聚物薄膜,研究了其热学性能、力学性能和气体阻隔性能,探讨气体阻隔性能与共聚物结构之间的关系。通过红外光谱仪和差示扫描量热仪测试了材料的结晶性能。研究表明,随着PCL组分的增加,材料的结晶度呈降低趋势,薄膜材料几乎完全处于无定形态。采用拉力试验机对薄膜的力学性能进行测定,相较于纯PLLA,PLLA-r-PCL30的断裂伸长率达到了611%,为PLLA的70倍。同时,采用压差法透气仪对薄膜的透气性能进行了全面的分析,相较于纯PLLA,在40℃时,PLLA-r-PCL30的CO_2和O_2透过系数分别提高了801%和523%;在5℃时,PLLA-r-PCL30的CO_2/O_2的透过比(α(CO_2/O_2))达到7.0,提高了115%;此外,20℃时PLLA-r-PCL30的H_2O蒸汽透过率提高了354%。     

Fabrication and optimization of La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3-δ) electrode for symmetric solid oxide fuel cell with zirconia based electrolyte

La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3-δ)(LSCFN)was applied as both anode and cathode for symmetrical solid oxide fuel cells(SSOFCs)with zirconia based electrolyte.The cell with LSCFN electrode was fabricated by tape-casting and screen printing.Fabrication process was optimized firstly by comparing co-sintering and separate-sintering of electrode and electrolyte.To further improve the LSCFN electrode properties,oxygen ionic conductor of Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(GDC)was added into the LSCFN electrode.The preferred composition of LSCFN-GDC composite electrode was found to be 1:1 in weight ratio with polarization resistance of 0.16Ωcm~2at 800~℃.The maximum power densities of LSCFN-GDC||GDC/YSZ/GDC||LSCFN-GDC tested in H_2and CH_4with 3%H_2O were 395 m W cm~(-2)and 124 m W cm~(-2)at 850~?C,respectively,which were much higher than that of LSCFN||GDC/YSZ/GDC||LSCFN cells at same condition,possibly due to the extension of the triple phase boundary induced by the addition of GDC.The cell showed reasonable stability using H_2and CH_4with 3%H_2O as fuels and no significant power output degradation was observed after total 200 h operation.