AgI/BiPO4异质结的原位制备及光催化性能

采用水热合成法制备了磷酸铋(BiPO4),通过沉淀法成功将AgI负载于BiPO4表面制备了AgI/BiPO4异质结。采用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对AgI/BiPO4异质结结构和组成进行了表征;用表面光电压谱(SPS)对异质结光催化剂的光生电荷分离特性进行了研究;考察了AgI/BiPO4异质结光催化剂对模拟污染物罗丹明B的催化降解性能。结果表明,当AgI/BiPO4摩尔比为1.2%时,异质结光催化剂的光生电子-空穴分离速率最高,对罗丹明B的光催化降解性能最好。光催化过程中主要活性自由基为超氧自由基.O2^-,h⁺空穴和.OH自由基是起次要作用的活性自由基。     

ZnO/ZnAl_2O_4异质结光催化剂的光催化降解和杀灭大肠杆菌性能（英文）

通过共沉淀法制备ZnO/ZnAl2O4纳米异质结光催化剂,利用HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-Vis DRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率和对大肠杆菌的杀灭率来评价样品的光催化活性。研究催化剂的组成、焙烧温度、催化剂的用量和不同光源对样品光催化活性的影响。结果表明,当原料中Zn与Al摩尔比为1:1.5时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下,在50 min内1.0 g/L光催化剂对甲基橙的降解率达98.5%;在60 min内,在相同条件下对大肠杆菌(106 CFU/mL)的杀菌率达到99.8%。     

SnO_2纳米晶的制备及光催化性能(英文)

以Na_2SnO_3和CO_2为反应物,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为稳定剂,在温和条件下合成粒径小于10nm的SnO_2纳米晶。CO_2作为酸性气体,有利于精确调控Na_2SnO_3溶液的pH值,Na_2SnO_3价廉且性质稳定,易于操作。研究Na_2SnO_3浓度、CTAB浓度、熟化温度和熟化时间等对产物的影响。结果表明,随着Na_2SnO_3浓度的增加、熟化温度的升高和熟化时间的延长,粒径变小,粒子形成过程可由静电作用机理解释。SnO_2纳米晶具有良好的光催化活性,且随着粒径的减小,其活性增大。     

载银氧化锌多孔微棒的合成与光催化性能(英文)

采用均匀沉淀法于80°C下水热2h合成棒状掺银酒石酸锌,以此为前驱体通过直接热分解制备不同含银量的多孔载银氧化锌微米棒。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-VIS)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对所得产物的结构和形貌进行表征,并进一步研究多孔载银氧化锌的光催化活性。结果表明:银的掺入提高了多孔氧化锌的光催化效率。掺杂量为3%(摩尔分数)的多孔氧化锌微棒的光催化效率最高,在120min内可使80%的甲基橙降解,且在太阳光下显示良好的光催化活性。     

纳米WO3/ZnO中空球的制备及光催化降解亚甲基蓝

以碳球为模板,采用溶剂热法合成了WO3/ZnO复合半导体材料.采用XRD、SEM、EDS对材料物相、形貌、成分和微结构进行了表征,并研究其对亚甲基蓝的降解.结果表明:所制备的WO3/ZnO半导体是由纳米颗粒自组装而成,具有中空结构;相对于纯相的单个组分ZnO,WO3/ZnO异质结复合材料的吸收谱峰明显地向长波区红移,对...     

新型纳米铜/石蜡复合材料的制备及其热性能

采用高能球磨法制备了纳米铜/石蜡温敏复合材料。通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电镜(TEM)等对复合材料进行了成分、物相和微观形貌的分析研究,并测试了材料热膨胀性和热敏性。结果表明,复合材料主要由铜、石蜡及少量氧化亚铜组成。石蜡在铜粒表面包覆均匀,形成类似核-壳结构。铜粉和石蜡的质量比对复合材料热膨胀性和热敏性影响明显。     

表面修饰Cu纳米微粒的制备及摩擦学性能(英文)

利用两相萃取法合成了二辛基胺二硫代氨基甲酸(DTC8)表面修饰铜纳米微粒;采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱仪表征了铜纳米颗粒的尺寸、形貌和结构,采用四球摩擦磨损试验机评价了纳米铜添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜观察了磨斑形貌。结果表明:DTC8修饰铜纳米微粒的粒径较小,粒径分布较窄。与此同时,表面修饰纳米铜作为润滑油添加剂具有优异的抗磨性能,这可能是由于熔点低且易变形的纳米铜可填充磨损表面微坑而起到自修复作用所致。     

空心球壳状MoS2/WS2异质结构的制备及其电催化析氢性能(英文)

系统研究一种由空心WS₂球壳和花瓣状MoS₂组成的异质结构。结果表明,空心球壳结构使活性位点更容易暴露,异质结构的形成有助于激发WS₂和MoS₂之间的协同效应,从而提高析氢反应性能,具有更好的电子转移能力。更重要的是,密度泛函理论计算进一步阐明了协同机理,表明MoS₂/WS₂异质结构可有效调节氢吸附自由能,使之在W/Mo原子比为2?25时达到最小值。因此,优化后的WMo-2/25催化剂表现出优异的电催化析氢活性,Tafel斜率低,为53 mV/dec,并具有良好的稳定性。     

g-C3N4/TiO2纳米管阵列的制备及光催化性能的研究

目的 获得在可见光下光催化活性较好,且可回收、可重复利用的光催化材料。方法 在钛基底上采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列（TiO2 NTAs）,将TiO2 NTAs在10%尿素溶液中浸渍不同时间后,在氮气保护下高温热分解,制备g-C3N4/TiO2 NTAs复合薄膜。采用XRD、SEM、TEM对复合薄膜进行物相及形貌的表征,在可见光照射下,通过亚甲基蓝溶液的催化降解实验来评估复合薄膜的光催化活性。结果 在10%尿素溶液中浸渍不同时间后所获得的g-C3N4/TiO2 NTAs样品,其可见光催化活性均较纯TiO2 NTAs有所提高,而且随浸渍时间的增加,其可见光催化活性依次增加。浸渍时间为6 h的g-C3N4/TiO2 NTAs样品,在可见光下的光催化活性最高,在120 min内对亚甲基蓝的降解率可达73%。继续增加浸渍时间,所获得的TiO2 NTAs样品的可见光催化活性有所降低。结论 g-C3N4与TiO2 NTAs复合,可以有效提高TiO2 NTAs的光催化活性,其原因是g-C3N4的复合提高了载流子的传递效率,同时也提高了对可见光的吸收。     

微弧氧化法制备V2O5/TiO2复合膜的结构及光催化性能

在磷酸盐和偏钒酸盐电解液中对纯钛进行微弧氧化,利用XRD、SEM、UV-Vis表征膜层的结构及光物理特性,考察了膜层的光催化性能.结果表明,磷酸盐溶液中形成的膜层(P-TiO2)主要由锐钛矿组成,膜层表面光滑、孔径分布均匀;偏钒酸钠溶液中的膜层(V-TiO2)由锐钛矿、金红石及V2O5组成,膜层表面粗糙,孔洞较少.P-TiO2和V-TiO2的带隙宽度分别为3.14 eV和2.28 eV;紫外光照射14 h,V-TiO2对罗丹明的降解率由P-TiO2的30%提高到61%.     

Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的制备及其性能

为了降解环境污染物,通过磁控溅射的方法在玻璃基底上溅射沉积Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光谱仪(UV-vis)和光致发光光谱仪(PL)对复合薄膜的表面形貌和光学性能进行分析。通过可见光下对甲基橙溶液的光催化降解试验研究了薄膜的光催化活性。结果表明:Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜共有3层,从下到上依次为Pt层、锐钛矿型TiO2层和Cu2O层。薄膜表面平整致密,由形状规则的球形颗粒组成。Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的光催化活性高于Cu2O/TiO2复合薄膜的和纯TiO2薄膜的光催化活性。光催化活性的提高是由于Pt层的存在进一步抑制了光生电子与空穴的复合,延长了光生载流子的寿命,提高了量子产率,进而有效地改善了薄膜的光催化活性。     

Cu2S-MoS2二元系相图的测定

针对现有辉钼矿氧化焙烧工艺生产效率低、设备结构复杂、炉料容易烧结、二氧化硫污染严重等不足,提出一种熔池熔炼辉钼矿的新方法.为了得到不同温度下辉钼矿在白冰铜中的溶解度,用干化学法合成硫化亚铜,并用步冷曲线法测定了Cu2S-MoS2二元系相图.实验结果表明,在MoS2质量分数为0～4.48％的范围内,Cu2S-MoS2二元系为简单的二元共晶体系,共晶温度为(1117.0±3.0)℃,共晶组成为(1.70±0.20)％MoS2;当MoS2含量超过4.48％时MoS2和Cu2S形成固溶体.在铜熔炼温度范围(1200～1300℃)内,白冰铜能够溶解辉钼矿,在1200℃时溶解度达到14.8％.     

X65钢海底管道在CO2/H2S腐蚀环境下的适用性

利用高温高压反应釜模拟试验和电化学测试,研究了X65钢海底管道在CO2/H2S环境下的耐蚀性。结果表明,不加缓蚀剂条件下,X65钢在总压为0.25MPa时的平均腐蚀速率及局部腐蚀风险与总压为0.7MPa时相比,均显著降低。添加100mg/L的缓蚀剂,X65钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效果较好;电化学测试与模拟试验结果一致。降压至0.25MPa分离出部分腐蚀性气体后再输送可大大降低内腐蚀风险,结合缓蚀剂措施,该腐蚀环境下可选择X65钢海底管道输送油气。     

CuAl2相对铜铝钎焊接头组织与性能的影响

采用Zn-Al钎料和自制KAIF<,4>-CsAIF<,4>钎剂配合火焰钎焊方法对紫铜和纯铝进行钎焊,研究了钎料中铝含量变化对钎料铺展性能、钎料组织及钎焊接头力学性能的影响.结果表明,钎料中铝含量质量分数为15%时,钎焊接头力学性能最佳.采用光学显微镜和场发射扫描电子显微镜进一步观察分析钎料组织、铜铝钎焊接头区域显微组...     

镍基合金718在H2S/CO2环境中的腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究了镍基合金718在模拟苛刻油田环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,在模拟高温高压H₂S/CO₂腐蚀环境中,718合金腐蚀轻微,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。电化学测试结果表明,在模拟CO₂腐蚀环境中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,而在模拟H₂S/CO₂腐蚀条件下的阳极极化曲线呈现多次活化-钝化转变现象,表明腐蚀产物膜的稳定性降低;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含H₂S时材料显示单一的容抗弧,加入H₂S时低频显示扩散阻抗控制,饱和CO₂溶液中718合金具有相对较大的极化电阻。     

Ni-Fe-P镀层在H2S/CO2腐蚀环境中的腐蚀电化学研究

在油管常用钢N80钢表面制备了Ni-Fe-P化学镀层,采用SEM、EDS、XRD等分析手段,对所制备镀层的成分、微观形貌、结构等性能进行了分析研究;采用电化学方法评价了Ni-Fe-P镀层在H2S/CO2溶液中的耐蚀性。结果表明,N80钢表面经过化学镀Ni-Fe-P处理后,其耐蚀性得到很大的提高,镀层结构为非晶态;电化学测试结果表明该镀层在H2S/CO2溶液中具有极强的钝化倾向和很好的耐酸性,结果均证明Ni-Fe-P镀层具有良好的抗H2S/CO2腐蚀性能。     

L360钢在H2S/CO2环境中腐蚀的预测

运用BP人工神经网络技术建立了预测L360钢在H₂S/CO₂环境中腐蚀的模型,神经网络拓扑结构为5-4-1,网络模型训练成功以后,应用它预测L360钢在H₂S/CO₂中的腐蚀速度.结果表明,人工神经网络模型预测的结果与实验数据相当符合,误差在14%以内.由此可见,BP神经网络模型可以作为预测H₂S/CO₂环境致集输管线腐蚀速率的工具.     

钛粉制备多级纳米结构TiO_2微球及其光催化特性

在NaOH溶液中采用水热法处理钛粉制备TiO2纳米针/带微球。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、选区衍射（SAED）、紫外-可见吸收光谱（UV-vis）和X射线衍射仪（XRD）对样品结构进行表征。结果显示,水热温度和溶液浓度共同决定晶体的生长方向,纳米针/带微球的直径（40~50μm）与钛粉直径相当。纳米针/带微球经450°C热处理1h后转变锐钛矿。以甲基橙为目标考察样品的光催化活性。在相同条件下,样品的光催化活性为：TiO2纳米针微球〉TiO2纳米带微球〉P25。     

H2S/CO2环境中L360钢点蚀行为研究

利用静态挂片失重法研究了含H₂S/CO₂模拟油田水溶液中, 温度及Cl^-浓度对L360管线钢点蚀的影响, 并利用Gumbel第一类近似函数分析了最深蚀孔概率. 结果表明, 在40℃~70℃之间, Cl^-浓度为10 g/L条件下, 点蚀的严重程度随温度增高而增大. 恒定温度下, Cl^-浓度对点蚀发生也有明显的影响, 当Cl^-在10×15 g/L范围时, 腐蚀试样发生明显的点蚀; 当Cl^-浓度大于20 g/L时, 试样主要发生均匀腐蚀, 随着Cl^-浓度的增大, 腐蚀产物膜变得更加疏松, 保护性能下降, 均匀腐蚀速率增大. 最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数.     

纳米BaTiO3复合Cu1.8S块体的热电性能和力学性能研究

Cu_1.8S作为一种P型半导体热电材料,具有环境友好、原料丰富、价格低廉等优点而受到广泛关注。本研究采用机械合金化(Mechanical Alloying, MA)结合放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering, SPS)工艺制备了一系列Cu_1.8S-x wt%BaTiO₃ (x =0,0.075,0.1,0.15,0.2)块体材料,研究了复合纳米BaTiO₃对Cu_1.8S的相结构、微观形貌、热电性能及力学性能的影响。结果表明,纳米BaTiO₃的加入不影响Cu_1.8S的相结构、晶胞参数和载流子浓度;纳米BaTiO₃均匀分布在Cu_1.8S基体的晶界处产生钉扎效应进而细化晶粒并产生气孔。Cu_1.8S-0.2 wt%BaTiO₃样品在773 K时获得最低的热导率2.2 Wm^_-1K^_-1,所有样品的ZT值基本保持不变约0.39 (773 K)。同时Cu_1.8S-x wt%BaTiO₃块体样品的维氏硬度由82 (x = 0)增加到87 (x = 0.2)。本研究表明在Cu_1.8S中复合纳米BaTiO₃可以在不影响材料热电性能的前提下有效提升块体样品的力学性能,为后续Cu-S体系热电性能和力学性能的协同提升提供了思路,有利于制备高机械性能且稳定耐用的Cu-S体系的热电器件。