锂离子电池镍系正极材料的掺杂研究进展

综述了近年来通过元素掺杂改善镍系正极材料电化学性能的研究成果。阐述了不同元素掺杂改性的机理及其效果, 认为在优化合成条件的基础上, 目前元素掺杂是提高锂离子电池正极材料LiNiO₂电化学性能的最佳途径。     

基于资源-材料一体化的功能矿物材料开发与应用

矿物资源精加工涉及超微细、高纯化、表面改性和功能化技术。矿物材料在高新材料、环保工程、电子信息、汽车材料等领域获得了非常广泛的应用。本文重点分析了矿物性能与其应用特性的关系，阐述了矿物超微细加工、形态处理、机械化学．改性、电磁辐射、表面金属化和掺杂复合等功能化加工技术。指出了基于矿物特性的功能矿物材料的开发与设计是矿物材料学科体系和产业化的重点发展方向。     

碳纳米管/环氧树脂复合材科力学性能的研究

采用超声波分散及真空浇铸法制备了碳纳米管改性的环氧树脂复合材料,使用扫描电镜、透射电镜、万能材料拉伸仪等仪器对复合材料的组织结构和性能进行了测试和表征.研究了碳纳米管的加入量与分散程度对复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率的影响.实验结果表明,碳纳米管加入量大约在1.75%以下时,碳纳米管可能在基体中分散均匀,没有明显的团聚,复合材料的强度得到提高.但是随着碳纳米管含鼍的继续增加,碳纳米管可能趋于团聚,在基体中的分散变得不均匀,反而会使复合材料的强度下降.纳米碳管含量为0.75%时,复合材料的拉伸强度提高了18.3%,拉伸模量提高了20.5%,断裂伸长率提高92.8%.     

稀土元素La掺杂材料LiCoPO_4的性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了LiCoPO4与稀土元素La3+掺杂的正极材料,并研究了掺杂材料的晶型结构和充放电性能。合成的改性正极材料LiCo0.99La0.01PO4在0.1C倍率下首次放电比容量达到了133.6 mAh/g,相比纯相LiCoPO4的放电比容量提高了17.3%。20次循环后改性材料的放电比容量是85.1 mAh/g,比纯相LiCoPO4的放电比容量70.4 mAh/g有了较大提高。     

二氧化钛光催化材料的掺杂改性

随着光催化技术不断发展成熟,空气品质和生活用水安全等问题倍受关注,二氧化钛作为新型光催化材料,其原有的性能已不能满足人们的需要,因此需要不断地突破改性。目前在二氧化钛改性方面以金属掺杂、非金属掺杂、共掺杂等技术为主,通过提高二氧化钛比表面积,抑制电子空穴的复合,促进电子空穴对的分离,达到增强二氧化钛光催化活性的目的。本文阐述了近年来二氧化钛的掺杂改性技术的发展现状,并对二氧化钛改性技术的发展趋势进行了展望。     

碳纳米管的制备方法概况

碳纳米管是纳米材料中最富有代表性 ,并且是性能最优异的材料。碳纳米管自 1991年被发现以来 ,就立刻引起了人们的广泛关注 ,碳纳米管的研究已形成目前国际上最热门的研究课题之一。介绍了国内外碳纳米管的发展及制备方法 ,并对影响碳纳米管制备的一些因素进行了分析。     

改性干水体系中瓦斯水合分离动力学与回收研究

煤炭行业低碳化发展是实现碳中和目标的关键,降低碳排放强度是“双碳”目标的必然要求,因此在碳达峰背景下探寻快速高效分离回收低浓度煤矿瓦斯的方法十分必要。据此基于水合物技术,运用结冷胶、碳纳米管和铜粉对干水进行改性,并以干水作为试验液相,在3.0 MPa,275.2 K条件下静态体系中进行多轮次水合物形成循环试验,考察非改性干水、结冷胶-四氢呋喃（THF）、碳纳米管-THF、铜粉-THF改性干水对25%CH4/67%N2/8%O2混合气的分离动力学和CH4回收效果的影响,并对比了不同改性材料干水重复应用的性能稳定性。结果表明：改性材料中结冷胶体系分离效果最好,与非改性干水体系相比,结冷胶-THF改性干水体系气体消耗量显著增加9.36倍,水合物初始生长速率提高87.45%,CH4平均回收率最大为56.4%。4种结冷胶质量分数（3%、6%、9%、12%）优选结果显示含有9%结冷胶的改性干水体系（GDW）具有较好的动力学稳定性和回收效果。而碳纳米管-THF、铜粉-THF改性干水对瓦斯水合物形成具有轻微的抑制作用,在多轮次水合物形成过程中出现部分解离时,存在自由水和未解离干水的一个最优配比,从而达...     

SOFC金属连接体Mn-Co尖晶石防护涂层掺杂改性研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转换效率高、燃料适用范围广等优点,具有广阔的应用前景。由于SOFC工作温度较高(600-800℃),金属连接体长期服役过程中会发生严重的氧化和元素挥发,导致电池性能衰退,降低其使用寿命,故而需要对金属连接体进行防护。在现有的防护涂层材料中,Mn-Co尖晶石涂层能有效抑制金属连接体的氧化和Cr挥发,被广泛用于金属连接体防护,但其高温电导率需要进一步提升。掺杂改性是一种有效提高Mn-Co尖晶石电导率和防护性能的方法。围绕Mn-Co尖晶石掺杂元素和改性方法,详细介绍了SOFC金属连接体Mn-Co尖晶石防护涂层的研究进展。     

纳米改性地聚物材料影响混凝土性能应用研究

地聚物由于自身的热稳定性、耐化学腐蚀性和环境友好的优点,在建筑材料领域中得到了越来越多的应用.通过介绍地聚物材料进行纳米改性的必要性,阐述了纳米材料改善混凝土性能的研究进展,以及纳米改性地聚物材料影响混凝土性能的研究进展.     

镁掺杂对SiO_2有机-无机杂化溶胶性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备甲基化改性SiO_2溶胶,并在此基础上加入Mg(NO_3)2·6H_2O制备镁掺杂SiO_2有机-无机杂化溶胶。利用紫外-可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、X射线电子衍射(XRD)对其进行表征分析,考察镁掺杂对甲基化改性SiO_2溶胶结构的影响,研究不同镁掺杂量对杂化溶胶性能的影响。结果表明,随着镁掺杂量的增加,溶胶体系的黏度、折射率、密度和黏滞性活化吉布斯自由能逐渐增加,反应速率常数逐渐减小。镁掺杂增强了M-SiO_2溶胶对紫外光的吸收,对杂化溶胶的主要结构和甲基化改性无明显影响。Mg/M-SiO_2溶胶和凝胶材料中镁元素主要是以Mg(NO_3)_2·6H_2O的形式存在,材料经过400℃焙烧4 h后,Mg(NO3)2·6H2O完全分解为Mg O。     

计量误差对甲醇制烯烃装置产量统计的影响分析

本文以甲醇制烯烃(MTO)、烯烃分离(LORU)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)装置组成的甲醇制聚烯烃生产系统为研究对象,对与双烯(乙烯-ET、丙烯-PR)产量相关计量仪表预设误差,依据物料平衡原理,分析聚丙烯装置不同生产模式时,MTO双烯产量统计差异。     

B(N)掺杂碳纳米管吸附Cu原子的第一性原理研究

利用第一性原理研究了Cu原子与纯(5,5)型碳纳米管、掺B(5,5)型碳纳米管、掺N(5,5)型碳纳米管的吸附作用。结果表明,掺杂B(N)增强了Cu原子在碳纳米管表面的吸附能,其中掺B形成缺电子结构,提高了Cu原子与碳纳米管之间的离子性键结合,掺N形成多电子结构,提高了Cu原子与碳纳米管之间的共价性键结合,特别是掺B改善了Cu原子与碳纳米管之间的电荷转移。此类掺杂有助于改善Cu基碳纳米管复合材料界面的电接触特性。     

氮离子注入对钻杆接头材料表面硬度的影响

对钻杆接头材料30CrMnSiA钢的样品进行氮离子注入表面改性试验,结果表明,在不同载荷的情况下,选用氮的注入量为5 0×1017N /cm2是比较合适的,氮离子注入后样品的表面努氏硬度提高1倍多。     

宝清褐煤蜡树脂物化学组成研究

褐煤蜡树脂是褐煤蜡的一种伴生组分,对褐煤蜡产品质量和后续利用影响较大。为了研究不同溶剂对提取的树脂组分是否有影响,本文采用溶剂萃取法分离树脂组分,将宝清褐煤蜡分别用甲苯、乙醇、NICE绿色萃取剂3种不同溶剂分离出树脂组分,利用全段GC-MS分析和红外光谱分析研究树脂的化学组成,同时分析其物理性能指标。研究结果表明,3种不同溶剂树脂提取物化学成分组成非常接近,仅在部分化合物含量上略有差异,主要是由C18-C30的烷烃、酮类、醇类、酯类、烯烃、醛类及醚类等物质组成。甲苯提取物含较多烷烃类物质,乙醇提取物含较多酯类物质,NICE绿色萃取剂提取物含较多醇类和酮类物质。     

合成气高温费托合成制低碳烯烃铁催化剂研究进展

从合成气制取低碳烯烃是C1化学化工领域中一个非常有挑战性的研究方向,有间接法和直接法两条路线。以MTO为代表的间接法在工业界已得到了很成功的应用,而直接法流程短、能耗低,与间接法相比更具竞争力,但其工业应用进展缓慢。在相应催化剂研发中,直接法可细分为两条路线:一是耦合双功能催化剂,存在起活温度高、转化率低以及对氢碳比要求高等缺点;二是通过高温费托铁催化剂将合成气一步制取低碳烯烃(FTO)。在高温费托合成铁催化体系中,碱金属和金属氧化物是最重要的两类助剂,在载体方面,除了常用的AlO和SiO2,炭材料和分子筛也得到了越来越多的应用。综述聚焦近年来合成气高温费托合成制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,从助剂和载体两个方面进行相应评述,并对FTO铁基催化剂的发展方向进行了展望。     

LiFePO4的制备及改性工艺的研究进展

磷酸铁锂电池的性能优异,广泛应用于诸多领域。本文简要介绍了高温固相法、碳热还原法和水热法这三种常用的磷酸铁锂制备工艺,并分析、比较其优缺点。同时对近年来的一些关于包覆改性和掺杂改性的研究成果进行总结概括。      

1000MW汽轮机组低负荷提升经济性的布置方式研究

针对1000MW超超临界汽轮机低负荷低压缸效率降低影响经济性的问题。为了提高汽轮机低负荷经济性,本文提出了汽轮机低压缸进汽流量控制3种新的技术方案,利用国华研究院和西安交通大学开发的TPIS(热力系统计算软件)热力计算数据平台计算结果,对汽轮机低压缸进汽流量调节3种技术方案特性中的低压缸布置、进汽调节等技术特点、可靠性进行分析比较。研究结果表明:3种技术方案均可行,且均可显著提高汽轮机低负荷经济性,突破传统凝汽式低压缸进汽不可调节的途径,对于机组深度调峰具有指导作用。     

燃煤火电机组全新一代智能控制系统ICS的架构与应用

针对燃煤火力发电站底层运行控制系统,分析最新一代智能DCS(ICS)的功能设计、软件和硬件架构、应用效果,以提升火力发电机组长周期安全稳定和高效经济运行的核心竞争力。结果表明,ICS的主要新增功能包括基于智能控制技术的机组整机及辅机自启停控制,基于大数据分析、人工智能算法和热力学机理的智能监测,智能诊断与早期预警,运行优化与操作指导,闭环优化控制与故障闭环处理。ICS软硬件设计的新功能特点包括底层硬件和软件高度平台化和一体化集成,数据、算法与算力的有机整合;传统的实时控制网络与专用于复杂模型计算的高级应用服务网进行了虚拟逻辑隔离和冗余设计;系统的分布式计算架构;系统的高度开放式设计;构建与控制系统深度融合的多源、异构大数据融合处理平台,进一步提升网络安全防护能力。     

添加碳纳米管对中间相炭微球制备的影响

以中温煤沥青为原料,碳纳米管为添加剂,采用热缩聚法制备中间相炭微球,热处理温度380 ℃,保温时间2 h。利用偏光、SEM、TEM、XRD等对生成的中间相炭微球进行表征分析。分析结果表明：碳纳米管可以作为中间相炭微球的成核剂,促进中间相炭微球的生成;碳纳米管存在于中间相炭微球的表面和内部,可以阻止中间相炭微球的长大和融并,适量的碳纳米管有利于中间相炭微球的形成;随着碳纳米管添加量的增加,中间相炭微球的粒径减小,微晶层间距(d002)变大,微晶结构变差;当碳纳米管添加量大于10%时,基本上没有中间相炭微球的形成。