钢筋在混凝土模拟孔隙液中腐蚀电化学行为

采用动电位极化曲线法研究了钢筋在混凝土模拟孔隙液中腐蚀电化学行为.结果表明:随着Cl-离子浓度升高,PH值下降,腐蚀电流(Icorr)增大,破裂电位(En)降低:致使钢筋表面钝化膜破裂的临界Cl-离子浓度与孔隙液的pH值之间存在对数关系.提出了Cl-和OH-在钝化膜局部区域上的竞争吸附模型,并解释了实验结果.     

巯基苯骈噻唑在黄铜矿和闪锌矿表面的吸附机理:第一性原理分析和光谱研究（英文）

通过红外光谱分析和密度泛函理论对2-巯基苯骈噻唑(MBT)与黄铜矿和闪锌矿表面的作用机理进行研究。红外光谱分析结果表明,当药剂与矿物作用后,黄铜矿表面出现MBT的特征峰,包括C=N,C=N-S和C-S的伸缩振动峰,其表面出现吸附产物CuMBT;但是,在闪锌矿表面未发现药剂MBT的特征峰。MBT以硫酮分子形式存在时更稳定,N原子和环外S原子易与金属发生反应,为反应活性位点。与闪锌矿(110)面相比,MBT更容易吸附在黄铜矿(112)面,它是通过五元环外的S原子的p和s轨道与Cu原子的d轨道形成正配键,从而在黄铁矿表面发生吸附。在真空条件下,以硫酮分子形式存在的MBT很难自发地吸附在闪锌矿(110)面。     

黄原胶在黄铜矿和闪锌矿浮选分离中的作用及机理

通过纯矿物浮选试验、吸附量和动电位测试及X射线光电子能谱(XPS)分析,研究黄原胶对黄铜矿、闪锌矿浮选行为的影响,考察黄原胶对闪锌矿的抑制作用机理。结果表明:捕收剂为丁黄药时,黄铜矿和闪锌矿基本都可浮,难以分离。黄原胶能较强地抑制闪锌矿且不随pH的变化而变化,而对黄铜矿的抑制作用较弱且随pH降低抑制效果增强。使用黄原胶为抑制剂时,在pH 7～11区间可以实现黄铜矿和闪锌矿的浮选分离。黄原胶在黄铜矿和闪锌矿表面均能吸附,但其在黄铜矿表面的吸附量显著高于在闪锌矿表面的吸附量,同时对闪锌矿表面性质影响也较大。黄原胶主要通过与闪锌矿表面生成的氧化锌或氢氧化锌发生化学反应而吸附在闪锌矿表面,因此黄原胶更容易吸附在容易氧化的闪锌矿表面。     

铁杂质对闪锌矿表面电子结构及活化影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波赝势法对含铁杂质闪锌矿(110)表面电子结构及铜在闪锌矿表面的吸附进行模拟.计算结果表明:铁杂质与锌原子的替换能均为负值,说明铁很容易替换闪锌表面的锌,且该替换反应对位置不敏感;铁杂质的存在导致表面能带向溶部移动,且在禁带中出现由铁3d轨道的tg和e2g构成的杂质能级,以及硫3p轨道分裂形成的Tamm表面态能级;铁杂质还改变了闪锌矿表面d态和sp态电子的分布;铁杂质的存在有利于闪锌矿表面锌原子与铜发生交换反应,但闪锌矿表面的铁不能与铜发生置换反应,从而减小闪锌矿表面与铜发生交换的总锌位,降低铜对闪锌矿的活化效果.     

铋离子在壬基异羟肟酸中金红石-水界面的吸附行为及机制（英文）

通过单矿物浮选、动电位测试、吸附量测试和X射线光电子能谱研究Bi(Ⅲ)在金红石-水界面的吸附行为和机制。单矿物浮选结果表明,加入Bi(Ⅲ)后,金红石的浮选回收率由62%提高到91%。添加Bi(Ⅲ)可以增加活性位点,降低壬基异羟肟酸阴离子与OH-离子之间的竞争吸附,这是Bi(Ⅲ)能够活化金红石浮选的本质。Bi(Ⅲ)吸附在金红石表面,导致Zeta电位正移,有利于壬基异羟肟酸的吸附。XPS结果显示,Bi(Ⅲ)吸附前后,钛原子周围的化学环境没有发生变化。Bi(Ⅲ)在金红石-水界面有两种吸附方式:一种是Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(2+)溶解后,Bi(Ⅲ)占据其空位;另一种是Bi(Ⅲ)以羟基化合物的形式覆盖在金红石表面。     

硫酸锌和二甲基二硫代氨基甲酸钠在铅锌浮选体系中对闪锌矿的协同抑制机理（英文）

通过浮选试验、离子络合测试、接触角测试和XPS分析,研究组合抑制剂硫酸锌(ZnSO_4)和二甲基二硫代氨基甲酸钠(DMDC)对闪锌矿的抑制机理。浮选试验表明,与单一抑制剂ZnSO_4和DMDC相比,组合抑制剂ZnSO_4+DMDC对闪锌矿有更好的选择性抑制效果。离子络合试验表明,DMDC对铅离子或其羟基络合物有很强的络合能力。接触角测试证明,与单一抑制剂ZnSO_4和DMDC相比,组合抑制剂ZnSO_4+DMDC使闪锌矿表面更加亲水。XPS分析表明,组合抑制剂通过竞争吸附阻止捕收剂在铅离子活化后的闪锌矿表面吸附,而在方铅矿表面,组合抑制剂与捕收剂产生共吸附。     

铜离子和钙离子对羧甲基纤维素在绿泥石表面吸附的影响

通过浮选实验、吸附量测试、ζ电位测试和共沉淀实验,研究铜离子和钙离子对羧甲基纤维素(CMC)抑制绿泥石浮选的影响.结果表明,CMC分子和绿泥石表面存在的静电排斥作用阻碍CMC在绿泥石表面的吸附,铜离子和钙离子的存在增加CMC在绿泥石表面的吸附量.两种离子增加CMC吸附量的作用机理存在不同.在pH 9的条件下,钙离子不能吸附在绿泥石表面,但能与荷负电的CMC分子反应,减弱CMC与绿泥石表面的静电排斥作用,从而增加CMC的吸附量;铜离子能吸附在绿泥石表面为CMC的吸附提供质点,吸附在绿泥石表面和CMC分子上的铜离子降低二者的电位,减弱静电排斥作用,从而增加CMC在绿泥石表面的吸附量.     

球磨介质及尺寸对铜锌矿矿浆化学性质及矿物表面化学性质的影响

采用飞行时间二次离子质谱仪和改良球磨机研究了磨矿环境对铜锌矿矿浆的化学性质和闪锌矿的表面化学性质的影响。通过采用改良后的球磨机实现磨矿过程中溶液p H、矿浆电位、电导率、溶解氧含量及离子浓度等矿浆化学性质的实时监测。随着磨矿时间的延长,矿浆p H值缓慢升高,矿浆电位和溶解氧含量迅速下降。结果表明:球形磨矿介质的直径越小,矿浆中溶解氧消耗越快,磨矿后矿浆静电位越低,矿浆的离子浓度也越低。飞行时间二次离子质谱仪对磨矿后闪锌矿的表面化学分析表明,磨矿后铁氧化物和氢氧化物会附着于闪锌矿表面,球磨介质的材料与尺寸大小对矿物表面存在的二次离子有较大影响。分别与不锈钢球或者2.54 cm的大球相比,铸铁球或1.27 cm的小球可为矿浆提供更多的铁离子,促进磨矿环境下的电化学反应,从而在闪锌矿表面累积更多的铁氧化物或氢氧化物,降低铜离子的吸附。因此,矿浆化学性质和闪锌矿的表面化学性质受磨矿介质的材料与介质的尺寸控制。     

离子渗氮对 X80 管线钢在碱性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

目的对X80管线钢表面进行离子渗氮处理,研究其渗氮层在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡30,60,90 d的腐蚀性能及规律。方法通过动电位极化和交流阻抗谱分析X80管线钢渗氮层对腐蚀性能的影响,采用SEM,XRD和EDS技术对腐蚀产物膜的表面形貌和组成成分进行分析测试。结果随着腐蚀时间的增加,渗氮X80钢的自腐蚀电流密度减小到1.33μA/cm2,自腐蚀电位增加至-225 m V,腐蚀速率显著减小;腐蚀产物主要为Fe2O3,Fe O(OH),Fe(OH)3和Fe3O4。结论浸泡相同时间,离子渗氮试样的自腐蚀电位更正,自腐蚀电流密度降低1个数量级,电荷转移电阻增大2个数量级,比原始X80管线钢更耐蚀。     

两种新型曼尼希碱缓蚀剂的性能及吸附行为研究

通过Mannich反应合成ZJ-1、ZJ-2两种曼尼希碱缓蚀剂,利用红外光谱对产物进行表征,采用极化曲线、电化学阻抗谱和分子动力学模拟等方法评价两种缓蚀剂对P110钢的缓蚀效果,并探讨其缓蚀作用机理和吸附行为。结果表明:合成的缓蚀剂在1 mol/L NaCl+CO2环境中对P110钢均有一定的缓蚀效果,其中ZJ-1缓蚀剂的缓蚀效果更好,缓蚀效率可达92.06%;两种缓蚀剂均为阳极控制为主的混合型缓蚀剂,通过缓蚀剂在金属表面上形成的吸附膜使得腐蚀过程的电极反应都难于进行,从而起到减缓腐蚀的作用;ZJ-1和ZJ-2缓蚀剂分子均可驱替水分子而吸附在金属表面,其活性原子N和O提供的孤对电子与金属表面Fe原子的空轨道形成配位键,具有较强的吸附作用力,相比于ZJ-2曼尼希碱缓蚀剂,ZJ-1曼尼希碱缓蚀剂分子与Fe表面的吸附能更高,缓蚀性能更好。     

Effect of Cr Doping on the Surface Characteristics of Ni Metal Studied with First-Principles Calculation

The influence of Cr doping on the surface characteristics of Ni metal, including the surface energy, work function,adsorption and dissociation, has been investigated by means of first-principles calculation based on density functional theory. The results reveal that with the increase in Cr doping amount, the surface energies for all(111),(110) and(100)surfaces increase, whereas the work functions of(111) and(100) surfaces decrease followed by an increase and that of(110) surface has been decreasing. On the typical Ni(111) and Ni-Cr(111) surfaces, the adsorption energies follow the sequence O OH H H_2O, and the doping of Cr increases the chemical activity of surfaces leading to the improvement of adsorption energies. The H_2O dissociating to OH and H is easier than the subsequent OH dissociating to O and H. The addition of Cr into Ni surface decreases the energy barriers and significantly increases the reaction rate constants.     

铂铱合金与316L不锈钢微激光点焊气孔形成机理

采用第一性原理方法研究了H2分子在Li2NH (110) 晶面的表面吸附。通过研究Li2NH (110)/H2体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H2分子吸附在Li长桥位时会发生解离,并在Li2NH (110) 面形成NH2基,其吸附能为1.178 eV,属于强化学吸附,吸附最稳定。此时,NH2基中的H原子与Li2NH表面的相互作用主要源于H 1s轨道与Li2NH表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N–H键为共价键;另一个H原子与Li2NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用;H2分子的解离能垒为1.31 eV,表明在一定热激活条件下H2分子在Li2NH (110)表面发生解离吸附。N顶位吸附时,优化结束后形成NH3,但该吸附方式不稳定,可见Li2NH (110)面与H2反应不易直接生成NH3。     

Fabrication and characterization of honeycomb-like superstructures consisting of ZnS nanosheets

Honeycomb-like superstructures consisting of ZnS nanosheets with uniform thickness of about 20nm and lateral dimension of several micrometers were built up from in-situ generated ZnS nanoparticles in the presence of ethylene diamine tetraacetic acid and butylamine. The result of HRTEM reveals that the size of the primary ZnS nanoparticles constituting the superstructures is about 2-4 nm. Upon their organization into complex superstructures, the quantum-confined effect of the ZnS nanosheets keeps well. The possible growth mechanism for ZnS superstructures was also proposed.     

金红石型TiO2(110)表面与Ag相互作用的第一性原理研究

采用第一性原理计算Ag与金红石型TiO2(110)晶面的相互作用。通过计算金红石型TiO2(110)面上2种键桥对Ag原子的吸附能，发现键桥Ti形式与Ag原子结合的吸附能低于键桥O形式的吸附能；通过进一步的电荷布居、单位键长以及电子结构的计算，发现键桥Ti形式的Ti-Ag之间的结合能大于键桥O形式的Ti-Ag之间的结合能，这说明Ag原子更容易与金红石型TiO2(110)面上的键桥Ti上的Ti原子发生反应生成相应的化合物。     

Structural, optical and chemical analysis of zinc sulfide thin film deposited by RF-mganetron sputtering and post deposition annealing

Zinc sulfide (ZnS) thin films were deposited by radio-frequency (RF) magnetron sputtering. The effects of the process parameters such as deposition time and RF-power, as well as of post deposition annealing under oxygen containing atmospheres, on the material properties of ZnS films have been investigated. X-ray diffraction analysis reveals out that the as-deposited ZnS films preferred (002) hexagonal wurtzite and (111) cubic zinc blend (111) at 28.60°, while a thicker ZnS film has additional hexagonal wurtzite (100), (110), and (200) planes coexisting with the preferred oriented-planes, suggesting that the thickness is dependent on the growth of ZnS. After annealing, ZnO phases were detected, indicating island-like grain growth on the surface of the ZnS film. By increasing the deposition time and the RF power, the optical band gap energy (E_g) of the ZnS film changes from 4.13 to 3.87 eV, indicating the presence of lower E_g with thicker ZnS film. The lower E_g (～3.27 eV) value of the annealed films is attributed to the ZnO transition. Unlike bulk ZnS material (Zn/S～1.08), deposited ZnS thin film has Zn-rich and S-deficient composition (Zn/S～1.28). However, the Zn/S ratio is closer to the ideal value when there is a longer deposition time or higher RF-power.     

Flotation performance and adsorption mechanism of novel 1-(2-hydroxyphenyl)hex-2-en-1-one oxime flotation collector to malachite

A novel collector 1-(2-hydroxyphenyl)hex-2-en-1-one oxime (HPHO) was synthesized from 2-hydroxy acetophenone and butyraldehyde. Its flotation performance and adsorption mechanism to malachite were investigated by flotation test, zeta potential, Fourier transform infrared (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis techniques. Compared with benzohydroxamic acid (BA), 1-(2-hydroxyphenyl)ethan-1-one oxime (HPEO) and sodium isobutyl xanthate (SIBX), HPHO exhibited excellent collecting power to malachite without additional reagents, such as Na₂S regulator and methyl isobutyl carbinol (MIBC) frother. Results of zeta potential indicated that HPHO was coated on malachite surfaces through a chemisorption process. FTIR and XPS data gave clear evidence for the formation of Cu–oxime complex on malachite surfaces after HPHO adsorption through the linkage between C=C, –OH, N–OH group and Cu species.     

X70钢在饱和CO2的HAc-NaAc溶液中腐蚀行为

用动电位扫描法和交流阻抗法研究X70钢在饱和CO2的HAc-NaAc溶液中的腐蚀行为。结果表明：酸性溶液中存在CO2时,使得溶液中H+浓度增大,同时还有可还原的H2CO3、HCO3-,可加快X70钢的腐蚀。X70钢在HAc-NaAc溶液中活性溶解时生成的中间产物Fe(OH)ads,在饱和CO2的HAc-NaAc溶液中,活性溶解时生成的中间产物仍为Fe（OH）ads。     

氢氧化镁改性硅藻土对阴离子染料的吸附性能研究

对硅藻土进行氢氧化镁改性以提高它对印染废水中染料的吸附性能.采用原位沉淀法由MgCl2及NaOH在硅藻土上制备了氢氧化镁,并用SEM、XRD对改性材料进行了表征;用分光光度法研究了它对阴离子染料的吸附性能.结果显示:改性硅藻土的染料吸附能力比原硅藻土及氢氧化镁都高;染料的吸附等温线采用Langmuir及Freundlich模型拟合,结果表明改性硅藻土对染料的吸附更符合Freundlich模型.     

钛基微纳多级结构钽涂层的构建及其表面特征研究

采用等离子喷涂技术在医用纯钛基体表面构建出微纳米多级结构钽涂层。利用SEM、EDS和XRD分析微纳米多结构钽涂层的形貌、化学组成和物相组成,并根据ASTM C633-79评价涂层与基底的结合强度;采用牛血清蛋白(BSA)对比研究了钛基钽涂层与医用纯钛对照样表面的蛋白吸附行为。结果表明,在喷涂距离为110 mm、喷涂功率为30 k W时制备的钛基钽涂层具有典型微纳米多级结构特征,且与基体结合强度好、Ta相对含量高;蛋白吸附实验表明钛基钽涂层表面蛋白吸附量均高于医用纯钛对照样,具有良好的蛋白吸附能力。     

几种氨基酸类缓蚀剂在铁表面吸附的 第一性原理研究

目的 氨基酸是一类重要的环境友好型金属有机缓蚀剂,研究缓蚀剂分子在金属表面的吸附行为,对深入理解缓蚀机理及设计新型缓蚀剂分子有重要的理论意义.方法 基于第一性原理框架下的原子轨道线性组合方法,采用Dmol3软件研究了甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸三种分子在铁表面的吸附行为.首先对铁晶体表面的形貌学参数进行了计算,然后选取合适的晶面作为吸附表面.最后通过计算三种分子在铁表面的吸附能和分波态密度等参数分析缓蚀机制.结果 铁的三种常见晶面中,Fe(110)面为最佳吸附表面.三种氨基酸分子在Fe(110)表面呈竖直型吸附构型,甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸的吸附能绝对值大小分别为2.233、2.254、2.472 eV,这与其实验缓蚀效率大小顺序相一致.结论 缓蚀剂分子吸附可导致金属基底的功函数减小.Hirshfeld电荷分析表明,吸附过程中存在从氨基酸分子到Fe(110)表面的电子转移现象.态密度分析表明,氨基酸分子中的活性原子与铁表面原子形成了共价键,键能的大小对缓蚀剂分子的缓蚀效率起决定性作用.