N、S共掺杂碳基高效氧还原催化剂的制备

杂原子掺杂碳基氧还原（ORR）催化剂具有代替Pt基催化剂的巨大潜力。以硫掺杂g-C₃N₄（S-doped g-C₃N₄, S-g-C₃N₄）作为硫源和氮源,以三嵌段共聚物P123作为碳源,通过简单的高温热解法成功制备了N、S共掺杂碳（N, S co-doped carbon, NSC）催化剂,并考察了热解温度对制备的NSC催化剂ORR性能的影响。材料表征结果显示:温度为1 000 ℃时制备的催化剂NSC-1000具有较高的氮含量和硫含量及最大的比表面积;电化学测试结果显示:NSC-1000具有最佳的ORR性能,在0.1 mol/L KOH溶液中半波电位（half-wave potential, E1/2）高达0.888 V,且经10 000圈循环伏安扫描后E1/2仅负移12 mV,表现出极佳的活性和稳定性。此外,旋转环盘电极测试结果显示:NSC-1000催化剂主要以四电子反应路径催化ORR的发生。本实验为制备N、S共掺杂碳基高效ORR催化剂提供了新的思路。     

混流式水轮机叶道涡演化及压力脉动特性研究

水—风—光互补发电系统中的水轮机将由主要担任发电任务的常规水轮机逐渐转变为担任调节负荷任务的调能水轮机,其运行在部分负荷工况诱发的叶道涡严重制约着水轮机的运行稳定性.本文基于SST k-ω湍流模型与Zwart空化模型耦合的方法开展了混流式水轮机部分负荷工况下叶道涡不稳定流动特性研究.结果表明,转轮上冠处的流动分离对叶道涡的形成有重要贡献.叶道涡在转轮内为一个强度周期性改变的动态过程,其脉动主频为转频的1.1倍.叶道涡强度的变化可分为涡结构由展向中间位置向出水边迅速发展形成完整叶道涡和完整叶道涡强度缓慢增加的两个过程.叶道涡的动态演化会显著增强转轮叶片吸力面出水边一侧的压力脉动幅值,直接影响水轮机的水力稳定性.     

微乳液泡沫驱油技术原理、挑战和研究进展

微乳液驱和泡沫驱是强化采油领域中的两个重要技术。前者利用表面活性剂形成油-水微乳液提高增溶能力,降低油水界面张力和毛细管阻力,从而提高驱替效率和微观采收率;后者利用泡沫剂将气体稳定地分散在水相中,在油藏孔隙中形成泡沫,封堵优势通道和已驱替区域,从而扩大波及体积并提高宏观采收率。通过综述两个技术的国内外发展历史和研究进展,阐明了其优势和局限性。近年来提出的微乳液泡沫驱油技术,又称为低张力泡沫驱,其既可以保留两个独立技术的优势,又可以克服他们的缺点,最终同时提高微观和宏观采收率。但是在实际研究中,微乳液泡沫驱技术却面临理论和应用上的双重挑战。通过调查国内外相关研究进展,详细阐述了微乳液泡沫驱技术目前面临的挑战、研发思路和研究建议。     

齿圈早期开裂失效分析

通过宏观分析、金相显微分析、断口扫描分析等技术手段20CrMnMO齿圈早期开裂的原因进行综合分析结果表明钢中氢含量过高产生百点裂纹是导致20CrMnMO齿圈早期开裂失效的根本原因。     

碳化硼材料的性能、制备与应用

B4C具有高熔点、高硬度、低密度等优良性能,并具有良好的中子吸收能力和抗化学侵蚀能力,因而广泛应用于耐火材料、工程陶瓷、核工业、宇航等领域。本文对B4C的结构、性能、粉末制备方法、B4C陶瓷的烧结技术以及应用等方面作了综述。     

锰对低铬白口铸铁组织及硬度的影响

系统研究了Ｍｎ对水平连铸低铬白口铸铁铸态及正火态组织和硬度的影响。结果表明，Ｍｎ＞２．０％之后对组织有较大影响，由于出现（Ｍ＋Ａ）组成物，使基体硬度显著提高，这将大大改善了低铬白口铸铁中碳化物与基体硬度的相对关系。试验证实，Ｍｎ＞３％之后明显改善硬度分布均匀性。还讨论了使低铬锰白口铸铁具有最佳综合性能的合理含Ｍｎ量范围     

ZrC含量对TiC基金属陶瓷组织和性能的影响

真空烧结制备了TiC-ZrC-Co-Ni系金属陶瓷,研究了ZrC对TiC基金属陶瓷显微组织和室温力学性能的影响。结果表明:未加ZrC的TiC基金属陶瓷的显微组织表现为经典的黑芯-灰壳组织,硬质相形状多为球形;而加入ZrC后的金属陶瓷随着ZrC加入量的增多,组织逐渐细化,硬质相形状大多数为方形,硬质相与粘结相界面呈现直线,在黑芯周围出现白色球状(Ti,Zr)C固溶体。由于Co、Ni对ZrC的润湿性不理想,金属陶瓷的致密度随着ZrC含量的增加而下降,室温力学性能(抗弯强度、硬度、断裂韧性)也随之降低。     

新型组合式碳化法生产纳米级碳酸钙新工艺

介绍了组合式碳化新工艺理论依据、工艺特点、设备结构及与传统方法对比情况。新型组合式碳化新工艺具有设备结构简单、操作方便、易于实现自控操作等特点,产品质量稳定,同一套设备控制不同工艺条件,可生产多种晶型、不同粒度、不同性质的纳米级或微米级各类碳酸钙产品,低温能耗低、投资少,连续生产,生产效率高、单塔生产能力大,符合大型化生产需求。     

下河沉积型瓷石的工艺特性与开发应用的探讨

本文论述了新近在江西下河发现的沉积型瓷石的地质特点、矿石特征、精泥性能、成瓷工艺及其开发应用前景。     

Agroecological analysis and economic benefit of organic resources and fertiliser in till and no-till sorghum production after a 6-year fallow in semi-arid West Africa

A field experiment was conducted in Gampela (Burkina Faso) in 2000 and 2001 to assess the impact of organic and mineral sources of nutrients and combinations thereof in optimising crop production in till and no-till systems and to assess the economic benefit of these options. The study showed that under conditions of rainfall deficiency, the use of a single organic resource at an equivalent dose of 40 kg N ha⁻¹ better secured crop yield than the application of an equivalent amount as urea-N, while a combination of organic resources and fertiliser was better in increasing crop yield than the application of the same N amount in the form of urea. In a year of rainfall deficiency, a mix of organic resources and fertiliser in both till and no-till systems increased crop water use efficiency, with the result that the farmer was able to purchase only half of the normal quantity of N fertiliser to obtain a higher yield that he would have done when all of the N was supplied in the form of urea. Under conditions where soil N is deficient, an economic benefit was achieved when urea was combined with easily decomposable organic material (e.g. sheep dung); mixing the urea at a dose of 40 kg N ha⁻¹ with maize straw was not sufficient in alleviating the negative interaction due to the enhanced N immobilisation. The results demonstrate that the use of N fertiliser alone was risky and that a higher yield, with the accompanying economic benefit, was scarcely achieved under the prevailing rainfall conditions. The application of soil and water conservation measures can contribute greatly to increasing the economic benefit of mineral, organic or combined organic and mineral-derived nutrient application under semi-arid conditions.