Ti_3SiC_2耐氢氟酸腐蚀性研究

在Ar气氛中,以TiH_2/Si/2Ti C复合粉体为原料,利用无压烧结技术在1500°C下保温3 h成功制备出高纯Ti_3SiC_2,并利用氢氟酸对Ti_3SiC_2粉体进行刻蚀,研究其耐腐蚀性。XRD检测结果表明,在常压下Ti_3SiC_2样品经氢氟酸腐蚀前后的物相没有发生变化,且不随反应时间和温度的变化而发生变化。但是,扫描电镜图片显示样品中存在一些二维片层和腐蚀孔洞,这表明HF与Ti_3SiC_2发生了部分刻蚀反应。由于Ti_3SiC_2与酸的反应活性依赖于Si与酸的反应活性,而Si与HF在常压下反应较慢,因此Ti_3SiC_2与HF反应较困难。然而,Ti_3SiC_2与HF在180°C水热条件下则能完全反应,晶体结构遭到破坏,这表明Ti_3SiC_2在常温常压下对HF具有良好的耐腐蚀性,而在水热条件下Ti_3SiC_2易受HF的腐蚀。     

二维碳化物Ti_2C在超级电容器中的电化学性能研究

本文以Ti_2AlC为原料,采用多种氟盐(LiF、NaF、NH_4F)与盐酸(HCl)的混合溶液刻蚀Ti_2AlC粉体,制备出具有类石墨烯结构的二维层状材料Ti_2C。实验结果表明:在40°C下刻蚀48h后,由不同氟盐刻蚀得到的试样的主晶相均为Ti_2C,具有完备的晶体结构。相比于LiF和NaF,由NH_4F和HCl混合溶液刻蚀得到的Ti_2C在超级电容器(两电极)中所得比电容量最大,可达105F/g。     

纳米金属对污水生物处理工艺中污泥特性的影响研究

纳米金属有其独特的物理化学性质,被广泛应用于多种工业生产领域以及污水处理过程。当纳米金属进入污水生物处理系统后,可能会对其中的污泥理化特性及微生物群落产生一定的影响,从而影响污水的生物处理效果与稳定性。综述了纳米金属及其金属氧化物对活性污泥、好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥特性的影响,如有机物、氨氮、总氮等的去除情况,以及对厌氧颗粒污泥甲烷产量的影响,提出了对未来的展望,以期为深入研究纳米金属及金属氧化物对污水生物处理效果的潜在影响提供科学参考。     

二维结构MXene温和制备及吸附催化领域的应用

综述类石墨烯二维结构MXene的制备方法、性能和应用方面的研究新进展。提出一种相对温和的制备方法,用氟化锂与盐酸代替高腐蚀性的氢氟酸制备新型过渡金属碳化物或碳氮化合物。分析描述该体系的电学性能、热稳定性与力学性能。介绍这种新材料的广泛应用,重点探讨其在吸附、催化等领域的应用。认为随着制备方法的改善以及对微观结构的深入认识,这种材料可应用于更多重要领域。     

浅埋煤层过沟开采覆岩破坏特征及水害防治技术研究

黄土沟壑区溃水水害是浅埋煤层开采的主要灾害之一。安山煤矿煤层埋藏浅、局部沟道所在区域5-2煤层顶板距离地表不足30 m，为了解决黄土沟壑区工作面过沟开采可能遇到的水害问题，通过数值模拟的手段研究了工作面过沟开采时的覆岩破坏特征，提出了研究区过沟开采时冒裂安全性分区标准，并基于分区结果提出了预防工作面过沟开采发生溃水水害事故的防治技术，过沟开采防治技术包括采前筑坝截流引流，采后工作面地表裂缝修复等，并在工作面过沟开采区域成功地进行了防治应用，应用结果表明，防治技术能够有效预防工作面过沟开采溃水水害。研究成果对榆神矿区工作面安全、绿色高效过沟开采具有一定的借鉴意义。