一种Au@Fe_3O_4纳米复合粒子的快速合成方法

团簇状的Au@Fe_3O_4纳米复合粒子采用两步法进行合成。首先通过共沉淀法合成柠檬酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子;其次以柠檬酸纳为温和的还原剂将HAuCl_4快速还原为Au纳米粒子而沉积在Fe_3O_4的表面。并考察了HAuCl_4及柠檬酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子用量对合成过程的影响。采用紫外-可见分光光度计(UV-vis)、动态光散射仪(DLS)及透射扫描电镜(TEM)等测试手段对所制备的纳米粒子进行了表征。结果表明:当V(1%HAuCl_4)=1.8 m L,m(柠檬酸修饰的Fe_3O_4)=12.5 mg时,Au@Fe_3O_4纳米复合粒子的中心Au纳米粒子的粒径大小为20~50 nm左右而周围包覆的Fe_3O_4纳米粒子的大小为10 nm左右,且其在水中能够稳定的存在3个月而粒径大小无明显的变化。     

C_n团簇注入制备石墨烯的研究进展

石墨烯是碳原子构成的单层二维晶体,在高频电子学和光电子器件领域具有广泛应用前景,厚度可控的大面积石墨烯的制备是实现规模化应用的前提。文中在介绍现有石墨烯制备技术优缺点的基础上,重点介绍了近几年离子注入过渡金属镍制备石墨烯的研究成果。研究表明:在低能碳团簇C_n注入制备石墨烯的过程中,离子能量、注入剂量、团簇尺寸、基体材料特性和退火条件是影响石墨烯物理性质的重要因素。团簇离子注入在基体表层引起的辐照损伤具有非线性效应,精确控制剂量的C_n团簇注入到基体中主要起到提供可控掺杂碳源的作用,高质量石墨烯的合成需要进行多晶基体预热处理以减少晶界密度,同时需采取精细的后续热处理工艺,控制碳原子在基体表面横向扩散和偏析,以满足石墨烯形核生长的关键条件。     

电火花沉积电极材料过渡形态研究

电火花沉积层由电极材料过渡沉积构成,因此研究电极材料的过渡形态对研究电火花沉积效率和沉积层质量等具有重要意义。通过不同能量条件下电火花沉积试验,研究电极材料过渡物质形态及其对沉积效率和沉积层质量的影响。结果表明:电火花沉积效率受放电能量、电极端部基础温度、电极材料过渡形态等影响;电火花沉积的单次放电能量、放电时机,电极材料的单次熔化量、过渡时机、过渡物质形态等的不确定,影响沉积的稳定性和可控性;电极端部基础温度由电火花放电形成的热源和传导、对流、辐射等形成的冷源共同决定,对电火花沉积效率和沉积层质量有重要影响;电极基础温度低于熔点时以液态过渡为主、等于熔点时以半固态物质团过渡为主、高于熔点时以液态过渡为主。     

高聚物絮凝作用机理的定量化研究

介绍了数学形态学的基本理论,阐述了该理论用于煤泥絮凝图像处理的步骤及方法,获取了絮团粒度、桥长等微观结构参数。根据研究结果,提出了高聚物对细粒煤泥的絮凝模式,并实现了高聚物絮凝作用机理的定量化研究。     

铅灰制团鼓风炉熔炼新工艺研究

用高分子化合物粘结成型铅灰制备铅灰团矿，工艺简单，成本低，团矿强度高，热稳定性好。经工业应用证明，这种铅灰团矿在铅鼓风炉熔炼中，改善了炉料透气性，单位焦耗降低１５％，产量增加２０％，铅回收率提高１０％。     

提升管反应器介尺度结构影响规律的数值模拟研究

提升管反应器存在典型的颗粒聚团介尺度结构,其分布特性对气固流动、反应有重要影响,对介尺度结构影响规律进行分析有助于为反应器的设计与优化操作提供基础信息。采用基于能量最小多尺度（EMMS）方法的曳力模型建立了提升管气固两相流动模型,考虑了颗粒聚团对气固相间动量传递的影响。此外,进一步通过考虑颗粒聚团的存在以及颗粒聚团的非均匀性对化学反应的影响,提出了描述介尺度结构对反应速率影响的修正因子,与气固流动模型进行耦合,建立了基于介尺度结构的流动-反应综合数学模型,并进行了模型验证。进一步应用该模型,对工业催化裂化提升管反应器的流动-反应特性进行了模拟分析。结果表明,该模型可以合理描述提升管气固相互作用,能够预测出壁面附近存在较多介尺度结构的分布特性,由于聚团的存在使得重油组分难以与催化剂充分接触,生成汽柴油的反应速率较低,转化较慢,聚团的分布特性导致靠近边壁处的重油组分浓度较高,汽柴油组分浓度较低;汽柴油在聚团内部的流动阻力较大,在聚团内发生过量的二次反应生成较多焦炭,导致壁面处焦炭浓度较高。与传统基于平均化而未考虑聚团影响的模型相比,基于介尺度结构的模型所预测的汽油收率最佳值与工业实际相接近。因此,基于介尺度结构的流动-反应综合数学模型可以合理描述提升管内进行的流动-反应耦合特性,并能揭示介尺度结构对催化裂化反应过程的影响,有望为工业提升管装置反应终止剂技术的开发提供重要的基础信息。     

H2在Mo x S y 团簇上吸附解离的尺寸效应研究

浆态床加氢工艺可以处理不同来源的劣质重油、渣油,氢气的活化是重油加氢处理过程中发生的主要反应之一。钼基催化剂的分散性是影响重油加氢活性的关键因素。构建了Mo₇S₁₅、Mo₁₂S₂₆、Mo₁₈S₃₉、Mo₂₅S₅₄和Mo₃₃S₇₁团簇,利用密度泛函理论研究了团簇自身的稳定性、活性以及H₂在不同尺寸团簇上的吸附与解离过程。结果发现,在目前所建立的团簇中,其尺寸越小,结合能越低,最高占据分子轨道-最低未占分子轨道(HOMO-LUMO)能隙值越小,团簇稳定性越弱,活性越强。H₂在簇上的稳定吸附位点为边缘位点。随团簇尺寸增大,吸附能分别为-64.25、-34.60、-34.14、-7.20、-6.82 kJ/mol,吸附能绝对值减小,氢气分子与团簇的相互作用减弱,并且解离能逐渐增大,分别为13.76、33.14、53.64、60.75、64.47 kJ/mol。目前的结果表明,团簇尺寸越小,氢气的吸附解离越容易,显示出更高的活性。     

基于上升管压力脉动标准差快速预报喷动床颗粒聚团现象

为了快速有效地预测喷动床颗粒聚团现象,采用了上升管压力测点脉动标准差的方法进行了喷动床颗粒聚团现象的预报研究。在喷动床上升管的不同标高位置布置压力测点,每一测点的下方设有清洗气流,避免了颗粒对压力测点产生堵塞,通过调节通带滤波的频率界限,保证了压力的准确测量。实验研究发现,在较低的表观气速下,上升管压力脉动的标准差与表观气速存在线性关系并服从卡方分布,基于以上发现提出了上升管压力脉动标准差预报颗粒聚团发生率的关系式模型。通过上升管压力脉动标准差预报方法与常规的平均压力降预报方法的对比发现,上升管压力脉动标准差预报方法在预报颗粒的聚团现象时具有较高的表观气速识别率和较小的响应时间,实现了喷动床颗粒聚团现象的快速预报。     

新型自组装纳米胶团人工过氧化物酶研究

十二烷基肌氨酸钠与天然细胞色素c通过自组装方式构建了一种新型纳米胶团结构人工过氧化物酶(Artificial Peroxidase,AP)。采用紫外可见光分光光度计对AP酶促反应过程进行研究。表明AP在较宽的pH范围具有活性,并在pH 5.0,100 mmol/L磷酸盐缓冲液中达到最大。该AP的米氏常数Km、催化速率kcat以及催化效率分别为1.70μmol/L、0.11 s-1、0.065μM-1s-1,催化效率为天然辣根过氧化物酶的90.2%。     

萃取净化电镀含镍废水研究

研究了二壬基萘磺酸(DNNSA)反胶团溶液萃取净化含镍废水中Ni2+的工艺条件。考察了油水比、萃取时间、萃取剂含量、初始Ni2+含量以及温度对萃取的影响。结果表明:当DNNSA浓度为0.1 mol/L时,混合30 min后萃取率基本不变,可视为萃取过程达到平衡;萃取分配比随萃取剂含量的增大而增大,说明萃取的Ni2+不是简单的溶入DNNSA反胶团,而是与反胶团发生了化学反应;萃取反应为吸热反应,升高温度有利于萃取,过程热效应为10.28kJ/mol;萃取剂DNNSA萃取Ni2+的萃取容量为84.65 mg/g。负载镍的有机相可采用硫酸反萃。