氧化钨（WO3）薄膜光电催化性能的改善及应用

半导体WO₃具有较小的禁带宽度和良好的稳定性,对可见光具有较强的吸收,在光催化和光电催化领域具有广泛的用途。然而,单一WO₃薄膜仍然存在着光生电子-空穴复合率高、光电催化活性与能量转换效率偏低等问题。本文从WO₃薄膜光电催化性能的改善及应用两个方面对近年来的研究进行了综述。在WO₃薄膜光电催化性能的改善方面,分别从有序纳米结构的构建、离子掺杂与表面修饰进行总结。同时,也归纳总结了WO₃薄膜作为光电极在分解水制氢、光电催化还原CO₂和降解有机污染物等方面的应用,并提出了WO₃薄膜在光电催化过程中存在的问题,指出WO₃有序纳米异质结的构建是提高WO₃薄膜光电催化活性的有效方法。WO₃薄膜光电极的规模制备、廉价助催化剂的使用、光电极的稳定性与耐蚀性是其实际应用过程中需要解决的问题。     

纳米氧化锆涂层的显微硬度分布特征研究

采用相同的喷涂工艺参数分别对两种喷雾造粒纳米氧化锆粉末进行等离子喷涂,制备了两种纳米涂层S1和B1,对比研究了两种涂层的显微硬度、抗裂纹扩展力。结果表明,两种涂层的显微硬度测试值服从Weibull分布,无论是表面还是截面的显微硬度值,S1涂层均优于B1涂层,两种涂层截面的显微硬度值均优于其对应的表面显微硬度值,S1涂层的抗裂纹扩展力也优于B1涂层。     

RGO/ZnO纳米棒复合材料的合成及光催化性能

采用水热合成法制备ZnO纳米棒及RGO/ZnO纳米棒复合材料。研究不同含量的RGO对RGO/ZnO纳米棒复合材料光催化活性的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射电子显微镜(FESEM)、光电子能谱仪(XPS)及漫反射紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)检测手段对RGO/ZnO进行表征。结果显示:RGO与ZnO纳米棒成功复合。加入GO的含量不同,获得的RGO/ZnO样品在可见光区域的吸光度值不同。以甲基橙作为模拟污染物的光催化结果表明,RGO/ZnO复合材料具有高的紫外-可见光光降解效率,加入GO与ZnO的质量比为3%时,样品紫外-可见光光催化性能最佳,120min内甲基橙基本可以完全降解;且在波长大于400nm可见光照射下,RGO/ZnO具有一定的可见光活性,180min内其降解甲基橙效率最大可达26.2%。同时,RGO/ZnO具有较好的光稳定性。     

高纯致密Ti_2AlN陶瓷的合成及其高温行为

以Ti、Al和TiN粉按化学计量比配料,在原位热压(HP)烧结工艺条件下合成高纯致密Ti2AlN陶瓷材料。通过X射线衍射(XRD)分析烧结产物的相形成过程,用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)结合能谱仪(EDS)研究材料的显微结构特征。原位热压工艺合成Ti2AlN的最佳温度为1300℃,烧结试样的密度为4.22g/cm3,达到理论密度的97.9%,晶体发育完全,结构紧密,具有明显的层状结构。用高温显微镜研究了单相Ti2AlN的高温行为,1300～1500℃是坯体的烧结过程,1500～1580℃是Ti2AlN材料的软化温度,熔融温度高于1700℃。     

用乳液法制备ZrO2纳米球形颗粒

采用单乳液和双乳液的方法制备了含Y2O33％（摩尔百分比）的ZrO2前驱体粉,经过600℃锻烧2h后获得了四方相ZrO2纳米粉。用TG-DTA、XRD、TEM、BET和激光粒度分析等分析手段对粉末及其前驱体进行了分析和表征。实验结果表明,二甲苯／span-80／水相体系具有较大的含水量,能改善目前用乳液法制粉产量低的缺点。     

用乳液法制备ZrO2纳米球形颗粒

利用二甲苯为油相,span-80为表面活性剂,Zr(NO3)4或NH3的水溶液为水相,采用单乳液和双乳液的方法制备了含3%(摩尔分数)Y2O3的ZrO2前驱体粉,经过600℃锻烧2h后获得了四方相ZrO2纳米粉.用TG-DTA、XRD、TEM、BET和激光粒度分析等分析手段对粉末及其前驱体进行了分析和表征,试验结果表明:二甲苯/span-80/水相体系具有较大的含水量,能改善目前用乳液法制粉产量低的缺点,利用该体系制粉的最佳体积配比为V(二甲苯):V(span-80):V(水相)＝95:5:25.按照该配比设计的单乳液法和双乳液法均能获得形状为球形、团聚较少的四方相纳米粉末,但采用双乳液法比单乳液法所获得的粉末粒度分布更均匀、粒径更小,粒径约15nm.     

水解制氢用Al-Zn-Sn-NaCl材料的制备及其性能研究

采用改变Zn、Sn、NaCl含量的方式,借助机械球磨法制备了Al、Zn、Sn与NaCl有机结合的Al-Zn-SnNaCl材料,研究了Zn、Sn、NaCl掺杂对铝合金与水反应水解制氢的制氢速度的影响,并对其组织结构以及反应产物进行了探讨。结果表明,Zn、Sn的加入有利于该系列合金化学活性的提高,尤其是Al+7%Zn+7%Sn+20%NaCl(质量分数)材料,氢气产量为336mL/g,产氢速率为11.2mL/(min·g)。     

制备工艺参数与合金元素对铝(合金)—水(0℃)反应产氢性能的影响

通过机械合金化技术制备了含镓和铟的铝合金,研究该合金与纯水之间的水解反应来考察氢产率的变化。X射线衍射、扫描电镜与能谱分析结果表明镓和铟元素分别主要以溶解与沉积相的形式存在于合金之中。溶解的镓和铟通过增强水解反应活性来提高铝合金的产氢率。此外,由球磨时间决定的沉积相的数量及分布也会直接影响合金的产氢率,具有均匀分布及合适数量沉积相的铝合金能与0℃水反应产生1132.8ml/g的氢气。     

Investigation on plasma-sprayed ZrO_2 thermal barrier coating on nickel alloy substrate

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＺｒＯ2 ｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓａｒｅｍａｉｎｌｙｕｓｅｄａｓｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｈｉｇｈｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｄｉｅｓｅｌ,ｔｕｒ ｂｉｎｅ ,ａｎｄｊｅｔｅｎｇｉｎｅｓ.Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｈｏｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｃａｎｇｒｅａｔｌｙｂｅｒｅｄｕｃｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒ,ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌ…     

Preparation of ZrO2 spherical nanometer powders by emulsion processing route

ZrO2 precursor powders containing 3% Y2O3 were prepared via a single emulsion processing route and a double emulsion processing route. In both routes xylol was used as the oil phase, span-80 as the surfactant, and an aqueous solution containing zirconium or ammonia as the water phase. The calcination of the precursor powders was performed at 600 ℃ for 2 h, leading to tetragonal phase ZrO2 nanometer powders. The ZrO2 powders and the precursor powders were analyzed and characterized by means of TGA-DTA, XRD, TEM, BET and laser particle size analyser. The results indicate that xylol-span-80-water phase system contain more water phase, which to a certain extent overcomes the disadvantages of low output by emulsion route in preparing powders. The best volume ratio Vxylol ： Vspan-80 ： Vwater= 95 ： 5 ： 25 leads to the attaining of powders. The special tetragonal phase powders with less agglomeration were prepared via either the single emulsion processing route or the double emulsion processing route according with the ratio. But compared to the single emulsion processing route, the powders prepared via the double emulsion processing route display smaller particles with more even size distribution, the average size of around 15 nm.