沥青路面抗滑性能研究

沥青混合料路用性能所表现的不规则性、不确定性、模糊性、非线性等特征是其微观结构复杂性的反映.而实验室简化的常规试验分析、评价方法不能很好地表征沥青混合料复杂微观结构的实际情况.针对沥青路面材料的试验参数与实际路用参数的相关性差的情况,计算了沥青路面表面微观凸凹分形维数对混合料抗滑性能的影响,提出了一种能定量评价沥青混合料宏观抗滑性能与其微观级配关系的方法.     

PEMFC中水的饱和蒸汽压力与其中多孔介质特征关系研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）水管理是电池能否良好运行的关键.根据催化层微观结构模型,分析了其中电化学反应生成水的传递方式;又据催化层、扩散亚层和扩散层多孔介质材料的亲水性和憎水性,计算了多孔材料中孔径对饱和蒸汽压力的影响.认为电化学反应生成的水可能是气态也可能是液态;材料亲、憎水性和孔径对饱和蒸汽压力有巨大的影响.为了在PEMFC中更精确地构造反应物和生成物的流通通道,微观上研究水的相变和二相流是必须的,因此应构造新的相变和二相流模型.     

尖晶石型铁酸铜的制备及其可见光催化性能

利用水热法和共沉淀法制备了尖晶石型纳米铁酸铜,表征了铁酸铜的微观结构和光谱性能,并以罗丹明B溶液作为目标污染物,研究了铁酸铜催化剂的可见光催化性能.结果表明:水热法所制备的铁酸铜的微观形貌为直径约200 nm的纳米球形,两种方法制备的铁酸铜在紫外-可见光谱区均有较强的光吸收.罗丹明B溶液的初始浓度、催化剂的制备方法、催...     

直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Rh-SnO2/C的制备与表征

用交替微波法制备了SnO2/C复合材料,以该材料为载体制备了不同Pt∶Rh比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,应用透射电镜（TEM）及X射线衍射（XRD）方法对所制备催化剂的微观结构进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微波辅助多元醇法利用SnO2/C作为催化剂载体可以制备具有良好分散度的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,不同比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂金属粒子的平均粒径都小于4nm,且粒径分布较窄;该系列催化剂中Pt具有面心立方结构,随着Pt含量不断增加,粒径逐渐增加.当Pt∶Rh比例为3∶1时,对乙醇的催化氧化具有最好的稳定性和活性.     

特殊形貌氧化钙的制备及其催化合成生物柴油

利用化学还原法制备了不同形貌钙的氧化物,并研究了其作为固体催化剂制备生物柴油的催化性能.扫描电镜观察结果表明,钙的氧化物为六边形状和椭球状.60℃反应2 h的条件下,以六边形钙的氧化物为固体催化剂,生物柴油的转化率可以达到97.5%,高于椭球形钙的氧化物作为固体催化剂的85.6%.六边形状钙的氧化物优先暴露某一催化活性表面参与化学反应,其催化性能明显优于常见的球形结构,从而对生物柴油的催化转化效果更佳.     

特殊形貌氧化钙的制备及其催化合成生物柴油

利用化学还原法制备了不同形貌钙的氧化物,并研究了其作为固体催化剂制备生物柴油的催化性能.扫描电镜观察结果表明,钙的氧化物为六边形状和椭球状.60℃反应2 h的条件下,以六边形钙的氧化物为固体催化剂,生物柴油的转化率可以达到97.5%,高于椭球形钙的氧化物作为固体催化剂的85.6%.六边形状钙的氧化物优先暴露某一催化活性表面参与化学反应,其催化性能明显优于常见的球形结构,从而对生物柴油的催化转化效果更佳.     

基于偏最小二乘法的红粘土裂隙参数关系分析

利用 MATLAB软件,对干湿循环作用后的红粘土表面裂隙参数进行了提取。基于偏最小二乘算法,定量分析和描述了各裂隙参数之间的关系。分析结果表明：首次干湿循环作用对土样开裂的影响最为明显,红粘土裂隙参数变化幅度最大;PLS法实用有效,其拟合值与实际测量结果的偏差很小,实际结果的预测精度比较高;裂隙的节点个数、区块数目及裂隙率可用来表征裂隙的开裂程度,定量描述红粘土的形态结构和几何特征。研究成果可简化裂隙的量测,提高量测工作的效率。     

微纳米氧化铁的制备及可见光催化性能

利用水热法和共沉淀法制备了微纳米氧化铁光催化剂,表征了氧化铁的微观形貌和晶体结构,并以罗丹明B溶液作为目标污染物,研究了氧化铁催化剂的可见光催化性能.结果表明:共沉淀法制备的氧化铁为有所团聚的微米块状,水热法所制备的氧化铁微观形貌为直径约400 nm的纳米球形.催化剂的制备方法、催化剂的投加量及H2O2的加入对污染物溶液的光催化降解效果均有影响.以0.03 g水热法制备的氧化铁为催化剂,加入0.1 mL H2O2,光催化降解50 mL 20 mg/L罗丹明B溶液,30 min后降解率能够达到100%.     

基于几何形态学影响的集料建模及评价方法

目前流行的数字集料建模技术效率和质量低,参数不可控且不能兼顾集料的形状、棱角、纹理等多个几何形态参数,导致难以有效在细观层面研究集料几何形态参数对颗粒复合材料综合性能的影响. 针对上述问题,首先,研究了单一集料几何形态特征评价,并给出一种评价集料表面微观纹理和集料系统的数学方法;其次,基于3D Max提出一种新颖的单一集料数字模型设计技术,创建了带有不规则形状、无序棱角和精细表面纹理的集料数字模型;最后,基于PFC 3D并采用“颗粒替换法”创建颗粒复合材料数字模型,进而分析了实物模型和数字模型空隙率差异,并给出解决空隙率差异的数学方法. 在此基础上,通过单轴压缩试验研究了集料几何学特性对颗粒复合材料峰值抗压强度的影响. 研究结果表明:1） 给出的集料纹理评价数学方法能量化集料微观结构,而集料系统评价数学模型拓展了集料几何形态学评价指标;2） 颗粒复合材料实物模型和数字模型空隙率存在较大差异;3） 集料的几何学特征能提高集料之间的咬合互锁效应,用不规则颗粒替换粒径 ≥ 2.36 mm的球形颗粒可使复合材料的峰值抗压强度提高20.7%.      

铁酸锰纳米球的溶剂热法制备及其可见光催化性能

利用溶剂热法制备了铁酸锰纳米球材料,并考察了其对罗丹明B溶液的可见光催化降解效果.SEM和XRD分析结果表明:所制备材料为尖晶石型结构,微观形貌为均匀分散、直径约300 nm的球形颗粒;光催化降解实验表明:所制备的铁酸锰纳米球材料对罗丹明B溶液具有较强的可见光催化降解能力,100 m L 10 mg/L的罗丹明B溶液,p H值为4,催化剂用量为30 mg,加入少量硝酸根离子,光催化60min时溶液的降解率就达到100%.