SnO_2/g-C_3N_4复合光催化剂的制备及染料降解性能研究

近年来g-C_3N_4基复合光催化材料逐渐成为研究热点。以三聚氰胺(C_3N_3(NH_2)_3)、氯化铵(NH_4Cl)、五水合四氯化锡(SnCl_4·5H_2O)为主要原料,通过两步法构建了SnO_2/g-C_3N_4复合光催化体系。分别利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外/可见分光光度计、电化学工作站等设备分析了样品的结构、形貌、光响应范围和电化学阻抗等性能;同时利用有机染料罗丹明B讨论了复合材料的光催化活性。研究结果表明,SnO_2的含量对复合材料的光催化活性影响明显,随着SnO_2含量的增加,其光催化效率呈现出先增加后降低的现象。当SnO_2的含量为g-C_3N_4的15wt%时,复合材料的光催化效率达到最优值,可在20 min内降解87.4%罗丹明B,比SnO_2和g-C_3N_4纯样分别提高了1 684%和51.7%。同时,初步给出了复合材料的协同光催化机理。     

固态电子介质Z型光催化剂g-C_3N_4/Ag/Ag_3PO_4的设计合成与光解水性能研究

半导体材料较负的导带位置、足够正的价带位置以及光生载流子寿命长是实现光催化H_2O反应的关键。Z型光催化体系不仅可以实现载流子的空间分离,增加载流子寿命,还可以获得更高的价带和导带电势绝对值。通过简单的共沉淀方法合成固态电子介质Z型光催化剂g-C_3N_4/Ag/Ag_3PO_4。结果表明Z型光催化剂g-C_3N_4/Ag/Ag_3PO_4吸收光能力增强,电子空穴分离速率增大。光解水性能测试表明:Z型光催化剂光分解水的能力显著提高。     

铁酸镍/石墨烯光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解研究

以硝酸铁、硝酸镍、氧化石墨烯为原料,采用水热法"一步"制备出了铁酸镍-石墨烯复合光催化剂,利用XRD、TEM、UV-vis DRS等设备对样品的结构、形貌、UV性能进行了表征;探讨了可见光下石墨烯的引入对铁酸镍降解亚甲基蓝的效果并对其协同催化机理进行了浅析。实验结果表明:在亚甲基蓝初始浓度为50 mg·L~(-1)下,可见光下照射150 min时,纯铁酸镍对亚甲基蓝的降解效率基本为0;而引入少量的石墨烯后,复合光催化剂的催化效率则可明显提高到95%。     

BiOCl/Zn-Al LDHs复合材料的制备及光催化性能研究

采用共沉淀法制备了Zn-Al层状双氢氧化物(LDHs)包覆BiOCl微球的复合光催化材料。利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外可见漫反射、扫描电镜等对样品的形貌、物相组成进行了表征。并以甲基橙为模拟污染物,研究了所制备的样品在紫外光以及可见光下的光催化性能。实验结果表明,BiOCl/Zn-Al LDHs复合物的光催化活性优于单一的BiOCl和Zn-Al LDHs,当Zn-Al LDHs质量分数为19.5%时的BiOCl/Zn-Al LDHs复合光催化材料表现出了最强的催化活性,在紫外光和可见光照射下对甲基橙的降解率分别为94.4%和28%。     

磷酸铋光催化材料的结构特性与研究进展

铋系半导体材料电子结构独特,在可见光范围内具有较好的催化活性。利用铋系半导体的这一特性,通过其他元素的掺杂、复合可制备出有效分解有机、无机污染物的光催化剂。近年来,国内外对铋系材料的研究也越来越多,在介绍铋系半导体电子结构的基础上,综述了近几年国内外对此类催化剂的研究,并对铋系光催化剂的发展趋势进行展望。     

异质结构在提高半导体光催化剂光生电子分离中的应用

光催化剂利用太阳能可以充分降解生活及工业废水中的有机污染物。与其他传统方法相比,在催化效率、低毒、可回收性等性能上,有着无可比拟的优越性。半导体材料在吸收能量大于或等于其禁带宽度的光子后产生电子及空穴,经过一系列的反应,转化为具有强氧化能力的羟基自由基,来降解染料等工业废品。由于晶体结构缺陷及自身结构等特征,光生电子与空穴极易发生复合,使得产生的活性羟基自由基数量变少,减弱光催化能力。异质结构的存在,加速了电子与空穴的分离,延长电子空穴的存活寿命,对提高光催化活性有着重要的影响。     

超静定组合结构桥梁受力特性的3D-FEM模拟分析

在总结各国研究成果的基础上,利用大型通用结构分析程序MSC/NASTRAN和MSC/PATRAN,对超静定组合结构桥梁的受力特性进行分析研究。其中重点研究组合结构桥梁中剪力键的性能,负弯矩区混凝土板裂纹状态,钢与混凝土的接合刚度和施工方法对结构受力特性的影响,以及复合结构桥梁中梁墩刚性连接的传力途径及应力分布等。主要研究成果如下。(1)连续组合结构桥梁和复合结构桥梁刚节点的3D FEM计算模型的建立应用MSC/NASTRAN和MSC/PATRAN建立了较精确的连续组合梁桥和连续复合刚构桥刚节点的三维有限元计算模型。模型中的钢梁以…     

增强的小区间干扰协调技术综述

与传统宏蜂窝网络架构相比,异构网络架构可以增加系统吞吐量,提高频谱效率,在4G/B4G(FourthGeneration/Beyond Fourth Generation)系统中提供泛在的用户体验。严重影响小区边缘用户吞吐量的小区间干扰是成功部署异构网络需要解决的难点。增强的小区间干扰协调技术可以分为3类:智能功率控制、跨层设计和协作多点传输。本文对各种技术的优缺点、性能、复杂度和存在的问题进行研究,指出了各种技术所面临的挑战和未来的发展方向。     

驱动系统弹性悬挂方式对机车动力学影响对比研究

针对某B0、C0轴式电力机车利用SIMPACK建立多体动力学模型,对比分析不同驱动系统弹性悬挂方式对机车横向动力学性能的影响,在两种弹性悬挂装置的基础上提出全弹性悬挂结构,并分析其对机车动力学性能的影响。结果表明:驱动系统弹性悬挂可较刚性悬挂显著降低机车的轮轴横向力,非线性临界速度提高50%。摆杆位于电机侧相对于摆杆位于非电机侧,B0机车在200km/h轮轴横向力减少3%,临界速度提高10%。摆杆位于非电机侧的全弹性悬挂结构,相对于摆杆位于电机侧时,降低第3点橡胶节点横向刚度对提高机车动力学性能效果更为明显;驱动系统采用全弹性悬挂方案可显著改善抗蛇行减振器发生故障时机车横向动力学性能。     

复合轨枕道床横向阻力试验及优化分析

复合轨枕设计应用灵活,适应性强,可适用于不同速度、轴重、轨距的线路;维修工作量小和寿命周期成本低;可循环利用,绿色环保。但由于复合轨枕自身密度及材质原因,其道床横向阻力较低,一定程度上限制了复合轨枕的应用。针对复合轨枕提出多种结构优化及细部优化方案,通过道床横向阻力试验,对比研究不同道床断面形式下各型复合轨枕与Ⅲ型混凝土轨枕道床横向阻力。结果表明,原型复合轨枕道床横向阻力为Ⅲ型混凝土轨枕的78%～84%,其随道床断面影响规律与Ⅲ型轨枕一致。A1型结构优化、A2型结构优化、B1型细部优化、B2型细部优化可使横向阻力分别提高至Ⅲ型混凝土轨枕的88%～91%、91%～96%、87%～90%、94%～97%。综合考虑生产、维修、成本等因素,本文推荐采用B2型细部优化。     

不同老化处理方式对混凝土防腐蚀涂层表面状态和拉伸性能的影响

选择醇酸、丙烯酸、聚氨酯和氟碳4类涂料进行对比试验,研究其耐紫外、耐湿热和耐碱溶液的性能。试验结果表明:醇酸涂层和丙烯酸涂层整体耐老化性能较差,湿热老化处理7 d后,试件的失光率高达90%以上,表面出现严重的开裂和起泡现象。聚氨酯涂层耐碱溶液的性能较好,但是受紫外老化和湿热老化影响较大,其紫外老化28 d后失光率大于75%,拉伸强度和断裂伸长率下降超过40%,湿热老化7 d后的失光率达97%,表面开裂和起泡情况严重。氟碳涂层耐老化性能优异,老化28 d后失光率不到20%,表面无粉化、开裂、起泡、剥落等现象,拉伸性能未受损害。4类涂层耐老化性能的顺序为醇酸涂层丙烯酸涂层聚氨酯涂层氟碳涂层。     

3D复合相变散热器在轨道交通中的热管理应用研究

针对轨道交通领域日趋恶劣的热管理条件,文章对一种散热效率更高效的3D复合相变散热器进行了研究。应用数值仿真和试验测试的研究方法,将3D复合相变散热器与相同体积的双面热管散热器和水冷散热器进行对比,结果表明:与双面热管散热器相比,3D复合相变散热器在相同风速和功率工况下,热阻降低7.8%～10.5%,压降降低57.5%～63.6%,均温效果提升约52%;对于相同风机的冷却系统,单个IGBT最大许用功率可增大670 W,增幅约26.8%;额定工况的热性能与水冷散热接近。     

固相法制备锂离子电池正极材料LiMn_xFe_(1-x)PO_4及其性能研究

以LiFePO_4为研究对象,通过Mn(Mn源为MnC_2O_4·2H_2O)部分替代Fe(Fe源为FeC_2O_4·2H_2O)的同时,采用固相法对替代材料LiMn_xFe_(1-x)PO_4/C(x=0、0.1、0.3、0.5)进行碳包覆,以提高其放电比容量、电导率或放电平台。通过XRD、TEM、SEM和充放电测试,研究了磷酸锰铁锂的晶体结构、形貌以及电化学性能。结果表明:包覆掺杂后的材料仍保持橄榄石形晶体结构,碳包覆和掺杂Mn没有对原材料的形貌产生明显影响。制备的LiMn_(0.1)Fe_(0.9)PO_4/C正极材料具有最佳的电化学性能,其0.2 C倍率下的放电比容量为124.8 mAh/g,放电平台为3.4 V,阻抗为43.8Ω。在1 C倍率下循环30周之后,放电比容量仍有120 mAh/g,容量保持率为97.71%,具有较优的循环性能。     

橡胶-纤维微表处混合料路用性能及降噪特性研究

通过添加橡胶颗粒和纤维对微表处混合料进行复合改性以达到改善其性能的目的,为了系统研究混合料的路用性能,通过对混合料关键参数进行确定,围绕混合料耐磨耗性能、水稳定性能以及抗滑性能的主要影响因素进行研究,并结合自主研发的室内轮胎加速下滑系统,对混合料的降噪性能进行试验分析。试验结果表明:当加入3%的橡胶颗粒及0.2%的聚酯纤维,最佳油石比为7.2%时,微表处混合料耐磨耗性能、水稳定性能均得到显著提高,抗滑性能也比普通沥青混合料得到明显的改善,同时,混合料的噪声水平也得到有效的降低,复合改性微表处混合料甚至比普通微表处混合料噪音值减小2.9 d B。     

不同老化处理方式对混凝土防腐蚀涂层表面状态和拉伸性能的影响北大核心

选择醇酸、丙烯酸、聚氨酯和氟碳4类涂料进行对比试验,研究其耐紫外、耐湿热和耐碱溶液的性能。试验结果表明:醇酸涂层和丙烯酸涂层整体耐老化性能较差,湿热老化处理7 d后,试件的失光率高达90%以上,表面出现严重的开裂和起泡现象。聚氨酯涂层耐碱溶液的性能较好,但是受紫外老化和湿热老化影响较大,其紫外老化28 d后失光率大于75%,拉伸强度和断裂伸长率下降超过40%,湿热老化7 d后的失光率达97%,表面开裂和起泡情况严重。氟碳涂层耐老化性能优异,老化28 d后失光率不到20%,表面无粉化、开裂、起泡、剥落等现象,拉伸性能未受损害。4类涂层耐老化性能的顺序为醇酸涂层<丙烯酸涂层<聚氨酯涂层<氟碳涂层。     

WJ-8型扣件用改性尼龙66减摩垫板的研制

针对既有复合垫板存在不锈钢板锈蚀的问题,研制了改性尼龙66减摩垫板。该垫板具有良好的绝缘性能,不会与钢轨产生电化学腐蚀,可长期保持较小的摩擦因数;采用一体式结构,可彻底避免既有复合垫板中不锈钢板与橡胶垫板脱离的问题。经室内试验和现场试铺,改性尼龙66减摩垫板满足扣件组装性能及列车安全运行的要求,同时可以有效降低钢轨纵向阻力的增大幅度,防止垫板沿钢轨方向窜动。     

纤维泡沫混凝土导热特性试验研究

为增强泡沫混凝土的保温性能,以性能最优的粉煤灰泡沫混凝土为基础,通过室内试验研究所掺加的不同种类纤维的含量、长度对干密度恒为1 200 kg/m~3的泡沫混凝土导热特性的影响,得出不同种类纤维的最佳含量及长度。结果表明:基于优选的40%含量粉煤灰-水泥基泡沫混凝土,其导热系数随着养护龄期的增长呈对数下降趋势;养护龄期28 d时,含量0.15%、长度9 mm的聚丙烯纤维使泡沫混凝土导热系数达到最小值0.217 4 W/(m·K),含量0.10%、长度12 mm的玻璃纤维使泡沫混凝土导热系数达到最小值0.228 5 W/(m·K),含量0.05%、长度9 mm的玄武岩纤维使泡沫混凝土导热系数达到最小值0.239 3 W/(m·K);聚丙烯纤维对泡沫混凝土热工性的改善效果最好,玻璃纤维次之,玄武岩纤维最差。     

基于高效扰流技术的IGBT双面冷却散热器性能优化研究

基于数值仿真和试验研究方法,对用于轨道交通变流器的液冷散热器的性能进行了研究和优化设计,并将结果与HXD1C机车、HXD2B机车当前使用的散热器对比。结果表明,通过使用高效扰流技术和4组并联的流道结构,提升了散热器换热能力并降低了流阻,使散热器台面温升比HXD2B和HXD1C机车使用的散热器分别降低37%和14.1%,流阻分别降低36.9%和22.3%;通过使用对称的双面冷却结构,使IGBT安装面的均温性得到提升,并使其占用空间比单面平铺安装减少26%。     

地铁换乘站深基坑内支撑体系的优化设计与分析

采用土体卸载条件下的Hardening-Soil有限元模型,研究苏州某地铁换乘站深基坑3种支撑方案对支护结构内力和基坑变形的影响。结果表明:与初始方案比较,方案A(去掉第4道支撑)的墙身最大侧移增大了35.28%,最大正负剪力分别增加41.87%和71.11%,最大正负弯矩分别增加145.32%和45.39%,最后一道支撑轴力达到1018kN,比初始方案增加了近1倍,对基坑土体变形影响增长近10%;方案B(第3、4道支撑合并)的墙身最大侧移增大了10.49%,最大正负剪力则增加6.89%和33.97%,最大正负弯矩增加34.46%和10.97%,合并后的第3、4道支撑轴力降低了15%,对基坑土体变形影响较小。方案B既能保证基坑安全和环境影响的要求,又能降低造价。     

降解塑料餐具研究

针对五年来降解塑料餐具,特别是光/生物降解餐具的研究、实验及试用,初步提出了降解塑料餐具的研究方法、研究内容及使用性能和降解性能等的测试和评价方法,认为降解塑料餐具的研究应以现有的塑料设备为主要加工手段;对降解餐盒的检测应重点包括使用性能、安全卫生性能及降解性能。通过实验测试表明,新研制的光/生物降解餐具在满足现行餐具标准的前题下易于碎裂、脱层和粉化,具有较好的环境降解性能。