MgH2-Na2Ti3O7微米棒复合材料的 吸氢性能及其改性机制

采用固相法合成尺寸为微米级别的钛酸钠(Na_2Ti_3O_7)催化剂,并通过球磨法与氢化镁(MgH_2)复合,以此来催化改性MgH_2的吸氢性能.等温吸氢实验表明:MgH_2-Na_2Ti_3O_7微米棒复合材料在275℃和150℃下吸收3%H_2的时间分别为10 s和15 min,甚至在低至50℃下30 min内还能吸收1%的H_2,而纯MgH_2在275℃下30 min内仅能吸收1.5%的H_2.进一步研究发现,MgH_2吸氢性能的提高归因于Na_2Ti_3O_7在MgH_2基体中的均匀分布以及在循环过程中原位生成的TiH_2.文中创新性地采用Na_2Ti_3O_7微米棒作为催化剂并将其均匀分布在MgH_2中,可为下一代高性能储氢材料的设计提供一种新思路.     

钒系储氢合金充放氢性能及其数据拟合研究

本文对氢燃料电池用钒基固溶体合金的充放氢性能及其吸附热力学、等温线及等温模型进行研究。采用P-C-T测试仪对钒系储氢合金进行活化并测试其充放氢性能,验证压力和温度对钒系储氢合金充放氢性能的影响,并在实验的基础上对其充放氢过程中所涉及到的吸脱附等温模型、热力学模型进行探讨。研究结果表明:钒系储氢合金在673 K、4 MPa的条件下可实现完全的活化,属于易活化类型储氢合金。在吸附反应第一阶段的吸附等温线拟合结果表明,从相关系数来看,钒系储氢合金的吸氢类型更接近Freundlich模型,热力学研究结果表明,钒系储氢合金的放氢过程为吸热反应。     

Bi_2O_3对Ti_(0.76)Cu_(0.08)Nb_(0.16)O_2微波介质陶瓷结构与性能的影响

采用传统固相反应法制备了Ti_(0.76)Cu_(0.08)Nb_(0.16)O_2(TCN),研究不同添加量Bi_2O_3对TCN陶瓷的致密化、烧结特性及介电性能的影响.结果表明:当Bi_2O_3的添加质量分数从0到4. 0%变化时,陶瓷的最佳烧成温度从975℃降低到925℃,同时TCN陶瓷的介电常数逐渐增大.在烧结致密化过程中,三叉晶界处有Bi元素富集,且在晶界处有纳米晶与非晶共存.另外,添加w(Bi_2O_3)为0. 5%的陶瓷最佳烧成温度为950℃,且具有优异的微波介电性能:εr=94. 34,Q×f=15700 GHz,τf=320×10~(-6)/℃.     

纳米金属负载的ZIF-8复合材料制备与室温储氢性能

以纳米金属粒子(NPs)为溢流源,金属有机框架ZIF-8为受体,通过液相浸渍结合原位还原的方法制备了NPs@ZIF-8(NPs=Ni,NiPt或Pt)复合材料,并用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和气体吸附仪等仪器对产物进行了系统表征与研究.结果表明,纳米金属颗粒均匀地分散于ZIF-8载体中,金属粒子的负载并未改变ZIF-8的形貌和尺寸;相比于纯ZIF-8,该类复合材料在常温下表现出较好的储氢性能,这可归因于氢溢流机制和ZIF-8大的孔隙率;由于过渡金属不同的催化活性,3种复合材料的吸氢量大小顺序为:Pt@ZIF-8NiPt@ZIF-8Ni@ZIF-8.     

核壳结构Au@Pt十面体纳米晶的调控及甲醇氧化催化性能研究

孪晶结构的Pt纳米晶,在电催化过程有希望获得更优异的催化活性.这是由于孪晶界处的应力对Pt纳米晶的电子结构调控.但受制于Pt的高表面能,孪晶结构Pt纳米晶的制备仍然面临着巨大挑战.文中采用油胺为溶剂,一步法制备获得以{111}晶面为暴露面的Au@Pt十面体纳米晶.胺基团的强吸附降低了Pt的表面能,从而促进了Pt在Au核上的外延生长.甲醇氧化催化测试表明,Au_(62)@Pt_(38)十面体纳米晶的正向电流密度值为0.44 mA/cm~2,显示了较好的催化活性,是商业Pt/C催化剂(0.22mA/cm~2)的2倍.电催化测试中正向电流密度与反向电流密度的比值通常用来衡量催化剂的抗CO中毒能力(If/Ib),Au_(62)@Pt_(38)(1.32) Pt/C(0.91),Au@Pt核壳结构十面体纳米晶具有较高的抗CO中毒能力.     

FTO导电玻璃基底上TiO_2纳米棒阵列的制备及形貌、晶相可调控探究

利用TiO_2纳米颗粒为晶种,在200℃的水溶液中制备了规则的TiO_2纳米棒阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)表征了一维棒状纳米材料的晶相结构、物相组成、形貌和光学性质.通过改变实验条件,进一步对TiO_2纳米棒阵列的晶相结构及形貌进行了可调控探究.结果表明:通过改变反应时间、水热温度、生长液配比等因素,能够有效调整TiO_2纳米棒的疏密程度、大小、规则度及物相组成.文中制备的各种单相或混相TiO_2纳米棒阵列材料在光催化领域具有十分重要的应用价值.     

Al-5Zn-1.6Mg合金深海全焊结构物的试制

Al-5Zn-1.6Mg 合金是热处理强化型 Al-Zn-Mg 系合金。其名义化学成分(%)为:5Zn,1.6Mg,0.45Mn,0.15Cr,0.2Zr,<0.4Fe,<0.3Si,<0.1Cu。该合金通过合适的热处理后,强度较高,抗腐蚀性能良好,并且可以焊接,但比 Al-Mg 系合金(如 LF5,LF6等)的可焊性差。如果焊接接头的热处理     

纳米晶Ni-Mo合金电沉积工艺

采用电沉积法制备Ni-Mo合金电极,通过测定电极在30%KOH溶液中的阴极极化曲线,研究不同沉积条件(钼盐浓度、pH值、沉积电流密度、沉积温度)对镀层析氢性能的影响,并用XRD、SEM对镀层进行了表征。结果表明:所获得的镀层为纳米晶结构,镀层表面颗粒分布均匀且具有很大的比表面积。通过正交实验确定了最佳电沉积工艺条件:钼盐浓度32 g/L,pH值8.0,沉积电流密度22 A.dm-2,温度50℃。最佳工艺条件制备出的Ni-Mo合金电极的析氢过电位仅为68 mV,比纯Ni电极降低348 mV。     

银源浓度和包覆剂对纳米银线线径的影响

纳米银线因其具有良好的导电性和优异的光学性能,是传统导电材料氧化铟锡(ITO)的理想替代品.为了降低纳米银线的直径并提高均一性,采用多元醇法制备纳米银线,分别考察了形核控制剂浓度、反应物浓度和包覆剂种类对纳米银线生长过程的影响.结果表明,在AgNO3浓度为25 mmol/L,保持Cl-浓度为300μmol/L的基础上,添加10μmol/L的Fe3+时,纳米银线平均线径为53.2 nm,线径均一.此外,单独使用长链PVP作为包覆剂时,反应产物中的颗粒、短棒等杂质最少.     

ZrMgN纳米复合膜的性能研究

采用射频反应磁控溅射设备,制备了一系列不同Mg含量的Zr Mg N复合膜.使用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪和摩擦磨损仪(UTM-2)研究Mg对Zr Mg N复合膜的成分、微结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响.研究表明:Zr Mg N复合膜为面心立方结构,随着Mg含量的增加,Zr Mg N复合膜的硬度先增大后减小;摩擦系数先减小后增大;磨损率则逐渐降低.Mg的加入提高了Zr N薄膜的高温抗氧化性能.     

新型纳米吸波材料研究现状与进展

介绍了纳米微波吸收材料的吸波机理及其优异的吸波性能。综述了纳米材料(纳米铁氧体及其复合物、纳米金属、纳米陶瓷、纳米导电聚合物)作为吸波介质的特点和应用背景,提出了高性能纳米微波吸收剂的发展方向。     

Pt/SDB疏水催化剂的制备及其用于水相消氢

将疏水催化剂应用于水相消氢可以提高电解水制氧装置的氧气纯度.本文以聚苯乙烯 - 二乙烯基苯(SDB)树脂为载体制备了高度分散的Pt/SDB疏水催化剂,并将其应用于水相消氢实验中.结果表明,6%的Pt/SDB催化剂消氢活性最高.在H2/O2空速(GHSV)10 000 h-1,水流量30 L/h,温度60 ℃时,氢气消除率达到了80%.采用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、热重分析仪对制备的催化剂进行了表征.分析发现,制备的催化剂具有良好的疏水性,Pt已被还原为0价态并以高度分散态存在,平均粒径小于5 nm.     

水产品中痕量汞的快速直接检测研究

在痕量汞分析仪与固体进样技术联用的基础上,提出了一种快速直接检测水产品中痕量汞的方法。通过样品高温热解使汞释放,经催化室将样品中的汞还原为原子态汞,再载入汞分析仪中,进行汞浓度的测定。采用该方法对标准土壤物质和鳕鱼进行痕量汞检测,标准土壤测试结果为147.637±4.817(n=8)(μg/kg)(标准值为150.0±30.0(μg/kg)),重复性(RSD)为1.524%;鳕鱼汞含量31.431±2.718(n=5)(μg/kg),RSD为7.128%,低于国家限定鱼体内总汞含量标准。该方法拓宽了水产品中汞元素的检测手段,为相关的食品安全评估提供了技术支持和理论依据。     

Mg_x Ni_y(x=1,2;y=1～5)团簇结构与光谱性质的理论研究

用密度泛函理论(Density Function Theory,DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+g基组水平上对MgxNiy(x=1,2;y=1～5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的基态结构,并对其振动频率、光谱和极化率等性质进行了理论研究.研究结果表明:MgNiy和Mg2Niy团簇的稳定结构可在相应的MgNiy-1和Mg2Niy-1团簇的基础上加一个Ni原子得到;从光学性质分析,在MgNiy(y=1～5)团簇中,原子间的成键相互作用随y的增加而加强,MgNi2团簇的电子结构相对不稳定;在Mg2Niy(y=1～5)团簇中,电子结构随y的增加而越来越稳定,即结构更加紧凑,Mg2Ni2团簇中原子间的成键相互作用较弱.     

残余元素锡对齿轮钢疲劳性能的影响

利用疲劳试验机,研究了残余元素Sn对20Cr Mn Ti钢疲劳裂纹扩展速率以及疲劳寿命的影响,同时利用扫描电镜分析断口形貌,结果表明:当ΔK33.35 MPa·m1/2、w(Sn)为0.05%时裂纹扩展速率稍高,当ΔK33.35 MPa·m1/2、w(Sn)为0时裂纹扩展速率稍高,然而两者扩展速率总体差别不大,可认为一致;w(Sn)为0或0.05%时,疲劳裂纹扩展断口形貌均为准解理断裂+少量韧窝,无明显差别.不含Sn及含0.05%Sn时,疲劳寿命分别为4.0×104周次、4.1×104周次,断口分析表明,疲劳源区均在试样表面,疲劳区均未出现疲劳条纹,瞬断区均呈韧窝状断口形貌,无明显区别.即当w(Sn)≤0.05%时,对20Cr Mn Ti钢疲劳性能没有明显影响.     

溶剂热法制备ZnO纳米棒及乙醇气敏性研究

采用PEG辅助溶剂热法,通过添加表面活性剂(HMTA、CTAB、PVP)制备不同形貌的ZnO纳米棒.系统研究了ZnO纳米棒对乙醇气体的敏感特性.结果表明,添加表面活性剂调节ZnO纳米棒形貌可有效改善其对乙醇的气敏响应特性,其中添加六亚甲基四胺制得的ZnO纳米棒在340℃对体积分数100×10~(-6)的乙醇气体非常敏感,其灵敏度高达67,较未添加表面活性剂的ZnO(S=35)提高了约91%.     

金属热加工保护涂料的制备与性能

以室温硫化硅橡胶和甲基硅油为基料,辅以膨胀型阻燃剂、硅烷偶联剂、CaCO_3、纳米Al(OH)_3和玻璃纤维等制备金属热加工保护涂料.利用扫描电镜表征了氧化层断面形貌,配合能谱仪对氧化层进行元素线扫描,并对涂料进行拉伸剪切测试.结果表明,膨胀型阻燃剂搭配纳米Al(OH)_3和玻璃纤维使用,能在1 000℃高温下将氧化层厚度降至9μm;纳米Al(OH)_3和玻璃纤维的协同增强作用将涂料的拉伸剪切模量从747 MPa增至1 564 MPa,拉伸剪切强度从12 MPa增至47 MPa,分别提高109.4%和291.7%.涂料的热失重分析表明,在220℃～620℃范围内主要发生膨胀型阻燃剂的受热膨胀和Al(OH)_3的热分解,玻璃纤维在热失重全程中不熔融,能起到抑制涂层开裂的作用.     

Ti/PbO_2+Co_3O_4复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米Co_3O_4粒子,通过复合共沉积法将Co_3O_4嵌入沉积在Ti基体的PbO_2镀层中,制备得到PbO_2+Co_3O_4复合电极材料.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)等对纳米粒子和复合电极材料的组成、结构和形貌进行表征.结果表明:该复合电极材料由β-PbO_2和尖晶石结构的Co_3O_4组成,随着纳米Co_3O_4含量的增加,复合材料的表面粗糙度和孔隙率逐渐增大.通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在1 mol/L NaOH溶液中的赝电容性能进行了研究.结果表明:该复合电极材料的比电容值可达215 F/g,表现出了良好的赝电容性能.     

氧化物纳米粒子在润滑油中的摩擦学作用(英文)

为了提高润滑油的摩擦学性能,选择了吐温-20、吐温-60、司本-20、十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,制备了含纳米CeO2和TiO2粒子添加剂的润滑油.采用透射电子显微镜(TEM)观察、测定了纳米CeO2和TiO2粒子形貌和平均粒径.采用MRS-1J四球摩擦磨损试验机测试了含纳米CeO2和TiO2添加剂的润滑油的摩擦学性能.结果表明,纳米CeO2和TiO2的复合粒子的最佳添加量为:ω(CeO2):ω(TiO2)=1∶3,ω(CeO2+TiO2)=0.6%,该润滑油具有最佳的抗磨、减摩性能.纳米CeO2粒子添加可以适当减少纳米TiO2粒子的用量.     

镧掺杂铁酸铋的合成与结构表征

采用水系溶胶凝胶法在600℃下合成了单相Bi_(1-x)La_xFeO_(3-δ)(x=0,0. 01,0. 05,0. 1,0. 15)粉体,以乙二胺四乙酸和聚丙烯酰胺为螯合剂,硝酸盐为金属离子来源,用氨水将溶液pH值调节到6,制得清澈稳定的溶胶.经干燥、凝胶化和600℃煅烧,获得了钙钛矿结构铋基氧化物材料,用热重差热分析仪分析研究了干凝胶到钙钛矿结构的温度转变,采用X射线衍射、扫描电子显微镜对合成的晶相组成和微观结构进行了表征,合成产物为单相Bi_(1-x)La_xFeO_(3-δ)粉体,是具有微米级孔径的多孔结构.水系乙二胺四乙酸和聚丙烯酰胺溶胶凝胶体系能够合成单相铋基氧化物材料.