李延芳
,
张文沛
,
沈星
,
彭鹏飞
,
熊良斌
,
余颖
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60991-3
光催化还原CO2生成烃类燃料是一种可同时解决全球变暖和能源危机问题的最有效途径之一。尽管这方面的研究已经取得了一定的进展，但是整体的光催化转换效率还非常低。因此，需要发展更加高效的催化剂。由于半导体材料禁带宽度与太阳光谱相匹配，人们已经对其进行了广泛研究。其中TiO2因具有无毒、强氧化性以及良好的光学和电学性质等而成为最主要的研究对象。但是对于光催化还原CO2反应来说， TiO2仍存在很多不足，如只能吸收太阳光谱中的紫外光，光生载流子会快速结合，以及光生空穴的强氧化能力等，这些都限制了其光催化还原CO2的效率。采用窄禁带宽度半导体修饰TiO2是解决上述不足的有效途径之一。本文采用简单的电化学方法成功制备了一种由窄禁带半导体Cu2O修饰的TiO2纳米管(TNTs)的复合物，并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)表征了所制备复合物的形貌、化学组成和结晶度。表征结果显示，所制备的TiO2为整齐排列的纳米管阵列结构；复合物中的纳米颗粒为Cu2O；当电化学沉积Cu2O的时间为5 min时，得到的Cu2O纳米颗粒初步呈类八面体结构。随着沉积时间的增加， Cu2O颗粒尺寸增加，具有八面体结构。 XRD和XPS结果表明， TiO2纳米管为锐钛矿，八面体Cu2O纳米颗粒的主要暴露晶面为(111)面。我们还进一步研究了不同量Cu2O纳米颗粒修饰的TiO2纳米管复合物在可见光以及模拟太阳光下光催化还原CO2的能力。在可见光下，由于自身的禁带宽度，纯净的TiO2纳米管没有任何光催化还原CO2的能力；经过Cu2O纳米颗粒的修饰，复合物显现出明显的光催化还原CO2的能力，其中经过30 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在模拟太阳光下，经过15 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在所有光催化还原CO2过程中，主要碳氢产物为甲烷。为了深入地理解该复合体系在还原CO2中的高催化效率，我们对催化剂进行了进一步的表征。紫外-可见漫反射光谱表明， Cu2O八面体纳米颗粒的沉积将TNTs的吸收光谱拓展到了可见光区域，提高了复合物对太阳光的吸收能力。此外，我们还通过测试所制样品的光电流反应、荧光发射光谱以及电化学阻抗谱，研究了催化剂中光生电子和空穴的分离和迁移能力。结果表明，适量的Cu2O沉积提高了复合物对光的吸收能力，增加了光生载流子的数量，从而使更多的光生载流子参与光催化反应。综上，本文首次报道了八面体Cu2O纳米颗粒修饰TNTs复合物的光催化还原CO2的能力。在一定量的Cu2O纳米颗粒修饰下，该复合物在光催化还原CO2生成烃类反应中表现出高效性。经过一系列详细的表征和讨论，我们认为其高效性主要源于三个方面：(1) TNTs的管状结构为反应物的吸附提供了大量的活性位点，同时一维的管状结构更有利于光生载流子的运载，从而提高了电子和空穴的分离；(2) Cu2O纳米颗粒的修饰提高了催化剂对光的吸收，促进催化剂最大程度地利用太阳光；(3) TiO2和Cu2O之间导带以及价带位置的匹配，在减少光生载流子复合的同时也降低了TiO2价带上空穴的氧化能力，从而抑制了CO2还原产物的再氧化过程。
关键词:
二氧化钛纳米管阵列
,
八面体氧化亚铜纳米颗粒
,
光催化二氧化碳还原
,
碳氢产物
,
光催化活性
孙宇梁
,
王永生
,
田玉林
,
王均英
,
黄文学
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.03.341
彭宁阱是用于直接测量原子核质量的精确设备.为了保证彭宁阱的测量精度,需在阱中心产生精准的四极静电场,而四极静电场是通过对彭宁阱的核心电极施加合适的电压产生的.采用公式推导法和最小二乘法两种方法计算得到了LPT核心电极需加电压幅值.对于公式推导法,电压值完全从理论出发,经公式推导后计算得到;最小二乘法的出发点是使取样偏差的平方和最小,且通过仿真模拟考虑了电极的实际几何形状.由这两种方法得到的非四极项系数C4和C6,可用于估算因偏离理想四极电场所产生的实验误差.虽然这两种方法的出发点不同,但都可以在阱中心产生需要的四极电场.
关键词:
彭宁阱
,
质量测量
,
四极电场
,
电极电压
孟圆圆
,
公维光
,
郑柏存
,
孟鑫
高分子材料科学与工程
以膨胀型阻燃剂（IFR）和自制的有机蒙脱土（OMMT）协同阻燃荆对线型低密度聚乙烯（LLDPE）进行阻燃改性，研究了阻燃剂和协同阻燃剂对LLDPE燃烧性能、力学性能的影响。运用极限氧指数（LOI）和热重分析（TGA）表征了LLDPE的阻燃性能，通过扫描电子显微镜（SEM）观察燃烧残余物的炭层形貌。结果表明，0MMT的加入增强了LLDPE／IFR体系的阻燃性能和力学性能，且在一定程度上解决了体系燃烧时的熔滴和浓烟现象；当IFR用量为30份，有机蒙脱土用量为2％时，体系的极限氧指数达到25．2％，燃烧残余物形成致密的炭层。
关键词:
线型低密度聚乙烯
,
膨胀型阻燃剂
,
有机蒙脱土
,
协同阻燃
贾仕奎
,
王忠
,
陈立贵
,
李雷权
,
付蕾
,
包维维
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.01.025
以聚乙二醇(PEG)作为相变组分,以高导热的膨胀石墨(EG)和富合羟基的剑麻纤维素(CSF)作为相变支撑组分,分别利用自制的超声辅助真空设备进行动态灌注或机械搅拌进行熔融共混制备了不同PEG用量的定形相变储能材料(PCMs).采用扫描电子显微镜、高分辨率光学相机、差示扫描量热仪、Hot disk-导热仪、热重分析仪等技术测试了PEG基复合PCMs的微观形貌、定形性、储热性能、导热率及稳定性.结果表明,新颖的动态灌注法制备的PEG基复合相变材料呈现出更致密的微观形态,更好的储热性能和更高的导热率及热稳定性.同时,实验发现由于CSF大量的极性羟基和多孔隙结构,当CSF质量分数为30％,EG质量分数为1％时,复合材料表现出极好的定形效果.
关键词:
剑麻纤维素
,
聚乙二醇
,
膨胀石墨
,
动态灌注法
金韶山
,
姜培学
,
苏志华
工程热物理学报
本文进行了钝体头锥发汗冷却的实验研究,揭示了注入率、主流温度以及主流Re数对发汗冷却壁温及冷却彭率的影响规律.结果表明:发汗冷却对于绕流钝体这种主流为曲面外流的情况依然能以较低的注入率对壁面进行有效的热防护.头锥驻点壁温较高,发汗冷却效率较低;从驻点至下游段壁温不断降低;冷却效率随主流Re数增加而降低.在接近下游处由于尾迹流与钝体底部的换热导致壁温有所增加.
关键词:
钝体
,
头锥
,
发汗冷却
,
对流换热
,
烧结多孔介质
中国材料进展
由中国材料研究学会主办，北京大学和新加坡南洋理工大学承办的“第一届中国-新加坡青年材料科学家论坛”在北京国家会议中心隆重举行。本沦坛由分会主席新加坡南洋理工大学张华博士和北京大学彭海琳博士负责召集组织。作为“纳米材料分会”的姊妹分会，论坛的主题是“新型纳米材料的制备方法、性能及应用研究”，
关键词:
材料科学家
,
新加坡
,
论坛
,
中国
,
南洋理工大学
,
材料研究学会
,
北京大学
,
纳米材料
金蕾
,
唐其环
,
彭长灏
,
牟献良
腐蚀学报（英文）
大气腐蚀的模拟加速试验方法研究(摘要)金蕾,唐其环,彭长灏,牟献良(中国兵器工业第五九研究所,重庆630039)试样材料为20fi4比学成分《ql.):C017SI020.Mfl04(1.P001,50017,Cfl002、N1001.Cll001、A1001试验方法采用表1列出的加速试验TablelAcceleratedtestingconditions!相关性由于本研究中只m了一种材料,因此不能采用相关系数法定量计算,对相关性只作定性评价1刽1、2分别是加速试验和户外暴露试验结果从图中曲线看,加速试验
关键词:
null
,
accelerated testing
,
correlation analysis
,
carbon steel
彭晓
腐蚀学报（英文）
若干金属体系的氧化及内氧化的微观结构与机制研究彭晓(中国科学院金属腐蚀与防护研究所九五届博士研究生,沈阳110015)采用OM、SEM/EDS、TEM及HREM等手段观测金属氧化膜或内氧化层,对研究体系的氧化及内氧化的微观机制进行了详细探讨。在金属氧化方面,主要研究活性元素对金属氧化行为的影。研究的体系及主要结果如下。(1)Ni-La2O3复合镀层的氧化。用La2O3随Ni共电沉积的方法,制备了Ni-La2O3型复合镀层。通过对该复合镀层的微观?...
关键词:
韩俊峰
,
王德义
,
刘云
,
王玉忠
高分子材料科学与工程
制备了一种阻燃聚丙烯/且彭胀阻燃剂(IFR)/蒙脱土(MMT)膨胀阻燃体系,研究了不同阻燃组分含量对体系阻燃性能的影响.结果表明,阻燃剂总添加量为30%,其中的成炭剂和聚磷酸铵(APP)的配比为1:2时,体系的极限氧指数为29%,垂直燃烧试验(UL-94)达到V-2级;而在上述体系中添加0.5%的IVIMT时,体系的LOI提高到31%,垂直燃烧试验(UL-94)通过V-0级,表现出较好的协同阻燃效果.采用扫描电境(SEM)和红外光谱(ET-IR)对体系的固相残炭进行了观察和分析,探讨了可能的阻燃机理.
关键词:
聚丙烯
,
膨胀阻燃剂
,
蒙脱土
,
阻燃性
