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化学气相沉积法制备纳米炭纤维块体

以乙烯为碳源、无负载型铜镍( Cu_Ni)合金为催化剂,采用催化化学气相沉积法( CVD),制备出性能优异的纳米炭纤维( CNF)块体,并考察制备条件对CNF块体的形貌、机械性能及比表面积的影响。结果表明,CNF块体的成形主要依赖于催化剂Cu_Ni的组成、生长温度及生长时间等因素。当Cu_Ni质量比为2：8、生长温度为580℃时,经3 h制备的CNF块体,其密度、压缩弹性模量、比表面积分别达到0.28 g/cm3、1.7 KPa和117 m2/g。 CNF生长初始阶段的形貌观察表明,章鱼状粗纤维和细纤维交织成的三维网络结构是块体成形的主要原因。

关键词: 纳米炭纤维 , Cu_Ni催化剂 , 化学气相沉积 , 机械性能

中孔炭负载二氧化钛光催化剂的制备及降解甲基橙

因博 , 王际童 , 徐伟 , 龙东辉 , 乔文明 , 凌立成

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(13)60064-5

以模板法制备的中孔炭为载体,通过溶胶凝胶法制备了二氧化钛/中孔炭复合光催化剂,并考察了其对甲基橙的光催化去除能力.复合材料中二氧化钛含量及其晶型结构分别通过改变前驱体组成及煅烧温度进行调节.材料的结构性能通过氮气吸附、X射线衍射(XRD)、能谱分析仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)等测试技术进行了表征.结果表明,由于中孔炭的纳米孔限域作用,锐钛矿型的二氧化钛以纳米颗粒形式均匀分散在炭的网络骨架界面,从而形成了高度分散的二氧化钛/中孔炭纳米复合材料.另外,复合材料中的中孔吸附作用协同纳米二氧化钛的高效光催化作用,明显提高了复合材料在紫外光照射下对于水溶液中甲基橙的去除能力.在光照射下反应75 min时样品对甲基橙的去除率可达89％.甲基橙光降解反应遵循一级反应动力学,其最大反应速率为0.015 min-1.

关键词: 中孔炭 , 二氧化钛 , 复合材料 , 光催化降解 , 动力学

中孔炭的水玻璃模板法制备、结构调控及球形功能化

张川 , 王际童 , 李旭 , 龙东辉 , 乔文明 , 凌立成

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150036

以廉价水玻璃为原料，通过控制水解条件，合成出具有不同尺寸的 SiO2溶胶，并与间苯二酚-甲醛(RF)溶胶形成均相的凝胶复合物，经常压干燥、炭化、酸洗，得到具有可控结构的中孔炭材料。考察了水解温度、水解时间和反应物组成对孔结构的影响，并通过氮气吸附、扫描电镜和透射电镜对材料的微观结构进行了表征。结果表明：中孔炭的孔隙反相复制于SiO2凝胶网络，其平均孔径随水解时间的延长或水解温度的升高而增大，并在6~12 nm范围内精细调控，而其总孔隙率可以通过改变炭、SiO2前驱体比例调节。对液相复合溶胶通过悬浮聚合法和喷雾干燥法处理，分别制备出毫米级和微米级的中孔炭球，进而实现了中孔炭在宏观形貌上的调控。本工作为中孔炭的低成本制备、精细结构调控以及球形功能化提供了重要参考。

关键词: 中孔炭 , 水玻璃 , 结构调控 , 球形形貌

球形活性炭担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的低温脱硝行为研究

李军 , 潘磊 , 王际童 , 龙东辉 , 乔文明 , 凌立成

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160109

以MnOx-CeO2为活性组分,以三聚氰胺为还原剂,制备了球形活性炭(SAC)担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的复合催化剂,并考察了该催化剂在低温下(120-～180℃)对NO的选择性催化还原(SCR)反应行为.实验还利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和低温N2吸附法等技术对催化剂进行了表征.结果表明,当反应温度为180℃、空速为6000 h-1、NO和O2浓度分别为0.1％和8％时,担载8％ Mn(摩尔比Mn:Ce固定为1:1)和10％三聚氰胺的催化剂可在8.8 h内实现99％的NOx转化率.煅烧温度高于400℃将促使MnOx-CeO2形成更大的晶体颗粒和更加规整的晶型结构,从而降低其melamine-SCR活性.三聚氰胺担载量高于15％将造成催化剂比表面积和孔容的急剧减小,最终导致其稳态Nq转化率的下降.而金属氧化物担载量的增加和反应温度的升高都有利于Melamine-SCR反应,且在较宽的NO和O2浓度范围内,催化剂的稳态Nq转化率都能维持在99％左右.

关键词: 球形活性炭 , MnOx-CeO2 , 三聚氰胺 , NO , 选择性催化还原

PICA-X的制备及其炭化前后性能研究

贾献峰 , 王际童 , 龙东辉 , 乔文明 , 凌立成

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.06.009

采用不同浓度热塑性酚醛树脂溶液浸渍莫来石纤维毡,经过溶胶-凝胶反应和常压干燥后,制备出酚醛浸渍陶瓷烧蚀体(PICA-X,0.45 ～0.50 g/cm3),后研究了其炭化前后微观形貌、力学、隔热及抗氧化性能.结果表明:PICA-X具有莫来石纤维增强酚醛气凝胶复合结构,其弯曲强度为26.7～34.0 MPa,热导率为36～40 mW/(m·K).经过1 000℃炭化后,C-PICA-X的弯曲强度为13.9～ 14.5 MPa,热导率为41～45 mW/(m·K);PICA-X炭化前后均表现出较好的抗氧化性能.

关键词: PICA-X , 炭化 , 力学性能 , 隔热性能

外源稀土对作物根际离子迁移和分布的影响

丁士明 , 张自立 , 梁涛 , 李素梅 , 孙琴

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2004.01.015

通过根箱法,研究了外源稀土对油菜和水稻根际电导率变化及交换态K+、Ca2+迁移和分布的影响.结果表明,添加外源稀土对土壤交换态K+、Ca2+的含量无显著影响,但增加水溶态离子的含量.低浓度稀土处理下的离子分布模式和电导率与对照相比差异不大,但高浓度处理显著改变其分布模式,造成离子在根际的非正常累积,说明高浓度处理对根际环境具有较强的破坏作用.

关键词: 稀土 , 根际 , 迁移 , 分布 , 根箱

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

丛枝菌根真菌（AMF）对铯胁迫宿根高粱生长及根际土壤酶的影响?

杨会玲 , 黄仁华 , 陈珂 , 陆云梅 , 黄炜

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.04.2014081401

通过盆栽试验研究了接种透光球囊霉（ Glomus diaphanum）、摩西球囊霉（ Glomus mosseae）、地表球囊霉（Glomus versiforme）及幼套球囊霉（Glomus etunicatum）等4种丛枝菌根真菌（AMF）对铯污染下宿根高粱生长及根际土壤酶活性的影响．结果表明，与未接种对照相比，接种AMF处理均显著增加了宿根高粱的株高和根长，同时增强了过氧化氢酶、蔗糖酶活性及根系活力（P＜0．05），且以接种G．etunicatum增强效果最好，上述酶活性和根系活力分别相当于对照的1．11、2．25和4．04倍，而接种Glomus diaphanum最显著增强了酸性磷酸酶活性，使其提高了24．53 mg·g－1·d－1·FW（P＜0．05），宿根高粱对铯的耐性指数均高于对照，说明AMF在一定程度上能缓解铯污染胁迫对根际土壤酶的抑制作用，进而减轻核素铯对植物的毒害；接种AMF处理显著抑制了脲酶活性，表明脲酶可作为反应土壤核素铯污染的一个有效指标．同时也表明AMF有效地增强了宿根高粱对核素铯的耐性能力．

关键词: 丛枝菌根真菌 , 铯胁迫 , 宿根高粱 , 根际土壤酶

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数