刘莉
,
田娜
,
黄龙
,
洪宇浩
,
谢爱云
,
张凤阳
,
肖翅
,
周志有
,
孙世刚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62465-8
CO2还原是一种解决温室效应以及能源短缺问题的有效方式.目前对于水溶液体系中的CO2还原,主要有光催化、电催化以及光电催化等方法,其中还原CO2法可在室温下进行,并较易实现大规模应用.由于金属电极在CO2电催化还原过程中表现较高电流密度和催化性能,使得目前研究的热点集中于金属电极的修饰改性.金属Cu与H2, CO结合能力适中,并且对生成碳氢化合物具有较好的催化性能,因此其在催化CO2还原中具有较大潜力.以往对于Cu的研究主要集中在表面修饰、调控表面结构以及制备合金等方向,其中对金属进行氧化后再还原的处理也是提高其催化活性的一种有效手段.氧化后还原得到的铜具有较大的粗糙度,且暴露的活性位点更多,对CO2还原具有较好的催化活性.我们对铜箔在空气氛围下、300oC焙烧5 h,然后恒电位还原,再进行过渡金属Ni、Zn、Au的修饰,研究所得样品电催化还原CO2性能.电极的表面形貌用扫描电镜表征, CO2还原的液相和气相产物分别用核磁和在线气相色谱进行检测.
修饰后电极的形貌没有发生太大变化,仍具有十分粗糙的表面结构.通过线性扫描伏安曲线可以看出,修饰Zn、Au后电流密度较未修饰前有明显增加,但是由于CO2还原过程中不可避免地伴随析氢副反应,因此,我们通过计算产物的法拉第效率来表征修饰后的电极对产物选择性的改变：未修饰时,在?1.2至?1.6 V均可检测到甲酸的生成,电位负于?1.4 V时可以检测到乙醇和正丙醇. Ni的修饰明显提高了甲酸的法拉第效率,也促进了正丙醇的生成.?1.3 V时甲酸的法拉第效率为26.0%,?1.5 V时液相产物的法拉第效率为34.3%.在线气相色谱结果发现, Ni的修饰也明显提高了CO的法拉第效率,在?1.4 V下, CO的法拉第效率为44.6%.这可能是由于Ni (r =0.1246 nm)的原子半径比Cu (r =0.1278 nm)更小,因此Ni的修饰会使Cu发生晶格收缩、导致d带中心下移而降低了CO的结合能,从而更易生成CO和HCOOH；而修饰Ni后对CO2还原产物正丙醇的提高可能是由于Ni的引入促进了C–C键的形成.修饰Zn后,甲酸的产率明显下降,在?1.6 V下甲酸的法拉第效率只有14.8%,但是乙醇与正丙醇的法拉第效率分别为1.6%与2.0%,相较于未修饰的电极略有提高.修饰Au后,液相产物甲酸及醇类的法拉第效率明显下降,在?1.5 V下,甲酸的法拉第效率只有7.9%,且只检测到少量的乙醇,未检测到正丙醇的生成,这可能与Au修饰后的电极对CO2还原中间体CO的吸附较弱有关,生成的CO中间体更易从表面脱附,而难以被进一步还原.
关键词:
二氧化碳还原
,
氧化后还原铜箔
,
恒电位沉积
,
法拉第效率
,
过渡金属修饰
葛利玲
,
田娜
,
卢正欣
,
杨朝静
材料热处理学报
为了研究表面纳米化对20Cr钢低温气体渗氮的影响,采用超音速微粒轰击技术(Supersonic Fine Particles Bombarding,SFPB)对20 Cr钢进行了表面纳米化制备,并对其进行了低温气体渗氮处理,利用XRD、TEM和维氏硬度计对处理后试样的组织结构和力学性能进行了测试.结果表明,SFPB处理后20 Cr钢表层平均晶粒尺寸约为19.4 nm,表面硬度达到570 HV,比原始硬度提高了2.73倍.经低温气体渗氮后,SFPB处理层的渗氮层深度随温度的升高而逐渐加深,在450℃渗氮3h后获得了具有实用价值的化合物层,厚度6～10μm,渗氮6h后化合物层厚度增加到12 ～ 15 μm,氮化层深度达到约250 μm,表面硬度提高到1185 HV;而非SFPB层在450℃渗氮6h后表面化合物层仅约2μm,扩散层厚度约50 μm.
关键词:
20 Cr钢
,
超音速微粒轰击
,
表面纳米化
,
低温气体渗氮
田娜
,
井晓天
,
葛利玲
,
卢正欣
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2000.04.005
用正交实验法研究了后氧化处理温度、时间对大气等离子喷涂(Al/Ni+Cr2O3)陶瓷涂层性能的影响,由此获得的优化工艺参数为500℃×4h.研究表明,温度是影响后氧化效果的主要因素,优化的后氧化处理能明显改善涂层性能:气孔率减少,致密性改善,硬度提高7.4HR15N,结合强度提高20.39MPa.
关键词:
后氧化
,
陶瓷涂层
,
性能
田娜
,
井晓天
,
卢正欣
,
葛利玲
,
蔡万华
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.03.010
通过调节稀土和镍含量研究Al88Gd6Er2Ni4和Al88Gd3Er1Ni8金属玻璃的初晶化行为.结果表明,降低稀土含量、升高Ni含量有利于获得淬火晶核,降低了Al-Gd-Er-Ni金属玻璃的初晶化温度;有利于得到高密度小尺寸的α-Al纳米晶;加大了初晶、第二晶化反应之间的温度差,有助于避免稀土金属间化合物的析出,在较宽的温度范围内获得高纯α-Al纳米晶镶嵌在非晶基体的复合结构.
关键词:
铝基金属玻璃
,
初晶化
,
稀土
,
镍
田娜
,
杨坤
,
刘晶
,
游才印
稀土
利用X射线衍射及磁性测量分析,研究了LaFe115Si15粉末样品的相结构和磁性能.结果表明,合金主相具有NaZn13型结构,有少量α-Fe和LaFeSi杂相.随粉末粒径降低,样品的磁滞损失减小,粒径大于110 μm的LaFe115Si1.5颗粒的磁滞约为4.44 J/kg,而小于30.μm的LaFe115Si1.5的磁滞为2.31 J/kg.同时还观察到低温退火处理也能够降低颗粒的磁滞损失.降低LaFe115Si15系合金的颗粒尺寸和低温退火均有利于获得小的磁滞损失.
关键词:
LaFe11.5Si1.5化合物
,
磁热效应
,
低温退火
,
磁滞损失
朱小波
,
李冬梅
,
王颖
,
田娜
,
王毅霏
,
马晓燕
材料导报
聚合物太阳能电池由于质量轻、成本低、柔韧性好及制备工艺简便等优点而具有巨大的潜在应用价值,是太阳能电池发展的新方向.但是聚合物太阳能电池的能量转换效率较低,达不到商业化应用的要求,如何提高电池效率仍是目前研究的重点.聚合物材料和光敏层的形貌是影响太阳能电池性能的两大要素,从机理方面分析了限制太阳能电池效率的一些因素,介绍了聚合物材料的新进展,探讨了聚合物材料设计的原则及方法,着重探讨了形貌对太阳能电池性能的影响以及改进形貌的方法及其理论基础,并展望了聚合物太阳能电池未来的发展趋势.
关键词:
聚合物太阳能电池
,
材料
,
形貌
,
机理
,
效率
李迎飞
,
田娜
,
范晓东
,
游才印
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.343
用机械球磨法制备Nd2Fe14B/α-Fe复合磁体,研究了Dy2O3掺杂对纳米复合磁体磁性能的影响.结果表明,掺入Dy2O3能显著提高复合磁体的矫顽力,且随着Dy2O3掺杂量的增大最大矫顽力对应的退火温度降低.X射线衍射分析结果表明,掺入Dy2O3使Nd2Fe14B的晶格常数减小,也即Dy部分替代Nd后生成了(Nd,Dy)2Fe14B硬磁相.因此,复合磁体矫顽力的增强主要归因于硬磁相磁晶各向异性的提高.但是,硬磁相磁晶各向异性的提高缩短了有效交换耦合长度,表现为过量掺杂Dy2O3使矫顽力降低.
关键词:
金属材料
,
Nd2Fe14B/α-Fe
,
Dy2O3掺杂
,
矫顽力
,
交换耦合
葛利玲
,
卢正欣
,
井晓天
,
刘忠良
,
田娜
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.05.009
采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对0Cr18Ni9不锈钢试样进行了表面纳米化处理,并对SFPB处理后的试样进行热处理和低温气体渗氮处理,分析讨论了表面纳米化组织及其热稳定性对低温渗氮行为的影响.结果表明:经SFPB处理后,试样表层形成厚约250 μm的变形区,表面组织为纳米晶,平均晶粒尺寸为15 nm,其变形机制以孪生为主,变形同时表面发生了马氏体相变,表面硬度明显提高.对SFPB处理的试样经450 ℃热处理后,纳米晶未发生明显粗化,马氏体量减少很小,硬度保持稳定,因而具有良好的热稳定性.晶粒细化、马氏体相变及其良好的热稳定性有利于实现低温快速渗氮,使渗层厚度明显增加,表层硬度得到进一步提高,硬度分布梯度也得到了改善.
关键词:
0Cr18Ni9不锈钢
,
表面纳米化
,
热稳定性
,
低温气体渗氮
