X.Z.Sun
,
null
金属学报(英文版)
The degradation behaviors of the TiV-based multiphase hydrogen storage alloy Ti0.8Zr0.2V3.2Mn0.64Cr0.96Ni1.2 during electrochemical cycling in alkaline electrolyte have been studied by XRD, SEM, EIS and AES measurements. XRD analysis indicates that the alloy consists of a C14-type Laves phase and a V-based solid solution. The lattice parameters of both phases are increased after discharged with cycling, which indicates that more irreversible hydrogen remains not discharged in the alloy. It should be responsible for the decrease of discharge capacity. SEM micrographs show that after 10 electrochemical cycles, a large number of cracks can be observed in the alloy, existing mainly in the V-based solid solution phase. Moreover, after 30 cycles, the alloy particles are obviously pulverized due to the larger expansion and shrinkage of cell volumes during hydrogen absorption and desorption, which induces the fast degradation of the TiV-based hydrogen storage alloys. EIS and AES measurements indicate that some passive oxide film has been formed on the surface of alloy electrode, which has higher charge-transfer resistance, lower hydrogen diffusivity, and less electro-catalytic activity. Therefore it can be concluded that the pulverization and oxidation of the alloy are the main factors responsible for the fast degradation of the TiV-based hydrogen storage alloys.
关键词:
metal hydrides
,
null
,
null
,
null
杜龙
,
矫桂琼
,
黄涛
,
赵龙
,
黄峰
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.024
通过不同Z-pin角度(15°和25°)和夹芯厚度(8mm和12.7mm)的X状Z-pin增强泡沫夹层材料的剪切性能试验,与相同材料同尺寸的未增强件进行对比,考察X状Z-pin对泡沫夹层结构的增强作用.试验结果表明,X状Z-pin增强使材料的剪切强度和刚度都有较大幅度的提高;同时,Z-pin的加入使该结构具有与传统泡沫夹层材料不同的剪切破坏形式.在此基础上,结合空间网架结构和等效夹杂方法,提出了X状Z-pin增强泡沫夹层结构剪切刚度模型,计算结果与试验值符合良好.结果表明,X状Z-pin增强不仅能大幅度提高泡沫夹层结构的剪切性能,并具有良好的可设计性,可以通过改变Z-pin角度和材料等改变其力学性能.
关键词:
夹层结构
,
Z-pin增强
,
剪切性能
徐祥
,
杨明
,
梁益龙
,
张世伟
,
龚乾江
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.030
在Gleeble-3500热模拟试验机上对211Z.X耐热高强韧铝合金进行了等温热压缩实验,实验的应变温度为350～500℃、应变速率为0.01～10 s-1.研究了不同变形条件下的流变特征,并分析该合金高温变形时流变应力的规律,构建了材料流变应力本构模型;同时基于动态材料模型建立了加工图,确立了该合金在实验条件的最佳工艺参数.结果显示:功率耗散图与失稳图随应变量的增加而变化,功率耗散峰区由3个逐渐减为1个,失稳区域随应变而移动并逐渐增大;在加工图中,随着应变的增大,安全加工区域逐渐减小.综合加工图与微观组织的分析结果,211Z.X铝合金最佳的加工工艺区间为:变形温度485～500℃、应变速率0.03～10 s-1.
关键词:
211Z.X耐热高强韧铝合金
,
热压缩变形
,
加工图
Applied Physics a-Materials Science & Processing
The Pr(1+x)Ba(2-x)Cu(3)O(7+/-delta) solid solution was investigated by means of X-ray powder diffraction combined with Rietveld analysis. A Pr123 single phase could be synthesized under Pr-rich conditions by sintering at 950 degreesC in air. The solubility range of Pr(1+x)Ba(2-x)Cu(3)O(7+/-delta) solid solution is 0.08 less than or equal to x less than or equal to 0.80. The structure of Pr(1+x)Ba(2-x)Cu(3)O(7+/-delta) for 0.08 less than or equal to x less than or equal to 0.30 is orthorhombic. The structure transforms into tetragonal for 0.30 less than or equal to x less than or equal to 0.80. To form the Pr123 single phase, the Ba sites in the Pr123 structure must have partial Pr ions, and the least amount is x = 0.08. Ba ions cannot occupy the sites of Pr ions. In the Pr123 structure, Ca ions can replace Pr ions; the highest value is x = 0.4 in the PrBa(2-x)Ca(x)Cu(3)O(7+/-delta) system under our experimental conditions. However, Ca ions cannot replace B a ions. The ionic radius plays a more important role than the chemical properties in the substitution between Pr, Ba and Ca ions in the Pr123 structure.
关键词:
cu-o system;approximately 950-degrees-c;superconductivity;diagram;pr;growth;nd;prba2cu3o7-delta;praseodymium;property
徐超
,
卢佃清
,
刘学东
,
尚涛
材料热处理学报
采用柠檬酸溶胶.凝胶自蔓延法制备了Ba3(Zn1-xCox) 2Fe24O41(x=0.2,0.4,0.6,0.8)铁氧体纳米晶颗粒.材料相结构、静态磁参数和电磁参数分别通过XRD、VSM和矢量网络分析仪测得.结果表明,随着Co含量的增加,样品静态磁性能的改变与Co2+在点阵中的占位密切相关;样品的复磁导率实部的变化较好的符合单畴畴转磁化理论,而其虚部变化还要受到旋磁阻尼系数的影响;样品的复介电常数受到Co含量和晶粒尺寸的共同影响.反射功率损耗测试表明,在X波段1 mm厚x=0.6样品的反射功率损耗最大吸收值可达49.907 dB,并且反射功率损耗大于30 dB和20 dB的频宽分别为3.56 GHz和4.26 GHz.可见x=0.6样品在整个X波段内具有非常好的微波吸收性能,是X波段理想的微波吸收剂.
关键词:
Z型铁氧体
,
吸波材料
,
溶胶-凝胶自蔓延
,
电磁损耗
潘伦
,
张靖雯
,
贾旭
,
马煜航
,
张香文
,
王莅
,
邹吉军
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62576-7
TiO2具有高效、廉价、无毒及光化学稳定性好等优点,因而被广泛应用于光能转化和利用领域,如太阳能电池、光催化分解水制氢和环境污染物降解等.但是,TiO2仍然存在一些缺陷制约了其应用,其中,最关键的问题是光生电荷分离效率低.因此,人们对其进行了掺杂、异质结构建和Z型结构建等来解决这一问题,其中Z型结近年来备受关注.全固体Z型结的构建目前主要有两种方式:PSI-C-PSII和PSI-PSII.前者PSI与PSII间要插入中间导电层(如Au、rGO等)来实现界面欧姆接触;后者则无中间层,而是基于界面设计来实现欧姆接触.本文以构建PSI-PSII Z型结为目标,以TiO2和WO3为基础半导体材料,采用原位溶剂热生长的方法构建WO3量子点/TiO2结构,借助氢气还原反应在界面处引入氧缺陷.采用透射电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱研究了复合晶体结构,采用X射线光电子能谱、紫外可见光谱和荧光光谱等手段研究了Z型结的界面结构和能带结构.结合光催化分解水产氢活性来建立Z型结结构与光催化性能的关联关系.表征结果表明,在TiO2上进行原位溶剂热成核反应可点缀WO3量子点,并且量子点粒径随W前驱体用量的增加而变大.两种半导体材料为TiO2锐钛矿和WO3晶体结构,且WO3的XRD特征峰和Raman特征吸收峰会随W前驱体用量增加而变大.通过对WO3/TiO2进行氢气还原处理,使其表面形成大量W5+和氧缺陷,一方面提高了催化剂对可见光的吸收,另一方面在界面形成欧姆接触,实现了Z型结构的构建.Z型结构实现了光催化分解水产氢反应,其中WTH10光催化活性最好.本文为新型Z型光催化剂的设计和构建提供了新思路和策略.
关键词:
WO3?x
,
二氧化钛
,
产氢
,
量子点
,
W5+/氧缺陷
周克省
,
陈颖
,
秦宪明
,
邓联文
,
夏辉
,
黄生祥
,
卢玉娥
,
齐伟
,
韩建华
功能材料
用溶胶-凝胶法制备锰锌掺杂Z型钡钴铁氧体Ba3（MnZn）xCo2（1-x）Fe24O41（x=0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5）样品。用XRD和SEM对样品的晶体结构、颗粒形貌进行表征,用微波矢量网络分析仪测试该样品在2～18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算电磁损耗角正切及反射率,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。结果表明样品为Z型六角铁氧体晶体结构,颗粒呈六角片状形貌;当样品厚度为2.2mm、x=0.4时,在频率3.9GHz处吸收峰值为38.5dB,10dB以上频带宽度为3.8GHz;该材料能在1～5.8GHz微波低频范围实现有效吸收,其微波吸收兼具磁损耗和介电损耗,但磁损耗更为显著。
关键词:
溶胶-凝胶法
,
Z型钡铁氧体
,
微波吸收
,
电磁损耗
何科林
,
谢君
,
罗杏宜
,
温九青
,
马松
,
李鑫
,
方岳平
,
张向超
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62759-1
光催化技术是目前解决能源和环境问题最具前景的手段之一,因此寻找高效光催化剂已成为光催化技术的研究热点.而在众多半导体催化剂中,廉价、环保且性能稳定的g-C3N4光催化剂在太阳光开发利用方面尤其引人关注.然而,由于g-C3N4的比表面小,活性位点少,以及光生电子/空穴对易复合等不足,严重导致其较低的光催化量子效率.因此,构造Z型体系和负载助催化剂等策略被广泛应用于提高g-C3N4光催化效率.在过去几年中,TiO2,Bi2WO6,WO3,Bi2MoO6,Ag3PO4和ZnO已经被成功证实可以与g-C3N4耦合而构造Z型光催化剂体系.其中,WO3/g-C3N4光催化剂体系,具有可见光活性的WO3导带中的光生电子和g-C3N4价带中的光生空穴容易实现Z型复合,从而保留了WO3的强氧化能力和g-C3N4的高还原能力,最终大幅度提高了整个体系的光催化活性.在g-C3N4的各种产氢助催化剂中,由于常用的Pt,Ag和Au等贵金属的高成本和低储量等问题严重限制了它们的实际应用,所以近年来各种非贵金属助催化剂(包括纳米碳,Ni,NiS,Ni(OH)2,WS2和MoS2等)得到了广泛的关注.我们采取廉价且丰富的Ni(OH)x助催化剂修饰g-C3N4/WO3耦合形成的Z型体系,开发出廉价高效的WO3/g-C3N4/Ni(OH)x三元产氢光催化体系.在该三元体系中,Ni(OH)x和WO3分别用于促进g-C3N4导带上光生电子和价带的光生空穴的分离及利用,从而使得高能的g-C3N4的光生电子在Ni(OH)x富集并应用于光催化产氢,而高能的WO3的光生空穴被应用于氧化牺牲剂三乙醇胺,最终实现了整个体系的高效光催化产氢活性及稳定性.我们通过直接焙烧钨酸铵和硫脲制备出WO3纳米棒/g-C3N4,并采用原位光沉积方法将Ni(OH)x纳米颗粒负载到WO3/g-C3N4上.随后,我们采取X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和比表面和孔径分布等表征手段来研究光催化剂的结构与形貌;采取紫外-可见漫反射表征方法来研究其光学性能;采取荧光光谱,阻抗和瞬态光电流曲线等表征手段来测试光催化剂的电荷分离性能;采取极化曲线和电子自旋共振谱等表征手段来证明光催化机理;采取光催化分解水产氢的性能测试来研究光催化剂的光催化活性与稳定性.XRD,HRTEM和XPS表征结果,表明WO3为有缺陷的正交晶系的晶体,直径为20–40纳米棒且均匀嵌入在g-C3N4纳米片上;Ni(OH)x为Ni(OH)2与Ni的混合物,其Ni(OH)2与Ni的摩尔比为97.4 : 2.6,Ni(OH)x粒径为20–50 nm且均匀分散在g-C3N4纳米片上,WO3/g-C3N4/Ni(OH)x催化剂界面之间结合牢固,其中WO3和Ni(OH)x均匀分布在g-C3N4上.紫外-可见漫反射表征结果表明,随着缺陷WO3的负载量增加,复合体系的吸收边与g-C3N4相比产生明显的红移,而加入Ni(OH)x助催化剂使得催化剂体系的颜色由黄变黑,明显地增加了可见光的吸收.荧光光谱,阻抗和瞬态光电流曲线结果表明,WO3和Ni(OH)x的加入能有效地促进光生电子/空穴的分离.极化曲线结果表明,掺入WO3和Ni(OH)x能降低g-C3N4的析氢过电位,从而提高光催化剂表面的产氢动力学.?O2?和?OH 电子自旋共振谱表明成功形成了WO3/g-C3N4 耦合Z 型体系.光催化分解水产氢的性能测试表明,20%WO3/g-C3N4/4.8%Ni(OH)x产氢效率最高(576 μmol/(g?h)),分别是g-C3N4/4.8%Ni(OH)x,20%WO3/g-C3N4和纯g-C3N4的5.7,10.8和230倍.上述结果充分证明,Ni(OH)x助催化剂修饰和g-C3N4/WO3 Z型异质结产生了极好的协同效应,最终实现了三元体系的极高的光催化产氢活性.
关键词:
光催化产氢
,
稳定的Ni(OH)x催化剂
,
g-C3N4
,
Z型体系
,
异质结
