金瑞奔
,
蒋孝佳
,
周仰原
,
赵建夫
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61079-8
光催化作为一种环境友好技术,在解决环境污染和能源匮乏问题方面展现出巨大应用潜力. TiO2因其化学稳定性、无毒和低成本被广泛应用于能源转换和污染物降解等领域,但其快速的电子-空穴复合与低太阳能利用率等限制了其在光催化中的潜在应用.因此,寻找新的有优越可见光活性的催化剂是一个挑战.最近,(BiO)2CO3因其独特的形貌、化学稳定性和较高的催化效率成为有前景的光催化剂.然而,(BiO)2CO3较大的带隙限制了对太阳光的利用,快速的电子-空穴复合阻碍了光催化性能的提高.因此,提高(BiO)2CO3的光催化效率是当务之急.
近期研究表明,通过与氧化石墨烯杂交提高载流子的分离能力,可有效增强光催化性能.基于此,我们设计并合成了一种氮掺杂的(BiO)2CO3与氧化石墨烯(GO)耦合的新型光催化剂(N-BOC-GO).首先,通过一步水热法合成了N-BOC-GO微球. N-BOC-GO光催化剂对NO可见光光催化去除性能达到62%.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)等表征手段研究了N-BOC-GO的光催化性能增强机制.从N-BOC-GO的XRD谱中没有发现GO的衍射峰,说明加入的GO分散度高； N-BOC-GO中的BOC晶格参数没有发生变化,说明GO没有进入BOC晶格,但加入GO增强了N-BOC的结晶度. XPS结果表明,与N-BOC相比, N-BOC-GO的峰位置发生了明显位移,表明N-BOC和GO之间存在强相互作用.此外, FT-IR和拉曼光谱证明了在复合物中存在GO. SEM表明, N-BOC规则地团聚成微球,且微球被固定在有褶皱的GO片上.这说明GO与N-BOC的作用是静电作用或物理作用,在光激发过程中有利于N-BOC微球上的电子转移到GO片上. UV-Vis图谱中, N-BOC-GO表现出明显增强的可见光吸收,说明加入GO会明显提高N-BOC的吸收能力.此外,3D分层结构会通过SSR效应提高光吸收.从PL图可以发现, N-BOC-GO的电子-空穴复合明显下降,说明GO可以转移电子从而提高光催化性能.
结合前面的分析,我们提出了N-BOC-GO光催化剂3D分层结构的形成和性能增强机制.在水热过程中,通过分子间相互作用使N-BOC自组装成块,随后在表面能最小化的作用下转化成3D微球.加入GO后, N-BOC和GO通过物理吸附使得N-BOC微球均匀分散在GO上,最后N-BOC-GO的形貌类似于玫瑰花和其叶子的组合.在可见光照射下, N-BOC产生电子-空穴对,电子从N-BOC表面转移到GO表面,表明GO可作为电子的收集者和传递者以有效分离电子-空穴对,延长载流子寿命. N-BOC价带上的空穴可以直接氧化NO或产生?OH氧化NO.此外,由于GO独特的特征,光催化反应发生在N-BOC催化剂表面和GO片上,从而提高了反应空间位点.故引入GO于N-BOC体系中可有效分离光生载流子和提高反应活性位点,从而显著提高可见光催化性能.
关键词:
氧化石墨烯
,
氮掺杂(BiO)2CO3
,
水热法
,
活性增强
,
NO去除
徐世艾
材料导报
黄原胶是一种生物高分子,广泛应用于30多个行业.综述了黄原胶的生物化学、发酵工艺、产品后处理及其应用等方面的进展.
关键词:
黄原胶
,
发酵
,
工程
,
后处理
,
应用
关昕
,
孟延军
钢铁研究
论述了超高周疲劳研究的背景及意义,总结了近年来超高周疲劳的研究成果包括超高周疲劳的典型特征如S-N曲线、裂纹起源、起裂机理、影响超高周疲劳行为的因素等,介绍了超高周疲劳的常用实验手段,提出了今后超高周疲劳研究的课题.
关键词:
超高周疲劳
,
S-N曲线
,
疲劳裂纹萌生
,
超声疲劳实验
迟兵
,
吕力行
,
高义军
黄金
doi:10.11792/hj20130309
原岩应力对地下工程稳定性具有重要影响,是地下工程破坏和变形的根本作用力.数值模拟在岩土工程中已经广泛应用,而原岩应力会直接影响到模拟结果的准确性和合理性.由于原岩应力成因复杂,分布规律性差,所以成为研究地下工程稳定性首先要解决的一个问题.介绍了原岩应力的成因,从理论推导和数值模拟两方面对自重应力进行了分析研究,并且两者得到了一致的结果.
关键词:
原岩应力
,
数值模拟
,
理论分析
郭秋实
,
文光华
,
唐萍
,
李菊艳
连铸
以铸坯表层原奥氏体晶粒尺寸理论计算为基础,建立了连铸坯表层奥氏体晶粒尺寸计算模型,用面向对象的Visual Basic 6.0高级语言,开发了相应的计算机计算软件.该软件具有较好的准确性、实用性、通用性和易操作性,其仿真结果能较好地指导现场工作和实验室研究.通过仿真计算可以得出钢中碳质量分数为0.15%～0.18%时铸坯表层奥氏体晶粒尺寸较大,特别是碳质量分数0.17%时,原奥氏体晶粒尺寸最大.还可以得到结晶器冷却速度与表层原奥氏体晶粒尺寸的定量关系,随冷却速度的增大,铸坯表层原奥氏体晶粒尺寸呈指数的衰减关系.
关键词:
原奥氏体晶粒尺寸
,
冷却速度
,
预测软件
郭秋实，文光华，唐萍，李菊艳
连铸
以铸坯表层原奥氏体晶粒尺寸理论计算为基础，建立了连铸坯表层奥氏体晶粒尺寸计算模型，用面向对象的Visual Basic 6.0高级语言,开发了相应的计算机计算软件。该软件具有较好的准确性、实用性、通用性和易操作性，其仿真结果能较好地指导现场工作和实验室研究。通过仿真计算可以得出钢中碳质量分数为0.15%~0.18%时铸坯表层奥氏体晶粒尺寸较大，特别是碳质量分数0.17%时，原奥氏体晶粒尺寸最大。还可以得到结晶器冷却速度与表层原奥氏体晶粒尺寸的定量关系，随冷却速度的增大，铸坯表层原奥氏体晶粒尺寸呈指数的衰减关系。
关键词:
原奥氏体晶粒尺寸
,
cooling rate
,
prediction software
黄小晓
,
丁跃华
,
郑魁
,
林安川
钢铁研究
为了探索低品质原燃料条件下保持高炉顺行的合理热制度,推导出红钢3号高炉新的理论燃烧温度经验公式.对新旧经验公式进行对比分析,得出原燃料条件改变时风温、富氧率、煤比、鼓风湿度对高炉理论燃烧温度的影响.结果表明:原燃料条件不同,保持高炉顺行需要的理论燃烧温度不同;当原燃料条件变差时,保持高炉顺行的理论燃烧温度降低.
关键词:
高炉
,
低品质原燃料
,
理论燃烧温度
余红伟
,
王源升
高分子材料科学与工程
通过原酸酯和季戊四醇进行酯交换反应制备了双环原酸酯4-羟甲基-2,6,7-三氧杂二环(2,2,2)辛烷,提出采用原酸酯和季戊四醇在没有催化剂存在时直接反应,可以合成出4-羟甲基-2,6,7-三氧杂二环(2,2,2)辛烷,并研究了这种合成方法的合成机理.首次进行了双环原酸酯4-羟甲基-2,6,7-三氧杂二环(2,2,2)辛烷和大分子未封端聚醚预聚物聚醚的反应,得到了具有较大分子量的两端带有双环原酸酯膨胀基团的长链大分子膨胀单体.
关键词:
双环原酸酯
,
膨胀单体
,
膨胀聚合反应
吴小军
,
童群义
高分子材料科学与工程
油田油藏条件下使用的黄原胶在高温下易发生降解、黏度下降.文中研究了除氧剂(硫代硫酸钠)对黄原胶耐热稳定性的影响,结果表明,当硫代硫酸钠的使用浓度为1.5 g/L时,黄原胶溶液经121 ℃高温处理3 h,其黏度下降幅度变小,黏度保留率得到明显的提高,耐热稳定性提高了1.85倍.通过包埋硫代硫酸钠,制备出了具有较高耐热性的黄原胶.采用热重分析仪(TGA)对其耐热性进行了研究,研究表明,黄原胶(包埋硫代硫酸钠)的耐热稳定性得到有效的改善.
关键词:
黄原胶
,
热稳定性
,
硫代硫酸钠
,
热重分析
