Electroless Nickel Plating and Electroplating on FBG Temperature Sensor

Metal-coated fiber Bragg grating（FBG）temperature sensors were prepared via electroless nickel（EN）plating and tin electroplating methods on the surface of normal bare FBG.The surface morphologies of the metal-coated layers were observed under a metallographic microscope.The effects of pretreatment sequence,pH value of EN plating solution and current density of electroplating on the performance of the metal-coated layers were analyzed.Meanwhile, the Bragg wavelength shift induced by temperature was monitored by an optical spectrum analyzer.Sensitivity of the metal-coated FBG（MFBG）sensor was almost two times that of normal bare FBG sensor.The measuring temperature of the MFBG sensor could be up to 280℃,which was much better than that of conventional FBG sensor.     

Fiber Bragg grating photoacoustic detector for liquid chromatography

Fiber Bragg Gratings (FBGs) are known to be sensitive acoustic transducers and have previously been used for the photoacoustic detection of small solid samples. Here, we demonstrate the use of an FBG as an on-line detector for liquid chromatography. The FBG was inserted into a silica capillary and the photoacoustic response from the effluent was generated by a 10 ns pulsed laser. The acoustic pulse was quantified by the FBG through a characteristic change in the reflection spectrum. Good repeatability and linear response were obtained over three orders of magnitude (R(2) > 0.99), and the limit of detection of Coumarin 440 was determined to be 5 microM. The technique was successfully coupled to high performance liquid chromatography and applied to on-line analysis of a three-compound solution. Photoacoustic detection in liquid chromatography using FBGs is a label-free method, which can be applied to the detection of any chromogenic compound irrespective of its fluorogenic properties. It is a simple, inexpensive, and inherently micron-sized technique, insensitive to electromagnetic interference.     

荧光探针法研究PEO-PPO嵌段共聚物胶束的特性

利用十六烷基罗丹明Ｂ作为主要荧光探针，研究了水溶性嵌段共聚物Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ－６８在水溶液中的胶束化行为，研究表明，Ｐｌｕｒｏｎｉｃ－Ｆ－６８形成胶束的监界胶束浓度与温度有极大关系，随温度的升高，其ＣＭＣ值急剧下降，并且温度对胶束的性质也有很大，影响温度升高可导致胶束的微观粘度增大，表现出很强的负粘－温效应，并发现引起这种负粘－温效应的主要原因是Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ－６８分子中聚环氧乙烷（ＰＥ     

竹节状纳米碳纤维的制备及嵌锂性能研究

以泡沫镍为催化剂,在600和700℃下,以CVD法热解乙炔气体制备大量的纳米碳纤维.随着制备温度增加,纳米碳纤维直径变小,竹节状含量减少, d002值减小,微晶片层平面Lc和La值增大,碳材料的可逆容量则下降.分别用透射电镜、 X射线衍射和拉曼光谱观察和测定了纳米碳纤维的形貌、微结构,发现在不同条件下生长的纳米碳纤维有不同的形貌和结构.对纳米碳纤维的电化学嵌锂性能的研究表明,纳米碳纤维的结构对其电化学嵌锂容量和充放电循环寿命起重要影响,制备温度越低,纳米碳纤维的石墨化程度越差,可逆嵌锂容量相应要高一些.     

单体结构对全息聚合物分散液晶光栅稳定性的影响

使用3种不同化学结构的单体材料制备了全息聚合物分散液晶光栅,并从光栅形貌、衍射能力、驱动特性、聚合物热稳定性4个方面评价了光栅的热稳定性.研究发现,含有刚性结构单体材料体系的光栅形貌、衍射能力等方面在200℃的温度下没有明显变化.表明光栅的热稳定性与单体材料的化学结构密切相关,单体材料中含有刚性结构有助于光栅热稳定性的提高.利用热重分析(TGA)对光栅中聚合物材料热分解温度进行了测定,并结合Freeman-Carroll微商法计算出了上述聚合物的分解活化能和分解反应级数.结果发现,含有刚性结构的聚合物材料的热分解温度、分解活化能和分解反应级数都高于柔性链结构材料,进一步验证了材料体系中刚性结构的添加有助于提高光栅的热稳定性.     

STUDY ON FACTORS AFFECTING ROOM TEMPERATURE TRANSITION OF POLYTETRAFLUOROETHYLENE

In the X-ray diffiaction intensity distribution diagram of PTFE, three diffraction peaks exist inthe range of Bragg angle 30--45°, which are very sensitive to the Crystal trausition at room temperature.At 15℃, the crystal is triclinic and the "small spikes" along with the main peaks appear on the dif-fraction scans due to the distortion of the unit cell, while at 23℃, distortion no longer exists, "smallspikes" disappear completely. When the temperature is raised to 34℃, the hexagonal crystal fur-ther randomizes and the peak at Bragg angle 42°vanishes. We assigned correctly Miller index (108) tothis peak and used 2θ=30--45°region ("sensitive region") as a criterion to characterize qualita-tively the crystal transition. It has been found that some factors such as γ-irradiation, cold press-ing, drawing, calendering and copolymerization which are usually encountered in the fabrication orapplication of PTFE articles have profound effect on the crystal transition as evidenced by X-raydiffraction patterns and DSC thermograms. The information obtained in the present work isbeneficial to the use of PTFE articles.     

热解吸-电喷雾离子源-三重四极杆质谱法快速筛查火锅底料和肉汤中非法添加罂粟壳

通过简单的金属探针直接接触火锅底料和肉汤表面采集待测物,经热解吸离子源进一步热解吸和电喷雾离子化,最终进入三重四极杆质谱检测器在多反应监测模式下进行定性分析,实现了火锅底料和肉汤中罂粟壳的现场实时快速检测。结果表明,设置热解吸温度为260℃,以0.1%甲酸水溶液（含10 mmol/L甲酸铵-乙腈（1:1,v/v）作为注射溶剂、注射泵流速为200 μL/h时,仪器响应值最优,灵敏度最高;5种生物碱中罂粟碱、那可丁、蒂巴因在火锅底料和肉汤中的检出限均为2 μg/kg,可待因、吗啡在火锅底料中的检出限为10 μg/kg,在肉汤中的检出限为5 μg/kg。该法与罂粟壳胶体金卡片快检试剂盒相比,灵敏度具有明显优势。应用该法对50批次市售火锅底料、肉汤等样品进行检测,发现1批次鸡汤含有那可丁、罂粟碱、蒂巴因和吗啡4种生物碱,与高效液相色谱-三重四极杆质谱法的检测结果一致。由此说明该方法具有无需样品制备和色谱分离的特点,是一种快速、绿色、环保的分析方法,能够满足对食品中罂粟壳的快速定性分析。     

稻壳炭基固体酸催化剂的制备及其催化酯化反应性能

以热解稻壳炭为原料, 浓硫酸为磺化剂制备了固体酸催化剂. 采用X射线衍射、X射线光电子能谱、元素分析、孔结构分析和热重-质谱联用等手段对其进行了表征. 以油酸和甲醇的酯化为探针反应, 考察了磺化温度和时间对催化剂活性的影响, 探讨了反应条件对油酸转化率的影响, 并对所制催化剂的稳定性进行了研究. 结果表明, 制备该催化剂的适宜磺化温度和时间分别为90℃和0.25 h, 在该条件下制得的催化剂为无定形碳结构, 磺酸基密度为0.7 mmol/g. 该催化剂表现出较高的催化酯化反应活性, 在催化剂用量为5%、甲醇/油酸摩尔比为4、酯化温度和时间分别为110℃和2 h的条件下, 油酸的酯化率可达98.7%. 该催化剂具有较好的稳定性, 经7次连续反应后, 油酸的酯化率仍可达96.0%.     

Optical sensor-based measurements of thermal expansion coefficient in additive manufacturing

The applicability of fiber optic sensors for measuring the coefficient of thermal expansion (CTE) of thermoplastic parts fabricated through Additive Manufacturing is investigated. Prismatic specimens were fabricated via the Fused Deposition Modeling (FDM) technique and Fiber Bragg Grating (FBG) sensors were embedded within the structures during the building process. The specimens were manufactured featuring various raster orientations and were then subjected to thermal cycling. The wavelength measurements recorded from the optical sensors were employed for the calculation of the thermally induced strains in the specimens as a function of temperature. The obtained curves presented a linear behavior until the T_g, where the internal phase change is manifested with a peak and a subsequent decline of the curve. The CTE was calculated and the effect of raster orientation on the thermal expansion behavior was identified.     

磁性半互穿网络智能水凝胶的合成及性质评价

以甲基丙烯酸(MAA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、丙烯酰胺(AM)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用IPN技术并结合磁性的γ-Fe2O3增强剂,在水溶液中制备了半互穿网络水凝胶(PMAA/PAM-NIPAAm/γ-Fe2O3),研究了水凝胶的溶胀性﹑热稳定性和电磁性。实验表明,水凝胶形成稳定的IPN互穿网络结构且该水凝胶具温度、pH双重敏感性和顺电磁性。所合成的水凝胶在低临界溶解温度31℃以下,具有明显正向温敏性,高于此温度,水凝胶的温度敏感性会逐渐减弱。产品成功克服了NIPAAm类水凝胶的温缩性。     

用正电子研究CuCl2在NaY上的扩散

用正电子湮没谱学研究了机械混合CuCl₂与NaY中CuCl₂在NaY沸石中的扩散.分别测量了不同质量比的CuCl₂-NaY(0～0.03)沸石分子筛经140℃烘烤1h;CuCl₂-NaY(0～0.05)经450℃烘烤4h;CuCl₂-NaY(0.01)经不同温度烘烤1h以及经300℃下烘烤烘不同时间后的正电子寿命谱.所有谱中都出现了5(或4)个寿命分量,其第3,4,5寿命分量分别与β笼、超笼及沸石微粒界面空间的大小和数量相关.实验表明,正电子湮没谱学可敏感地探测出少量CuCl₂在NaY沸石中的扩散变化.而对于只含少量氯化铜(0.01)的情况,虽经高温长时间烘烤,但仍有相当数量的氯化铜存在于NaY外表面.     

分级有序多孔磺化碳催化果糖转化制5-羟甲基糠醛

采用双模板自组装、炭化、氢氟酸蚀刻和磺化等手段制备了具有分级有序多孔结构的磺化碳(SCHOP),并分别在500、600和700℃考察了炭化温度对分级有序多孔碳微观结构的影响;以催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)为探针反应,评价了SCHOP的催化效果。结果表明,500℃焙烧所制备的SCHOP具有最高的催化活性。SEM、TEM和N2吸附-脱附表明,所制备的催化剂具有规整的分级有序孔结构,但过高的炭化温度会降低炭材料微观结构的有序性;FT-IR、EDS和-SO3H含量测定表明,通过磺化可在碳基体上有效引入磺酸基,炭化温度过高会降低炭材料的芳香性,不利于磺酸基的引入。130℃下反应20 min,果糖的转化率和5-HMF的收率分别高达96.1%和93.4%,表明SCHOP是一种高效固体酸催化剂。     

La传感器在测定铝液凝固过程中La活度研究

微量稀土加入铝或铝合金中，如果加入方法、数量、时间得当，可明显改善材料的多项性能．稀土对铝及铝合金的影响规律和作用机理，已取得了一些进展，但对稀土铝合金的热力学性质，尤其是溶解态稀土的研究少有报导［‘，2］．本工作采用L即．95C。。。。FZ。。多晶作为固体电解     

Study of strain-transfer of FBG sensors embedded in unidirectional composites

Optical fibre Bragg grating (FBG) sensors are now quite established and widely used in strain measurements in composites. However, insufficient understanding of the limitations of the embedment and measuring techniques often leads to inaccurate results.     

基于光纤光栅的高压固体压力传感器研究

固体内部压力是国防科技领域需重点监测的参数之一,目前使用较多的测压设备均存在电磁干扰严重、可靠性及准确性差等缺陷.针对以上不足,本研究设计了光纤光栅耐高压固体压力传感器.采用平面薄板作为弹性承压膜片,利用压力作用下的挠度,拉动压力敏感光栅产生轴向位移,实现压力传感.根据测压范围,对其结构进行理论计算,并进行有限元仿真,验证了本设计的可行性.在恒温条件下,进行了压力校准实验,并通过处于同一温度场的温补光栅进行温度补偿,修正应变光栅的温漂.实验结果表明,构建的承压光栅(FBG)压力传感器可以进行压力传感,测压上限可达50 MPa,线性度为99.2%.     

金修饰ZnO纳米棒阵列制备及对甲醛气敏性能

通过两步溶液法在氧化铝陶瓷管上先制备出ZnO纳米棒阵列,再用真空蒸镀法在ZnO纳米棒表面形成一层均匀Au膜,于500℃下热处理得到Au纳米颗粒修饰的ZnO(Au-ZnO)纳米棒阵列体系。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米棒阵列和Au-ZnO纳米复合体系进行表面形貌表征和结构分析。气敏性能测试结果表明,Au-ZnO纳米复合体系在300℃下对1000μL·L-1甲醛的灵敏度为41.5,而在200℃下灵敏度仍能达到10.3,表明可以制备低工作温度下气敏性能良好的甲醛气敏传感器。     

芘为荧光探针研究SDS/H2O二元体系的热相变

以芘作为荧光探针, 对十二烷基硫酸钠(SDS)40 g%的水溶液在-20 ℃～30 ℃温区的相变进行了研究。该二元体系的主要相变是凝聚胶-液晶的转变, 测定其相变温度为20 ℃。自由水形成的冰层在0 ℃融化, 由此导致在化冰前后体系呈现出不同的凝聚胶相。在-17 ℃退火处理, 体系出现了新的凝聚胶相。以上出现的各相均可由I_E/I_M值清楚地表征, 从而首次证实了这种探针方法为一种成功的膜模拟体系相变的研究手段。     

利用供氢剂探讨石油渣油的热转化机理

以孤岛渣油和辽河渣油为原料、以供氢剂9，10－二氢蒽为化学探针，在反应温度360℃－430℃和体系初压为室温时4.0MPa氮气氛的热反应条件下，在微型高压釜内对渣油热转化机理随反应温度的变化进行了初步探讨。化学探针在渣油中的供氢反应遵循一级反应动力学模型；其中孤岛渣油反应体系中的供氢反应速率常数较辽河渣油中的大，并且其间的差别随温度升高而增大。虽然两种渣油反应体系中的氢转移反应积分活化能极为接近，但是微分活化能随温度升高而显著降低；这表明氢转移机理从较低温度时以分子间的反应为主转变为在较高温度时以自由基参与的反应为主。     

邻-酚羟基取代N-杂环卡宾[C,O]螯合双配体镍/MAO催化降冰片烯加成聚合的研究

3种邻-酚羟基取代的N-杂环卡宾[C,O]螯合双配体镍配合物在甲苯中以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,催化降冰片烯(NBE)聚合.考察了反应温度、时间、n(Al)/n(Ni)以及n(NBE)/n(Ni)等因素对催化活性和所得聚降冰片烯相对分子质量及其分布的影响.结果表明,0℃时催化体系的聚合活性可达,1.34×107gPNBE/(molNi.h);所得聚降冰片烯(PNBE)重均相对分子质量(Mw)可达2.0×106,相对分子质量分布(Mw/Mn)为3.3~1.5,热分解温度在440℃附近,且在室温下可溶于环己烷和三氯苯.通过对聚合产物FTIR,13C-NMR和WAXD分析表明,该聚合反应以烯烃加成聚合方式进行,且聚合物是非晶态结构.     

刚性聚芳醚腈合成与性能研究

用２，６ 二氟苯甲腈和间苯二酚为原料，在碱性条件下，于非质子极性溶剂中，通过溶液高温缩聚法制备聚芳醚腈［Ｐｏｌｙ（ｃｙａｎｏａｒｙｌｅｔｈｅｒ）ＰＣＥ］．并用ＩＲ、ＤＳＣ、ＴＧ、ＷＡＸＤ等手段对其结构及热性能、结晶行为进行了研究．结果表明，ＰＣＥ高聚物不仅具备较好的耐高温和耐热老化性能，而且具有较好的结晶性能．同时，用对比的方法，对ＰＣＥ的晶体结构进行了初步的探讨．