纳米TiO2/硼泥脱镁硅渣复合材料的制备与光催化性能

硼泥脱镁硅渣是硼泥酸浸脱镁后制取的一种多孔硅质矿物材料.以TiCl4为前驱体,硼泥脱镁硅渣为载体,采用水解沉淀法制备了一种纳米TiO2/硼泥脱镁硅渣复合材料,并采用XRD、SEM、EDS、TEM和FT-IR等手段对复合材料形貌与结构进行了表征.结果表明,复合材料中纳米TiO2以锐钛矿的晶型负载于硼泥脱镁硅渣表面,通过谢乐公式计算纳米TiO2平均晶粒尺寸为11.37 nm,透射电镜测量纳米TiO2粒径在10 ～ 30 nm之间.对水中Cr(Ⅵ)降解实验研究结果表明,光照240 min复合材料对Cr(Ⅵ)降解率可达到93.76;.     

组分可控的浓缩法制备高锗组分SGOI的研究

高Ge组分的SiGe薄膜在应变硅、应变锗以及高速器件的应用前景十分广阔.本文以Si/SiGe/SOI(绝缘体上的硅)结构为初始样品,设计了系统性的氧化浓缩实验,通过大量的分析和参数调整,制备获得了不同组分比的绝缘体上锗硅(SiGe on insulator,SGOI)薄膜样品.结合X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等测试手段表征了制备样品的晶格质量和元素组分,其中Ge组分最高达到80.5;.综合分析表明:在适当的条件下,Ge组分和浓缩时间线性关系明显,浓缩制备SGOI材料可以做到组分可控性,为相关的进一步研究提供便利.     

沉降分布孔隙率多孔介质模型及数值研究

研究沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热,根据"O"形圈理论和现场测定确定孔隙率系数,建立坐标方向孔隙率分布函数;考虑流体密度变化,并引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型,能量方程采用界面连续条件,建立沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热求解模型.采用差分法对模型进行离散化,应用高斯-赛德尔方法迭代求解.数值分析表明:沉降分布孔隙率条件下多孔介质内流体流动速度在壁面附近较大,中心部位较小,壁面附近孔隙率的增大使得低流速区域减小,较高流速区域增大;当孔隙率小值时,温度按线性减小;当孔隙率大值时,温度在高低温壁面附近迅速减小,在中部减小较缓,热量按导热和对流共同传递;孔隙率增大能使平均怒谢尔数增大,对流换热作用增强.     

一种气体低温吸附模型与计算

研究化学氧碘激光器中工作气体氧的低温吸附.考察气体流过沸石多孔床的压力与速度的关系,建立吸附剂吸收的物质量与气流中物质量关系的吸附平衡方程.由吸附物量较少的特点,得出在确定的压力梯度下速度近似为常数.吸附平衡方程与吸附速率方程,构成低温吸附模型方程,其中,亨利等温线方程作为辅助关系.对模型方程做数值求解,得到气流中单态氧浓度及吸收的单态氧浓度随时间变化的规律,及浓度分布的长时间渐近特征.     

不同退火条件对多孔阳极氧化铝热释光的影响

本文采用两步阳极氧化法在0.5mol/L的草酸溶液中制备了多孔且排列有序的多孔阳极氧化铝（PAA）薄膜,并对薄膜进行不同条件的退火后处理,通过对PAA薄膜的热释光（TL）特性表征和机理分析,研究了基底及后处理中退火时间、退火温度及退火气氛等条件对其热释光特性的影响．结果表明,相同辐照剂量下,去除铝基底的双通PAA薄膜,接触辐射面积大,吸收辐射能量多,表现出更强的热释光响应;相同退火环境中,经γ辐照后的PAA薄膜的TL特性随退火处理的时间延长而增强;退火时间均控制为4h时,薄膜的TL强度随退火温度的升高也明显增强,在空气中经600℃退火的PAA薄膜显示出最大的TL强度;并且PAA薄膜在空气中退火后的TL发光强度明显高于在真空中退火后的强度．     

缝洞型多孔介质中多相流的有限体积法数值模拟

本文研究的碳酸盐岩油藏储集体属于缝洞型多孔介质.这类缝洞型多孔介质由裂缝、溶蚀孔洞和低孔隙度低渗透率的基岩组成.裂缝是空隙流体流动的主要通道;溶蚀孔洞大小从几厘米到数米不等,渗透率和孔隙度都很高,是流体主要的储集空间.由于缝洞型多孔介质空隙空间的复杂性和强非均质性,数值计算中基本控制方程的空间离散应采用非结构化网格的计算模型.本文采用有限体积法模拟缝洞型多孔介质中多相流体的流动,并给出了相应的单元中心格式有限体积法的计算公式.裂缝介质和溶洞介质中单元间多相流体的流动考虑为高速非达西流,其质量通量采用Forchheimer定律计算.非线性方程的离散选取全隐式格式,并采用Newton-Raphson迭代进行求解.通过两个二维模型注水驱油的数值模拟,验证了本文方法的有效性.     

轴向嘧啶衍生物修饰硅酞菁的光谱性质、光动力抗癌活性及与白蛋白相互作用的研究

研究了一种新型轴向修饰硅酞菁,即二(2-氨基-6-三氟甲基-4-嘧啶氧基)硅酞菁(SiPcF)的光物理光化学性质、离体光动力抗癌活性以及与白蛋白的相互作用。结果表明,SiPcF的Q带最大吸收峰波长686 nm,摩尔吸光系数为2.3×105 mol-1·L ·cm-1,荧光发射峰694 nm,荧光量子产率为0.46,光敏化产生单线态氧的量子产率为0.38,是有效的1O₂光敏剂。SiPcF与牛血清白蛋白(BSA)具有较强的相互作用,两者的结合常数为4.33×105mol·L-1,结合位点数为1。离体细胞实验表明,SiPcF具有较高的光动力抗癌活性,对人肝癌细胞HepG2的IC₅₀值为5×10-7mol·L-1。     

热储周围岩石热补偿对增强型地热系统采热过程的影响

采用自行开发的增强型地热系统(EGS)地下热流动过程三维动态模拟软件,模拟不同地质条件下EGS的长期运行过程,分析热储周围岩体的热补偿对产热温度以及热储内岩石、流体温度演化的影响.该数值模型视热储为等效多孔介质,采用两个能量方程分别描述流体和岩石的温度场,深入探究岩石与循环流体之间的换热过程.研究发现,热储周围岩体的热补偿作用与热储内流场形态强烈相关,且并不总是提高EGS的生产温度.在深度方向上有较大的优势流动的热储中,热补偿作用在EGS运行早期甚至会降低采出流体的温度.随着EGS的运行,热储温度持续降低,热补偿将对热能开采的影响将逐渐转向正面,对生产流体温度的提高效果增强.     

负载二氧化钛纳米线多孔钛镍合金的制备及应用

通过高温真空烧结法和水热反应法成功制备了表面负载有二氧化钛纳米线的开孔泡沫钛镍合金电极. 多孔钛镍合金的烧结温度为1473 K, 时间为2 h; 水热反应温度为373 K, 反应时间为16 h. 利用X射线粉末衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)对负载二氧化钛纳米线开孔泡沫钛镍合金进行了表征. 将该泡沫电极作为阳极, 泡沫镍为阴极组成串联水处理装置, 并利用甲基橙溶液研究了该装置电解净化污水的能力. 利用紫外-分光光度法研究了不同阳极电压下钛镍合金对甲基橙的分解能力. 研究表明, 在阳极氧化电压大于30 V的条件下, 甲基橙溶液以200 mL/min的流速一次性流经该装置便可使甲基橙的脱色率达90%以上.     

硅片切割废砂浆中去除硅和二氧化硅工艺的研究

本文主要研究用碱洗法去除硅片切割废砂浆中硅和二氧化硅等杂质,以获得高纯度的碳化硅.研究了碱液的种类、碱液的浓度、碱液与总硅的配比、反应时间和反应温度各因素对除硅效果的影响,通过正交实验得出了最优的工艺条件.