高温富Si环境中C/C复合纤维异化机理研究

随着直拉法热场尺寸的不断增大,单晶硅生产过程中已经大批量采用C/C复合埚帮替代石墨埚帮.但是,由于埚帮处在高温富Si环境中,经过一定时间后碳纤维出现异化现象,致使埚帮失效,高频次的更换增加了企业的生产成本.研究中利用XRD对碳纤维埚帮异化不同阶段物相进行分析,通过SEM对异化后的埚帮形貌进行观察,发现处在高温富Si氛围中的碳纤维变成了碳化硅.通过对单晶硅炉内流场和温度场分析,揭示了碳化硅的形成过程和机理.结合碳纤维硅化过程和反应机理分析了埚帮异化的主要原因,为后续高寿命埚帮设计和延长其使用寿命提供增强策略.     

血红蛋白作为过氧化物模拟酶催化测定过氧化氢

研究了牛血红蛋白 (Hemoglobin ,Hb)作为过氧化物模拟酶催化H2 O2 氧化隐性亮绿 (RecessiveBrilliantGreen ,RBG)显色反应的催化特性及反应条件。该体系在pH 5 .73的条件下形成的酶催化产物在 640nm处有最大吸收。体系测定H2 O2 时表观摩尔吸光系数为 7.1 5× 1 0 3L·mol-1·cm-1,测定H2 O2 检测限为 2 .8× 1 0 -6mol L。方法可用于天然水中H2 O2 的测定。     

双介孔硅基材料负载Pd催化剂上甲苯氧化性能的研究

催化氧化技术是挥发性有机物(VOCs)减排与控制的主流技术之一,其关键之处在于高效催化材料的研究与开发,负载型贵金属催化材料由于其低温下优越的VOCs催化氧化性能,受到国内外研究者的广泛关注.对于负载型催化剂而言,载体的性质直接影响活性相的分散,反应物和生成物的扩散与吸脱附,是影响负载型催化剂性能的主要因素.近年来,多级孔结构硅基材料由于具有多级的孔道结构、高比表面积和大的孔体积,逐渐成为VOCs催化氧化材料的研究热点.本文采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了系列双介孔结构硅基材料负载Pd催化剂(Pd/BMS-x),通过控制合成过程中氨水的用量以调节催化剂的介孔结构分布. X射线衍射(XRD)结果表明,所合成的Pd/BMS-x催化剂在~2.0°的衍射峰,类似于MCM-41的(100)晶面衍射峰,表明所有的样品均具有有序的介孔结构. N2吸脱附实验表明所有样品的比表面积均高于1000m2/g,孔径分布表明Pd/BMS-30样品为单一介孔结构,而Pd/BMS-5~Pd/BMS-20样品具有2.64 nm以及18–45 nm范围内的双介孔结构,且Pd/BMS-15样品介孔分布较为集中. Pd/BMS-x催化剂上甲苯催化氧化性能测试表明,双介孔结构的Pd/BMS-5~Pd/BMS-20催化剂上甲苯催化氧化活性远高于单一介孔结构的Pd/BMS-30催化剂,表明载体结构对催化剂性能有重要影响.其中, Pd/BMS-15催化剂性能最佳(T90为228°C)且具有较强的稳定性,250°C条件下,反应持续60h催化剂未见明显失活. SEM和TEM结果表明, Pd/BMS-15催化剂中Pd高度分散于载体上,平均粒径在~3 nm左右.而Pd/BMS-30催化剂中Pd颗粒间有明显的团聚,平均粒径在8~17 nm之间.分散度测试表明,单一介孔结构的Pd/BMS-30催化剂, Pd分散度仅为27%,而双介孔结构Pd/BMS-5–Pd/BMS-20催化剂介于39%到69%,其中Pd/BMS-15催化剂中Pd分散度高达69%.与常规单一介孔MCM-41和MCM-48负载Pd催化剂相比,在低空速(42000 h–1)条件下, Pd/BMS-15催化剂上甲苯催化氧化性能与Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂相当.高空速(70000h–1)条件下, Pd/BMS-15催化剂的活性远高于单一介孔的Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂. Pd/BMS-15催化剂独特的双介孔结构,有利于活性相Pd的分散、反应物的扩散和传输,特别是在高空速条件下,有利于反应物与活性相的接触,提高了材料的氧化反应性能.进一步考察了材料的水热稳定性,将11 vol%的水蒸气引入到反应体系中,测试结果表明水蒸气的加入导致Pd/MCM-41和Pd/MCM-48催化剂的甲苯催化氧化性能显著下降,反应500 min后甲苯转化率分别从100%下降到76%和81%,而对于Pd/BMS-15催化剂,水蒸气的引入并未导致其活性明显下降,从而表明Pd/BMS-15催化材料具有较高的水热稳定性.     

基于PTB7,Bis-PC_(70)BM,PC_(70)BM的高效率有机三元太阳能电池

我们将Bis-PC_(70)BM作为第二种电子受体混入基于PTB7:PC_(70)BM的聚合物太阳能电池中,制备了三元混合聚合物太阳能电池.相比于PC_(70)BM,Bis-PC_(70)BM的最低未占分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)能级更高,所以掺入Bis-PC_(70)BM后器件的开路电压(V_(oc))得到了提升.Bis-PC_(70)BM在PTB7和PC_(70)BM之间起到桥梁的作用,因此在给体/受体界面创造了更多的电荷传递通道.而且从原子力显微镜中得到的结果来看,当混入质量比为3%的Bis-PC_(70)BM后薄膜的表面形貌更为平整,平均粗糙度从原来的1.87 nm降到了1.80 nm.能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)达到7.00%,其中器件的V_(OC)为0.77 V,短路电流(J_(SC))为13.92 mA·cm~(-2),比PTB7:PC_(70)BM的器件效率6.07%提高了15%.     

从傅里叶望远镜接收信号中获取目标速度的方法

分析了傅里叶望远镜接收信号，结果表明，接收信号中不仅包含了被测目标的图像信息，还包含了目标的二维速度矢量信息。通过提取接收周期信号的频率可以推算出目标各分量的速度，从而得到二维速度矢量。信号频率的提取采用快速傅里叶变换分析进行频率粗估计，频率精确校正采用加Hanning窗的比值校正法。仿真了利用傅里叶望远镜测量导弹飞行速度。结果表明:在无噪声影响下，利用该方法获取的目标速度几乎无误差；存在噪声时，若接收信噪比高于5 dB，测量的目标速度精度高于0.02%。说明从傅里叶望远镜接收信号中获取目标速度的方法精度高、抗噪性好，理论上是可行的。     

原位插层聚合制备聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料及其结构与性能研究

采用负离子引发原位插层聚合法制备了聚丁二烯(PB)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料(NC).对OMMT纯化方法、OMMT种类和溶剂等因素对聚合反应的影响进行了研究.不同方法纯化的OMMT消耗的BuLi量相差一倍;采用OMMT-DK1制备的NC具有较宽的分子量分布,而采用OMMT-DK1B和OMMT-DK4制备的NC则具有较窄的分子量分布;OMMT在环己烷中不溶解,在甲苯和二甲苯等溶剂中可形成均匀溶液.采用XRD、TEM和H-NMR等仪器对PB/OMMT NC的插层结构、化学结构和形态进行了分析;采用DSC、TGA和DMA等仪器对PB/OMMT NC的Tg、热学性能和动态力学性能进行了研究,结果表明,采用负离子原位插层聚合可得到剥离型PB/OMMT纳米复合材料;与OMMT插层复合明显改变了PB的微观结构组成,在OMMT含量为6.2wt%时,1,2-结构含量增加了近一倍,Tg和Tdc分别增加了10 K和16 K;E′、E″均明显提高,而tanδ下降.     

被动测距系统的数字图像生成模块设计

为了检验和优化被动测距系统的设计,利用傅里叶光学理论设计并实现了一种数字图像生成模块,在给定光学系统参数条件下,模拟得到了系统的光学传递函数、点扩散函数等重要特性,在两种不同的光电被动测距方案下对该系统进行了系统仿真实验,实验结果验证了模块设计的合理性.     

含钛电炉熔分渣浸出废液合成莫来石晶须及热稳定性研究

通过共沉淀-熔盐法成功地用含钛电炉熔分渣浸出废液制备出了高附加值的莫来石晶须.通过对反应原料Al/Si(摩尔比)、煅烧温度、保温时间等因素的系统研究,确定了合成莫来石晶须的最佳条件,即在Al/Si为3,煅烧温度为950℃,保温时间为5h条件下,制备出了结晶性好、尺寸均一及热稳定性能较好的莫来石晶须,其直径在20～150 nm,长度在0.5～1.5 μm,长径比大于10,莫来石晶体的生长方向平行于[001]方向,沿c轴方向生长.在最优条件下制备出的晶须能在较宽的范围内(室温～ 1000℃)下保持较好的热稳定性.     

光谱异同性和多尺度卫星雪盖差异分析——以MODIS和HJ-1B为例

为了探索不同类型遥感传感器对地物反射光谱响应的异同和卫星遥感监测雪盖空间尺度的差异,收集了2007年—2013年冬春季川西北米亚罗地区、青海省祁连山区和新疆北疆地区各种积雪、植被和裸土反射光谱数据,经中分辨率成像光谱仪MODIS和环境与灾害监测预报小卫星HJ-1B传感器响应函数完成地基光谱到传感器可见光、近红外及短波红外通道反射率的转换。分析了新旧融雪、不同雪深及不同积雪覆盖下的反射光谱特征及不同传感器对地物反射光谱响应的异同性,并结合同期同区域影像分析了MODIS和HJ-1B积雪监测空间尺度的效果差异。结果表明,可见光波段范围内,各传感器对新雪和污雪反射光谱响应一致性很高;对裸土和矮株植被反射光谱响应程度较为一致;对其他类型积雪反射光谱响应程度有所不同,尤其是消融积雪和冻结积雪,反射光谱响应性差异很大;全雪覆盖下,深度不同的积雪NDSI值域相对稳定,不同传感器NDSI具有很好的趋势一致性;MODIS和HJ1B NDSI法监测积雪空间尺度差异明显,很好的解释了混合像元存在的成因。