微纳结构超疏水表面的湍流减阻机理研究

超疏水表面的优异性质使其在现代生活和工业生产中具有十分广泛的潜在应用价值. 本文采用了碳纳米管缠绕技术和聚氟硅氧烷疏水化处理方法制备了具有二级微纳米结构的超疏水表面. 测量了由该超疏水表面构建的槽道中的流动压降,将其与普通表面构建的槽道内的流动压降进行比较,发现在层流情况下,流动阻力减小最多达到了22.8%. 在湍流的情况下,超疏水表面的减阻比例约为53.3%,减阻效果比层流更加明显.利用PIV (particle image velocimetry) 技术测量了具有超疏水表面的槽道内的速度场,通过超疏水表面速度滑移和湍动脉动场信息,分析了湍流减阻效果比层流更加明显的物理机制.     

聚氟硅氧烷处理的微纳表面水流减阻研究

本文成功制备了聚氟硅氧烷处理的微纳结构表面,并研究了其宏观水流减阻特性.首先,采用包覆工艺对粉煤灰球形微珠进行表面纳米化处理,制备出微纳结构复合微珠颗粒,并利用聚氟硅氧烷对复合微珠进行表面疏水处理;然后以硅橡胶为黏接剂将表面疏水化的复合微珠涂覆于槽道表面,制备出宏观尺度的超疏水性表面槽道.研究表明:聚氟硅氧烷处理的微纳结构粉煤灰复合微珠制备的宏观尺度超疏水性表面槽道与相同尺寸的普通表面槽道相比,当雷诺数Re＜ 1500时,层流减阻为22.6;,而Re＞ 1500时,湍流减阻达到76.5;.     

生物质碳材料的孔道分析

生物质碳材料的孔道类型和孔径大小制约着材料有效的活性位点数量,影响材料的性能。孔道分类又是孔径分析的前提条件。因此,建立孔道分类的方法非常有意义。随着生物质碳材料的深入研究,研究者对其孔道分析的要求逐渐提高。他们用实际的吸脱附等温线与IUPAC规范中的吸脱附等温线进行匹配,来分类生物质碳材料的孔道。然而实际的吸脱附等温线具有不规则性,难以匹配IUPAC规范中的吸脱附等温线。所以,本文提出了孔隙率和比表面积占有率的孔道分类新方法。自制生物质碳材料,运用物理吸附仪和TEM (Transmission electron microscope)对其进行表征,采用BET方程（Brunauer-Emmett-Teller）、t-plot方法(Thickness-plot)、DFT方法（Non-local Density Functional Theory）、BJH（Barrett Joyner and Halenda）方法对其孔道进行分析。研究表明,采用孔隙率和比表面积占有率对其进孔道分类,可以准确的定义出微孔生物质碳材料、介孔生物质碳材料和微介孔生物质碳材料。本文用标准样品对孔隙率和比表面积占有率的孔道分类新方法进行论证,结果一致。因此,本文提出的孔隙率和比表面积占有率的孔道分类新方法准确可靠,实用性高。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定土壤七种金属元素

实验室比对盲样测定是检验实验室能力验证、实验室资质认定、机构考核的主要手段。为研究并解决测试实验室比对土壤盲样中铍、钒、镍、铜、锌、镉、铅的含量,采用微波消解电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对土壤盲样进行研究,探讨了不同消解酸体系,检出限和定量限、测试模式和干扰消除、精密度和加标回收率、质控样品进行研究。结果表明：用6 mL HNO3,2 mL HCl和1 mL HF为混合酸体系,各待测元素标准曲线相关系数大于0.9995,检出限在0.001~2.985 mg.L-1^,定量限在0.003~9.94 mg.L-1^,采用氦气碰撞模式测试钒、镍、铜、锌、镉和铅,可以有效的降低多原子离子的干扰;采用no gas模式测试铍,可以有效的提高铍的测试灵敏度。方法精密度为0.2%~6.2%(n=6),加标回收率为92.3%~110.6%,采用土壤标准样品(GSS-4)进行全过程质控研究分析,各元素结果均在标准值参考范围内。用ICP-OES法测试土壤盲样中七种待测金属元素含量与用铑为内标的ICP-MS进行比对,测量分析结果基本一致。     

树脂包埋在透射电子显微镜测试中的应用

在环氧树脂包埋样品的过程中,部分样品易漂浮于树脂中而不易定位,因而影响了技术人员超薄切片的效率及样品在透射电子显微镜下的观察效果.对易漂浮于环氧树脂中的样品进行多次包埋定位,再通过修块、切片等步骤制备透射电子显微镜截面样品,特别适用于快速高效地制备纳米线、棒等截面样品.多次包埋方法操作简单、实用性强,经超薄切片后制备出的样品截面更清晰、更完整.