甲烷水合物的固体核磁共振碳谱与激光拉曼光谱研究

甲烷水合物（CH₄·nH₂O）是主要由甲烷和水分子构成的冰状笼型化合物,在自然界储量巨大．固体核磁共振（NMR）波谱和激光拉曼光谱是在分子水平分析甲烷水合物的重要手段．该文利用低温固体核磁共振碳谱（¹³C NMR）对合成的甲烷水合物结构进行了研究,分别使用¹³C交叉极化（¹³C CP）和高功率质子去偶（¹H HPDEC）2种脉冲程序采集甲烷水合物的¹³C NMR谱图,结合实验结果分析及理论推导可知,使用¹H HPDEC方法得到的¹³C NMR谱图信号更强,更利于定量分析;甲烷气体与冰粉合成的甲烷水合物为I型,其大笼和小笼占有率分别为0.988和0.824,水合数为6.07;甲烷气体与SH2站位沉积物和冰粉合成的甲烷水合物也为I型,其大笼和小笼占有率分别为0.987和0.887,水合数为5.98;SH2站位沉积物使合成的甲烷水合物的小笼占有率提高、水合数降低、水合物饱和度提高．激光拉曼光谱结果证实了上述结果的准确性．该文为甲烷水合物测试提供了重要的方法参考．     

直接激光气化磷酸盐形成团簇的质谱研究

用飞行时间质谱仪对激光气化ＫＨ２ＰＯ４和Ｃｕ３（ＰＯ４）２样品形成的团簇进行了质谱研究，它们都主要形成了含有磷氧四面体体键结构团簇，形成的（Ｋ（ＫＰＯ３）ｎ）＾＋团簇系列具有明显的幻数，它们是ｎ＝３，６，９，１２，１５这表明它们可能采取了环形三聚体的堆垛结构（Ｃｕ（ＣｕＰＯ３）ｎ）可能采取了偏磷酸盐链式多聚体的结构。     

纳秒强激光场中甲醇光电离产生高价离子的研究

利用25ns脉冲Nd YAG 532nm的激光，在1011 W·cm-2的光场强度下，利用飞 行时间质谱对He, N2, Ar载气条件下甲醇的激光电离过程进行了研究.发现当利用氩作为 载气时，除观察到一般多光子电离所产生的离子和碎片离子外，还观察到很强的Cq+(q=2-4)和Oq+(q=2—4)高价离子.这些离子都有很高的平动能，通 过改变载 气种类和压力以及使用不同延迟条件的脉冲电场的实验，可以认为这些高价离子来源于含甲 醇团簇的库仑爆炸过程.这些实验结果为发展库仑爆炸理论研究提供新思路. 关键词： 甲醇 纳秒激光 高价离子 库仑爆炸     

改性VOx/Al2O3催化剂催化氧化甲醇的固体核磁共振研究

采用固体核磁共振研究了NaOH 和HNO₃改性的VO_x/Al₂O₃上甲醇选择性催化氧化反应. 实验结果表明: 在甲醇的氧化反应中, 酸位对二甲氧基甲烷的生成起了重要作用. 与VO_x/Al₂O₃催化剂相比, 酸改性的VO_x/Al₂O₃上的强的Bronsted酸位对二甲氧基甲烷的选择性较高, 没有Bronsted酸位的碱改性的VO_x/Al₂O₃上生成的不是二甲氧基甲烷而是甲酸盐.     

Ti6Al4V合金表面激光沉积复合涂层的组织和性能

为了增强Ti6Al4V钛合金的耐磨性,采用激光沉积制造方法在其表面上制备了以原位生成的TiC颗粒和直接添加的WC颗粒为增强相的耐磨涂层,观察了各涂层的微观组织,并测量了涂层的显微硬度和涂层在室温大气条件下的摩擦磨损性能。结果表明各涂层和基体呈现冶金结合,原位自生的TiC和部分熔化的WC颗粒均能够均匀弥散分布于基体上,由于增强相颗粒的弥散强化及激光沉积组织的细晶强化作用,基材的硬度和耐磨性均得到了提高。原位自生的TiC涂层比WC涂层硬度梯度分布平缓,但耐磨性稍差。     

拉曼光谱研究Pt电极上欠电位沉积Sn对甲醇氧化的影响

本文采用拉曼光谱研究Ｐｔ电极上欠电位沉积（亚）单原子层的Ｓｎ对甲醇氧化的影响,初步的结果表明,欠电位沉积Ｓｎ促进了Ｐｔ上甲醇的电催化氧化,与纯Ｐｔ电极体系相比较,作为表面毒性中间物的ＣＯ在较负电位下即可被氧化。本文对其可能的机理进行了初步的讨论     

纳秒激光抛光钛合金Ti6Al4V作用机理的实验研究

对钛合金进行抛光可以优化表面质量、提高耐磨损性能和使用寿命。运用纳秒脉冲光纤激光器进行钛合金Ti6Al4V抛光实验,通过光学轮廓仪测量不同激光光束形状、脉冲能量密度、光斑重叠率、脉冲宽度下的钛合金Ti6Al4V工件表面粗糙度变化规律。结果表明:平顶光束能够达到的粗糙度更小,激光脉冲能量密度增大,凸起消融越多,工件表面粗糙度减小;光斑重叠率增大,粗糙度减小,重叠率过大,受热应力的影响,凝固后的表面变得不平滑,粗糙度增大;一定范围内的脉冲宽度的增加,凸起消融越多,粗糙度减小。研究结果对提高钛合金抛光效率,优化钛合金性能有促进作用。     

TC_4合金TiN激光表面合金化层的组织和硬度研究

通过采用CO_2激光对TC_4合金进行TiN表面合金化处理,探讨了激光功率对合金化层组织和硬度的影响。结果表明,激光合金化试样存在组织不同的三个区域,分别为TiN合金化层,基底熔凝层和淬火层。TiN合金化层由钛合金基体和TiN组成,其中TiN呈现颗粒和树枝晶两种形态。基底熔凝层为定向生长的柱状晶,基底淬火层为针状马氏体。TiN激光合金化层的硬度在700～1100HV之间,约为TC_4合金的2～4倍。     

激光促进异丁烷选择氧化制甲基丙烯酸

用共沉淀法制备了Fe和Mo的复合氧化物。运用XRD,IR,TPD和LSSR技术研究了其晶体结构,表面构造,化学吸附特性和激光促进异丁烷选择氧化反应性能,结果表明,Fe-Mo-O的主体物相为Fe2(MoO4)3,并有少量的MoO3相;其表面上存在Lewis碱位（Mo=O和Mo0O-Fe键中的O）及Lewis酸位Fe^3+,异丁烷的两个甲基H分别吸附在两个相邻的Lewis碱位（Mo=O)上形成双位分子吸附态;在常压和200度条件下,用一定频率的激光激发Mo=O键1000次,异丁烷的转化率为5．8％,其反应产物是异丁烯,甲基丙烯醛和甲基丙烯酸,其中甲基丙烯酸的选择性为80％,根据实验结果,探讨了激光促进异丁烷选择氧化为甲基丙烯酸的表面反应机理。     

异丁烷部分氧化V-P-O/SiO2催化剂的研究

采用溶胶 凝胶法制备了V2 O5 /SiO2 和V2 O5 P2 O5 /SiO2 催化剂 ,用XRD、TPR、IR、TPD和微反应等技术研究了催化剂的表面结构、晶格氧活泼性、化学吸附和异丁烷部分氧化反应性能 .结果表明 ,催化剂的活性组份在无定型的SiO2 表面上呈超细粒子均匀分布 ,表面活性位主要由Lewis碱位 (V =O键的端氧、V -O -V键的桥氧 )和Lewis酸位 (Vn + )构成 ,PO43 - 的引入可以降低表面Lewis碱位V =O键端氧的活泼性 ;异丁烷分子主要通过两个甲基中H双位吸附在催化剂表面Lewis碱位V =O的端氧上 ,PO43 - 的引入使异丁烷的吸附强度略有下降 ;异丁烷在V2 O5 P2 O5 /SiO2 催化剂上反应产物主要是i C4H8、MAL、MAA和COx,PO43 - 的引入可以明显的提高部分氧化产物的选择性     

甲醇在Pt (100)表面吸附与解离的第一性原理研究.

采用基于第一性原理的密度泛函理论结合周期模型方法对甲醇在Pt(100)完整表面的吸附与解离进行了研究. 通过比较不同吸附位置的吸附能与构型参数发现,表面top吸附位为最稳定吸附位,甲醇分子通过氧原子吸附于Pt(100)表面. 同时计算了甲醇分子在top吸附位可能的解离路径,发现在解离过程中OH键首先断裂的路径为最低能量路径. 分解生成的若干产物其吸附稳定性排序为CH₃O>CH₂OH>CH₃>CH₂O.     

脉冲激光辐照硅材料引起表面波纹的特性研究

叙述了激光与材料相互作用过程中引起相干受激光散射的机制,以及形成材料表面波纹的特性。在激光波长1．06μm、能量15mJ、光斑直径2mm、脉冲半峰全宽约10ns和入射方向为布儒斯特角的条件下,进行了脉冲激光辐照硅材料形成表面波纹的实验研究。在脉冲激光辐照硅材料表面功率密度略大于材料损伤阈值的条件下,发现了硅材料表面形成的平行等间距直线条纹结构。用光学显微镜和原子力显微镜分别测量了被辐照硅材料表面的波纹形貌特征。在假设硅材料表面波纹的产生与声波在材料中的传播速度有关的条件下,由声波传播速度和激光辐照硅材料的脉冲宽度较好地解释了材料表面形成条纹的宽度．并认为在形成表面波纹的过程中,热应力起主要作用。