纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及其苯甲醇催化氧化性能

利用乳液法制备出MnO_x纳米颗粒,将其负载于微孔管式钛膜制得MnO_x负载钛基电催化膜(MnO_x/Ti).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)等表征方法系统考察了不同焙烧温度下MnO_x晶型结构、MnO_x/Ti催化膜电化学性能以及催化氧化苯甲醇的变化规律.结果表明:随着焙烧温度的升高, MnO_x的晶型由初始的Birnessite-MnO₂逐渐转变为K_0.27MnO₂,再由Mn3O4最终转变为α-MnO₂.所得MnO_x/Ti膜中, α-MnO₂晶粒尺寸小于30 nm,结晶度较高,颗粒分布均匀.同时,由于其含有不饱和配位的锰原子和氧空位以及与基体Ti之间存在键合作用,表现出优异的电化学性能和催化性能.以450 ℃焙烧所得的α-MnO₂/Ti为阳极构建电催化膜反应器催化氧化苯甲醇.在反应温度为25 ℃, 50mmol·L^-1苯甲醇水溶液,电流密度为2 mA·cm^-2,停留时间为15 min的条件下,膜反应器苯甲醇转化率达64%,苯甲醛选择性为79%.     

连续弯道水流紊动特性试验研究

采用电磁流速仪, 在接近天然河道形态的连续弯道中, 对沿程断面上各点的脉动流速进行量测.根据测得的数据分析得到了紊动能谱、紊动强 度、紊动切应力、紊动能、紊动参数等的全断面分布.研究结果表明水流紊动主要集中在10 Hz以下,不同环流形式与各种紊动量之间会互相影响,边壁处纵向紊动强烈、横向和垂向紊动较弱.     

便携式食品直链和支链淀粉速测仪的研制

依据等吸收双波长消去比色法原理,研制了便携式食品直链和支链淀粉速测仪,并进行两种淀粉含量的检测.验证试验结果表明线性关系(R2 0.999)、精密度(RSD%0. 7%)、稳定性(RSD%1. 5%)、重复性(RSD%2.0%)、重现性(实验室内RSD%2.5%,实验室间RSD%4.2%)、回收率(平均回收率高于90%,RSD%2.5%)和系统适用性(设备RSD%2.0%,设备之间RSD%3.5%)良好.其检测过程简单、快速、准确,两种淀粉的检测和参比波长集成在仪器装置单片机系统中,试验时可直接使用,无需再次对其进行设定.两种淀粉的吸光度差值ΔA直和ΔA支只需测定两次,节省了操作时间,提高了样品的检测效率.便携式速测仪的研制为快速、准确地检测大批量样品中两种淀粉提供了有力的技术保障.     

V2O5/C电化学电容器有机电解液的性能研究

以偏钒酸铵为反应原料,采用液相沉淀法制备出不定型V2O5电极材料.以V2O5为正极,石墨为负极,分别选用1.0 mol/L LiClO4/EC+DMC、1.0 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC、1.6 mol/L Et4NBF4/AN 3种有机电解液组成不对称电化学电容器,恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试该模拟电容器,如以1.0 mol/LLiClO4/EC+DMC作电解液则具有良好的循环性能和较小的阻抗,且在500 mA/g电流密度下比能量达到8.4Wh/kg,充放电效率达98%.     

苏丹红密度泛函理论计算及拉曼光谱研究

为了保障食品安全,提高现场检测效率,应用密度泛函(DFT)理论B3LYP/6-311+G*基组对苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ进行了空间结构优化与振动谱计算,将计算结果与便携式拉曼光谱仪实验测得数据进行比对,实验结果与理论计算的数据误差在±5 cm~(-1),对振动频率进行了归属,确定了特征峰,为现场快速检测判断苏丹红I、苏丹红Ⅱ提供依据.     

MnO2纳米溶胶-甲醛化学发光体系及其分析应用研究

Na2S2O3在中性水溶液中还原KMnO4可制备得到暗棕色的可溶性MnO2溶胶.所制备的MnO2溶胶透明、稳定,最大吸收波长位于357 nm处,平均粒径约40 nm.研究发现,所制备的MnO2纳米溶胶在酸性介质中与甲醛反应可产生弱的化学发光.考察了近30种药物分子在MnO2纳米溶胶-甲醛体系中的化学发光行为.结果表明,吩噻嗪类药物、氨基硫醇类药物等对该体系的化学发光信号具有显著的增强作用.据此,建立了利用这一化学发光体系测定五种吩噻嗪类药物和四种氨基硫醇类药物新的流动注射化学发光分析方法.所建立的方法被成功地用于片剂中奋乃静含量和猪饲料中盐酸氯丙嗪含量的测定.通过对化学发光光谱、荧光光谱、紫外可见吸收光谱等实验的研究,提出了可能的化学发光反应机理.所有反应的化学发光光谱的最大发射波长均位于630～640 nm间,与分析物的种类无关.当向反应体系中加入单线态氧清除剂叠氮化钠和三亚乙基二胺时,反应的化学发光强度被不同程度的抑制,这表明单线态氧可能是该化学发光反应的发光体.     

原位中子衍射研究两相NiTi合金的微力学相互作用和相变机理

NiTi合金的形状记忆效应与其微观结构特征密切相关,中子衍射技术可以在力学加载过程中原位观察块体NiTi合金的相变、晶间应变以及孪晶再取向等演化特征．结合两相NiTi合金宏观应力一应变曲线呈现的四种阶段性变形特征,利用原位中子衍射技术对其变形过程中的微观结构演化进行了分析．奥氏体初始体积份额约22％,在低应变硬化阶段,晶面（110）B2和（002）B19,的应变分别突然减小和增大表明出现了应力诱发马氏体相变,奥氏体体积份额迅速减小,产生了（011）II型孪晶;同时初始马氏体也开始发生再取向,随着应变量的增加,开始出现新的{20i}型马氏体孪晶,这种孪晶引起的应变卸载时不能回复．在高应变硬化阶段孪晶变形起主导作用,衍射峰半高宽变化较小;而在应变硬化饱和阶段则以滑移机制为主,大量位错的产生使衍射峰半高宽显著增加．     

ACo_2O_4/HZSM-5催化剂上N_2O的直接分解

分别采用柠檬酸络合燃烧法和低温络合浸渍法制备尖晶石型复合金属氧化物催化剂ACo2O4(A=Mg,Ni,Zn)和分子筛负载尖晶石型复合金属氧化物催化剂ACo2O4/HZSM-5(A=Mg,Fe,Ni,Cu,Zn,Zr,La).采用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等手段对催化剂进行表征,并在固定床微型反应器中评价其催化分解N2O活性.实验结果表明,A位离子种类影响ACo2O4/HZSM-5催化剂活性,以Ni、Fe、Zr或La为A位离子时,催化剂的活性较好,N2O分解温度低.ACo2O4/HZSM-5催化剂的活性高于ACo2O4尖晶石型复合氧化物,一方面是ACo2O4在分子筛HZSM-5载体上高度分散,使其以超细颗粒形态存在,另一方面ACo2O4/HZSM-5催化剂具有适宜的酸性,可提高催化剂的活性.     

Zr-4合金压缩形变行为的研究

密排六方结构的Zr呈现弹塑性各向异性,轧制工艺会使材料内部产生晶间应力.准确地评估Zr合金内部的晶间应力分布并明确其微观形变机制,对其服役能力和使用寿命的准确评判具有重要的科学意义和应用价值.利用中子原位衍射技术结合弹塑性自洽(EPSC)模拟分析了Zr-4合金的压缩形变行为,加载方式为沿轧板厚度方向压缩.研究中辅以非原位的背散射电子衍射测试进行织构演化分析及透射电镜(TEM)测试分析缺陷形态.EPSC模拟可以定量地给出不同形变量下的形变机制,并且计算结果可由TEM实验佐证.研究表明:当形变量较小(0.55%)时,柱面{10ˉ10}?11ˉ20?(?a?型)滑移起主导作用;随着塑性形变量的增加,锥面滑移的作用增强,且锥面{10ˉ11}?11ˉ23?(?c+a?型)滑移的作用大于柱面{10ˉ10}?11ˉ20?(?a?型)滑移,少量的锥面{10ˉ11}?11ˉ20?(?a?型)和{10ˉ12}?11ˉ20?(?a?型)滑移也存在.