纳米技术在高性能电力复合绝缘材料中的工程应用

超高压、特高压输电网络是国家电网正在全力打造的统一坚强智能电网的骨架和核心,对于提升我国输电水平和节能具有重要意义.本文结合研究团队在纳米改性绝缘材料方面的工作积累,综述了纳米技术在高性能复合绝缘材料与防护中的工程应用进展.     

负载铜的活性炭用于低浓度甲硫醇的吸附

采用浸渍法制备了负载铜的木质活性炭样品,研究了负载量、灼烧温度对材料吸附低浓度甲硫醇的性能影响,研究发现负载量和灼烧温度均对材料性能有显著作用,其中最佳的灼烧温度为300℃,最佳负载量为0.7 mmol·g^-1,采用低温氮吸附方法、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱法(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等方法对样品进行了表征和分析,从分析结果可知,材料的吸附性能和材料比表面、样品中Cu的价态及分散状况均存在一定关系。经过优化的样品对低浓度甲硫醇表现出了良好的吸附性能,其穿透时间比空白活性炭样品提高6倍以上。     

气液接触法制备球形氢氧化镁(英文)

利用气液接触法成功合成出了形状规则的球形氢氧化镁,并用X射线衍射仪(XRD)、热重(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)和激光粒度仪表征了所得产品的结构、形貌、及粒度分布等性质。结果显示:所得球形氢氧化镁颗粒分散性较好,样品的表观粒径D50=7.41μm,热分解温度始于363.6℃。最后根据气液接触反应的原理及氨气易挥发和被吸收的性质,对球形氢氧化镁的形成机理进行了讨论。     

溶胶-凝胶法制备硅系有机-无机杂化分离膜

以α-Al₂O₃多孔陶瓷片为载体,用溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化分离膜.通过考察前驱物的组成及杂化溶胶的合成条件对制膜工艺过程的影响,得到了制备有机-无机杂化分离膜的各种适宜性参数.红外光谱(FTIR)分析结果表明,杂化溶胶的性能不仅决定分离膜的性能,而且对膜热处理过程中的龟裂有很大影响.膜层的厚度为1～2μm;在膜两侧压差为0.10MPa、n(PTMOS)/n(TEOS)=1.16时,膜对O₂/N₂,CO₂/N₂和CO₂/O₂的分离因子分别为2.30,4.31和1.17,渗透系数为75.81×10^-17,75.28×10^-17和72.78×10^-17m₃(STP)·m/(m₂·s·Pa).     

立方亚铁氰化锌钾颗粒的制备和抗菌性能研究

研究了以硝酸锌和亚铁氰化钾为原料制备立方状亚铁氰化锌钾抗菌材料的方法。通过比较不同产物的形貌、产率、化学组成、晶型和抗菌性能,确定了最佳的反应物配比。采用SEM、XRD、ICP等方法表征了样品的颗粒形貌、晶型和元素组成等信息;并检测了添加了立方状亚铁氰化锌钾颗粒的涂层的抗菌性能。研究发现当锌离子和亚铁氰化钾的物质的量比在1.5/1时,所得样品白度好、形貌稳定且对金色葡萄球和大肠杆菌都表现出了良好的抗菌性能。     

水滑石衍生的复合氧化物催化氧化挥发性有机气体的研究进展（英文）

挥发性有机化合物(VOCs)是大气颗粒污染物(PM_2.5)和臭氧污染的主要前体物,来源于工业活动(如溶剂使用过程)、汽车尾气以及植物排放等,具有毒性,对人类和自然生命产生危害.催化氧化技术是在催化剂表面,在较低的操作温度(200-450℃)下,将VOCs非均相催化氧化成CO₂和H₂O,是一种最为有效的分解VOCs的方法,具有副产物少,能耗低的优点.VOCs分解用催化剂主要分为贵金属和金属氧化物两大类.贵金属催化剂活性高,但价格昂贵.因此科研工作者一直在诸多方面调控过渡金属氧化物,例如制备方法、组分协同、结构缺陷等,期望获得高活性、低成本的催化剂.水滑石(LDHs)是一种层状双金属氢氧化物,由带正电荷的金属氢氧化物层板和层间阴离子组成,可以表示为[M_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂](A^n-)_x/n·mH₂O.鉴于LDHs特有的结构特点,层板元素可调、比...     

自组装的分子动力学模拟

简要回顾了近年来国内外分子动力学模拟自组装的研究,对已报道的建模方法、可视化表现以及相关应用略作概述,并以此为基础对自组装过程的分子动力学模拟研究所面临的问题和尚需深入的内容进行了讨论。基于自组装、相变和涨落的固有联系,提出了以研究波动为手段,和以频率相关热容为研究对象的探索方向。希望能够为分子动力学模拟推动自组装研究提供有益的参考。     

负载铜的活性炭用于低浓度甲硫醇的吸附

采用浸渍法制备了负载铜的木质活性炭样品,研究了负载量、灼烧温度对材料吸附低浓度甲硫醇的性能影响,研究发现负载量和灼烧温度均对材料性能有显著作用,其中最佳的灼烧温度为300℃,最佳负载量为0.7 mmol·g~(-1),采用低温氮吸附方法、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱法(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等方法对样品进行了表征和分析,从分析结果可知,材料的吸附性能和材料比表面、样品中Cu的价态及分散状况均存在一定关系。经过优化的样品对低浓度甲硫醇表现出了良好的吸附性能,其穿透时间比空白活性炭样品提高6倍以上。     

反应温度和时间对纳米氧化镁形貌和结构的影响

以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)为镁源,水合肼(N2H4·2H2O)为沉淀剂,采用化学共沉淀法制备纳米氢氧化镁前驱体煅烧得到分散性良好的不同纳米结构的氧化镁(MgO)纳米片.通过XRD、SEM、TEM对产物的结构和形貌进行分析,初步研究了反应温度和时间对MgO纳米片的形貌和结构影响,分析了MgO多孔纳米片的生长机理.结果表明:25℃,24h下MgO纳米片大小均一尺寸在20～40 nm;当温度升高到100℃,72 h生长的多孔MgO纳米片缺陷多,是晶粒相互连接起来的,纳米孔洞在10 nm;140℃72 h制备的多孔纳米片尺寸均一在100～200nm.因此可以通过调节反应温度和时间来控制多孔氧化镁纳米片结构.