分级结构CdS QDs/BiOCl复合光催化剂的制备及其对有机污染物的降解

采用简单液相沉积法制备了分级结构Cd S QDs/Bi OCl复合光催化剂,以XRD,SEM,TEM,HRTEM,XPS,EDS,UV-Vis DRS,PL等测试方法分别表征了样品的物相、形貌、组成、元素含量、光吸收性能以及光电特性,并以罗丹明B(Rh B)和苯酚为模型污染物,分别在可见光和紫外光下评价Cd S QDs/Bi OCl复合光催化剂的催化性能。测试结果表明,粒径为5.5μm的Bi OCl微球由大量纳米片有序堆积而成,所负载的粒径为10~20 nm的Cd S QDs均匀分布在Bi OCl纳米片表面。与纯Bi OCl和Cd S QDs/Bi OCl相比,Cd S QDs/Bi OCl-3%表现出最佳的光催化性能,其对Rh B和苯酚的降解速率常数分别是纯Bi OCl的2.6倍和5.3倍。Cd S QDs/Bi OCl复合光催化剂性能的提高可归结于,分级结构Bi OCl有效防止了片层堆积,有助于Cd S QDs的负载,另外,Cd S QDs的负载拓展了复合光催化剂的光吸收性能,均匀分布的Cd S QDs与Bi OCl形成的异质结促进了光生电子-空穴对的有效分离。     

高速列车车轮踏面磨耗预测方法的研究

高速铁路的发展满足日益增长的运输需求,同时带来了轮轨型面磨损问题.通过磨耗预测模型对车轮踏面磨耗量进行预测,及时对磨损的车轮踏面进行镟修,对于列车安全运行具有重要意义.通过建立轮对-钢轨三维有限元模型进行接触计算,提出一种基于有限元算法的摩擦功计算方法,即接触节点的摩擦功等于接触摩擦力与节点相对位移的乘积,实现车轮踏面磨耗预测.通过接触计算,发现接触斑中心处的接触摩擦力较大,相对位移量较小,摩擦功较小;将接触斑摩擦功叠加得到车轮踏面摩擦功,数值曲线呈中部大边缘小,且随牵引力的增大而增大;通过动力学计算,发现列车在直线钢轨运行初期的车轮横移量近似呈正态分布;对列车在直线钢轨上运行不同里程的车轮踏面进行磨耗预测,发现预测型面与实测型面具有相同的磨耗趋势,即车轮名义滚动圆处磨耗最严重,且磨耗宽度随列车运行里程增加而逐渐增大;应用有限元法计算磨耗功并预测车轮踏面磨耗,具有一定的研究意义和实用价值.     

二维石墨相氮化碳纳米片的制备及其在光催化领域的研究进展

二维(2D)层状石墨型氮化碳纳米片(CNNS)由于具有各向异性的2D几何形态和芳香族p-π共轭骨架,高度开放的平面结构、超高的比表面积、增强的电子迁移速率和与层厚度相关可调的半导体带隙等特征,是目前2D层状材料的研究热点之一。 本文综述了近年来氮化碳纳米片的各种制备方法、功能化改性和应用,涉及环保、能源转换及生物传感等领域。 最后指出进一步探索制备高质量氮化碳纳米片的新方法以及拓展其在光催化领域的应用是未来研究的重点。     

单壁碳纳米管储氢中管外H2势能的拟合函数

H2分子与管的作用势能曲线是碳纳米管储氢模拟研究中的一项重点内容,建立势能曲线相应的函数表达式更具有理论价值和实际意义.本文从Lennard-Jones势出发,建立了H2分子与C原子之间的作用势能模型,借助于分子动力学(MD)方法,模拟计算了H2分子与管的作用势能曲线.通过对管外H2分子势能曲线的拟合,找到了最佳参数,建立了管外统一形式的势能数学表达式,为碳纳米管的储氢研究提供了相应的理论依据.     

机车车轮踏面与钢轨接触的仿真计算及试验研究

应用轮轨型面测量仪测量实际运用中的磨耗后机车车轮,基于标准与磨耗后机车车轮型面,建立轮轨接触三维有限元模型,计算分析不同横移量下的接触斑和等效应力. 搭建轮轨接触试验台,使用取自现场的车轮与钢轨试块进行试验,分析不同横移量下轮轨接触状态. 针对磨耗前后车轮与标准钢轨接触的有限元计算与试验进行对比分析. 结果表明:横移量对轮轨接触状态有着显著的影响,横移量过大会加速机车车轮的磨耗;与标准型面相比,磨耗后车轮型面与标准钢轨接触时的接触斑面积较大,最大等效应力较小;通过轮轨接触试验台所得接触斑形状和大小与仿真计算所得结果一致性较好,证明了有限元仿真计算的可靠性.      

非手性型单壁碳纳米管的对称性分析

碳纳米管有着奇特的物理性质和化学性质,该性质与其特有的几何结构有着密切的关系.本文由点群理论出发,分析了非手性型即锯齿型(n,0)和扶手椅型(n,n)单壁碳纳米管所属的点群,并对这两种类型的单壁碳纳米管的对称元进行总结.分析出n为奇数与偶数时它分属两个不同的点群.并列举了n分别取6和5时(6,0),(6,6)与(5,0),(5,5)型单壁碳纳米管分别所属的点群为D6h和D5d,并给出相应的特征标表.     

Influences of nitrogen flow rate on the structures and properties of Ti and N co-doped diamond-like carbon films deposited by arc ion plating

In this paper, Ti-C-N nanocomposite films are deposited under different nitrogen flow rates by pulsed bias arc ion plating using Ti and graphite targets in the Ar/N2 mixture gas. The surface morphologies, compositions, microstructures, and mechanical properties of the Ti-C-N films are investigated systematically by field emission scanning electron mi- croscopy （FE-SEM）, x-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, grazing incident x-ray diffraction （GIXRD）, Raman spectra, and nano-indentation. The results show that the nanocrystalline Ti（C,N） phase precipitates in the film from GIXRD and XPS analysis, and Raman spectra prove the presence of diamond-like carbon, indicating the formation of nanocomposite film with microstructures comprising nanocrystalline Ti（C,N） phase embedded into a diamond-like matrix. The nitrogen flow rate has a significant effect on the composition, structure, and properties of the film. The nano-hardness and elastic modulus first increase and then decrease as nitrogen flow rate increases, reaching a maximum of 34.3 GPa and 383.2 GPa, at a nitrogen flow rate of 90 sccm, respectively.     

单壁碳纳米管能带及其特性研究

本文利用紧束缚模型,推导了单壁碳纳米管中π电子的能带表达式,在此基础上着重分析了以下特性:找出了金属性和半导体性单壁碳纳米管的判据;采用等能线图,在布里渊区内描述了π电子的能量分布;计算了π电子在简约布里渊区具有高对称性点的有效质量.     

Al-Y合金中金属间化合物力热性能的第一性原理计算

针对Al-Y合金中的AlY、Al2Y、Al3Y金属间化合物有关力热性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算.首先,对五种不同结构金属间化合物的结构进行了优化,并得出了平衡晶格常数.在此基础上,计算得到了它们的生成热、结合能以及弹性系数,并对计算结果进行了理论分析.计算结果表明:在上述五种不同结构的金属间化合物中,其主要的强化相Al2Y合金化形成能力最强,而且结构也较稳定,脆性最强.