杂质浓度对Zr替位掺杂γ-TiAl合金的结构延性和电子性质的影响

以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-TiAl体系为研究对象, 掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54, 1/36, 1/24和1/16. 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等. 结果显示, Zr替位掺杂, 可以改变γ-TiAl基合金的结构对称性. 计算的形成能表明, Zr替代Ti原子会使体系的形成能降低, 而Zr替代Al原子会使体系的形成能增加. 因而, 在掺入γ-TiAl时, Zr更倾向于替代Ti 原子, 但是Zr替代Al原子也具有一定的可能性, 从而会产生多样的掺杂体系, 对于改善合金的性质具有重要意义. 对各个体系轴比的计算与分析表明, 当掺杂浓度为1.85 at%–6.25 at% 时, Zr替代Al原子会使体系的轴比减小、接近于1, 从而改善合金的延性效果明显. 能带结构显示各个Zr掺杂γ-TiAl体系均具有金属导电性. 对电子态密度和布居数的分析表明, Zr替代Al原子后, Zr与其邻近Ti原子的共价键结合强度大为降低, 导致合金体系中的Ti-Al(Zr)键的平均强度明显减弱, 金属键增强, 这是改善γ-TiAl合金延性的重要因素.     

V掺杂ZnO透明导电薄膜研究

本文分别采用磁控溅射技术与基于密度泛函理论的平面波赝势方法两种方式, 对高价态差元素V掺杂ZnO薄膜进行研究. 实验研究结果表明: V的掺入并未改变ZnO的生长方式, 所制备的薄膜都呈(002)择优生长; 随着衬底温度增加, VZO薄膜的结晶质量逐步改善, 当衬底温度超过280 ℃时薄膜的结晶质量恶化; 在280 ℃时获得的VZO薄膜电阻率最低3.8×10^-3 Ω·m, 500-2000 nm平均透过率高于85%. 理论模拟结果表明: V以替位形式掺入ZnO六角纤锌矿晶格结构中, 费米能级进入导带, 材料表现出n 型半导体的特性, 导电电子主要由V 3d及O 2p电子轨道提供. 理论计算结果与实验结果的一致性, 表明VZO薄膜具有作为高效Si基薄膜太阳电池透明导电薄膜的应用潜力.     

紫外-可见光光束在TiO_2纳米颗粒胶体中的传输（英文）

紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工技术利用紫外光场对入射纳米颗粒的催化作用实现对工件表面材料的高效去除。为掌握紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工过程中紫外光束在纳米二氧化钛胶体中的传输特性,基于纳米二氧化钛胶体对紫外-可见光的吸收及散射理论,通过系列实验得到紫外-可见光束在不同浓度、吸收层厚度的二氧化钛纳米颗粒胶体中的传输特性及衰减关系。结果表明,为保证足够强度的紫外光能通过纳米二氧化钛胶体照射在工件表面,胶体浓度宜控制在500mol/m3以下,光-液耦合区胶体吸收层的厚度不宜超过20mm。     

紫外分光光谱法快速测定原料油中芳香烃的含量

应用紫外分光光谱技术建立了快速测定原料油中芳香烃含量的方法。分别以色谱分离法提纯的蜡油、柴油芳香烃组分为标准物,绘制标准曲线。实验表明蜡油和柴油中芳香烃的含量与吸光度具有良好的线性关系(相关系数r2分别为0.999 73,0.999 44),蜡油和柴油中芳烃的加标回收率分别为96.83%,98.97%。蜡油和柴油中芳烃测定结果的相对标准偏差分别为0.32%～0.98%,0.89%～1.52%(n=6)。该方法进行原料油可磺化有效组分的检测快速可靠,能更好地应用于实际生产。     

CuS/Ag2S纳米复合物的制备及类过氧化物酶性质

采用水热法合成了一种微球状的CuS/Ag₂S纳米复合物. 通过透射电子显微镜、 紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱等对其形貌及光学性质进行了表征; 考察了其类过氧化物酶性质, 并通过表面增强拉曼散射原位监测了类过氧化物酶催化反应. 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物进行显色反应, 结果表明, 在H₂O₂存在下CuS/Ag₂S 纳米复合物具有类过氧化物酶的性质, 可以将无色的TMB氧化成蓝色的oxTMB. 基于此实现了对微量H₂O₂的检测.     

自然环境条件下轮轨接触黏着特性研究进展

轮轨黏着是铁路运输中的关键基础性科学问题之一,而轮轨接触界面良好的黏着状态是列车安全和高品质运行的根本保障. 轮轨系统作为1个开放的系统,受到各种自然环境因素的影响,如湿度、温度、水、风沙甚至铁氧化物,而所有的这些环境因素都会影响轮轨接触界面的黏着状态和损伤行为. 本文中综述了水、湿度、温度和风沙等自然环境因素对轮轨黏着特性影响规律的研究进展,分析了自然环境因素下轮轨界面铁氧化物特征,重点探讨了自然环境因素对铁氧化物形成的影响及其对轮轨接触黏着特性的影响规律和作用机理,并提出了轮轨黏着的未来研究方向.      

生物添加剂对汽油机燃油经济性及废气排放影响的研究

将一种棕榈油提取物作为添加剂,加入汽油中以研究其对汽油机燃油经济性和排放品质的影响。针对市场上正使用的辛烷值为93#的高清洁汽油和乙醇汽油,通过发动机台架试验对加剂前后的汽油机性能指标进行了对比和分析．结果表明:加入此种添加剂后对各种汽油的燃油经济性有大幅改善作用,对乙醇汽油的效果尤甚。加剂后可以使乙醇汽油的燃油经济性与普通汽油完全一样。对于93#高清洁汽油,除了未燃碳氢(HC)略有上升外,其他排放物如氮氧化物 (Nox)、一氧化碳等有所减少, CO2排放有明显的改善。对于乙醇汽油,则HC和CO2略有上升。     

梯度淋洗离子色谱法测定烟草中的苹果酸、柠檬酸和阴离子

研究了用10mmol／L的NaOH溶液超声波提取,离子色谱法同时检测烟草中有机酸和阴离子的分析方法。采用美国Dionex公司DX-500型离子色谱仪,用H2O、5mmol／L NaOH和100mmol／L NaOH梯度淋洗,流速为1．5mL／min,成功地测定了烟草中的苹果酸、柠檬酸、NO3^-1、NO2^-、Cl^-、SO4^2-等成份。这些成分在检测条件下有良好的线性关系,相关系数r^2〉0．99,检出限为0．005～0．2mg／L,相对标准偏差为0．52％。9．14％,回收率为93．5％～107．7％;实验表明该方法具有分析时间短、线性范围宽、灵敏和准确、简单快速、试剂用量少等优点。     

ICP-AES法测定丹参中的镉和铅

建立了利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定丹参中重金属元素Cd和Pb的方法,比较了干灰化法和湿化法两种样品处理方法对分析结果的影响,并测定了山东一些地区丹参中的Cd和Pb含量。结果表明：采用电感耦合等离子体原子发射光谱法检测丹参中的Cd和Pb,最低检出限(DL)分别为1.92和1.07 ng·mL-1;相对标准偏差(RSD)分别为3.14%和1.83%;回收率分别为103.05%和96.24%。利用湿法消解样品,精密度好,回收率高,优于干灰化法。干灰化法适合测定丹参中Pb,但不适合测定Cd,其回收率仅为0.1%。用湿法消解样品,测定不同产地丹参的Cd和Pb含量,结果表明：所测地区丹参的Cd, Pb含量大大低于《中华人民共和国药典》(2005)规定的中药材重金属含量标准,符合GAP生产的要求。     

使用叠栅层析技术测量超音速风洞中的非对称复杂密度场

使用叠栅层析技术解决超音速风洞中复杂密度场的测量难题。应用高灵敏度叠栅偏折仪和间隔角度旋转模型的方法获取超音速风洞中流场的多方向叠栅条纹图。层析计算中使用一种新的偏折角修正迭代的叠栅层析算法,该方法可以实现对有限角采样和包含遮挡物的非完全数据重建,迭代过程中结合内边界平滑滤波提高重建精度。实验中获取了马赫数为2.52的超音速风洞中9幅不同采样角的条纹图,经过50次迭代计算后重建出膨胀波区非对称密度场的截面分布,并对测量结果和误差进行了分析和讨论。使用计算流体力学技术对该密度场进行建模和计算,验证了叠栅层析重建结果的正确性,证实了该技术在测量复杂流场领域的重要价值。