常压干燥法制备气凝胶的研究进展

气凝胶是一类轻质、低密度的三维纳米多孔固态材料,因其独特的高孔隙率、高比表面积和低导热系数等特性,使其在吸附、催化、保温隔热和隔音等诸多领域具有广泛的用途,目前其相关研究在材料科学领域受到了广泛的关注。气凝胶的制备主要包括溶胶-凝胶过程和湿凝胶干燥两个步骤,湿凝胶的干燥是制备气凝胶过程中至关重要而又较为困难的一步。传统的气凝胶通过超临界干燥制备,工艺复杂、成本高,而且由于干燥过程在高温高压条件下进行,有一定的危险性并且不适宜大规模生产,因此如何通过常压干燥获得高比表面积、高孔隙率、低密度的性能优异的气凝胶是其研究的重要方向之一。本文简要介绍了湿凝胶的制备以及凝胶干燥理论,详细介绍了近年来常压干燥方法气凝胶制备的研究进展,并对其未来发展前景做出了展望。     

定量的复合金属锂作为三维泡沫锂电极用于锂电池的研究

金属锂作为电池的负极材料具有极高的比容量和极低的氧化还原电位,能够显著提升电池的能量密度。然而,金属锂负极在实际应用中所面临的主要问题是锂枝晶、界面副反应和电极体积变化大的难题。在本文中,我们提出了一种通过将定量的金属锂与三维骨架进行复合形成三维泡沫锂负极的策略,并利用三维泡沫锂来抑制锂枝晶的生长和缓解电极的体积变化。因此,三维泡沫锂电极有利于金属锂负极的高效利用,并能借助其与平面锂箔相比更高的比表面积和更多的反应位点来提升电池的倍率性能。因此,通过采用三维泡沫锂,对称电池的循环寿命和倍率性能都得到了有效的提升。EIS数据结果表明,三维泡沫锂能够减小对称电池的电荷转移阻抗。而且,将三维泡沫锂作为负极组装的LTO全电池,与锂箔作为负极相比,循环1000周平均放电比容量从65 mAh·g^-1提升至121 mAh·g^-1。     

TiO2晶面依赖的Ir-TiOx相互作用对Ir/TiO2催化剂巴豆醛选择性加氢性能的影响

α,β-不饱和醇是一类重要的精细化学品,主要通过α,β-不饱和醛选择性加氢获得.由于α,β-不饱和醛分子中含有共轭的C=C键和C=O键,且后者键能更大,在热力学和动力学上均不利于C=O键的选择性加氢生成α,β-不饱和醇.因此,提高α,β-不饱和醛中C=O的加氢选择性是催化领域中一项挑战性的课题.巴豆醛属于典型的α,β-不饱和醛,研究其选择性加氢生成巴豆醇具有广泛的代表意义;Ir负载在具有还原性载体(如TiO2)上时,表现出很好的C=O加氢选择性,因此,成为近年来的研究热点.由于暴露不同晶面的TiO2具有不同的形貌和电子结构,因此研究Ir-TiO2相互作用的晶面依赖性及其对巴豆醛选择性加氢反应的影响具有重要意义.本文以分别暴露{101}、{100}和{001}晶面的锐钛矿TiO2纳米晶为载体,制备了负载型Ir/TiO2催化剂,系统研究了催化剂经过不同的预处理过程(在不同温度下H2还原和O2再氧化)后对巴豆醛的气相选择性加氢的性能.利用高分辨透射电镜、原位X射线光电子能谱和原位漫反射红外光谱及氨程序升温脱附等技术研究发现,预处理条件显著改变了Ir-TiOx的相互作用,包括Ir金属的几何、电子性质及催化剂表面酸性.这种相互作用与TiO2的暴露晶面密切相关,从而改变了不同Ir/TiO2催化剂上不同加氢反应行为.研究结果表明,经300℃预还原的Ir/TiO2-{101}催化剂催化性能最好,在80℃下初始反应速率为166.1 μmol g-Ir-1 s-1,巴豆醇的生成转化频率为0.022 s-1.与其他催化剂相比,Ir/TiO2-{101}催化剂表面Ir0浓度最高,表面酸度适中,因此表现出最佳的催化性能.同时Ir-TiOx界面在反应中的协同作用,对H2和巴豆醛分子中C=O键的吸附和活化起到了关键作用.然而当催化剂经过400℃的H2预还原后,由于产生了强的金属-载体相互作用使得TiOx对Ir粒子进行了包裹从而导致Ir-TiOx界面缺失,因而催化剂催化巴豆醛加氢性能降低.本文为理解金属-载体相互作用对巴豆醛选择性加氢反应的影响提供了新的见解,并为设计高性能α,β-不饱和醛选择性加氢催化剂提供了理论依据.     

在玻璃转变温度及其以上温区聚苯乙烯/聚氧化乙烯共混物的动力学弛豫行为

用熔融共混法制备了不同组分的聚苯乙烯(PS)与聚氧化乙烯(PEO)共混物(PS/PEO).在玻璃转变温度T_g及其以上温区,利用相对能量耗散技术研究了该共混物的动力学行为.结果发现,在能量耗散-温度曲线上出现了两个弛豫型的耗散峰(α峰和α′峰).分析表明,α峰是与PS玻璃转变有关的特征耗散峰; α′峰则对应于一种“液-液转变”.两者的弛豫时间τ都不满足Arrhenius关系.此外,还研究了组分对这两个弛豫型耗散峰的影响,并给予了定性的解释. 关键词： 相对能量耗散 玻璃转变 力学弛豫     

Electronic Structures of Wurtzite GaN with Ga and N Vacancies

The electronic band structures of wurtzite GaN with Ga and N vacancy defects are investigated by means of the first-principles total energy calculations in the neutral charge state. Our results show that the band structures can be significantly modified by the Ga and N vacancies in the GaN samples. Generally, the width of the valence band is reduced and the band gap is enlarged. The defect-induced bands can be introduced in the band gap of GMV due to the Ga and N vacancies. Moreover, the GaN with high density of N vacancies becomes an indirect gap semiconductor. Three defect bands due to Ga vacancy defects are created within the band gap and near the top of the valence band. In contrast, the N vacancies introduce four defect bands within the band gap. One is in the vicinity of the top of the valence band, and the others are near the bottom of the conduction band. The physical origin of the defect bands and modification of the band structures due to the Ga and N vacancies are analysed in depth.     

航空胶片冲洗机直流电机调速控制系统设计

针对航空胶片冲洗机控制困难表现其电机负载不均匀，低速运行情况下电机震动剧烈．研制了专用的反馈控制系统．以双89C51单片机为核心组成控制电路，编写了系统操作程序和数字PID控制程序．对PID参量对控制系统稳定性的影响进行了分析，得出适应于本系统的PID控制规律，并经过大量的试验，获得了能使各档速度稳定运行下的PID控制参量．实践表明，该控制系统运行稳定可靠，低速控制准确度在3％以内，中高速准确度达到1％．     

Laplace-Stieltjes 变换所定义的解析函数的值分布

分别对右半平面上有限正级与无穷级Laplace-Stieltjes变换的Borel点的存在性进行 了研究, 证明了在一定条件下, 右半平面上$\tau(\tau>1)$级Laplace-Stieltjes变换在虚轴上必有一个 $\tau$级Borel点；$\rho(\frac{1}{\sigma})$级Laplace-Stieltjes变换在虚轴上必有一个无有限例外值的$\rho(\frac{1}{\sigma})$级Borel 点.     

用质心速度图解法分析粒子分裂问题

本文介绍一种作留法，可由两质点的速度求得其质心速度及两质点相对于质心的速度．利用这种方法很容易实现质心参照系和实验室参照系间的相互转变，具有很强的直观性，适宜用以讨论粒子分裂和碰撞之类问题．本文着重讨论了粒子分裂时两子粒子飞行夹角在各种情况下的取值范围．     

非灭绝条件下超过程的一些性质

在不灭绝的条件概率下的超过程简称为条件超过程. 考虑条件超过程(下临界或临界的情形)的一些性质. 首先, 对条件超过程总占位时测度在紧集上有限这一随机事件的概率给出了一个等价刻画, 并且给了这个等价刻画的一个应用. 我们的结果是已有结果从特殊分支机制 $r^{1+\beta}$到一般分支机制的推广. 还给出已有结果中一 个论断在 $d=3,4$ 时的新证明. 然后, 研究条件二分支超Brown运动的局部灭绝性质. 当$d=1$时, $\,X_t/\sqrt{t}\,$ 弱收敛到 $\eta\lambda$, 其中$\eta$ 是正的随机变量, $\lambda$是$\R$上的Lebesgue 测度; 当 $d\geq 2$ 时, 条件二分支超Brown运动 $\{X_t\}$ 在依概率意义下是局部灭绝的.     

射流泵的汽蚀机理及计算理论

本文通过对射流泵汽蚀(空化)过程的三个阶段的分析,指出了射流泵的汽蚀除了与压力有关外,还受湍射流边界层变化特性的影响,全面地阐明了,在汽蚀情况下射流泵吸入流量不变的原因。在上述新概念的基础上,运用流体力学基本理论,结合湍射流特性,导出了较全面的射流泵汽蚀理论方程组及其简化式。利用电子计算机方法求出其数值解,并通过试验进行了验证。