水电解制氢非贵金属催化剂的研究进展

氢能作为零碳排放能源是被公认的最清洁能源之一,如何有效可持续地产氢是未来人类步入氢能经济首先要解决的问题。电解水技术基于电化学分解水的原理,利用可再生电能或太阳能驱动水分解为氢气和氧气,被认为是最有前途和可持续性的产氢途径。然而,无论是光解水还是电解水,均需要高活性、高稳定性的非贵金属氢析出和氧析出催化剂以使水电解反应经济节能。本文介绍了我们研究所近三年在水电解方面的研究进展,其中着重介绍了：（ⅰ）氢析出催化剂,包括利用低温磷化过渡金属（氢）氧化物的方法制备过渡金属磷化物,同时过渡金属硫化物、硒化物以及碳化物等均被成功合成并被应用为有效的阴极析氢催化剂;（ⅱ）氧析出催化剂,主要包括金属磷化物、硫化物、氧化物/氢氧化物等;（ⅲ）双功能催化剂,主要包括过渡金属磷化物、硒化物、硫化物等。最后,总结展望了发展水电解非贵金属催化剂所面临的挑战与未来发展方向。     

超支化聚硅氧烷的紫外光固化行为及固化动力学研究

采用等温差示光量热技术(DPC)研究了超支化聚硅氧烷的紫外光固化行为及固化动力学. 探索了引发剂浓度、 光强度、 聚合温度和环境气氛对固化行为的影响规律. 研究结果表明, 增加光引发剂浓度和光强度及提高环境温度均可提高其固化速率和双键最终转化率. 在空气中固化时存在氧阻聚现象, 增大光强度可以显著缩短诱导期. 运用带扩散因子的自催化固化动力学模型研究了其光固化动力学, 计算出特定条件下的光固化动力学参数, 反应总级数约为6—7, 表观活化能为9.95 kJ/mol. 通过超支化聚合物与两种结构类似的低官能度单体光固化行为的对比, 研究了超支化聚合物固化行为与其分子结构的关系, 发现由于超支化大分子的独特结构, 在固化初始阶段便产生凝胶, 因此双键的最终转化率偏低.     

KDP晶体各向异性对划痕特性影响的实验研究

对KDP晶体二倍频晶面样品进行金刚石球形压头纳米划痕实验,划痕方向为0°、45°和90°,划痕长度为420μm,恒斜率载荷变化范围为0～150 mN,并利用扫描电子显微镜对划痕形貌进行观察.通过对划痕深度-距离曲线及划痕形貌进行分析,获取各划痕方向脆塑去除比例和脆塑转换位置.实验结果表明:0°、45°和90°方向脆塑转变位置分别为209.0μm、158.5 μm和112.6 μm,从而可知沿0°方向划痕的样品脆塑转变最晚,临界载荷最大,划痕脆性去除最少,是样品的最优加工方向.磨削加工验证实验结果显示,0°方向平均切削力及加工后表面粗糙度均最小,进一步证实其为KDP晶体二倍频表面最优加工方向.     

Г.С.蓝茨别尔格院士

蓝茨别尔格院士是杰出的苏联物理学家,他的发现丰富了物理光学、光谱学和分子物理学。他同时也是一位孜孜不倦的伟大的教育工作者,他所著的“光学”和所主编的“初级物理学”两书,我国已有译本。今年2月是Γ.C.蓝茨别尔格院士逝世一周年,特发表本文,以志纪念。     

炭基载体对超声加压浸渍法制备锌基脱硫剂中温硫化性能的影响

以活性炭(AC)、褐煤半焦(LSC)、烟煤半焦(BSC)和褐煤焦(LC)4种炭基材料作为载体,利用超声辅助加压浸渍法分别制备了氧化锌炭基系列中温煤气脱硫剂。借助固定床硫化反应测试装置、氮气吸附、XRD和SEM等手段对4种脱硫剂的脱硫性能、物相组成、比表面积和孔结构进行了测试和表征。结果表明,超声辅助加压浸渍法能够有效改善炭基材料的孔隙结构,加压水热处理后的褐煤半焦比表面积可增大为原来的11倍;炭基材料种类不会影响氧化锌炭基脱硫剂中活性组分的赋存形态,但直接影响活性组分的上载率及其在载体表面分散的均匀性,进而影响脱硫剂的中温硫化性能。褐煤半焦制备的脱硫剂Zn/LSC中较高的活性组分利用率和丰富的孔隙结构使其脱硫效果最佳,脱硫精度达到99.99%时的穿透时间和实际硫容分别达到11.0 h和5.17%。褐煤半焦孔结构最易于改性,是加压水热合成中温煤气脱硫剂的一种优良的载体材料,这也是资源相对丰富的褐煤有效利用的途径之一。     

微流控芯片在食品安全分析中的应用进展

微流控芯片技术可以实现从样品处理到检测的微型化、自动化、集成化及便携化,因而在食品安全检测方面展现出强大的发展活力。目前微流控芯片技术在农药残留、兽药残留、重金属、食品添加剂等食品安全检测方面已取得了一系列重要进展。该文着重介绍了微流控芯片技术在食品安全分析中的研究进展,并展望了其在食品安全分析中的应用前景。     

载有卟啉的介孔SBA-15表面光电压的性质研究

用表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)技术对比研究了卟啉和介孔SBA-15及载有卟啉的介孔SBA-15的表面光伏特性.固载后同时显示了卟啉和介孔的光电压性质,但是光电压响应强度减弱,这是因为卟啉和介孔之间发生了电子传递的缘故.在外电场诱导下,它们的光伏响应强度随外加正电场光伏响应强度的增加而增强,随外加负电场光伏响应强度的增加而减弱.而装载后的SBA-15在334和425 nm处的光伏响应信号随外加电场的变化而有不同的变化.     

非均匀分布纵向耦合束不稳定性的研究

利用Vlasov方程研究了非均匀分布情形下的纵向多束团不稳定性.当束团均匀分布时,由该方法所得到的结果与ZAP程序给出的结果一致;对于非均匀分布的情形,由该分析解得到的结果与模拟跟踪方法所得到的结果接近.     

岩石力学位移反演分析回顾及进展

回顾综述了岩石力学反演分析的研究进展，重点介绍了位移反分析法的分类、结果评价及研究特点，讨论了需进一步探讨的问题．     

碳纤维/环氧树脂复合材料3.0～6.5 km/s超高速撞击成坑特性研究

为研究碳纤维/环氧树脂复合材料在超高速撞击下的成坑特性,利用二级轻气炮开展了直径为1.00～3.05 mm的铝球以3.0～6.5 km/s的速度正撞击尺寸为100 mm×100 mm×20 mm的碳纤维/环氧树脂复合材料靶板的实验,获得了碳纤维/环氧复合材料靶板的成坑形貌特征,并测量了坑深、成坑表面积、表面损伤面积等尺寸。结合文献数据分析了靶板的无量纲成坑深度p/d_p、无量纲坑径系数D_h/d_p、表面损伤面积等效直径D_e等随撞击速度、撞击能量的变化规律。结果表明:碳纤维/环氧树脂复合材料的无量纲成坑深度p/d_p和无量纲坑径系数D_h/d_p均与撞击速度呈2/3次幂关系;表面损伤面积等效直径D_e与弹丸撞击能量E呈幂函数关系;成坑深度大于成坑半径。