Numerical Study on Depinning Dynamics of Fluids Interacting with Disorder

We investigate the depinning of two-dlmensional fluids interacting with quenched disorder, based on Langevin simulations. For weak disorder the fluids depin elastically and flow in an ordered state. A power-law scaling fit between velocity and driving force can be obtained for the onset of motion in the elastic regime. This is in good agreement with that of colloid, charge density wave, and superconducting vortex systems. With an increasing strength of the disorder, we find a sharp crossover to plastic depinning, accompanied by a substantial increase in the depinning force. The scaling fit obtained in the elastic regime becomes invalid when plastic flow occurs. In the plastic regime, the fluids flow in channels and the hexatic order decays exponentially with drives.     

超临界流体化学热力学

本文简要介绍了超临界流体的基本概念和性质,评述了化学热力学在超临界萃取、超临界态化学反应、超临界流体制备材料等方面的作用和研究进展,讨论了二氧化碳-离子液体两相体系的热力学行为。     

油基-金纳米流体的制备及热稳定性

分别采用N-十六烷基-N-(羟乙基)-N,N-二甲基溴化铵(CHDAB)和丁烷-1,4-二(N-十六烷基-N,N-二甲基溴化铵)(G16-4-16)2种阳离子表面活性剂作为金属表面修饰剂, 在石油醚/正丁醇/水混合体系中用KBH₄ 还原HAuCl₄制备出亲油性纳米金. 其中, 双子表面活性剂G16-4-16显示出更好的包裹分散作用, 其包裹的纳米金粒径分布范围较窄, 平均粒径为5.2 nm. 将该纳米金颗粒分散在液态烷烃、 甲苯和长链烷基醇等溶剂中可制成稳定的油基纳米流体. 采用紫外-可见光谱法跟踪热稳定性随时间的变化, 结果表明, 该纳米流体显示了较好的热稳定性, 在130 ℃稳定时间达20 h. 采用点热源法测定了该纳米流体的导热系数, 结果表明, 50 ℃时添加质量分数1.5%的纳米金可以使其导热系数增大约17%.     

超临界流体中制备微孔和介孔结构金属有机框架负载Ru及其催化性能

以柠檬酸为螯合剂,十六烷基三甲基溴化胺为表面活性剂,通过ZrOCl2·8H2O 与对苯二甲酸 (H2BDC) 反应制备了同时具有微孔和介孔结构的Zr基金属有机骨架材料(Zr-MOF),并在超临界CO2-甲醇流体中将 Ru 负载于 Zr-MOF 上, 制备了 Ru@Zr-MOF催化剂,采用傅里叶变换红外光谱、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、热重分析、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体发射光谱对催化剂进行了表征,研究了该催化剂在苯及其同系物加氢反应中的催化性能. 结果表明,Ru纳米金属颗粒均匀地分散在Zr-MOF载体上,平均粒径约为2.3nm,在苯及其同系物的加氢反应中表现出很高的催化活性和稳定性.     

全钒液流电池用导电高分子材料集流体的研究

以炭黑、石墨、碳纤维等炭系与基体树脂复合改性得到体积电阻率小于0.1的导电高分子材料.研究了不同复合体系及不同配方的复合材料的导电性能,其中尤以SIS/PP体系中碳纤维占填料量32.5%的材料导电率高、力学性能和加工性能良好,并与石墨毡有较好的粘接性.选用该体系作为钒电池集流板,考察了电池性能,研究结果表明,导电高分子材料可以作为钒电池集流体材料,并在钒电池中具有良好的应用前景.     

吉林某弹药销毁场土壤炸药污染调查及其赋存状态研究

研究吉林某军事弹药销毁场土壤炸药污染程度以及炸药在土壤中的赋存状态,为炸药和重金属污染土壤修复提供针对性策略。采集了某弹药销毁厂焚烧销毁区表层土壤样品,分析了其理化性质和常见重金属元素含量,测试了土壤全样和不同颗粒度土壤样品中炸药污染物的含量,并结合热重-傅里叶变换红外光谱(TGA-FTIR) 对炸药污染土壤样品热力学行为的表征,探讨了炸药污染物的赋存状态,炸药和重金属组合污染特征等。土壤中含有高浓度的TNT、DNT、ADNT、RDX等炸药污染物及其降解产物,并表现出土壤细颗粒富集趋势,其中土壤全样中TNT总浓度达到了1.66×104 mg·kg-1,远远高于EPA推荐的土壤TNT指导限值,RDX超过了以土壤环境为目标的指导限值;销毁活动还造成了土壤中Pb、Cu、Zn重金属浓度的升高,分别为400 mg·kg-1,318 mg·kg-1,1030 mg·kg-1。土壤中受到重金属和有机质等因素的影响,土壤中经过长期老化的炸药污染物的热解行为明显不同于自由态的炸药分子,热解温度升高、过程延长。在销毁区炸药污染土壤的修复中,应加强炸药污染物与重金属相互作用的研究,并在修复治理实践中采取协同修复的策略。     

超临界流体干燥过程的分析

以ZrOCl2•8H2O为原料，采用超临界流体干燥（SCFD）法，在短时间内制备出大孔体积高比表面ZrO2气凝胶超细粉．该法具有良好的稳定性和可靠性．建立了醇凝胶中液相含水量的分析方法，为产品质量控制及确认体系是否处于超临界状态提供了依据．对抽提后的溶剂分析表明，SCFD过程是一物理过程．对水的抽提干燥过程亦进行了初步的理论探讨．     

不同干燥过程对超细TiO2粉体性质的影响

考察了采用不同干燥工艺制备的TiO2粉体在粒子形貌、颗粒大小与分布、晶相组成以及比表面积和孔结构等织构和结构性质方面的差异。结果表明，利用常规的干燥方法，由水凝胶脱水所得的颗粒，颗粒间严重团聚，颗粒粒径大且分布不均匀，比表面积和孔体积最小；由醇凝胶直接脱水，则可以显著提高粉体的织构性能．而采用超临界流体干燥法则可以进一步提高粉体的性能，比表面积由水凝胶的4．88m2·g－1增大到113．8m2·g－1，提高了近30倍；孔体积由0．027cm3·g－1增大到0．41cm3·g-1．大约提高了15倍；而且其能够有效地防止粒子间的团聚，较好地保持了湿凝胶的网络结构，使颗粒尺寸降低且分布均匀，可重复性好．     

纳米级TiO2粉体的制备研究——Ⅱ.絮凝剂及其浓度的影响

采用溶胶-凝胶-超临界流体干燥(SCFD)法制备纳米级TiO₂超细粉，详细考察了不同絮凝剂及其浓度对TiO₂织构和结构性质的影响。结果表明，利用强碱溶液作为絮凝剂，浓度为5 mol·L^-1是制备大孔高比表面TiO₂超细粉较为适宜的条件。