扫帚状氧化铈制备及其对Pt基阳极催化剂催化性能的影响

采用水热合成法,合成了比表面积为175 m²·g^-1,孔径在2~4nm范围内的扫帚状CeO₂。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO₂/RGO催化剂,探究扫帚状CeO₂的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对所制备的CeO₂及催化剂进行表征。利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明,催化剂中CeO₂保持原有扫帚状,Pt纳米粒子均匀分布于石墨烯载体表面;当m_RGO∶m_CeO2=1∶2时,添加了扫帚状CeO₂的Pt-CeO₂/RGO催化剂的电催化性能最优,电化学活性表面积为102.83 m²·g^-1,对乙醇氧化的峰值电流密度为757.17 A·g^-1,1 000 s的稳态电流密度为108.17 A·g^-1,对乙醇催化氧化反应的电荷转移电阻最小,活化能最低。     

新一代钢铁生产技术相关基础研究与探索

传统钢铁工业具有规模巨大、能源与资源密集、工艺路线曲折的特点.中国能源和资源的状况要求未来钢铁工业引入循环经济的理念,用创新的思维开发新流程,逐步向冶金材料制备、能源转换和社会废弃物处理三大功能方向转变.结合这一战略思路,近年来,上海大学现代冶金与材料制备重点实验室开始在铁矿微粉低温氢还原、碳 氢铁浴混合终还原、废钢中痕量元素脱除、时空多尺度冶金理论与建模等方面进行一些相关的基础研究和探索.     

扫帚状氧化铈制备及其对Pt基阳极催化剂催化性能的影响

采用水热合成法,合成了比表面积为175 m~2·g~(-1),孔径在2~4nm范围内的扫帚状CeO_2。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO_2/RGO催化剂,探究扫帚状CeO_2的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)对所制备的CeO_2及催化剂进行表征。利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明,催化剂中CeO_2保持原有扫帚状,Pt纳米粒子均匀分布于石墨烯载体表面;当m_(RGO)∶m_(CeO2)=1∶2时,添加了扫帚状CeO_2的Pt-CeO_2/RGO催化剂的电催化性能最优,电化学活性表面积为102.83 m~2·g~(-1),对乙醇氧化的峰值电流密度为757.17A·g~(-1),1 000 s的稳态电流密度为108.17 A·g~(-1),对乙醇催化氧化反应的电荷转移电阻最小,活化能最低。     

双辊薄带连铸熔池液面波动物理模拟

设计了一个双辊薄带连铸物理模拟试验装置,利用浪高仪对双辊熔池液面波动进行了实验测定.研究了不同水口结构、熔池高度等参数对熔池液面波动的影响,为优选出满足双辊薄带连铸布流要求的水口结构尺寸提供依据.     

中间包液面波动的物理模拟

本文根据相似原理,按照1:3的模型,用水来模拟中间包内钢液的波动情况.在实验中,考虑到有无坝堰,不同坝堰组合,改变液面高度和引进浸入式水口等因素,用浪高仪来测量不同测点的波高,从而优化出最佳组合,找出了影响液面波动的敏感因素,从而为优化设计中间包、确定合理的拉速、减少卷渣的发生提供了有利的依据.     

双辊薄带连铸布流系统的优化设计

本文利用水模型研究了双辊薄带连铸过程,使用浪高仪对双辊间熔池内的液面波动进行了测量.重点研究了不同熔池高度、流量(拉速)以及布流器结构等参数对熔池内液面波动的影响,从而为双辊薄带连铸布流系统的优化设计提供了依据.     

H在Mg(0001)表面吸附、解离和扩散的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理方法, 同时结合Nudged Elastic Band方法, 系统研究了H2分子和H原子在Mg(0001)表面的吸附过程. 给出了H2分子的解离路径和势垒, 结果表明H2分子的吸附过程中仅存在物理吸附; 在给出H原子在Mg(0001)表面的吸附势能面的基础上, 进一步研究了H原子在Mg(0001)表面及体内的扩散过程. 计算发现, Mg(0001) slab存在表面效应, 且对H原子的表面扩散影响较明显. 在此基础上, 通过比较解离、扩散和放氢环节的激活能数据, 为H2分子的解离和氢化物的放氢过程是速控步骤这一结论提供了理论支持.     

双辊薄带连铸熔池内钢液流动的混合行为

采用数值模拟的方法研究了双辊薄带连铸熔池内钢液的传输行为,分析了采用V形布流系统时熔池内钢液的流动状态和混合特性.计算了熔池自由表面处的湍流动能大小和流体停留时间分布.结果表明,钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固.侧封板处钢液更新速度加快,液面波动加强,有利于防止液面结壳.     

溶剂热法合成Ce-Mg-Ni/C纳米复合储氢材料

首先以葡萄糖为C源,水热法制备了均匀C球,再以乙二醇为溶剂,先后加入醋酸镍、醋酸镁和氯化铈,最终制得Ce-MgNi/C纳米复合储氢材料。采用X射线衍射仪(XRD)分析了溶剂热后复合材料的微观结构,用扫描电镜(SEM)观察了其形貌。通过自动控制的Sieverts设备测试了材料的吸放氢动力学性能。研究表明以均匀C球为载体,预制的Ce、Mg、Ni原子比为2∶1∶2及23∶4∶7的复合材料呈现纳米结构。XRD结果表明,复合材料中出现明显的Ce_2MgNi_2和Ce_(23)Mg_4Ni_7的峰值,并伴随有第二相CeMg_3和CeNi_3出现。通过P-C-T (pressure-composition-temperature)测试实验结果显示,Ce_2MgNi_2/C和Ce_(23)Mg_4Ni_7/C复合材料在50℃下的吸附氢量分别可达到1.54%和1.05%(w/w)。     

富铌渣电化学选择性提取铌资源的热力学分析

结合富铌渣多元共生复合的特点,综合比较各种铌资源提取分离的手段,提出采取熔融氧化物电解方法,实现富铌渣中铌、铁元素电化学选择性还原和分离。从理论上分析富铌渣电化学选择性提取铌资源的可行性,计算电化学还原过程中相关反应的Gibbs自由能变化及各氧化物的理论分解电压,讨论可能存在的化学反应及其优先程度,分析电化学过程可能的产物。结果表明:富铌渣电化学选择性提取铌资源是可行的;通过确立适宜的物理化学条件和电化学参数,可实现富铌渣中铌资源的选择性提取分离。熔融氧化物电解提取金属具有流程短、能耗低、污染小等特点,从而为开发绿色环保、高效低耗的铌资源提取技术提供新思路。