采用苯酚、邻苯二酚、愈创木酚和紫丁香酚为木质素单体模化物,利用两段裂解反应器-在线气相色谱仪(GCs)进行热解实验和产物分析,采用多色谱柱对无机气体(IGs)、C1~C5烃(C1~C5 LHs)、非芳基含氧化合物、酚和芳烃进行定量分析,以确定羟基和甲氧基对木质素热解过程中开环反应及产物分布的影响. 结果显示:羟基和甲氧基可以提高模化物的转化率,且羟基和甲氧基的存在影响芳基开环反应、芳基取代反应和重排反应间的竞争关系,使热解产物分布存在明显差异. 4种模化物热解产物主要是芳环的开环反应产物,包括IGs(质量分数为27.29%~33.56%)和C1~C5烃(20.46%~39.51%). 一氧化碳产率(23.82%~29.18%)随羟基数增加而升高,随甲氧基数增加而降低;二氧化碳产率(0.19%~9.61%)随甲氧基数增加而升高. 羟基和甲氧基的存在降低了C1~C5烃的质量选择性,促进了烷基苯、大分子化合物和焦炭的形成.
为了研究不同电子玻璃的微观力学性能,采用先进的纳米压痕技术记录钠钙硅、无碱硼铝硅和碱铝硅等典型电子玻璃的载荷-位移曲线,利用Oliver-Pharr方法和经典的弹塑性变形理论,计算玻璃的硬度和弹性模量. 玻璃的硬度主要与结构的键合度相关,平均非桥氧数越高,外力作用下越容易致密化,硬度越小;弹性模量主要取决于质点间的化学键强度,化学键力越强,变形越小,弹性模量越大;九点法测得的弹性模量与硬度的变化趋势不完全相同,借助硬度-弹性模量-能量耗散之间的本征关系,评价玻璃样品的微观均匀性,其中无碱硼铝硅玻璃的恢复阻力大,局部能量耗散大,不容易引起整体破坏,力学性能最好;与浮法工艺相比,溢流下拉法制备样品的局部力学性能波动较小,微观均匀性较好.
针对纳米流体液滴撞击固体壁面的动力学行为,建立基于相场方法描述液滴动态过程的二维数值模型,引入Kistler动态接触角模型以模拟铺展过程中液滴动态接触角变化以及三相接触线的迁移. 通过模拟分析液滴铺展因子、无量纲高度的变化研究不同纳米颗粒体积分数、惯性力和液滴直径等因素对水基Al2O3纳米流体液滴撞击壁面的铺展回缩过程的影响机制. 结果表明:超过一定体积分数的纳米颗粒使流体表现出明显的剪切稀化特性,增加液滴的黏性耗散,抑制液滴的铺展回缩过程;液滴撞击速度的增加会增大其撞击壁面时最大铺展直径和达到稳定状态的耗时,直径的增加使液滴振荡周期加长;体积分数为4%的纳米颗粒可以抑制上述两者带来的影响,使液滴更快到达稳定状态.
通过外掺TiO2来改善高C3S熟料的烧成.配制7个生料样品,其潜在矿物组成均为w(C3S)=75%、w(C3A)=7%、w(C4AF)=18%,TiO2掺量分别为0、05%、10%、15%、20%、25%、30%,在设定的高温下煅烧成熟料,通过化学分析、XRD、SEM/EDS等方法,研究了TiO2对熟料易烧性、矿相形成、C3S晶体形貌和熟料强度等的影响.结果表明,掺入少量TiO2明显提高了熟料的易烧性;当TiO2掺量小于2%时,f-CaO随TiO2掺量的增加而显著降低;当TiO2掺量超过2%后,f-CaO随TiO2掺量的变化不大;当TiO2掺量达到3%时,在1 350和1 400 ℃温度煅烧的熟料中均发现了CaO·TiO2新相;掺2%TiO2在1 400℃煅烧条件下的熟料,TiO2在C3S中的固溶量约1.7%;掺入适量的TiO2,熟料中C3S结晶比较完整、均匀,熟料强度较高.适当掺入TiO2对改善高C3S熟料的烧成和提高其强度都是有利的.
为了揭示SO2-4对块体纳米晶铜耐蚀性能的影响规律,利用电化学方法,结合X射线衍射、能谱分析、扫描电镜等表面分析技术,研究了惰性气体沉积原位温压法制备的块体纳米晶铜在不同质量分数(0.3%、1.3%、2.3%、3.3%和4.3%)Na2SO4溶液中的阳极极化行为.结果表明,随着SO2-4的增多,纳米晶铜的致钝电流密度增大,而致钝电位降低.在0.3%的Na2SO4溶液中加入1%的NaCl,纳米晶铜阳极极化行为发生明显变化,Cl-在纳米晶铜表面形成难溶于水的CuCl保护钝化膜,纳米晶铜致钝电流密度降低,活化-钝化过渡区电流密度下降速率显著减小.
以三氟乙酸在无水条件下溶解脱脂棉纤维,在壳聚糖的醋酸溶液中析出.脱脂棉纤维均匀稳定地分散在粘稠的壳聚糖溶液中,采用原位沉析法制备得到脱脂棉纤维增强的具有层状叠加结构的壳聚糖棒材.经力学性能测试表明,当脱脂棉的质量分数为02%时,复合棒材的弯曲强度达1368 MPa,与纯壳聚糖棒材相比提高了48%.SEM表明,脱脂棉纤维与壳聚糖基体界面结合性能好,复合棒材在受到外力作用时,壳聚糖基体传递应力,而脱脂棉纤维可以有效承担外界应力的作用,从而使得微量的脱脂棉纤维有效地提高了壳聚糖棒材的弯曲强度,该材料有望用于临床骨折内固定.
在AlC13-EMIC室温熔盐体系中,在201不锈钢基体上电沉积了铝镀层,并利用金相显微镜、能量色散谱和扫描电镜对镀层的成分、表面形貌及镀层与基体之间的结合情况进行了观察分析.结果表明,201不锈钢基体可以通过AlC13-EMIC室温熔盐电沉积的方法获得完整平滑且纯度较高的铝镀层.铝镀层晶粒尺寸随电流密度变化较为明显,随电流密度的增大,晶粒尺寸变小,镀层更加致密化.在电沉积前,通过阳极活化对不锈钢基体进行预处理,可以使铝镀层和不锈钢基体的结合得到显著的提高;通过对电沉积后试样进行热处理,可以提高铝镀层和基体之间的结合力.
研究了草酸钠对硬石膏水化进程、硬化体显微结构与强度、液相离子浓度与二水石膏析晶过饱和度的影响,从二水石膏晶体成核与生长的角度探讨了草酸钠的作用机理.草酸钠使硬石膏水化率提高,水化热集中,水化潜伏期缩短,水化进程加快;草酸钠使二水石膏晶体细化,硬化体结构致密,强度提高,是硬石膏水化活性的高效激发剂.草酸钠作用机理归纳为:草酸钠与硬石膏反应形成草酸钙沉淀与可溶硫酸盐,使液相SO2-4浓度大幅提高;提高二水石膏析晶过饱和度,使二水石膏临界晶核半径减小,晶体成核与生长速率加快;草酸钠促进硬石膏溶解.
采用氨水调节的微波多元醇法合成了Pd/C和Pd2Pt/C催化剂,并使用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果显示,在微波合成的电催化剂中Pd和Pd2Pt纳米粒子具有均匀的粒径,并高度分散在XC-72纳米碳载体上,Pd和Pd2Pt纳米粒子的平均粒径分别为54 和49 nm. 电化学测试结果显示,甲酸在Pd/C催化剂上氧化的起始电位和峰电位大大低于Pt/C催化剂,这是由于甲酸在Pd/C和Pt/C催化剂上不同的氧化途径引起的.结果还显示,甲酸在Pd2Pt/C催化剂和Pd/C催化剂上氧化的起始电位相同,而且在024和080 V有两个分别对应于甲酸在Pd和Pt催化剂的氧化, 说明微波合成的Pd/C和Pd2Pt/C催化剂对甲酸的氧化具有良好的电催化性能.
摘要: 具有低介电常数的多孔材料适合于集成电路方面的应用.从组成与结构、制备方法和介电性能等方面,分别介绍了以无机材料、有机材料、无机/有机复合相为基体的多孔低介电常数材料,其介电常数分别可以降低至1.99、1.50、1.99.以有机材料为基体的多孔低介电常数材料的使用温度达到450 ℃;以无机材料为基体的多孔低介电常数材料的抗弯强度达到136 MPa.在获得低介电常数的同时,改善材料由于引入孔隙导致的材料力学性能下降、介电损耗升高等问题,可以进一步拓展材料的应用空间.
采用微波多元醇法合成PtRu/C和PtNi/C催化剂,利用透射电镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果表明,在催化剂中PtRu和PtNi合金纳米粒子的平均粒径分别为2.7和3.0 nm,粒径均匀,并高度均匀地分散在碳载体上.电化学测试结果表明,与Pt/C催化剂相比,PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇的电化学氧化具有更低的起始电位和更稳定的极化电流,说明PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇氧化具有更稳定的电催化性能和更好的抗CO中毒性能.这是由于合金催化剂中的Ru和Ni可以在较低的电位下与其表面吸附水形成含氧物种,使Pt表面吸附的CO等中间物氧化为CO2,避免了催化剂的CO中毒.
为了揭示旋流喷嘴内部流动机理,有效预测其外部雾化特性,采用VOF多相流模型和RNG κ-ε湍流模型对旋流喷嘴内部的气液两相流动进行了数值模拟.通过对喷嘴结构进行合理的网格划分和特殊边界条件设置,计算了喷嘴内部的速度场、压力场和空气芯的形状尺寸.分别通过激光测速仪和高速摄像仪测量出口速度、空气芯的直径和雾化半锥角,对计算结果进行了验证.结果表明,旋流喷嘴内部流动为Rankine涡结构,其雾化特性如雾化角和液膜厚度等可以通过分析出口处流场得到.