CNTs/mesostructured silica core-shell nanowires via interfacial surfactant templating

Carbon nanotubes (CNTs)/mesostructured silica core-shell nanowires with a carbon nanotube core and controllable highly ordered periodic mesoporous silica shell are syntheiszed via the interfacial surfactant template. The core-shell nanowires are characterized by transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction pattern (XRD) and nitrogen sorption/desorption. The results indicate that the core-shell nanowires have highly ordered periodic mesoporous silica shell (space group p6mm), high BET surface area and narrow pore size distribution. Moreover, the morphology of core-shell nanowires can be controlled by the pH value. The core-shell nanowires have promising applications in biosensors, nanoprobes and energy storage due to their good dispersibility in polar solvents. Supported by the Australian Research Council (ARC) through Discovery Project program (DP0452461)     

Water erosion mechanism of mild carbon steels induced by micro-particles

To clarify the water erosion mechanism of the mild carbon steels, the water erosion experiments were performed by using deionized water as steam source. The results showed that under the damage threshold velocity of liquid impact, the material surface would not be destroyed. However, when the micro-particles were added into the steam, the pits appeared on the surface soon. By comparison, it is found that the pits are quite different from those induced by micro-particles impact without steam, but similar to those induced by cavitation erosion. The results indicated that the water erosion mechanism was similar to that of cavitation erosion under the damage threshold velocity. The micro-particles carry the micro-bubbles to approach the surface of the material, and the micro-bubbles collapse and generate micro-jet to impinge vertically on the surface, which lead to the produce of pits.     

核壳型碳-铝复合纳米粒子的制备及其抗氧化性能研究

纳米铝粉由于具有较小的粒径和较高的比表面积因此在含能材料中具有很大的潜在应用,但由于纳米铝粉的高化学反应活性,因而其对所处环境特别敏感,极易在空气和潮湿环境中被氧化而失去活性.碳包覆技术是近年来采用的新型纳米粒子包覆技术,是指在金属纳米粒子表面形成碳包覆层从而可有效地保护纳米粒子不受环境的影响而发生氧化反应或者其它反应,同时也为研究封闭环境中纳米材料的性质提供了一种新途径.本文采用碳弧法制备了碳包铝复合纳米粒子,研究影响其形貌的因素和室温抗氧化性能.结果表明：碳弧法制备的碳铝复合物是20～60nm之间的具核壳结构的球形纳米粒子,内核为fcc结构的Al,外壳为4～10层类石墨碳膜 碳铝比例、放电电压和反应气压都能对碳铝复合纳米粒子的包覆性能和粒径产生直接的影响.铝含量低时碳层包覆性能较好并且粒径较小,铝含量增大包覆性能会下降、纳米粒子粒径会随金属含量增加而增加 包覆性能随放电电流反应气体压强增大会有所下降,在200A时纳米粒子的粒径达到最大值 粒径随反应气压增大而增大.当金属含量为60%、电流为125A、惰性气体气压为0.06MPa时制备的碳铝纳米粒子包覆比较完整,粒径较小,通过对工艺参数调整和优化,可制备出包覆比较完整、大小均匀、粒径较小、纯度高的核壳型碳包铝纳米粒子.     

气升式一体化A/O生物膜反应器脱氮研究

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器用于生活污水的脱氮处理,考察了进水碳氮比和曝气速率对反应器硝化和反硝化的影响.试验结果表明,一定曝气速率条件下,反应器硝化效果随着进水碳氮比的提高而下降;提高曝气速率可以增加反应器好氧区和缓冲区的DO浓度,降低有机物氧化对硝化作用的影响;低进水碳氮比条件下,进水中的有机碳源能在缺氧区作为反硝化反应的电子供体被有效利用;在进水TN负荷为0.01 kg/(m3.d)、有机物负荷为0.26~0.76 kg/(m3.d)、进水碳氮比为2.7~5.3条件下,反应器COD和TN去除率分别达到96.0%和80.0%.     

应用遗传毒性测试评价不同饮用水处理工艺出水的安全性

应用微核试验和彗星试验对长江原水、常规工艺(混凝+沉淀+砂滤池)出水、强化常规工艺(混凝+沉淀+生物强化活性滤池)出水和生物活性炭工艺(混凝+沉淀+砂滤+生物活性炭滤池)出水进行遗传毒性分析.试验结果表明:当水样浓度为0.13～1.00 L/皿时,长江原水、常规工艺出水和强化常规工艺出水可引起人外周血淋巴细胞微核率显著升高,生物活性炭工艺出水则不能达到类似效果;长江原水、常规工艺出水和强化常规工艺出水均可引起不同程度的DNA损伤,并分别存在剂量-反应关系,而生物活性炭工艺出水仅在浓度为0.5 L/皿(相当于原水体积)时引起DNA损伤.微核试验和彗星试验可有效应用于不同饮用水处理工艺出水的安全性评价.     

万米级跨度索网桥结构概念设计

从概念设计出发,提出一种新型索网承重式桥梁,通过改变缆索体系,增加桥梁的总体刚度来提高超大跨度桥梁的气动稳定性.鉴于传统材料的强度重量比不足,采用新材料,设计了一座主跨为10km的索网桥,进行了全桥的静力分析,并进一步进行了影响索网桥性能的各个参数的参数设计,包括索网系统布置形式、不同主梁材料等.最后采用非线性有限元方法详细分析了索网桥桥梁的静风稳定性能,为超大跨径索网桥的静风稳定性设计提供依据与参考.计算结果表明,采用新的结构体系和CFRP材料,建造10km跨度的超大跨度桥梁在理论上是可行的,其静风稳定性亦能满足世界上绝大多数台风区的要求.     

变形量及N含量对油井管用中碳V-Ti-N微合金钢显微组织的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了某油井管生产工艺中张力减径过程变形量以及C和N含量对中碳V-Ti-N微合金非调质钢室温组织的影响.结果表明:HCLN钢在800℃变形量为20%、40%和60%时,对应的室温组织中铁素体的体积分数依次为17.2%、19.7%和29.9%.N质量分数为2.3×10-4时,800℃变形60%后控冷钢中铁素体的体积分数为含低N(1.1×10-4)钢的1.7倍左右,使含C0.34%的钢中铁素体含量接近于含C0.26%的钢,并使铁素体平均晶粒尺寸降低到3μm左右.变形量和钢中N含量二者增大均有利于增加钢中铁素体的数量,且二者综合运用的效果更有效.通过分析可知,800℃变形量的增大,可以提高未再结晶奥氏体晶粒内的缺陷密度,有利于过冷奥氏体连续冷却转变时为晶内铁素体形核提供更多的形核位置.N含量的增大,能够促进第二相析出物的析出,诱导晶内铁素体的析出,提高铁素体含量,并细化其晶粒尺寸.     

低碳源浓度条件下聚磷菌特性

从北京城市排水集团高碑店污水处理厂二沉池回流污泥中分离获得两株高效聚磷菌株,确定出稀释倒平板分离技术更有利于聚磷微生物的筛选.经形态特征及生理生化实验初步鉴定为不动杆菌属(acinetobacter sp.).确定出A、E两菌的最优碳源选择分别为乙酸钠和谷氨酸钠;并在降低碳源质量浓度,即COD小于100 mg.L-1的条件下进行最佳生长条件优化:A、E两菌的最适pH值分别为8和7,最适温度分别为20℃和25℃;金属镁、钾和锰离子对聚磷微生物具有积极促进作用.聚磷微生物呈现出较好的厌氧放磷、好氧摄磷的特性.     

H2SO4改性活性炭催化合成二苯甲烷

以活性炭负载硫酸作为一种新型便宜和有效的环境友好固体催化剂,催化合成了二苯甲烷．考察了催化剂用量、苯与苄基氯体积比、反应温度以及反应时间对该傅一克反应的影响,得出了最佳反应条件,即m（改性活性炭）：m（苯）：m（苄基氯）-18：39：4,反应时间为7h,反应温度为80℃．在此条件下,二苯甲烷产率为78％．     

内掺氯离子对钢筋锈蚀的影响及固化性能的研究

参考钢筋锈蚀快速试验法,通过测试试件的半电池电位和阳极极化曲线,考察了拌合时引入的不同种类的氯盐及含氯的原材料对钢筋锈蚀的影响,并对不同矿物组成的水泥及矿渣和粉煤灰对内掺氯离子的固化性能进行了研究。结果表明：CaCl2对钢筋锈蚀的危害比NaCl大,掺CaCl2时较低的氯离子浓度和较小的自由氯离子含量即引起钢筋锈蚀;掺结皮料和垃圾焚烧炉渣作混合材时,结皮料氯离子含量高,掺量≥20%引起锈蚀;炉渣氯离子含量低,对钢筋锈蚀没有危害;有效铝酸盐含量高的水泥及矿渣、粉煤灰的加入均能提高对氯离子的固化能力,有效降低钢筋锈蚀的危害;当体系掺有混合材或其他组分时,阳极极化试验比半电池电位能更有效地反映发生钢筋锈蚀的情况。