氮掺杂碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙及Mulliken电荷分析表明,氮掺杂改善了碳化硅纳米管的场发射性能,且N替代顶层五元环中Si原子体系场发射性能最优.     

渭河宝鸡段表层沉积物营养盐分布特征及污染评价

以渭河宝鸡市区段流域为研究对象,研究了沉积物中总有机质(OM)、总氮(TN)和总磷(TP)的分布特征,分析了沉积物碳-氮-磷两两间的耦合关系,并对渭河宝鸡段沉积物中营养盐的污染状况进行了评价.结果表明:沉积物中OM浓度为0.378%~1.702%,TN浓度为0.031%~0.335%,TP浓度为0.053%~0.100%,沉积物TOC与TN和TP两两间具有显著的相关性(P0.01),且主要来源于藻类和水生生物;通过对营养盐污染评价发现,该河段沉积物有机污染较轻(有机指数均值为0.129),处于较清洁状态,N、P污染相对严重,具有造成较小生态风险的可能性,应注意控制外源氮磷的输入.     

生物滤池处理微污染原水中氨氮及“氮亏损”影响因素分析

为探讨饮用水生物滤池对NH4+-N去除和"氮亏损"现象的影响因素,测定生物滤池进出水中NH4+-N,NO2--N,NO3--N等指标.结果表明,陶粒生物滤池对NH4+-N的去除率从14.97%到60.99%,活性炭生物滤池对NH4+-N的去除率从16.59%到83.02%;陶粒和活性炭滤池对NH4+-N的去除率都随着流速的增加而降低;陶粒滤池内NH4+-N的去除率随着气水比和C∶N的增加而先增加后下降;NH4+-N的去除率在活性炭滤池内随C∶N的增加而降低,气∶水的增加而增加;气∶水对两种生物滤池中NH4+-N去除的影响最大.陶粒生物滤池氮亏损的量从0.10 mg/L到0.70 mg/L,活性炭生物滤池氮亏损量从0.11 mg/L到1.01 mg/L;氮亏损量随着流速增加而降低,随着气水比增加而增加,随着C∶N的增加而先下降后增加;气水比对陶粒和活性炭生物滤池的氮亏损量影响最大.     

Development of liquid-nitrogen-cooling friction stir spot welding for AZ31 magnesium alloy joints

A liquid-nitrogen-cooling friction stir spot welding (C-FSSW) technology was developed for welding AZ31 magnesium alloy sheets. The liquid-nitrogen cooling degraded the deformability of the welded materials such that the width of interfacial cracks increased with increasing cooling time. The grain size of the stirred zone (SZ) and the heat-affected zone (HAZ) of the C-FSSW-welded joints decreased, whereas that of the thermomechanically affected zone (TMAZ) increased with increasing cooling time. The maximum tensile shear load of the C-FSSW-welded joints welded with a cooling time of 5 or 7 s was larger than that of the friction stir spot welding (FSSW)-welded joint, and the tensile shear load decreased with increasing cooling time. The microhardness of the C-FSSW-welded joints was greater than that of the FSSW-welded joint. Moreover, the microhardness of the SZ and the HAZ of the C-FSSW-welded joints increased, whereas that of the TMAZ decreased, with increasing cooling time.     

定-转子反应器在水脱氧工艺中的应用研究

在定-转子反应器中采用N₂-水脱氧、CO₂-水脱氧两个体系脱除水中的溶氧，考察了转子转速、液体体积流量以及气体体积流量对脱氧率和传质系数的影响，并对比了两个水脱氧体系的脱氧效果。实验结果表明：脱氧率随转子转速和气体体积流量的增加而升高，随液体体积流量的增加而降低；传质系数随着转子转速、液体体积流量、气体体积流量的增加而增加；此外，N₂-水脱氧体系的脱氧效果要优于CO₂-水脱氧体系。     

铋层状化合物Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15陶瓷材料的上转换发光、铁电、介电性能研究

采用传统的固相烧结法,制备了Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15铋层状结构陶瓷.经X射线衍射（XRD）表征,新合成材料为单相结构,且扫描电子显微镜下的表面和断面图像均为层状,说明合成材料为新型铋层状材料.室温时,在可见光波长范围内,有2个峰,分别为546 nm处的绿光峰和656 nm处的红光峰,分别对应于Ho3＋离子的5F4＋5S2→5I8和5F5→5I8跃迁.为研究其机理,测试了变功率条件下的发光强度,经计算,绿光和红光发射均为双光子过程.研究陶瓷样品在变温（-130~270°C）条件下的发光性能时,发现红光与绿光的强度比值与温度呈线性关系,该材料有望应用于光学温度传感器领域.经介电性能测试发现当Ho：Yb=1：9时,样品的居里温度为686.4°C.研究铁电性能发现当Ho：Yb=3：2时,剩余极化Pr为9.3μC/cm2,矫顽场强为Ec=82 k V/cm,表明具有一定的铁电性能.以上研究结果表明,制得的新材料是一种具有优异光学性能的多功能材料.     

氮素形态配比对镉污染下小白菜生长及碳氮积累的影响

以小白菜为材料,设置4个镉(Cd)浓度水平以及3个氮素形态配比,分析镉-氮相互作用对小白菜生长及碳氮代谢相关指标的影响,结果表明:Cd的物质的量浓度为5μmol·L~(-1)时,对小白菜地上部分鲜重、总氮含量影响不显著;当Cd的物质的量浓度为50、100μmol·L~(-1)时,小白菜鲜重和总氮含量显著降低.无论是否添加Cd,硝铵比3/7处理的小白菜鲜重显著低于硝铵比10/0(全硝)和硝铵比7/3处理;100μmol L~(-1)Cd处理时小白菜地上硝酸盐的含量显著低于对照组,其余处理与对照差异不显著;不同Cd浓度处理均降低了小白菜的游离氨基酸含量,提高了其可溶性蛋白质含量.相对于全硝处理,以硝铵比7/3为氮源可提高50μmol·L~(-1)Cd处理时小白菜的总氮含量、游离氨基酸含量及100μmol·L~(-1)Cd处理的小白菜地上部分硝态氮含量.当以全硝及硝铵比7/3为氮源时,小白菜地上部分总碳含量随Cd浓度的增加而增加,而可溶性糖含量仅在100μmol·L~(-1)Cd处理时显著高于无镉对照组.小白菜地上部分总Cd含量随Cd处理浓度的增加而增加,但在全硝和硝铵比7/3处理间差异不显著.综上,不同硝铵比影响镉胁迫下小白菜的生长和碳氮积累,适宜硝铵配比有助于提高小白菜对镉的耐受性.     

水氮耦合对分蘖期无芒雀麦地上生物量的影响

在盆栽控制条件下,设土壤田间持水量的40%、60%、80%3个水分梯度,0,0.564,1.128,1.692和2.257g/盆（纯氮量）5个氮肥梯度,对一年龄分蘖期无芒雀麦进行水分和氮肥组合处理,研究水氮耦合对无芒雀麦形态特征的影响.试验结果表明,无芒雀麦的地上生物量形成存在水氮的耦合效应,低氮和低水制约了无芒雀麦的生长,高水高氮也不利于无芒雀麦形成新枝条和增加生物量.     

鄂尔多斯盆地致密油储层微观孔隙结构

运用压汞、扫描电镜和低温氮吸附技术,研究鄂尔多斯盆地长7段致密油储层微观孔隙结构特征,获得储层毛细管压力曲线和低温氮吸附曲线,进而得到储层喉道类型、不同类型孔隙分布、孔隙特征与物性的相关关系等。研究结果表明：研究区储层孔隙度平均值为7.94%,克氏渗透率均值为0.033mD,属于低孔、超低渗储层; 研究区储层的毛管压力曲线从形态差异分为三类,Ⅰ类曲线储层宏孔最为发育,占全部空隙的80%,喉道以微细喉类型为主,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量13%;Ⅱ类曲线储层孔隙发育较差,喉道以细喉发育为主,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量25%;Ⅲ类曲线储层介孔最为发育,约占全部空隙的50%左右,喉道类型较为复杂,细喉、微细喉道和微喉均有发育,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量的46%;储层渗透性与储层比表面和孔喉比等特征参数呈负相关,且该储层微裂缝发育较差。     

液氮冷却煤变形-破坏-渗透率演化模型及数值分析

如何定量评估液氮冷却后煤储层的渗透率演化是液氮冷却增透煤储层技术的关键。为分析液氮注入煤后的变形、破坏和渗透率演化过程,将煤视作弹脆塑材料,其变形过程包括弹性变形、脆性跌落和残余塑性流动3个阶段,结合单元强度退化指数、扩容指数和Mohr-Column准则,建立了考虑围压对煤单元峰后力学行为影响的本构模型。根据煤岩单元变形过程,将煤岩单元渗透率演化分成2个阶段,即弹性压缩煤岩单元渗透率减小阶段及煤岩单元破坏后的渗透率增加阶段。分析了单元弹性变形、剪切破坏和拉破坏与渗透率之间的关系。煤岩单元弹性压缩和拉伸引起单元内孔隙空间的变化,进而影响单元渗透率;煤岩单元剪切破坏在单元内形成共轭剪切带,在剪切带内的流体流动服从平行板定律,给出了基于单元体应变的剪切带宽度和渗透率计算公式;煤岩单元拉破坏在单元体内形成"十"字型裂隙,在裂隙内的流动也服从平行板定律,给出了基于单元体应变的裂隙宽度和渗透率计算公式。结合热传导理论建立了液氮冷却煤层的温度-变形-破坏-渗透率演化模型,并在FLAC下利用Fish函数方法予以实现。数值算例研究了液氯注入辽宁王营子矿某煤层气抽放井后煤层的变形、破坏和渗透率演化过程。结果表明:1)煤受液氮冷却作用后发生体积收缩,越靠近钻孔温度梯度越大,收缩变形越大,温度拉应力越大,越容易破坏,形成拉破坏区。液氮注入冷却10d后的拉破坏区约0.65m宽。2)在拉破坏区,单元内形成了贯通的裂隙,单元体渗透率显著增长,液氮冷却10d的单元渗透率最大增长幅度可达1.97×105倍。3)远离钻孔区域,拉应力也使得煤的渗透率有所增加,增加幅度为1%~14%,远小于破坏区。4)随着冷却时间增加,破坏区域扩大,但增长速率逐渐减缓,这表明在工程实践中冷却时间过长,不一定能取得更好的冷裂效果。5)液氮冷裂的主要影响区域在1.0m左右,但实际工程中钻孔内压力、煤岩体内水的相变等对煤岩的实际变形和破坏也有很大影响,从而使得液氮冷裂的影响区域更大。6)模型能较好地反映液氮冷却煤体变形-破坏-渗透率演化过程,从而为评估液氮冷却煤岩增透效果提供一种简便、可行的方法。