制备方法对Ti0.8Zr0.2O2/沸石结构及光催化性能的影响

以酸处理后的信阳上天梯天然斜发沸石作为载体,分别采用浸渍法和溶胶凝胶法制备Ti0.8Zr0.2O2/沸石光催化剂.采用X-射线衍射、红外光谱和扫描电镜分析样品的微观结构和形貌.结果表明,80℃下,4 mol/L盐酸处理10 h后沸石结构发生了显著变化,Al—O—Si骨架结构保持.扫描电镜证明钛锆氧化物在溶胶凝胶法制备的光催化剂上高度分散,以罗丹明B(RhB)为模型污染物考察了该样品的吸附与光催化效果.300 W紫外灯光照1.5 h后,0.2 g该催化剂可使20 mL浓度为80 mg/L RhB溶液的去除率达97.12%,重复使用8次后去除率为89.47%.     

锆掺杂对Ba0.5Sr0.5Nb2O6陶瓷铁电性能的影响

采用部分共沉淀法制备了纯相及锆掺杂的Ba0.5Sr0.5Nb2O6无铅铁电陶瓷,研究了其相组成、致密度及铁电性能。结果表明,适量的掺杂锆,并引入SiO2为烧结助剂,可制备出致密、单一的钨青铜Ba0.5Sr0.5(ZrxNb1-x)2O6陶瓷。随着Zr4+掺杂量的增加,陶瓷的矫顽场Ec有所降低,剩余极化强度Pr和饱和极化强度Ps均减小。     

Ce4+替代Pu4+在Gd2Zr2O7烧绿石基材中的模拟固化探索

为了探索模拟Pu⁴⁺在Gd₂Zr₂O₇中实现快速固化的可能性,用CeO₂替代PuO₂,以CeO₂,ZrO₂和Gd₂O₃混合粉体为原料进行了高温高压合成实验,借助XRD衍射图谱、EDS谱和Raman谱研究了材料的微观结构。结果表明:在5.2 GPa的高压和1 873 K的高温条件下,保温保压30 min,成功制备出具有立方烧绿石结构的Gd₂Zr_2-xCe_xO₇化合物。对该合成样品进行SEM电镜扫描观察,形成的晶粒小于30μm。该法可为开展α废物（特别是钚）的固化研究提供参考。     

Ce0.25Zr0.75O2固溶体的制备及其电化学合成氨催化性能

通过共沉淀法合成了四方相Ce_0.25Zr_0.75O₂固溶体,采用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了固溶体的结构,并以氮气和水为原料,在室温、0.1 mol/L Na₂SO₄电解质中研究了固溶体的电化学催化合成氨性能。结果表明,Ce_0.25Zr_0.75O₂表现出了优异的电化学氮还原催化性能,在-0.6 V（vs.Ag/AgCl）时法拉第效率最高,达到64%,此时氨合成速率为7.3×10^-11 mol/（s·cm²）;在-0.7 V（vs.Ag/AgCl）时,氨合成速率最高,为1.03×10^-10 mol/（s·cm²）,此时法拉第效率为42.2%。这可能与Ce_0.25Zr_0.75O₂固溶体的四方相结构、晶格结构的变化及形成的高度缺陷的结构有关;另外,Ce_0.25Zr_0.75O₂还能有效抑制析氢副反应进行,从而提高其法拉第效率。     

Ce0.4Zr0.6O2催化超临界二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究

以Ce0.4Zr0.6O2作催化剂,二氧化碳与甲醇为反应物,在超临界条件下直接合成碳酸二甲酯。通过正交试验及单因素实验方法,对反应温度、反应压力以及反应时间等反应条件进行了优化。结果表明,碳酸二甲酯的最佳合成条件:当催化剂铈锆固溶体(Ce0.4Zr0.6O2)与甲醇用量比气相色谱-质谱联用为1∶50(体积比)时,反应温度为180℃,反应压力为9.5MPa,反应时间为8h。在此最佳条件下,用气相色谱-质谱联用法测得碳酸二甲酯的产率为7.48%。     

CaZrO3介电特性理论计算实验设计

借助于VASP计算软件包、VESTA和P4Vasp可视化软件及Origin绘图软件等,分别构建了CaZrO₃钙钛矿模型、优化初始构建模型和计算CaZrO₃的介电特性,并结合实验数据对比分析计算结果,为CaZrO₃材料的研究提供理论阐释与指导。不仅有助于学生掌握常用理论计算软件的使用方法,熟悉材料计算模拟流程及理论分析手段,使学生充分认识到理论指导实践在新材料研发的重要性,而且能促进学生对材料成分、微观结构和性能之间关联性的理解和掌握,将对学生的创新能力的提升奠定良好的基础。     

导向配体辅助选择性合成rac-C2H4-（η5-Ind）2ZrCl2

利用一系列含O、S、N配位原子的导向型辅助配体,与四氯化锆发生配位反应,生成具有一定空间导向作用的中间体配合物,用于研究其与亚乙基桥联双茚二锂盐C2H4-[(η5-Ind)Li]2反应时对络合产物非对映选择性合成的诱导作用。结果表明所合成的大多数辅助配体均导向选择性生成呈C2-对称的一对外消旋异构体rac-C2H4-(η5-Ind)2ZrCl2,产物中外消旋异构体rac-C2H4-(η5-Ind)2ZrCl2与内消旋异构体meso-C2H4-(η5-Ind)2ZrCl2的摩尔比最高达到74∶26。进一步的研究表明,导向辅助配体与四氯化锆所形成的中间体配合物的结构、导向辅助配体配位原子类型及其取代基都对后续的导向选择性合成产生重要影响。     

CF4/N2混合物替代SF6/N2的可行性研究

SF6具有良好的绝缘强度,但其全球温室效应指数(GWP)是二氧化碳的23 900倍,因此有必要寻找一种环境友好的绝缘气体替代SF6。从绝缘性能、协同效应和GWP三方面研究了CF_4/N_2混合物替代SF6气体的可行性。研究结果表明:CF_4/N_2混合物的工频击穿电压随气压的升高出现饱和现象;80%CF_4/N_2混合物为最佳混合比例,其绝缘性能约为同条件下纯SF6击穿电压的65%;CF_4/N_2混合物具有协同效应,协同系数在0.2~0.59之间,和SF_6/N_2的协同系数接近;CF_4/N_2混合气体的GWP值随着气体的混合比呈线性关系,80%CF_4/N_2混合物的GWP值比SF_6/N_2低很多。因此,综合考虑绝缘性能、协同效应和GWP,80%CF_4/N_2混合物有希望替代SF_6/N_2气体用于气体绝缘。     

高温高压下N2和CO2对CH4/C2H6/C3H8混合气抑爆效果研究

油田伴生气经常会发生燃爆事故,为提升采油过程的安全性,需研究N₂与CO₂在井筒高温高压条件下的抑爆效果. 目前对于高温高压条件下固定可燃气体积分数,不同体积分数N₂和CO₂对爆炸特性影响的研究较少. 对40 °C,初始压力0.5、1.0、2.0 MPa,不同N₂和CO₂体积分数下CH₄/C₂H₆/C₃H₈混合气到达最大爆炸超压的时间、最大爆炸超压和爆燃指数K_G进行了相关研究,分析了不同初始压力和2种惰性气体对爆炸特性参数的影响. 试验结果表明:不同初始压力下N₂和CO₂各自的惰化机理相同;CO₂的惰化效果优于N₂且存在最优点,该点之前CO₂的惰化效果与N₂相比优势逐渐增强,由化学作用占主导地位,该点之后化学作用已达到最大效果,因此CO₂的惰化效果虽仍强于N₂,优势却逐渐减小.      

郭瑞敏1,花修艺1,梁大鹏1,郭志勇1,马继力2,董德明1 *

为了防治辽河流域(吉林省部分)的畜禽养殖对环境的污染,有必要先确定流域的畜禽养殖污染负荷及其环境效应。本研究利用排泄系数法的原理,估算了该流域各县、市的畜禽养殖污染物(包括COD、氨氮、总氮、总磷)的产生量、排放量和入河量,核算出了农田畜禽粪便负荷量、氮和磷的养分平衡率。结果表明：在4 种污染物中,COD的产生量、排放量、入河量所占比例均最大,其次是总氮,再次是总磷,氨氮所占比例最小。流域农田的畜禽粪便负荷量的平均值达52.7 t.hm_-2.a_-1,其中伊通县的农田畜禽粪便负荷量最高,达到了污染的程度。流域中双辽市、公主岭市和伊通县的氮养分平衡率和磷养分平衡率都大于1。因此,辽河流域(吉林省部分)的畜禽养殖已对环境产生一定危害,并存在明显的环境风险,尤以公主岭市、双辽市和伊通县更为突出。     

刘伟1 刘中星2 王建龙1* 曹端林1 陈丽珍1

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解性能和热稳定性,采用绝热加速量热仪(ARC)对其在绝热条件下的热分解进行了研究,得到了DNP绝热分解的温度、压力、温升速率等随时间及温度的变化曲线。结果表明：DNP的绝热分解分为四个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段,主要的热分解从245.5℃开始,绝热分解整体是较为缓慢的,没有自催化现象发生,证明DNP具有良好的热稳定性;根据温升速率方程及Arrhenius公式对这后两个阶段进行了动力学计算,两个阶段的热分解反应级数为0.5和1,活化能分别为218.4 kJ/mol、331.1 kJ/mol,指前因子分别为7.9×10₁₈min_-1、6.9×10₂₈ min_-1,并得到了DNP绝热分解温升速率随温度变化的数据模型。     

秦微1,2,张其林1,2,赖悦1,2,姜苏1,2,陈媛1,2,苏建峰1,2

为了更好的利用闪电资料和雷达回波资料来对雷电进行临近预警,本文以深圳地区2012年4月一次强飑线过程为例,分析该次过程中的闪电活动与雷达回波特征,发现地闪分布与雷达回波强度之间表现出很好的对应关系。因此,本文采用TITAN(Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis, and Nowcasting)算法对这次强风暴过程中40dBZ以上的强回波区进行识别、跟踪和外推,并与闪电高密度区域的识别、跟踪和外推结果进行对比分析。结果表明：TITAN算法识别效果理想,且识别结果与单体的发展旺盛程度有关;另外,雷达强回波区和闪电高密度区的外推精度与外推开始时刻、外推时间的长短有关;利用闪电高密度区进行外推时,外推的质心误差小于雷达强回波区的外推质心误差。     

微波烧结法制备Fe2O3掺杂0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷及性能

微波烧结是一种新型、高效的陶瓷烧结工艺,具有升温速度快、节能省时、改善微观结构、降低烧结温度等特点。本文采用微波烧结工艺制备了Fe2O3掺杂的0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(简写为0.55PNN-0.45PZT)压电陶瓷,烧结温度为1200℃、保温时间为2h。利用X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、阻抗分析仪及铁电分析仪等测试表征方法,研究了Fe2O3掺杂对陶瓷的结构、介电以及压电性能的影响。结果表明,所有陶瓷样品均为钙钛矿结构,随着Fe2O3掺杂量的增加,压电和介电性能呈先增加后减小趋势。当Fe2O3掺杂量为0.8%(质量分数)时,陶瓷达到最优电学性能:压电常数d33、平面机电耦合系数kp、相对介电常数εr和介电损耗tanδ分别为d33=520pC/N,kp=0.51,εr=4768,tanδ=0.026。     

CO2/N2稀释对H2/CH4层流火焰传播特性的影响

利用本生灯-纹影系统实验研究含有CO₂，N₂的掺氢天然气层流预混火焰传播速度，并应用GRI-3.0机理模拟计算不同组分预混燃气绝热火焰温度、敏感性系数及重要自由基浓度等，详细讨论CO₂，N₂的稀释效应.研究表明，GRI-3.0机理能较好地预测掺氢天然气层流预混火焰传播速度；CO₂，N₂稀释组分会显著抑制掺氢天然气层流预混火焰速度及其绝热火焰温度；与N₂相比，CO₂不仅具有较强的热力学效应，且随着CO₂稀释比的增加，火焰中重要自由基H浓度显著减少，抑制氧化反应H+O₂O+OH对燃烧的主导促进效应，使预混燃料的层流火焰传播速度显著降低.     

罗志琳1 钱惠敏1 周军1

异常行为检测是家居监护系统的重要功能之一。本文提出了一种基于泊松方程的特征提取算法,并采用K均值算法实现人体异常行为——跌倒的检测。本文首先采用基于混合高斯模型的运动目标检测算法获得运动人体的二值图像序列;然后,对图像序列提取基于二维泊松方程的矩特征描述人体行为;最后采用K均值分类器对异常行为进行检测。本文所使用的数据库包括6种可能发生的日常行为：站立、走、慢跑、坐、蹲,以及跌倒。实验表明,采用本文算法检测异常行为——跌倒的正确识别率为98.72%。     

Hf0.5Zr0.5O2超薄薄膜铁电性及其晶相演变

超薄Hf0.5Zr0.5O2(HZO)铁电薄膜在低功耗逻辑器件和非易失性铁电存储方面有着巨大的应用潜力.本文制备了不同厚度HZO薄膜，并使用不同退火温度进行处理，在最优温度条件下所制备薄膜的两倍剩余极化强度(2Pr)可达~40 μC?cm-2，其矫顽场(Ec)低至±1.15 MV?cm-1，响应速度明显优于传统铁电材料.研究表明，虽然HZO薄膜正交相(Pca21)与其铁电性有极大关系，但过高的退火温度将导致四方相(P42/nmc)向单斜相(P21/c)转变，从而降低铁电性.本研究为高性能HZO铁电器件的研究提供了参考.     

殷占忠1,2,张素峰1,孙源1,王立功1

基于Opensees程序对原框架和增设改进型双钢管约束屈曲支撑进行加固的钢框架进行Pushover分析和非线性时程分析,对两者的抗震性能进行比较。得出以下结论：加固后的钢框架刚度和强度明显提高,顶层侧移比减小而底部剪力比增加较小;地震作用下,加固后的框架破坏程度远小于原框架,所产生的塑性铰主要集中在中间跨梁和支撑处,避免了其它构件发生破坏。说明对原框架增设改进型双钢管约束屈曲支撑进行加固,可提高结构的抗震性能。     

王鑫1 ,张道文1,2,张光辉1,尹均1

为了研究SUV与电动二轮车碰撞事故重建过程及骑车人的损伤情况,从国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中搜集了10例SUV与电动二轮车碰撞事故数据,运用多刚体动力学模型Pc-Crash进行事故重建,分析SUV车速、电动二轮车车速和SUV与电动二轮车碰撞角度对碰撞过程中骑车人损伤的影响。结果表明：随着SUV车速的增加,骑车人的损伤越严重;在SUV与电动二轮车不同的碰撞角度情况下,骑车人的损伤差异明显;而电动二轮车车速对骑车人损伤影响不大。     

邱珍锋1,2, 卢孝志1,2,张宏伟1,2

针对重庆市万州区天仙湖堆石坝坝顶通车问题,进行了坝体灌浆加固后坝顶车辆动力荷载作用下坝体的动力响应分析,研究了坝体在不同车重车辆动荷载作用下的动拉应力、动压应力、动剪应力,以及动荷载引起的永久变形的分布及变化规律,并根据坝体在车辆荷载作用下的动力响应,建立了车辆重量与动力响应之间的关系。认为在一定限制条件下,天仙湖拦沙坝混凝土面板堆石坝坝段坝顶通车是可行的;大坝动力响应随过车车重的增加而增强,灌浆区动主拉应力随车重的增加基本呈线性增长,根据拟合的动主拉应力与车重的线性关系,结合灌浆条件的抗拉强度,得出过车的最大车重为4.13t。     

H2O2敏化H3PW12O40/SiO2光催化降解甲基紫

采用溶胶-凝胶技术将Keggin型H3PW12O40负载在SiO2上,并用H2O2溶液对其进行敏化,制得H3PW12O40/SiO2/H2O2光催化剂.考察在模拟自然光条件下,甲基紫的初始浓度、溶液pH以及催化剂用量对甲基紫可见光催化降解率的影响.实验发现,在甲基紫初始浓度为30mg/L,溶液pH为2.5,催化剂的用量为0.6g/L的优化情况下,光降解2.5h,甲基紫的降解率达到92%.