酸性土壤环境中X70钢缝隙腐蚀行为的研究

采用矩形缝隙装置, 通过对X70/酸性土壤(鹰潭)浸出液体系进行阴极极化、通入CO₂和钢表面预腐蚀, 研究了X70钢在酸性土壤中的缝隙腐蚀行为. 实验测量了模拟剥离涂层下, X70钢在不同位置的电位、溶液pH及氧含量随时间的变化曲线. 结果表明, 酸性土壤环境中, 随着阴极极化程度增加, 缝内X70钢电位负移, 缝内外电位差加大, 缝内过剩的阴极电流导致H₂O还原使溶液pH升高. 缝内溶解氧耗尽与外加阴极电流没有关系. CO₂的存在抑制了缝隙内碱性溶液环境的形成, 导致近中性pH应力腐蚀产生的电位-pH环境. 钢表面的预腐蚀产物降低了缝内的极化速率.     

Q235钢在潮湿SO_2环境中的初期腐蚀锈层的表征

研究了Q235钢在不同SO2浓度48h的初期腐蚀行为,分析了在不同条件下Q235钢的初期腐蚀行为,发现SO2浓度0.05%为一临界点,此时Q235钢的腐蚀深度达到最大,随后再提高SO2浓度,腐蚀深度随之降低.同时运用扫描电子显微镜(SEM/EDAX)、Fourior变换红外光谱(FTIR)和XRD对Q235钢的表面形貌和腐蚀产物进行了分析,发现当SO2浓度为0.5%时,出现了三种不同形貌的产物层,并且在产物中发现了SO32-,讨论了不同条件下锈层中S元素的作用,并对SO32-的生成机制进行了分析,阐述了Q235钢在不同SO2浓度下的腐蚀机理.     

Q235钢在潮湿SO2环境中的初期腐蚀锈层的表征

研究了Q235钢在不同SO₂浓度48 h的初期腐蚀行为, 分析了在不同条件下Q235钢的初期腐蚀行为, 发现SO₂浓度0.05%为一临界点, 此时Q235钢的腐蚀深度达到最大, 随后再提高SO₂浓度, 腐蚀深度随之降低. 同时运用扫描电子显微镜(SEM/EDAX)、Fourior变换红外光谱(FTIR)和XRD对Q235钢的表面形貌和腐蚀产物进行了分析, 发现当SO₂浓度为0.5%时, 出现了三种不同形貌的产物层, 并且在产物中发现了SO₃^2-, 讨论了不同条件下锈层中S元素的作用, 并对SO₃^2-的生成机制进行了分析, 阐述了Q235钢在不同SO₂浓度下的腐蚀机理.     

原位生长的纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜对Q235钢保护性能的研究

用化学方法在Q235钢表面原位制备了纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜, 利用动电位极化曲线和交流阻抗谱等电化学测量技术, 考察了纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜的电化学性能, 评价了在0.25 mol/L Na2SO4水溶液中纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜对Q235钢的保护作用, 并根据两种膜的化学特性和结构特点, 确立了相应的腐蚀历程. 研究表明, 原位生长在Q235钢表面的纯γ-FeOOH锈膜因参与阴极反应而促进了膜下基材的腐蚀, 对基材无保护作用; 原位生长在Q235钢表面的纯α-FeOOH锈膜为多孔结构, 并具有较高的阴极反应活性, 腐蚀过程受电解质在多孔膜中的扩散过程控制, 锈膜亦参与了腐蚀反应, 促进了膜下基材的腐蚀, 对基材无保护作用.     

原位生长的纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜对Q235钢保护性能的研究

用化学方法在Q235钢表面原位制备了纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜,利用动电位极化曲线和交流阻抗谱等电化学测量技术,考察了纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜的电化学性能,评价了在0.25mol/LNa2SO4水溶液中纯γ-FeOOH和α-FeOOH锈膜对Q235钢的保护作用,并根据两种膜的化学特性和结构特点,确立了相应的腐蚀历程.研究表明,原位生长在Q235钢表面的纯γ-FeOOH锈膜因参与阴极反应而促进了膜下基材的腐蚀,对基材无保护作用;原位生长在Q235钢表面的纯α-FeOOH锈膜为多孔结构,并具有较高的阴极反应活性,腐蚀过程受电解质在多孔膜中的扩散过程控制,锈膜亦参与了腐蚀反应,促进了膜下基材的腐蚀,对基材无保护作用.     

在含硫污染的海洋大气环境中核电用钢的腐蚀行为

利用XRD,FTIR和SEM分析技术和电化学测试技术,研究了低合金钢P265GH和碳钢Q235在辽宁省红沿河地区大气暴露不同时间(最长时间为2年)的腐蚀行为.结果显示,这两种钢的腐蚀失重与实验时间的关系均符合幂函数△W=Atn规律,其n值处于0.5～1之间.SO2和Cl-的协同作用使钢的腐蚀加剧,钢表面形成的锈层保护性先随着暴露时间的延长而增强,在24个月后出现逆转现象,保护性降低.低合金钢P265GH的耐蚀性优于碳钢Q235.     

同步辐射光电离研究甲烷-氢气-氧气低压层流预混火焰

利用同步辐射真空紫外单光子电离,结合分子束取样质谱技术,对掺氢比为0%,20%,40%,60%和80%的甲烷-氢气-氧气-氩气低压层流预混火焰进行了实验研究.通过测量光电离质谱和光电离效率谱曲线,探测了甲烷-氢气-氧气-氩气火焰的中间物,得到了不同掺氢比甲烷-氢气-氧气-氩气火焰的主要产物H2,CH4,CO,CO2,O2和H2O的摩尔分数分布曲线,以及火焰中间产物CH3(甲基),C2H2(乙炔),CH2O(甲醛),CH3OH(甲醇),C2H4(乙烯)和C2H2O(乙烯酮)的摩尔分数分布曲线,分析了掺氢对火焰主要产物和中间产物摩尔分数的影响.实验结果表明,甲烷掺氢燃烧可以降低燃烧产物中CO,CO2和CH4摩尔分数.掺氢后实验测得的火焰中间产物摩尔分数均大幅降低,由于掺氢后火焰中H和OH摩尔分数增加,氢的强扩散性和活性增大了火焰化学反应速率,且掺氢后混合燃料H/C比值增加,使火焰C基中间产物摩尔分数降低,有助于降低不完全燃烧产物摩尔分数.     

利用环流槽研究再悬浮条件下凉水河底泥沉积物中重金属的迁移与分布

利用环流槽模拟动态水流环境,研究凉水河底泥沉积物在不同水流条件下的再悬浮过程,考察了水流速率对4种重金属(Ni,Cr,Cu,Pb)在沉积物、悬浮颗粒物以及上覆水中的迁移、传输与释放的影响.结果表明,随着流速从0.15m/s增加到0.35m/s,悬浮颗粒物的浓度从165mg/L上升到4220mg/L,增加约25倍.溶解态重金属的浓度随着流速的增加而增加,说明部分重金属从悬浮颗粒物(SPM)中解析并进入上覆水中.酸可溶性重金属的浓度随着流速的升高而增加,表明部分SPM上的重金属在再悬浮过程中从稳态转化到易解析形态.在整个再悬浮过程中,悬浮颗粒物上重金属的体积浓度增加了2~6倍,但是质量浓度却降低了,并接近底泥中重金属的原始浓度,这是由于"颗粒物浓度效应"所致.重金属分配系数(KD)随流速的增加而降低,这可能是由于对重金属具有更强的富集作用的微细颗粒(粉砂/黏粒)的含量随着流速而降低所致.     

负载型Rh, Ru催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨红外光谱研究

采用原位时间分辨红外光谱(in situ TR-FTIR)技术, 在500~600℃、时间分辨率优于0.3 s的条件下, 对CH4/O2/He (2/1/45, 摩尔比)混合气在不同预处理后的Rh/SiO2, Ru/?-Al2O3和Ru/SiO2上的反应及其与催化剂上吸附CO物种的作用情况进行了跟踪、考察. 实验结果表明, 在还原态和工作态Rh/SiO2上, CO是POM反应的初级产物. 由甲烷直接脱氢生成表面吸附氢和CHx (x = 1~3)物种, 后者再进一步氧化生成CO是Rh/SiO2上POM反应的主要途径. 在Ru/?-Al2O3, Ru/SiO2和氧化态的Rh/SiO2上, CO2是CH4/O2/He混合气反应的初级产物. CH4与CO2和H2O的重整反应是Ru/?-Al2O3和Ru/SiO2上CO和H2生成的主要途径. 在Rh/SiO2和Ru/?-Al2O3上, 催化剂表面吸附CO物种的进一步氧化是POM反应中CO2生成的重要途径之一.     

转PEPC基因水稻的光合CO_2同化和叶绿素荧光特性

以转PEPC, PPDK, NADP-ME, PEPC + PPDK酶基因水稻及原种为材料, 比较C4途径有关光合酶活性、叶绿素荧光参数、CO2交换等生理指标, 重点研究了转PEPC基因水稻的生理特性, 结果如下: (1) 转PEPC基因水稻PEPC活性比原种高20倍; 光饱和光合速率比原种高55%, 羧化效率提高50%, CO2补偿点降低27%. (2) 在高光强(3 h)或光氧化剂甲基紫精(MV)处理后, 与原种相比, 转PEPC基因水稻的PSⅡ光化学效率(Fv/Fm), 光化学猝灭(qP)下降较少, 证明其耐光抑制和耐光氧化能力增强. (3) 在高光强条件下, 转PEPC基因水稻中RuBPCase活性变化不明显, 但碳酸酐酶(CA)诱导活性增加1.8倍. 这些结果为揭示高光合效率机理和高光合效率育种提供了有益的启示.     

Cr3+浓度对钒液流电池正极液的电化学性能影响

电解液组成对钒液流电池(vanadium redox flow batteries,VRB)的电化学性能影响较大.本文采用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究了正极液中Cr3+浓度对V(Ⅴ)/V(Ⅳ)电对的电极过程的影响规律,发现Cr3+没有引发副反应,但影响反应活性、电极反应可逆性、钒离子扩散、界面膜阻抗和电极反应阻抗等电化学性能.实验结果表明,Cr3+在一定浓度范围内可以提高电极反应的可逆性和钒离子扩散,当Cr3+浓度由0增大至0.30g L-1时,V(Ⅴ)/V(Ⅳ)电极反应可逆性增强,同时扩散阻抗降低,钒离子扩散系数由参照溶液中的(5.48~6.77)×10-7增大至(6.82~8.44)×10-7cm2s-1,提高了~24%,但是当浓度大于0.30g L-1时,扩散阻抗增大,扩散系数降低,而界面、液膜和电荷转移等阻抗持续增大.因此,Cr3+在一定浓度范围内可以强化钒离子的扩散与传质过程,但是会增大液膜、界面和电荷转移等阻抗,并且浓度不超过0.10g L-1时对电极反应过程影响不大,浓度不超过0.30g L-1时对钒离子的扩散有利.     

Nb(110)表面氧化的高分辨电子能量损失谱研究

金属铌及其氧化物是一类在催化、微电子学、陶瓷和光学玻璃等重要技术领域有广泛应用的新型材料.为揭示其表面结构及催化作用的本质,对铌表面的氧化过程曾进行过许多研究.这些研究表明:金属铌表面的氧化过程、氧化物种在表面的分布、氧化膜的化学计量关系和结构均与氧化过程的条件密切相关.由于铌的高活性及氧化物种的复杂性,文献中对氧化膜的结构和生成条件等许多基本问题仍有争论,高分辨电子能量损失谱(High resolution electronenergy loss spectroscopy,HREELS)是获得表面振动和结构信息的有力工具,但文献中尚未见有HREELS研究单晶铌表面O_2氧化的报道.本文以HREELS为主,辅以俄歇电子能谱(Auger electron spectroscopy,AES)和紫外光电子能谱(Ultraviolet photoelectron spectroscopy,UPS)等方法仔细考察了Nb(110)表面的氧化以及氧化膜的结构与吸附性质,获得了新的结果.     

天然磁黄铁矿一步法处理含Cr(Ⅵ)废水

用天然磁黄铁矿(FeS)还原废水中Cr(Ⅵ),同时在不加碱的条件下能将还原产物Cr(Ⅲ)转移至胶体沉淀物中.还原产物在容器中自上而下能迅速地分为3层:上层清液、中层胶体沉淀物和底部过量磁黄铁矿.上清液中全铬(Cr=Cr(Ⅵ)+Cr(Ⅲ))含量可降低到0.06 mg/L,已远远低于1.5 mg/L全铬排放标准,接近0.05 mg/L饮用水标准.与传统的还原Cr(Ⅵ)与沉淀Cr(Ⅲ)分别进行的二步法除Cr(Ⅵ)工艺相比,该新方法不仅能大大降低处理成本,而且省去必须加石灰(Ca(OH)2)以形成Cr(OH)3沉淀物的传统处理工艺,从而能大大减少沉淀污泥的产生,可有效避免由此引起的二次污染,真正实现还原Cr(Ⅵ)与沉淀Cr(Ⅲ)的一步法处理.利用天然磁黄铁矿FeS代替化工产品亚硫酸盐SO2-3还原Cr(Ⅵ),能提高硫资源的利用率高达4倍.     

K_2CrO_4和Na_2S对A_3钢在浓碱溶液中电化学腐蚀的影响

本文将旋转环一盘电极应用于腐蚀研究,考查了K_2CrO_4和Na_2S对A_3钢在浓碱溶液中电化学腐蚀的影响。采用银环-A_3钢盘电极(r_1=2.23mm,r_2=2.49mm,r_3=2.98mm,理论收集系数N=0.32),检测了当盘电极进行动电位扫描过程中所形成的液相产物。一台恒电位仪控制盘电位线性上升或下降,另一台恒电位仪控制环电位维持着某一恒定值。这样,环电极可以在某一特征电位下对可溶性Fe(Ⅱ)     

CO_2/H_2O绿色溶剂体系的特性及对催化加氢反应的作用

H2O与超临界CO2(scCO2)作为绿色溶剂取代传统挥发性有机溶剂在催化反应中的应用研究取得了较大的进展.本文主要介绍CO2/H2O绿色溶剂体系的特性及其在催化加氢反应中的作用,从体系的特性及H2O分子、CO2分子与反应物分子、中间产物、产物分子间的相互作用,阐述CO2/H2O体系对催化加氢反应速率、产物选择性的影响及促进作用.     

不锈钢:让我来看看你的脸

不锈钢的基本知识 本刊:您好!说到不锈钢,我们的一般理解也仅仅限于"不容易生锈的钢",请您简单地介绍下什么是不锈钢吧. 靳军:通俗地讲,不锈钢是指在大气、水及酸、碱、盐溶液或其他腐蚀介质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称.不锈的原理:钢中铬(Cr)含量大于10.5％;由于铬的作用,钢材表面生成一层致密的不溶解于某些介质的坚固的富铬氧化薄膜(钝化膜),使金属与外界介质隔离而不发生化学作用.     

穆斯堡尔内转换电子法研究不锈钢在高温水中的氧化膜

穆斯堡尔内转换电子谱的研究是最近几年发展起来的一种新技术,它可以对样品表面进行无损分析。若用~(57)Fe作为穆斯堡尔源,可对铁及其合金的氧化膜厚度,结构、形成过程及腐蚀机理等进行研究。分析深度50(?)～300(?)。我们用此法对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在高温水中腐蚀所形成的氧化膜进行了研究。试样是1毫米厚的薄片,置于以氦气加甲烷作工作气体的共振计数器内,用恒加速方式测量7.3千电子伏铁的内转换电     

一种在表面形成Al2O3膜的新型耐热奥氏体不锈钢

一类以在材料表面形成Al2O3膜的奥氏体不锈钢（AFA）的开发正如火如荼地在全球展开。这类合金与传统的、在其表面形成Cr2O3膜的不锈钢相比，在不牺牲其成本、蠕变抗力和可焊性等其它性能的同时具有更高的使用温度和更好的耐环境侵蚀能力。作者简要介绍了该合金的开发方法和其抗氧化和蠕变抗力方面的数据。     

CO2浓度对中肋骨条藻的光合无机碳吸收和胞外碳酸酐酶活性的影响

为探讨低光照(30 μmol·m-2·s-1)和高光照(210μmol·m-2·s-1)条件下海水CO2浓度变化对海产硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的生理影响,对该藻生长及其光合CO2吸收和胞外碳酸酐酶(CAext)活性进行了测定,结果表明,在低光条件下,CO2浓度变化(4～31 μmol/L CO2)对该藻的生长和净光合速率的影响比高光条件大.CAext在12和31 μmol/L CO2时没有检测出活性;但在4 μmol/L CO2时则有明显活性,且其高光条件下的活性是低光条件下的2.5倍.细胞光合作用对CO2的亲和力随着培养液中CO2浓度升高而下降.另外,高光条件下细胞的光合CO2亲和力明显高于低光条件.这些结果表明,CAext的活性和光合CO2亲和力不仅受CO2浓度而且受到光照强度的调节;在高光照条件下,即使CO2浓度较低,细胞的高CAext活性和光合CO2亲和力也能够提供充足的CO2供其光合固碳所需.     

微结构优化与GO耦合大幅提高(BiO)_2CO_3可见光催化性能

以柠檬酸铋、无水碳酸钠和氧化石墨烯(GO)为原料,采用一步水热法合成(Bi O)2CO3与GO复合的新型三维(3D)分级结构光催化剂(BOC-GO).通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、表面积测定、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱对样品进行表征分析.结果表明,(Bi O)2CO3微球分散在GO薄膜上,形成了新颖的3D分级结构.这种特殊的新结构作为光催化剂,在可见光照射下对ppb级NO(1ppb=1μg/m3)表现出了大幅增强的可见光催化活性和良好的光化学稳定性,远高于(Bi O)2CO3以及其他可见光催化剂.BOC-GO优异的活性可归因于3D分级结构与GO的耦合.一方面(Bi O)2CO3微球特殊的3D分层结构,既能诱导入射光产生多次的散射和反射效应,增加对可见光的捕获利用,也能促进光催化过程中反应物和中间产物的快速转移和运输,为催化剂提供更多的活性位点;另一方面归因于GO自身优越的电子迁移能力,能够将(Bi O)2CO3的导带电子迅速转移和运输,从而促进(Bi O)2CO3上电子-空穴对的有效分离.将光催化剂自身微结构优化与GO耦合是一种大幅提高可见光催化性能的新方法.