硼对有序态Ni_3Fe合金氢气环境中氢脆敏感性的影响

硼含量（0.01～0.06wt.%B）对有序态Ni-24at.%Fe合金在真空和氢气环境中的力学性能有较大的影响,对有序态Ni3Fe合金在氢气环境中的氢脆敏感性也有较大的作用.研究结果表明,加硼后有序Ni3Fe合金的晶粒尺寸得到细化,材料的强韧性提高 硼有效抑制了有序态Ni-24at.%Fe合金在氢气环境中的氢脆.当合金中硼含量为0.06wt.%时,有序态Ni3Fe合金在氢气环境中的氢脆因子（IH2）为1%,与无硼Ni3Fe合金相比,合金氢脆因子的下降幅度达到98.7%.在氢气环境中拉伸时,无硼有序态Ni3Fe合金的断口形貌为完全的沿晶断口 随着Ni3Fe合金中硼含量的增加,合金断口形貌中的沿晶断口所占比例逐渐减少 当合金中的硼含量大于0.03wt.%后,断口形貌变为全部塑性的韧窝状断口.合金的断口形貌变化表明,有序态Ni3Fe合金中的硼提高了合金的晶界强度.硼对有序态Ni3Fe合金在氢气环境中力学性能和氢脆因子的作用变化表明,硼对有序态Ni3Fe合金中由氢气诱发的环境氢脆有较强的抑制作用.     

Fe对氢在无序态和有序态Ni3Fe合金中扩散的影响

研究阴极渗氢时Fe的化学计量比对氢原子在无序态和有序态Ni₃Fe合金中扩散的影响.在相同渗氢条件下,随着Fe含量的增加,渗氢后无序态和有序态Ni₃Fe合金的拉伸延伸率逐渐增加,断口上的沿晶断口深度逐渐减小.时间滞后法计算结果表明,在相同渗氢条件下,随着Fe含量的增加,氢在无序态和有序态Ni₃Fe合金中的表观扩散系数和表观扩散激活能逐渐减少.在相同条件下,氢在无序态Ni₃Fe合金中的扩散系数大于氢在有序态Ni₃Fe合金中的扩散系数.     

有序态和无序态Ni3Mn的环境氢脆

研究了有序和无序Ni3Mn在室温下不同气氛(真空、空气、和氢气)中的力学性能.结果表明:有序态和无序态Ni3Mn不存在明显的由空气中水汽诱发的环境氢脆;在氢气气氛中,两者均存在明显的环境氢脆现象,且无序态脆性程度略高于有序态.有序Ni3Mn的拉伸曲线存在明显的屈服平台,而无序态没有.有序态强度高于无序态.扫描电镜观察表明:无序态和有序态Ni3Mn在真空和空气中全部为韧性断口.在氢气中,无序态基本为沿晶断口,而有序态则表现为穿晶和沿晶混合断口.     

有序化对(Fe,Ni)3V合金环境氢脆的影响

研究了室温下不同有序度的(Fe,Ni)3V在真空、空气和氢气中的力学性能.结果表明不同有序度的(Fe,Ni)3V均不存在空气中水气诱发的环境氢脆;无序态(Fe,Ni)3V在氢气环境下存在轻微的脆性;而有序态在氢气中有强烈的脆化作用,其脆性随有序化程度提高而增加.扫描电镜观察表明无序态合金在不同气氛中断裂时全部为韧性断口;有序态合金在空气和真空中基本上也为穿晶韧性断口,但在氢气中的断口形貌大部分为脆性断口.     

氢在无序态和有序态Ni3Fe合金中的扩散行为

采用电解渗氢的方法研究室温下氢在无序态和有序态Ni₃Fe合金中的扩散行为.研究结果表明,在相同渗氢温度下,渗氢后的Ni₃Fe合金的延伸率随渗氢时间的增加而降低,拉伸断口上的沿晶断裂区(IG)的深度随渗氢时间的增加而增加;在相同渗氢时间下,合金拉伸断口上的沿晶断裂区的深度随渗氢温度的增加而增加.沿晶脆性断裂区的深度与渗氢温度和时间的关系符合菲克扩散方程的解.时间滞后法计算结果表明,氢在无序态Ni₃Fe合金中的表观扩散系数高于在有序态合金中的表观扩散系数.氢在无序态和有序态Ni₃Fe合金中的扩散激活能分别为44.9 kJ/mol和29.5 kJ/mol.     

Ni3Fe的环境氢脆研究

研究了有序和无序态Ｎｉ３Ｆｅ在室温下不同气氛（ａｉｒ、Ｏ２、Ｈ２）中的力学性能。结果表明,环境对无序态Ｎｉ３Ｆｅ没有脆化作用;对有序态Ｎｉ３Ｆｅ,空气脆化效应不明显,而Ｈ２却有强烈的脆化作用,且随形变速率降低而增加。扫描电镜观察表明：无序ＮｉＦｅ在不同气氛中断裂时全部为韧性断口;有序Ｎｉ３Ｆｅ在Ｈ２中全部为沿晶断口,在空气和Ｏ２中表现为沿晶和穿晶的混合断口。     

电芬顿降解X3B中Fe2+/Fe3+催化循环行为

以具有高比表面积的活性炭纤维毡（ACF）为阴极,通过电芬顿反应降解艳红染料X3B,考察了X3B降解反应动力学和初始催化剂的离子形态对其降解效果的影响,并采用X射线光电子能谱（XPS）和紫外可见分光光度法（UV-Vis）测定了反应过程中电极表面和溶液中Fe2＋/Fe3＋的含量.结果表明：X3B降解符合一级动力学反应机理,初始催化剂离子形态对降解效果影响不显著,ACF表面和溶液中Fe2＋/Fe3＋的转化规律一致.     

Ni3Ta合金的微观组织结构和相变特性

采用光学显微镜、背散射电子图像、X射线衍射、电子探针、差示扫描量热法和透射电子显微镜研究了Ni2Ta合金的微观组织结构和相变特性.结果表明:Ni2Ta合金在经过1 200 C保温4h的热处理后,主要由大量Ni2Ta相和少量Ni2Ta析出相组成,其中Ni2Ta相有单斜和四方两种结构.单斜Ni2Ta相为典型的细小板条状马氏体形状,其板条宽度为0.1～0.3μm,且存在以(001)晶面为孪品面的典型孪品结构.Ni3Ta合金在升温和降温过程中存在单斜Ni2Ta相和四方Ni3Ta相的可逆相变,相变开始温度分别约为310和245℃.另外,在升温过程中还存在单斜Ni3Ta相向正交Ni3Ta相的转变,其相变开始温度约为310℃,但降温过程中并不存在由正交Ni3Ta相到单斜Ni3Ta相的逆转变.     

氧原子补偿缺陷对Ni3S2(101)晶面析氧反应性能的影响

为深入了解催化剂中晶体缺陷对析氧反应(oxygen evolution reaction, OER)催化性能的影响,运用第一性原理研究S空位对Ni₃S₂(101)晶面的影响,并通过O原子补偿空位提高催化剂的催化活性.计算结果表明：空位的引入有利于OER过程中含氧中间体的吸附,但却严重阻碍了其解吸附,导致催化活性降低;当O原子通过替位掺杂对S空位进行补偿时,可有效改善催化剂活性位点的解吸附能力,使缺陷体系的催化活性得到大幅提高.本文所得结果为设计高效的Ni₃S₂基二维电催化剂提供了参考.     

CH3自由基和H2反应机理的密度泛函研究

 甲烷燃烧过程中由于高活性小分子自由基反应使实验室测定困难,影响了其燃烧机理的研究.本文采用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH₃自由基和H₂反应机理进行了探索.在B3LYP/6-31G^*、6-311G^**、6-311++G^**和cc-pvtz基组水平上优化了CH₃+H₂→CH₄＋H反应过程中各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,并计算出它们的振动频率和零点振动能.各物种的总能量由B3LYP/6-31G^*和B3LYP/6-311++G^**给出,并对能量进行了零点能校正,同时应用内禀反应坐标(IRC)理论分析了该反应沿极小能量途径(MEP)相互作用分子间化学键的变化、原子自旋密度变化以及沿IRC的分子振动模式变化.研究结果表明,基组选择方式对各驻点几何构型无明显影响;在6-31G^*水平上计算出来的位垒为39.61kJ/mol,与实验值39.41kJ/mol相吻合;反应途径上存在一个引导反应进行的j振动模式,该振动区间为-0.57—0.60amu1/2Bohr.     

Fe3O4/Bi-BiOBr复合纳米粉体处理罗丹明B废水的光催化性能

采用水热法制备了Fe₃O₄纳米粉体,并与Bi-BiOBr纳米材料进行了复合,成功的得到了Fe₃O₄/Bi-BiOBr复合纳米粉体。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等仪器对样品进行了表征。结果表明,Fe₃O₄/Bi-BiOBr复合纳米材料被成功合成;在复合材料活化PMS去除罗丹明B (RhB)的降解试验中,考察了Fe和Bi的原子质量比(m(Fe):m(Bi))、催化剂质量浓度、PMS质量浓度等因素对光催化性能的影响。结果表明,光反应80 min后,降解率均达到95%以上;经过5次循环试验后,降解率仍能达到92.12%,具有良好的稳定性;催化过程中·OH为主要活性物种,其次为SO^-₄·和h⁺。     

H和CH3NO2分子中C,N,O原子作用反应机理的研究

采用DFT（B3LYP）方法。在6—311G^＊＊,6—311＋＋G^＊＊,ccpvtz基组水平上。优化了H自由基分别进攻CH3NO2上的C,N,O原子反应的各驻点的几何结构,研究了反应体系中各反应沿极小能量途径反应分子几何构型的变化,根据计算得出的各反应的位垒和反应热力学参数指出了反应位垒对反应的影响．     

碳酸酐酶在Fe3O4表面固定及性能分析研究

首先将羧基官能团引入纳米级Fe_3O_4表面,并用交联剂戊二醛将碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)固定到Fe_3O_4上,即得到固定化酶。采用比表面积(BET)、热重分析(TG)、傅里叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD),扫面电镜(SEM)等手段对载体材料和固定化酶的物理化学性质进行表征对比。以对硝基苯酚乙酸酯(p-NPA)为底物,采用紫外分光光度计测定酶活。结果表明,制备的载体材料具有较大的比表面积,表面羧基化后,载体共价结合后的有机物含量达到11.24%;载体材料表面不存在C=C。采用戊二醛进行酶的固定化试验时,固定化酶活性最大可达到68.26%;且固定化酶比游离态酶具有更高的操作稳定性和贮藏稳定性。本方法有望将固定化酶应用在连续式填料塔反应器中以提高其低浓度CO_2的去除效率。     

Fe3O4/纳米级Fe0去除水中Cr（Ⅵ）的研究

考察了Fe3O4/纳米级Fe0对污染水中Cr(Ⅵ)的去除效果,以及Fe3O4投加量、腐殖酸投加量、温度对Fe3O4/纳米级Fe0去除水中Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:Fe3O4/纳米级Fe0对水中Cr(Ⅵ)的去除效果很好,在2 min时Cr(Ⅵ)的去除率就能够达到91.4%;这个值比纳米级Fe0单独作用120 min时对Cr(Ⅵ)的去除率还要高。Fe3O4与纳米级Fe0的配比为7.5:1时,Fe3O4/纳米级Fe0对Cr(Ⅵ)的去除效果最好。温度的升高加速了Fe3O4/纳米级Fe0对水中Cr(Ⅵ)还原降解反应的进行。     

十二烷基苯磺酸钠在纳米Fe_3O_4表面的吸附行为

采用紫外-可见分光光谱法测定十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的残余质量浓度,考察溶液pH值、平衡时间、SDBS质量浓度对纳米Fe3O4吸附SDBS的影响,研究其对水溶液中SDBS的吸附行为。结果表明,纳米Fe3O4对SDBS的吸附量在溶液pH值低于7.5时,随pH值降低而增加;吸附属典型的Langmu ir吸附类型,是静电相互作用产生的物理吸附。     

Fe3+掺杂Bi1-xFexOCl材料的光催化和吸附性能研究

利用水热法合成了不同Fe³⁺掺杂量的Bi_1-xFe_xOCl(x=0,0.01,0.05,0.10)系列材料,并对其结构、形貌和光催化性能进行了研究.X射线衍射结果表明,Fe³⁺掺杂量为1%的材料结晶性变差,择优生长取向发生改变;随着Fe掺杂量的增加,材料结晶性又逐渐变好.扫描电子显微镜照片显示,材料的形貌由尺寸较大的板状变成大量尺寸较小薄片堆叠而成的类花状.掺杂Fe³⁺的Bi_1-xFe_xOCl(x=0.01,0.05,0.10)系列材料对水体中典型污染物罗丹明B表现出了优异的光催化降解和吸附性能.     

ZnO在Al2O3(0001)表面的吸附与成键

采用基于密度泛函的分子动力学赝势方法, 对ZnO在α-Al₂O₃(0001)表面的吸附进行了理论计算, 研究了ZnO分子在Al₂O₃表面吸附成键过程、吸附能量与成键方位、表面原子结构变化以及表面化学键特性. 结果表明ZnO在表面吸附后消除了吸附前表面Al-O层的弛豫, 化学结合能为434.3(±38.6)kJ·mol^−1. 吸附后ZnO化学键(0.185±0.01 nm)与最近邻的表面Al-O键有30°的偏转角度, Zn在表面较稳定的化学吸附位置正好偏离表面O的六角对称约30°. 通过吸附前后原子布居数、态密度以及成键电子密度的分析, 表明ZnO的O^2−与表面上的Al³⁺所形成的化学键具有强离子键特征; 而Zn²⁺同基片表面O^2−形成的化学键有明显的共价键成分, 主要来自于Zn 4s与O 2p的杂化, 以及部分Zn 3d与O 2p的杂化.     

“Fe（OH）3溶胶的制备及电泳”实验的探讨

探讨溶胶浓度、溶胶电导率、非电解质脲素加入量对Fe(OH)3溶胶ζ电位的影响,为"Fe(OH)3溶胶制备及电泳"实验提供参考。     

Pb（In1/2Nb1/2）O3-Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3弛豫铁电薄膜厚度尺寸效应研究

新一代弛豫铁电薄膜Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃(PIMNT)因兼具优异的电学性能与高的相变温度,在国内外获得广泛关注.为了探究不同薄膜厚度对PIMNT薄膜的结构及电学性能的影响,通过溶胶凝胶法制备了150 nm～1μm不同厚度的PIMNT薄膜,对其形貌结构以及电学性能进行了对比研究,在此基础上进一步研究了极化对其电学性能的影响.实验结果表明:随着厚度的增加,薄膜介电常数先增加后略有降低,剩余极化强度先增大后减小,矫顽场逐渐增大;在极化电压为18 V、极化温度和时间分别为100℃和5 min时,1μm厚度PIMNT薄膜的介电常数和损耗在100 Hz下分别为1 009和0.022,室温下的热释电系数达6.85×10^-4C·m^-2·K^-1,是目前主流的锆钛酸铅(PZT)薄膜的3倍左右.     

原子簇Ni3B体系的结构特征

根据NiB非晶态体系结构的特点及常见组成为Ni3B的实验事实,选择Ni3B原子簇模型,用DFT方法对其双重态和四重态两种多重度进行高水平的理论计算,结果发现低多重度,对称的,几乎平面结构的Ni3B(2)(a.)最稳定.