掺杂介孔MCM-41分子筛的制备实验研究

研究了掺杂铁、镍的MCM-41介孔分子筛.在碱性条件下,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,选用水热合成法,合成了MCM-41介孔分子筛.本实验选用了三价铁、二价铁、二茂铁、二茂镍作为掺杂体.采用了扫描电镜、X射线衍射对掺杂三价铁的MCM-41分子筛进行了扫描和表征.结果表明,已合成了掺杂铁、镍的MCM-41介孔分子筛,呈圆形孔道结构,介孔分布在颗粒中,在低角度区具有明显的衍射峰.     

预填充支撑体制备介孔硅MCM-48分子筛膜

利用水溶液填充平均孔径为0.2μm的ZrO2管式非对称支撑体,水热合成法制备得到了高通量的MCM-48分子筛膜.首先将支撑体浸泡在预先制备的具有一定pH值的水溶液中,负压抽吸以排除支撑体中的气体,然后放入溶胶中水热合成,经乙醇/盐酸溶液（EtOH/HCl）萃取干燥后得到MCM-48分子筛膜.单组分气体（N2,H2）渗透实验表明,利用水溶液填充支撑体与干燥支撑体相比,可以明显改善MCM-48分子筛成膜质量.通过二次合成可以得到高通量、完整的MCM-48分子筛膜,常温、跨膜压差为0.05MPa时N2渗透系数为5.66×10-7mol/（Pa·s·m2）,H2/N2分离因子可达到3.47.     

Fe^3＋对脆杆藻增殖的影响

采用AGP实验的方法,研究了Fe3 的不同质量浓度对脆杆藻(Fragilaria sp.)细胞增殖的影响.对光密度值和叶绿素a的测定结果显示:Fe3浓度<50 μg/L,脆杆藻的细胞增殖受到抑制.Fe3浓度在50～500μg/L之间时,脆杆藻的细胞增殖明显.Fe3浓度达到1000μg/L时,实验前6 d,细胞密度基本无增长,在7～14 d脆杆藻已适应该浓度,细胞进行分裂,密度增长.第15 d后细胞分裂又处于停止状态.说明Fe3浓度>1000μg/L对脆杆藻细胞的代谢、分裂产生了一定程度的抑制作用.适宜的铁浓度对水体富营养化有促进作用.     

外加磁场对掺杂TiO2薄膜光催化活性的影响

利用外加匀强磁场辅助掺杂TiO2光催化降解偶氮胭脂红B溶液,实验探讨了外加磁场强度对Fe3 、Ni2 、Cu2 掺杂TiO2薄膜光催化活性的影响.结果 表明:外加磁场使掺杂Ni2 /TiO2、Fe3 /TiO2薄膜的光催化活性降低,在磁感应强度为0.7×10-2T时,催化剂Fe3 /TiO2几乎完全失活,光催化降解率低于2.0%,而掺杂0.5% Cu2 /TiO2薄膜的光催化活性在磁场辅助下光催化活性普遍增强,感应强度为1.0×10-2T时光催化降解率达19.4%,相当于无外加磁场时的1.2倍;理论分析指出,磁场辅助对掺杂TiO2光催化活性的影响与掺杂离子的磁导率有关.     

声子晶体中多频带谷选择性角态

声学拓扑绝缘体具有拓扑保护、背散射及缺陷免疫的非传统声学边界态,为实现声波按需精细调控提供了一种有效的方法,其中二维高阶拓扑绝缘体中共同存在零维角态和一维边界态,使其拥有在多个维度上操纵波能量的能力,进一步增强了波调控的灵活度,引起广泛关注.本文提出了一种能够在多频带范围实现高阶拓扑态的C₃对称性元胞结构,其通过旋转散射体角度激活不同谷选择性角态.这种具有开关特性的角态可以根据需求进行声波场能量局域化调控,在实际运用中具有重要意义.相对于传统的单频带高阶拓扑绝缘体,本文所设计的元胞结构能够在基频带隙和二阶高频带隙中同时实现边界态的波导调控和角态的选择性激发,并具有优秀的缺陷免疫鲁棒性.该高阶拓扑绝缘体的多频带特性将有利于拓展传统单频带器件的工作频率范围和带宽,同时角态的谷选择性激发特点可推动声学拓扑绝缘体在多波段声波能量捕获、检测和采集声学器件中的应用.     

前驱体中Bi含量对Bi_(3.4)Ce_(0.6)Ti_3O_(12)薄膜结构和性能的影响

分别配制了Bi含量为90,100和110mole%的前驱体,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备Bi3.4Ce0.6Ti3O12薄膜,研究前驱体中Bi含量对其微观结构和铁电性能的影响.前驱体中Bi含量增加可以有效地改善薄膜的结晶性能和表面形貌.对Pt/Bi3.4Ce0.6Ti3O12/Pt电容结构进行电学性能测量,发现Bi过量10%的前驱体制备的Bi3.4Ce0.6Ti3O12薄膜具有较好的性能:室温下,在测试频率1kHz时,其介电常数为172,介电损耗为0.033;在测试电场为600kV/cm时,其剩余极化值(2Pr)和矫顽电场(2Ec)分别达到67.1μC/cm2和299.7kV/cm;同时还表现出良好的抗疲劳特性和绝缘性能.     

纳米Fe3O4协同微生物对黄褐土中PCB30的降解

研究了纳米Fe3O4协同微生物降解黄褐土中的2,4,6 三氯联苯(PCB30),以PCB30为唯一碳源时降解菌的生长状况,以及微生物接菌量、纳米Fe3O4投加量、PCB30浓度对黄褐土中PCB30降解的影响。PCBs降解菌经1 6S rDNA鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.,与草莓假单胞菌Pseudomonas sp.fragi同源性为75%。环境因素对黄褐土中PCB30降解效果有明显影响。微生物接菌量在0~0.8 mL(1×1 09cfu·mL-1)、纳米Fe3O4投加量在0~1 6.7 g·kg-1、PCB30浓度在0~1 0 mg·kg-1范围内时,PCB30残留率随着微生物接菌量、纳米Fe3O4投加量以及PCB30浓度的增大而降低。当三者都分别达到各自范围的上限时,微生物单一体系、纳米Fe3O4单一体系和纳米Fe3O4/微生物协同体系中PCB30残留率在反应7 d后分别为63.1 8%、43.27%和26.28%;纳米Fe3O4/微生物协同体系的降解效果明显优于微生物和纳米Fe3O4单一体系。     

基于YSZ的钨酸铁氢气传感器气敏特性研究

采用水热法合成了钨酸铁纳米材料,应用XRD和SEM对钨酸铁纳米材料进行了表征和分析,研制了一种基于YSZ的混合电位型FeWO_4/YSZ/Pt氢气传感器.在500℃时,氧气浓度为10%条件下,基于YSZ的钨酸铁传感器对浓度80~960 ppm的H_2有着良好的气敏性能,并对CO,C_3H_8,NO_2这些可能的干扰气体有着优异的选择性,传感器同时具有良好的重复性和一致性.与已有的MnWO_4/YSZ/Pt和CdWO_4/YSZ/Pt氢气传感器对比发现FeWO4/YSZ/Pt氢气传感器性能更佳.     

超临界CO2辅助制备TiO2/MCM-41中孔分子筛的研究

研究利用超临界二氧化碳(SCCO2)作为溶剂,将钛的有机前驱体传榆到分子筛孔的内部,制备TiO2/MCM-41中孔分子筛,同时研究了温度和压力的影响.XRD、氮气吸脱附、红外、紫外、扫描电镜(SEM)等研究结果表明,在超临界二氧化碳"协助插嵌"的过程中,二氧化钛可以被很好地传输到孔的深处,并呈高分散状态.因此,这种方法为实现二氧化钛在分子筛孔道上呈薄膜分散提供了一种可能途径.     

纵向磁场沉积态(F/SiO_2)_3/Ag/(SiO_2/F)_3多层复合结构膜的巨磁阻抗效应

采用射频溅射法分别在零磁场和72kA/m的纵向静磁场下,制备了结构为(F/SiO2)3/Ag/(SiO2/F)3(F=Fe71.5Cu1Cr2.5V4Si12B9)的多层复合膜.研究了沉积态样品的软磁特性和巨磁阻抗(GMI)效应.结果表明,在无磁场沉积态样品中未探测到GMI效应.在沉积过程中加纵向磁场明显优化了材料的软磁性能,从而获得显著的GMI效应.在6.81MHz的频率下,最大纵向和横向GMI比分别高达45%和44%.同时还分析了磁阻抗比、磁电阻比、磁电抗比和有效磁导率比随频率变化的行为,发现磁场沉积态样品的纵向和横向GMI效应随频率变化的频谱曲线几乎重合.阻抗在低频下主要是巨磁电感效应.当频率f>9MHz时,磁电抗比变为负值,即电抗的性质从电感性变成了电容性.