掺硅对铁黄合成过程及铁黄形态的影响 Ⅰ.掺硅时间和掺硅量的影响

研究了掺硅时间和掺硅量对铁黄形态及结构的影响规律，制得了分布均匀、无枝叉的超细铁黄，其平均长轴为０．２～０．２５μｍ，轴比＞９。发现反应开始时硅酸钠的添加量越大，铁黄粒子越小，分布也越均匀，最终铁黄的结构变化也越大。当反应初期合成体系中硅原子与铁原子的摩尔比大于０．０１５时，反应过程会生成Ｆｅ３Ｏ４。铁黄合成后期掺硅对铁黄大小和轴比影响不大，但可以有效防止铁黄粒子凝并。     

掺杂对酸法铁黄制备过程的影响

研究了酸法铁黄制备过程中掺杂Ｚｎ＾２＋，Ｎ＾２＋，Ｃｄ＾２＋，Ｃｒ＾３＋，ＰＯ４＾３－等离子对晶种及铁黄形态和结构的影响，并初步探讨了杂质的作用机制。研究发现：掺杂离子改变晶种及铁黄的形态和结构，掺杂Ｚｎ＾２＋可增加晶种轴比，减少枝权和孪晶，优化铁黄形态。     

酸法合成针形超微粒α—FeOOH过程研究：Ⅱ.铁黄生长

对铁黄生长过程进行理论分析，研究了晶种形态、通气量、搅拌转速、滴碱速率等对铁黄形态的影响，考察了酸法磁粉磁性能，发现在铁黄制备过程中，既存在铁黄生长过程，也可能出现二次成核过程，晶种形态直接影响铁黄形态，通气量和搅拌转速的增加或滴碱速率的减小都会改善体系微观混合状态，使铁黄粒子粒度分布均匀，枝叉和孪晶减少，控制晶种制备和铁黄生长条件，可以使热处理所得磁粉矫顽力大于４００Ｏｅ，比饱和磁化强度大于７２     

酸法合成针形超微粒α－FeOOH过程研究Ⅱ．铁黄生长

对铁黄生长过程进行理论分析，研究了晶种形态、通气量、搅拌转速、滴碱速率等对铁黄形态的影响，考察了酸法磁粉磁性能。发现在铁黄制备过程中，既存在铁黄生长过程，也可能出现二次成核过程。晶种形态直接影响铁黄形态，通气量和搅拌转速的增加或滴碱速率的减小都会改善体系微观混合状态，使铁黄粒子粒度分布均匀，枝叉和孪晶减少。控制晶种制备和铁黄生长条件，可以便热处理所得磁粉矫顽力大于４００Ｏｅ，比饱和磁化强度大于７２ｅｍｕ／ｇ。     

硅功能化石墨烯负极材料的最优化初始构形

硅功能化石墨烯作为锂离子电池的阴极材料,其最优化的初始构形会提高电池的可逆容量、充放电速率和使用寿命.文中应用分子动力学方法,采用Tersoff势函数与LJ势函数,结合速度形式的Verlet算法,对硅功能化石墨烯进行了弛豫和拉伸等力学性能模拟,提出了材料最优化的构形.通过对不同硅原子分布、不同硅碳比、不同空位缺陷率、不同拉伸速度和不同温度对材料的体积、势能、弹性模量、拉伸应变、强度等性能的影响进行了模拟.研究表明,硅原子随机分布时的系统势能最大,体积变化介于横向分布和交叉分布之间,模型的力学性能参数也最高;硅原子数目越多,模型表面褶皱越明显,系统的势能越低,体积也越大;当硅碳比为3.28%时,力学性能参数最大;空位缺陷率越大,模型系统势能越高,体积越大;当缺陷率为1%时,材料的力学性能参数最高;力学性能参数随着拉伸速率和拉伸温度的变大而减小;当速率为0.5 nm·s~(-1),温度为300 K时,材料的力学性能最好.     

超细α-FeOOH制备过程研究 Ⅰ.制备工艺

以制备晶形、粒度、轴比等满足高性能磁粉要求的铁黄为目标,研究了碱法超细α-FeOOH合成的工艺配方和工艺条件对粒子性能的影响,包括碱比、气量、转速、Fe(OH)_2结晶条件、熟化时间等工艺参数的影响规律。重复稳定地制备出三类超微粒α-FeOOH粒子,其粒度分别为0.18、0.28、0.39μm,分布均匀,无枝叉。     

硅粉混凝土的收缩性能研究

为了研究硅粉混凝土的收缩性能,以收缩率为表征指标,采用正交试验研究了水胶比、砂率和硅粉掺量对硅粉混凝土收缩率的影响规律,通过对数据拟合和回归分析建立了硅粉混凝土的收缩模型。试验结果表明:水胶比、砂率及硅粉掺量对硅粉混凝土收缩的影响比较显著。水胶比在0.35~0.45范围内取值越大,硅粉混凝土收缩率越小;硅粉的掺入使硅粉混凝土的收缩增大,硅粉掺量在5%~10%时收缩率增长较快,而硅粉掺量大于10%以后的收缩趋于平缓。当硅粉掺量为5%,水胶比为0.45,砂率为38%时,硅粉混凝土的收缩变形最小;硅粉混凝土的收缩模型为ε=aln(t)+b,在显著性水平α=0.01下其相关关系显著,应用该模型可以预测和设计硅粉混凝土的收缩性能。     

早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度与结构影响的研究

探讨了不同早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度及微观结构的影响.结果表明:掺入不同的早强剂均可提高掺硅灰的水泥砂浆早期强度,且对其1 d抗压强度的增强效果优于3 d.其中掺入适量的硫酸钠可迅速生成大量的钙矾石晶体,提高水泥砂浆的密实度,同时促进了硅灰的火山灰反应,明显提高了掺硅灰的水泥砂浆的早期强度,但早强剂对掺硅灰的水泥砂浆后期强度影响不大.3种早强剂对掺硅灰的水泥砂浆早期强度增强作用从大到小的顺序依次为硫酸钠、氯化钙、三乙醇胺,其中硫酸钠掺量为3%时增强作用最佳.     

掺铁纳米TiO2的制备及光催化降解罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺铁TiO2纳米粉体，并用x-射线衍射法（XRD）分析样品的晶相结构，考察了制备掺铁TiO2时的掺铁量和焙烧温度、降解体系的初始pH值和反应温度对掺铁纳米TiO2催化降解罗丹明B溶液效率的影响。实验证实，在金属卤素灯照射下，掺铁纳米Ti02在温和条件下催化降解罗丹明B可行。研究结果表明，初始pH=5、反应温度35℃、焙烧温度600℃、掺铁量为0.05wt％的纳米TiO2催化降解罗丹明B效果最佳，降解率可达94．69％；所制备的掺铁TiO2粒径在10—30nm左右，以锐钛矿为主的混晶存在于600℃焙烧的样品中。     

光致发光谱测量掺硅AlGaAs中的DX能级

在调制掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的光致发光谱中,靠近强发光峰的低能端存在几个弱峰,且发光强度随温度的增加而变化．这些弱峰是由于掺硅ＡｌＧａＡｓ中ＤＸ中心上的电子向起受主作用的ＳｉＡｓ原子跃迁复合而引起．由此确定ＤＸ中心有四个能级,其激活能分别为０．３５ｅＶ,０．３７ｅＶ,０．３９ｅＶ和０．４１ｅＶ．     

光致发光谱测量掺硅AlGaAs中的DX能级

在调制掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的光致发光谱中,靠近强发光峰的低能端存在几个弱峰,且发光强度随温度的增加而变化。这些弱峰是由于掺硅ＡｌＧａＡｓ中ＤＸ中心上的电子向起受主作用的ＳｉＡｓ原子跃迁复合而引起。由此确定ＤＸ中心有四个能级,其激活能分别为０．３５ｅＶ,０．３７ｅＶ,０．３９ｅＶ和０．４１ｅＶ。     

玻璃粉/硅粉复掺对混凝土腐蚀环境下耐久性的影响

基于格尔木地区土壤中实测腐蚀性离子种类与含量,设计Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄及MgSO₄复合溶液进行全浸泡试验,通过相对质量评价参数(ω₁)与相对动弹性模量评价参数(ω₂)变化规律研究玻璃粉/硅粉复掺对混凝土耐久性能的影响.分析标准养护下玻璃粉/硅粉复掺对胶凝材料水化反应的影响,以及玻璃粉/硅粉复掺混凝土受复合盐溶液侵蚀的微观机理.并依据Wiener理论预测了复合盐溶液腐蚀环境下混凝土的服役寿命.结果表明:复合盐溶液腐蚀环境下,混凝土劣化幅度因玻璃粉掺量的变化而不同;标准养护下玻璃粉/硅粉复掺对胶凝材料水化产物无影响,且养护至56~120 d时SiO₂仍进行着明显的火山灰效应;玻璃粉掺量10%、硅灰掺量6%时,玻璃粉/硅粉复掺对混凝土气孔结构有所改善,所以在复合盐溶液腐蚀前后混凝土内部平均气泡孔径均小于未掺玻璃粉与硅灰时的混凝土气泡孔径;玻璃粉/硅粉复掺制备混凝土时玻璃粉掺量不宜超过10%.     

六方介孔硅基分子筛SBA-3合成条件的优化与表征

采用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重-热差分析方法，考察了合成物体系中表面活性剂与硅源的量之比、反应温度、晶化时间、酸度及共溶剂等反应条件对SBA-3硅基介孔分子筛合成过程中结晶度、比表面积及热稳定性的影响，并筛选出较佳的反应条件。结果表明，以正硅酸乙酯为硅源，十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂时，表面活性剂与硅源的量之比在0．12～1．2时，均可得到六方相介孔材料。最佳合成条件：较强酸性介质(pH值为-0．6)、反应温度为0℃、晶化时间为24h。对共溶剂的考察发现，三甲基苯有较好的扩孔性能，其加入量与表面活性剂的加入量之比为1时，能合成出比表面积高达1200m^2／g、晶形较好的SBA-3介孔材料。     

硅藻土掺量和硅粉掺量对混凝土抗压强度影响的试验与分析

为制备具有一定强度的次轻混凝土,进行了不同硅藻土掺量和硅粉掺量的混凝土抗压强度试验,并对试验结果进行了分析。试验结果表明:随着硅藻土掺量的增大,混凝土的抗压强度和比强度均逐渐降低,但抗压强度离散性逐渐减小;硅粉的掺加可以提高混凝土的抗压强度,当硅粉掺量从0%增长到8%时,混凝土抗压强度有所增长;从8%增长到12%时,混凝土抗压强度略有降低;双掺硅藻土和硅粉的合理掺量为硅藻土等体积取代石子10%,硅粉等质量取代水泥8%,其抗压强度和比强度与素混凝土相近,可以用来制备具有良好力学性能的次轻混凝土。     

掺铁TiO2用于NO-2光催化降解研究

采用溶胶－凝胶法制备了掺杂铁的ＴｉＯ２粉未,并用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＵＶ－Ｖｉｓ漫反射光谱等技术手段考察了掺入铁ＴｉＯ２粒子形态的变化,以及掺杂与否对氧化降解ＮＯ２＾－的影响。研究结果表明,铁的掺入可影响ＴｉＯ２的结构相变及粒子大小,并且发现掺杂后ＴｉＯ２对ＮＯ２＾－的氧化活性显著提高,在掺杂量３．０％时具有最佳活性。     

掺硅钛酸钡纳米粉体及其陶瓷的制备和表征

目的 制备均匀的掺硅BaTiO3纳米粉体及其高介电常数和高介电温度稳定性的钛酸钡基陶瓷.方法 采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备掺硅钛酸钡基纳米粉体及其陶瓷样品,通过XRD,TEM和SEM对它们进行表征,并测试陶瓷的介电性能.结果 采用sol-gel制得纳米级(～50 nm)掺硅BaTiO3粉体,主要相组成为立方相,当掺硅摩尔分数增加到0.10时,有Ba2TiSi2O8新相生成;烧结后的掺硅钛酸钡陶瓷主要相组成为四方结构;当掺硅摩尔分数为0.003,陶瓷的室温介电常数为4 081,介电损耗为0.004,而且ε-T曲线比较平坦,介电温度稳定性较好.结论 采用sol-gel可制得掺硅的钛酸钡纳米粉体和具有高介电常数和高介电温度稳定性的钛酸钡基陶瓷,温度稳定性满足Z5U(E)特性.     

相变储能骨料和硅粉掺量对混凝土抗压强度影响的试验与分析

以膨胀珍珠岩作为基体材料吸附硬脂酸丁酯制备相变储能骨料。对掺加不同掺量的相变储能骨料和硅粉的混凝土进行了抗压性能试验研究。试验结果表明,相变储能骨料的掺加会导致混凝土的抗压强度降低,当掺量为10%时,抗压强度的降低幅度在10%的范围内。硅粉的掺加能够提高混凝土的抗压强度,掺量在5%~10%时,抗压强度至少提高22%。相变储能骨料和硅粉复合掺加时,相变储能骨料掺量为20%,硅粉掺量为5%时效果最好,抗压强度与素混凝土的基本相同。     

掺杂金属离子对α—FeOOH的形态调节作用

采用ＴＥＭ、ＨＲＥＭ、ＤＴＡ和ＸＲＤ等表征方法，研究了掺杂Ｎｉ＾２＋、Ｃｒ＾３＋、Ｌａ＾３＋和Ｃｅ＾３＋四种金属阳离子对α－ＦｅＯＯＨ粒子形态的影响及其作用机制。结果表明，掺杂Ｎｉ＾２＋和Ｃｒ＾３＋可明显提高α－ＦｅＯＯＨ粒子的轴比，而掺杂Ｌａ＾３＋和Ｃｅ＾３＋则不能；Ｎｉ＾２＋、Ｌａ＾３＋和Ｃｅ＾３＋亦可抑制α－ＦｅＯＯＨ枝叉的形成。研制发现，杂质离子改变了铁黄表面和本体结构，且提高铁黄粒子轴比     

具有纳米质点性质的MFI型硅沸石微细晶粒的合成及表征

分别以白炭黑和硅溶胶为硅源，在（ＴＰＡ）２Ｏ－Ｎａ２Ｏ－ＳｉＯ２－Ｈ２Ｏ体系中，反应温度为６０℃．，合成了高结晶度纯硅沸石，用扫描电子显微镜法测得的晶业大小分别为０．２０μｍ和０．４５μｍ；用粉末Ｘ射线衍射线宽法测得的晶粒大小为０．０２μｍ。与高温合成的硅沸石样品相比较，低温合成的微细晶粒硅沸石样品已具备纳米级产若干特性。     

掺钌硅原子簇的结构及其稳定性研究

采用密度泛函方法B3LYP/6311SDD方法系统研究了掺钌硅原子簇RuSin (n = 1-14) 的几何结构、稳定性以及电子性质。研究结果表明,当n 3时,RuSin的基态结构由平面结构转为三维的立体结构。随着硅原子数由1增长到14,RuSin原子簇中Ru原子的位置逐渐从原子簇表面转移到原子簇内部。当n = 12时,Ru原子完全陷入了原子簇结构中,形成一个以钌为中心的硅笼结构。自然键轨道分析表明RuSin(n = 2-14)的基态结构中都存在三中心键,证明了这些结构的稳定性。此外,RuSin (n = 1-14)原子簇各基态结构的平均结合能、二阶差分能、HOMO-LUMO能隙、电离势、电子亲和势等信息表明RuSi12的基态结构有着很高的稳定性。