光激发气体传感器

随着人们环境健康与安全意识的提升,气氛识别的应用场景得到不断拓展,这对气体传感器的发展提出了集成化、便携化和智能化等全新要求.为突破热激发气体传感器必须在高温工作的局限,人们提出利用光代替热作为气体传感器激发能量的来源,光激发气体传感器应运而生.同时具有光电性能和气敏性能的半导体敏感材料是光激发气体传感器的核心.激发光波段与气敏材料带隙具有一一对应的关系,常见的气敏材料带隙均在3.0 eV以上,现有的绝大部分光激发气体传感器工作均须采用紫外光激发.然而,紫外光对人体有诸多的危害,拓展光激发气体传感器的可用光波段范围,是光激发气敏材料开发的重要目标.纳米形貌调控、材料修饰和材料复配等是目前最常用的能带调控手段.由于该领域的发展还停留在实验室阶段,如何与产业对接,制造出真实可用的产品是目前亟需突破的问题.简化工艺、降低成本且不牺牲器件性能是器件结构与工艺设计的首要原则.人们在克服诸如器件小型化、集成化以及工艺兼容性问题等方面已取得了部分阶段性进展.本文从光源种类、光源波长与材料带隙的匹配和器件结构设计等方面出发,系统地介绍光激发气体传感器的研究现状,提供新的研究思路.     

低温等离子体的应用

等离子体有高温和低温之分,当温度低于10~5K时,气体只部分电离,这就是部分等离子体,也称低温等离子体。《低温等离子体的应用》一文介绍了低温等离子体在发电、冶炼、研制优质材料等方面的应用。     

无机膜——新的工业革命

无机膜(陶瓷、玻璃、金属及其复合材料膜)与已经广泛商品化的高聚物膜相比,由于耐高温、化学稳定、耐腐蚀、力学强度高、结构稳定和易于再生,因而更适于高温或其他恶劣环境下的技术应用,特别是生物技术、石油化工膜反应器、高温气体分离等方面,有人预料无机膜技术的发展将引起—场新的工业革命.以最为吸引人的高温气体分离和膜反应器为例,其工业应用前景到底如何呢?在走向成功的道路上,材料科学与工程学家们面前的任务是什么呢?     

二维材料气体分离膜及其应用研究进展

二维材料气体分离膜由于其独特的分子输运特性,在渗透率、选择性方面表现出优于传统薄膜的优势,具有巨大的发展潜力.石墨烯类、二维金属有机骨架、二维过渡金属碳化物/碳氮化物等二维材料中存在的亚纳米尺度空间为分子输运提供了特殊的通道,包括纳米孔和纳米通道,它们是高渗透性和高选择性分子筛选的根本原因.然而,二维材料薄膜在复杂工业环境中的不稳定性、难以进行大面积制备等使其实际应用受到了很大的局限,目前二维材料膜尚未大规模应用于工业生产中.本文选择性地对当前研究的热点二维材料气体分离膜研究现状进行总结,同时对其在CO₂捕获和分离、H₂分离和提纯、天然气提氦等领域的具体应用进行阐述,并且探讨了二维材料气体分离膜当前所面临的挑战与未来发展前景.     

石墨烯基气体传感器

石墨烯作为一种由单层碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状二维晶体材料,拥有许多优异的力学和电学性能,在传感领域具有很大的应用潜力.在室温下超高的电子迁移率以及超大的比表面积这两个突出的特点,使石墨烯有希望成为一种具有超高灵敏度的气体传感器材料.作为一种典型的二维材料,石墨烯结构中的每个原子都可以被认为是表面原子,因此理想情况下每个原子都可以和气体发生相互作用,这使得基于石墨烯材料的气体传感器具有超高的传感响应以及超低检测限(甚至可以检测到1个分子).为了进一步提升传感性能,目前的研究主要从两个方面对石墨烯基气体传感器进行优化:(1)设计不同工作原理的气体传感器,满足不同的应用领域;(2)设计不同敏感材料的气体传感器,对石墨烯表面进行改性或与其他材料(金属、金属氧化物和有机聚合物)进行复合,使结构具有一定的特异性,提升气体传感器的气体选择性.本文将从上述两个方面综述气体传感器的主要研究成果和最新研究进展,并对未来一段时间内气体传感器的可能研究方向和重点研究内容等进行展望.     

浅谈滚动轴承与滑动轴承的修理

滚动轴承与滑动轴承是现代应用广泛的两种轴承形式。二者的使用寿命因其选型、安装、使用及保养等的恰当与否而各有不同。文章根据两种轴承自身的不同特点,对其故障成因做了浅要的分析,并且对相应的修理方法技术做了简单的介绍。     

碟形弹簧对电机止推轴承的影响

潜油电机是一个立式悬挂电机,为承受转子的重量,使电机转子在固定的位置工作,电机上部有一个止推轴承。其工作原理是:止推轴承动静块组成一对摩擦副,在运转过程中,润滑油能在摩擦表面形成一层连续稳定的压力油膜,有效地隔离金属之间的相互接触及干摩擦,以承受转子的轴向力。止推轴承下部有一个碟形弹簧,它支撑着止推轴承,可以卸载转子的轴向载荷,起到减震、缓冲的作用,使止推轴承在高速运转中可以保持平衡和稳定。止推轴承对电机的工作性能(动力性、经济性以及稳定性等)和使用寿命有着举足轻重的影响。     

浅谈滚动轴承与滑动轴承的修理

滚动轴承与滑动轴承是现代应用广泛的两种轴承形式.二者的使用寿命因其选型、安装、使用及保养等的恰当与否而各有不同.文章根据两种轴承自身的不同特点,对其故障成因做了浅要的分析,并且对相应的修理方法技术做了简单的介绍.     

碟形弹簧对电机止推轴承的影响

潜油电机是一个立式悬挂电机,为承受转子的重量,使电机转子在固定的位置工作,电机上部有一个止推轴承.其工作原理是:止推轴承动静块组成一对摩擦副,在运转过程中,润滑油能在摩擦表面形成一层连续稳定的压力油膜,有效地隔离金属之间的相互接触及干摩擦,以承受转子的轴向力.止推轴承下部有一个碟形弹簧,它支撑着止推轴承,可以卸载转子的轴向载荷,起到减震、缓冲的作用,使止推轴承在高速运转中可以保持平衡和稳定.止推轴承对电机的工作性能(动力性、经济性以及稳定性等)和使用寿命有着举足轻重的影响.     

水力发电站水轮机组测温电阻设备安装技术分析

测温电阻设备用于水力发电站水轮机组上导轴承、推力轴承及水导轴承受力的监测,为水轮机组稳定工作运行提供安全有效的保障.为了让测温电阻设备准确、快速反映出水轮机组上导轴承、推力轴承及水导轴承受力实时变化,笔者在水力发电站水轮机组测温电阻设备安装技术方面提出了新的要求.     

藻类利用生物气体可以为世界提供食物

在瑞士,一个自发组织的研究小组已经研究了一种万法,种用蓝绿藻解决了在处理生物气体发生器方面所碰到的一个主要难题,使其成为廉价的蛋白质来源。生物气体发生器是指把植物残体杂草粪便等有机物质放置池中,利用细菌发酵。发酵后池中的淤泥可作为肥料:产生的所谓生物气体可用于燃烧和照明。     

甲烷传感器气敏材料的研究现状与进展

甲烷气体检测传感器在保障居民生活安全用气、天然气管道的安全运行以及煤矿安全生产等领域发挥着不可或缺的作用.基于气体分子吸附和解吸从而引起特定物理量相对变化的气敏传感技术,使得快速响应和低成本的甲烷检测传感器得以发展和应用,传感器的性能得到了很大的提高.本文详细介绍了气敏型甲烷传感器的分类及原理,并根据纳米敏感材料与甲烷气体分子之间作用的原理,综述了近年来包括金属氧化物及其复合材料、有机聚合物复合材料、超分子穴番-A、碳纳米管及其掺杂材料在内的关于甲烷气敏材料制备和气敏性能等方面的研究成果,并展望了基于气敏原理的甲烷传感器及其气敏材料未来的研究方向.     

有序介孔氧化铟/还原氧化石墨烯纳米复合物的可控合成与气敏性质

<正>气敏传感器在工农业生产、环境监测、医疗诊断和国防军事等领域有广泛的应用,而气敏材料被视为发展先进气敏传感器的关键.有序介孔金属氧化物是一类非常有应用潜力的气敏材料,首先其规则的多孔结构和大的比表面积特性,能有效地促进气体分子的传输扩散,并为气体分子与材料表面发生化学相互作用提供更多的反应活性位;更为重要的是其孔壁厚度处于纳米尺度范围,导致介孔金属氧化物中相当大比例载流子的传输受表面化学相互作用影响,因此对气体     

新型红外非线性光学晶体探索取得新进展

<正>波长范围在2～20μm之间的中远红外激光在军事和民用方面有着极其重要的应用价值(红外对抗、激光制导、激光手术、大气监测等).产生中远红外激光的方法包括化学激光器、气体激光器、自由电子激光器、量子级联激光器和全固态激光器等方法;其中全固态激光器具有技术成熟、调谐范围宽、光束质量好等优点,是目前产生中远红外激光的主流方法.该方法需要用到非线性变频技术对成     

高分辨率遥感数据在南极企鹅与温室气体研究中的应用

南极企鹅是南大洋环境变化的"生物指示剂",其排泄物中丰富的碳(C)、氮(N)等营养物质为温室气体产生排放提供可能,使企鹅聚居区成为大气二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)排放的重要来源.中国第15次南极科学考察以来,陆续开展了南极典型企鹅聚居区土壤养分分析、聚居区土壤温室气体野外观测和室内培养的研究工作,指出企鹅活动显著促进温室气体的排放,但受企鹅数量与分布资料的限制,区域乃至环南极企鹅源温室气体排放量估算尚未开展.随着卫星遥感技术发展,20世纪80年代开始企鹅聚居区的遥感识别.近年来,特别是高精度卫星遥感资料和航拍照片的应用,区域范围内企鹅数量遥感识别体系逐渐建立起来.在综述以往研究工作的基础上,综合分析了南极典型区域温室气体野外观测研究及企鹅源温室气体排放量估算方法,系统比较了环南极分布的5种企鹅类型,如阿德利企鹅(Pygoscelis adéliae)、帽带企鹅(Pygoscelis antarctica)、巴布亚企鹅(Pygoscelis papua)、帝企鹅(Aptenodytes forsteri)和马可罗尼企鹅(Eudyptes chrysolophus)的遥感识别方法,并从气候变化(海表温度、海冰面积等)和人类活动(旅游、船舶等工业活动)以及其他因素(食物来源)等方面探讨影响企鹅数量变化的可能因素.     

金属有机框架/聚合物气体分离膜的界面结构设计研究进展

气体分离膜技术在节能减排领域具有突出优势,是一项具有很大发展潜力的气体分离技术.基于金属有机框架/聚合物的混合基质膜兼具聚合物膜材料的易加工性和金属有机框架的优良气体选择吸附特性,受到全球学者的关注.如何有效调控两相界面处微观结构,改善混合基质膜材料的气体分离性能是混合基质膜领域的关键问题.针对这一热点问题,主要综述了近几年学者在金属有机框架/聚合物基混合基质膜的界面结构设计优化、膜材料构效关系研究、膜的规模化制备等领域的研究现状与进展.重点介绍了如何优化与表征界面结构以及金属有机框架与聚合物对膜性能的影响规律两个方面.此外,对混合基质膜材料未来的发展方向进行展望,以期为高性能混合基质膜的理性设计等方面提供研究思路.     

浅谈低压电动机轴承的故障分析与检修工艺

文章通过对牡丹江第二发电厂#5、#6机组苏制电动机在运行中出现的轴承故障进行针对性分析,提出了改进措施,并对轴承的原理、检修工艺、标准、日常维护方面进行了详细阐述。     

氟高聚物

自从50多年前人们发现了第一种氟高聚物——聚四氟乙烯以来,人们又相继开发了许多含氟的高聚物.这类高聚物具有的一些独特性质,例如高度的热稳定性和化学惰性,使它们在各种领域中大有用武之地.它们可以用来制造人造关节和血管等医学用品;可以制造耐油、耐水和耐多种沾污的织物,并可用作高分子电解质和电绝缘材料;另外在制造润滑油和润滑脂,透镜和光学纤维,运动服和航天服,以及制造轴承,阀门和垫圈等方面也有不少的应用.     

高分子金属络合物与气体分离

混和气体选择性分离技术一般采用深冷分离法和吸附分离法。节约能耗,简化操作的气体分离方法一直是受人们重视的研究课题。70年代下半期,高分子膜在气体分离方面取得了显著进展,寻找具有实用前景的气体分离膜中的主要困难是:分离性好的膜总是透过速度慢;透过速度快的膜总是分离性能差。金属络合物作为膜材料是已实现的能够同时提高透气率与分离系数的主要方法。金属络合物与气体分子之间的作用被应用于气体分离是从生物体内O_2输送过程而受启发的,血红蛋白中的Fe~(2+)等金属离子选择性地与O_2 形成络合物,同时,在特定条件下又可逆地解离出O_2。最初,人们分离出天然的能与气体分子选择性络合的金属络合物如血红蛋白,用于气体分离研究,进而,人们开始寻找可与气体分子可逆络合的金属络合物。近年来,     

高温发动机用的固态润滑剂

正在研制的航空航天机械装置和能量效率发动机,对润滑剂和轴承材料的热与氧化的稳定性,对结构材料,都提出了严格的要求。例如,先进飞机的复杂的燃气涡轮发动机含有许多必须在高温和高压气体中工作使用自润滑承载表面变几何形状的零件。润滑还严重影响着汽车、绝热柴油机和斯泰尔林发动机的发展。我们最佳的涡轮用的高温润滑油叫做双酯和多元