纳米铁粉燃烧特性研究

通过对粒径为50,100,500和20×10~3nm铁粉的比表面积实验(BET法)、燃烧热值实验和热分析实验,得到不同粒径铁粉的表面微观结构、燃烧热值和失重曲线,分析粒径对比表面积、燃烧热值的影响,研究不同粒径铁粉在10,20,30和40 K/min升温速率下的燃烧特性参数和动力学参数.结果表明:粒径减小,铁粉比表面积和燃烧热值均增大,当粒径为50 nm时,燃烧热值最高,其值为6 792.1 J/g.粒径增大,着火点温度、最高燃烧速率对应温度、燃尽温度升高,燃尽时间延长;升温速率增大,相同粒径铁粉的着火温度、最大燃烧速率对应的温度和燃尽温度升高,纳米铁粉的最大燃烧速率增大,而微米铁粉的最大燃烧速率减小.随着粒径和升温速率的增大,活化能和指前因子都增大且存在互补偿效应.     

载荷对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层摩擦磨损性能的影响

用脉冲电沉积技术制备表面平整光亮的纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层.采用XRD、TEM、SEM、EDS等方法研究了纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的微观组织结构、表面形貌和合金成分.研究了干滑动摩擦条件下纳米晶镀层的摩擦磨损性能、磨损后的组织结构和硬度的变化.结果表明：纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单相面心立方结构.镀层的摩擦系数和磨损量随着摩擦载荷的提高而增大,即镀层的耐磨性随载荷的提高而下降.摩擦磨损使纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层发生晶粒长大,摩擦载荷越大,磨损后镀层的硬度越低.     

基于金纳米棒/多壁碳纳米管-壳聚糖复合膜电极的肌红蛋白直接电化学和电催化研究

采用金纳米棒(AuNRs)/多壁碳纳米管-壳聚糖(MWCNTs-Chit)复合膜促进肌红蛋白在电极上的直接电子转移,并用于构建H2O2生物传感器.首先将金纳米棒固定到玻碳电极表面,然后把MWCNTs-Chit分散溶液和肌红蛋白(Mb)固载到玻碳电极上,得到MWCNTs-Chit/Mb/AuNRs复合膜电极.通过循环伏安法对膜电极进行表征,在pH=7.0磷酸缓冲溶液中,Mb表现出一对峰形良好且可逆的氧化还原峰,其中氧化峰和还原峰电位分别为-0.291 V、-0.235 V,式电位(Eθ’)为-0.263 V.与此同时还探讨了修饰电极的电催化活性,结果表明其对H2O2具有良好的电催化还原作用,可作为检测H2O2的生物传感器.传感器对H2O2的米氏常数为0.0494 mM,线性范围为5.0×10-5～5.0×10-3M(R=0.986 7,n=10),检测限为3.2×10-6M(信噪比为3).     

C_（60）@（n,0）与C_（20）@（n,n）的组装与性质——纳米豆荚的量子化学计算与研究

采用从头计算法对锯齿豆荚管C60@（n,0）的结构与电子性质进行量子化学计算,结果表明,在由一条松散堆积的富勒烯链填充的纳米管之费米能级附近电子结构可以近似为这两个已发生固定相对位移组成部分电子结构的叠加.把这种固定的能带位移近似扩展到由一条密堆积C60链严格填充的（n,0）纳米管中,在电子性质方面会出现一种从半导体（n=17）到金属（n=18～19）的戏剧性变化.并且有报道C60填充（17,0）半导体纳米管所形成的导带上之精细双峰结构已被观察到.这种理论上最小的纳米豆荚其直径为1.064nm.     

溶剂热法制ZnO纳米棒及其气敏性能

以乙酰丙酮锌为原料,采用溶剂热法首次合成了棒状ZnO纳米粉体,并对该材料在不同工作温度下的气敏性能进行了研究。通过XRD、SEM和TEM等测试手段,表征其物相与结构。该粉体为六方晶系的ZnO纳米棒,直径约为30 nm,长度约为100 nm,结晶良好。通过静态配气法发现:采用N型氧化锌纳米棒所制得的元件在270℃下,对体积分数为5×10-4的乙醇有较好的气敏性能,灵敏度为75,响应时间及恢复时间分别为30、60 s,说明制备的ZnO纳米棒是具有潜力的探测乙醇气体的气敏传感器材料。     

纳米多孔铜带的制备及表征

以Cu15Al85合金薄带为前驱体,采用去合金化法,制备孔结构单一、均匀且三维贯通的纳米多孔铜（NPC）,研究不同去合金腐蚀液和退火处理条件对样品微观形貌的影响。经场发射扫描电镜（FE-SEM）、X-射线衍射（XRD）和能谱仪（EDS）对 NPC 检测,结果表明：与在 w（HCl）=5%的酸性腐蚀液中自由腐蚀去合金化得到的 NPC 相比,经 w（NaOH）=5% 的碱性腐蚀形成的 NPC 的多孔结构更加完整,孔径由150 nm 减小到100 nm,孔壁由40 nm 减小到10 nm;对前躯体合金薄带进行退火处理后,去合金化形成的 NPC 多孔形貌更加完整均一,孔径尺寸由 150 nm 减小到 100 nm。     

TiO2-Ag2O复合纳米纤维烟气脱汞实验研究

使用静电纺丝法制备TiO。及TiO2-Ag2O纳米纤维,脱除模拟烟气中的汞元素．对纳米纤维进行了XRD,SEM,EDX,uV—Vis及BET检测．研究了不同光照条件下Ag。O的掺杂比和循环次数对脱汞的影响,分析了TiO2-Ag2O的脱汞机理．结果表明：TiO2-Ag2O纳米纤维为锐钛矿相,纤维直径在200nm左右．与纯TiO2相比,TiO2-Ag2O的吸光范围增大,对可见光的利用率提高,并且随着AgzO掺杂量的增加纤维对光的吸收也逐渐增强．TiO2-Ag2O纳米纤维在无光、可见光及紫外光下的脱汞率均达到95％以上．合成的复合纳米纤维脱汞性能稳定,到第8次循环时脱汞率仍保持在95％以上．TiO2—Ag2O脱汞的机理可为银与汞通过汞齐化作用形成银汞合金．     

基于黑磷的微腔-波导耦合系统中类电磁诱导透明效应的主动调控研究

提出一种由一条直波导和两个一维光子晶体纳米梁微腔构成的微腔-波导耦合系统,其中一个微腔的上表面覆盖有黑磷,利用时域有限差分方法研究了该系统的传输和共振特性以及类电磁诱导透明(EIT)效应.数值模拟结果表明,通过改变两个微腔之间的距离可以实现对类EIT效应中透明窗口的被动调控.此外,在两个微腔之间的距离固定的情况下,通过调节黑磷的费米能级,可以实现对类EIT效应中透明窗口的主动调控.     

十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝复合物的制备及其性能

为了改善硼氢燃料的能量输出特性,提高其作为推进剂及火炸药添加剂的燃烧效率,使用溶剂-非溶剂法制备了十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝含能复合物,并对其表面形貌、比表面积、热性能及气体分解产物进行了研究。结果表明,使用溶剂-非溶剂方法可制备具有良好分散性的十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝复合物,并能极大的减少纳米铝的团聚。复合物的比表面积为7. 06 m~2/g,远大于混合物的0. 20 m~2/g。BHN-10/纳米铝复合物在分解过程中可形成一种熔融分解型的中间产物,分解过程分为两个阶段,两阶段的分解温度分别为285. 1℃和304. 4℃,在形成BHN-10/纳米铝复合物后分解温度提前,第一分解放热峰提前到262. 0℃,第二分解放热峰提前到298. 8℃。分解气体产物主要为乙烯、乙烷、氨气和氢气等具有高热值的可燃性小分子气体。     

一种新型纳米复合清洁压裂液的研究与应用

研发了一种新型表面活性剂,与助表面活性剂组成复合表面活性剂体系(VES-M)。优选了疏水缔合高分子聚合物(HMPAM)和纳米材料颗粒ZnO,形成纳米复合清洁压裂液体系,具有表面活性剂用量低、添加剂种类少的特点。室内试验表明,与常规黏弹性表面活性剂清洁压裂液相比,该体系具有更好的耐温性能及耐剪切性能,较好的降滤失性、黏弹性及携砂性;且破胶彻底、速度快,破胶后无残渣,岩心伤害率仅为9.3%。2014年在苏里格气田东二区进行现场应用,试气无阻流量均值约为其相同地质条件邻井的2.0倍,为致密气藏低伤害高效改造提供了一条有效途径。