不同矿浆温度下Ca^(2+)、Mg^(2+)对黄铁矿可浮性的影响

这是一篇矿物加工工程领域的论文。通过单矿物浮选实验、浮选溶液化学、Zeta电位、XPS,研究了不同矿浆温度下Ca^(2+)、Mg^(2+)对黄铁矿浮选效果的影响机理,结果表明:低温能够明显抑制黄铁矿的浮选,且温度降低能够明显弱化Ca^(2+)、Mg^(2+)对黄铁矿浮选的抑制作用。当矿浆温度从20℃降至5℃时,矿浆中带电粒子运动速度减慢,Zeta电位增大,生成氢氧化钙镁沉淀的临界pH值增大,纯水矿浆中黄铁矿表面的FeO/OH的比例减小,Ca^(2+)、Mg^(2+)矿浆中黄铁矿表面FeO/OH含量的降低幅度减小,减少了黄铁矿表面的氧化程度和活性吸附位点,减少了Ca^(2+)、Ca(OH)+,Mg^(2+)和Mg(OH)+等离子在黄铁矿表面的吸附;但低温并不改变Ca^(2+)、Mg^(2+)在黄铁矿表面的存在形式和吸附状态,pH值为9时,钙镁均以Ca^(2+)、Ca(OH)+、Mg^(2+)、Mg(OH)+的形式存在并吸附在黄铁矿表面。

部分浸泡再生混凝土Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)复合盐侵蚀耐久性损伤特征与机制

为系统研究与揭示西北地区部分掩埋再生混凝土(RAC)结构耐久性损伤特征与机制,以浓度为20%的复合盐溶液为侵蚀介质,开展了14种掺辅助胶凝材料RAC部分浸泡于复合盐溶液的耐久性试验,综合分析RAC动弹性模量、宏观与微观形貌、侵蚀产物物相组成与相对含量的经时变化规律。部分浸泡RAC沿纵向高度分为饱和区、气-液两相界面区、水分传输区及干燥区。侵蚀初期气-液两相界面区损伤程度高于饱和区;侵蚀中后期饱和区的损伤持平或超过气-液两相界面区,水分传输区损伤初现。饱和区侵蚀状态由初期的化学侵蚀转变为中后期的化学-物理双重侵蚀,气-液两相界面区在侵蚀期间均呈现出化学-物理双重侵蚀。化学侵蚀产物为水镁石、硬石膏/石膏、钙矾石、Friedel盐及碱式氯化镁;物理结晶盐包含氯镁石、白钠镁矾、氯化钠、水合硫酸镁、Na_(2)SO_(4)及芒硝,各侵蚀产物与结晶盐的相对含量均随浸泡时间延长而改变。侵蚀后期,Na_(2)SO_(4)和芒硝相互转化使RAC物理力学性能急速退化。粉煤灰-矿渣复掺RAC抗侵蚀性能整体较好,粉煤灰-硅灰复掺最差,后者在浸泡时间180 d时抗压强度损失率高于60%。矿渣-硅灰-偏高岭土三掺RAC耐久性显著高于粉煤灰-矿渣-偏高岭土三掺,后者在侵蚀180 d时已经溃散。四掺辅助胶凝材料RAC性能衰减速度均匀,但抗侵蚀性能仍处于较低水平,相同浸泡时间下,其耐久性指标均与粉煤灰-矿渣复掺RAC差距较大。

掺Mg^(2+)的ZIF-8材料的制备及抗菌和促成骨性能研究

金属有机框架材料被广泛应用于种植体、骨修复等医疗领域。选用二甲基咪唑为有机配体,Mg^(2+)、Zn^(1+)为金属结节,通过溶剂热法在室温下成功合成纳米级Mg@ZIF-8有机框架材料。Mg@ZIF-8纳米颗粒为正十二面体结构,粒径为200~400 nm,具有Mg–N、Zn–N、C–N、C=C、C=N、C-H官能团,在酸性微环境下不稳定,以上物理表征与ZIF-8相似。抗菌实验结果表明:随着Mg^(2+)浓度的升高,Mg@ZIF-8对大肠杆菌的抗菌性能逐步提高,而且一定浓度的Mg^(2+)对金黄色葡萄球菌的抗菌性能也有所提高。体外矿化实验表明:Mg^(2+)能够促进钛片表面P、Ca的沉积。Mg@ZIF-8有机框架材料在植入物领域有良好的应用前景。

Mg^(2+)掺杂对富锂层状氧化物材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)的影响

Mg^(2+)作为一种电化学惰性的阳离子,由于其离子半径(0.072 nm)与Li^(+)的离子半径(0.076 nm)相近,因此被广泛应用于取代富锂层状氧化物(LLOs)材料中Li^(+)的位置。然而,Mg^(2+)对LLOs材料晶体结构的影响还存在争议。利用溶胶凝胶法成功制备了一系列Mg^(2+)掺杂富锂正极材料Li_(1.2-x)Mg_(x)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2),通过X射线衍射仪和X射线光电子能谱等对其晶体结构和元素价态进行了系统的研究。结果表明,Mg^(2+)掺杂导致LLOs材料晶胞参数的增加。通过与Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)材料的电化学性能对比发现,Mg^(2+)掺杂有效地提高了LLOs材料的电化学性能。经过优化后,Mg-0.03样品展现出最优异的电化学性能,在0.1 C倍率下的初始放电比容量为291.9 mA•h/g,首圈库伦效率为78.40%。

系统性红斑狼疮患者外周血T淋巴细胞Mg^(2+)转运蛋白1水平表达及临床价值研究

目的探讨Mg^(2+)转运蛋白1(magnesium transporter protein 1,MagT1)在系统性红斑狼疮(systemic lupuserythematosus,SLE)患者外周血T淋巴细胞中的表达情况,并阐述其临床意义。方法选取西双版纳傣族自治州人民医院2019年1月~2021年6月收治的79例SLE患者作为研究对象,依据SLE疾病活动指数(SLE disease activityindex,SLEDAI)评分将SLE患者分为中重度组(SLEDAI≥10,n=32)和轻度组(SLEDAI<10,n=47),另选取同期体检健康者40例作为对照组。记录患者临床生化和血清免疫相关指标水平;采用实时定量PCR(quantitative realtimePCR,qRT-PCR)法和Western Blot法检测患者外周血T淋巴细胞中MagT1 mRNA和蛋白表达情况;Pearson相关性分析外周血T淋巴细胞MagT1蛋白与生化免疫相关指标表达的关系;绘制受试者工作特征(receiver operatingcharacteristic,ROC)曲线分析外周血T淋巴细胞MagT1蛋白表达对SLE及其严重程度的诊断价值。结果与对照组比较,轻度组和中重度组患者外周血T淋巴细胞中MagT1 mRNA[0.65(0.36,0.99),0.23(0.07,0.36)vs 1.20(0.83,1.37)]和MagT1蛋白[0.35(0.22,0.42),0.22(0.15,0.27)vs 0.53(0.40,0.63)]表达水平明显降低,差异具有统计学意义(Z=5.247,7.078;5.128,7.257,均P<0.05);与轻度组比较,中重度组患者外周血T淋巴细胞中MagT1 mRNA和蛋白表达水平明显降低,差异具有统计学意义(Z=5.169,3.599,均P<0.05)。Pearson相关性结果显示,外周血T淋巴细胞MagT1蛋白表达水平与血清血红蛋白(hemoglobin,HGB)及补体3(complement 3,C3)和补体4(complement 4,C4)水平呈正相关(r=0.496,0.637,0.588,均P<0.05);与红细胞沉降速率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、超敏C反应蛋白(hypersensitive-C reactive protein,hs-CRP)、免疫球蛋白(immunoglobulin G,IgG)水平和SLEDAI呈负相关(r=-0.598,-0.476,-0.646,-0.514,均P<0.05)。ROC曲线结果显示,外周血T淋巴细胞MagT1蛋白表达水平诊断SLE曲线下面积为0.893(95%CI:0.838~0.948),敏感度和特异度分别为90.0%,67.1%,诊断SLE严重程度曲线下面积为0.739(95%CI:0.631~0.848),敏感度和特异度分别为57.4%,84.4%。结论外周血T淋巴细胞MagT1在SLE患者中表达下调,且与SLE严重程度呈负相关,对SLE诊断和病情严重程度具有一定的诊断价值。

全自动生化分析仪Mg^(2+)检测干扰因素分析及解决方法

目的:排查本实验室罗氏全自动生化分析仪中血清镁离子(magnesianion,Mg^(2+))检测干扰因素,并采取相应的措施消除干扰。方法:通过试剂交叉污染实验初步分析对Mg^(2+)检测存在交叉污染的试剂项目;对仪器管路通道、试剂针、加样针、比色杯等进行特殊清洗;更换可能携带污染的试剂针并调整试剂摆放位置、项目加样顺序等方法消除Mg^(2+)检测干扰。结果:交叉污染实验证实对Mg^(2+)检测存在干扰的项目有甘油三酯(triglyceride,TG)、肌酸激酶(creatinekinase,CK)和(carbondioxide,CO);且通过清洗程序不能清除TG、CK和CO,检测试剂造成的干扰,更换试剂针后可明显降低TG、CK和CO_(2)对Mg^(2+)测定干扰偏差率,但不能完全排除检测干扰。最后经过合理的安排Mg^(2+)与干扰试剂放置仓位,调整加样顺序能够有效消除上述项目对Mg^(2+)检测干扰。结论:要重视实验室试剂交叉污染及试剂针携带污染现象,加强仪器维护清洗保养;熟悉掌握试剂检测原理,在出现实验室试剂交叉污染情况下能够迅速查明原因并及时采取相应的对策加以排除。

High-performance magnesium/sodium hybrid ion battery based on sodium vanadate oxide for reversible storage of Na^(+)and Mg^(2+)

Magnesium ion batteries(MIBs)are a potential field for the energy storage of the future but are restricted by insufficient rate capability and rapid capacity degradation.Magnesium-sodium hybrid ion batteries(MSHBs)are an effective way to address these problems.Here,we report a new type of MSHBs that use layered sodium vanadate((Na,Mn)V_(8)O_(20)·5H_(2)O,Mn-NVO)cathodes coupled with an organic 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide(PTCDI)anode in Mg^(2+)/Na^(+)hybrid electrolytes.During electrochemical cycling,Mg^(2+)and Na^(+)co-participate in the cathode reactions,and the introduction of Na^(+)promotes the structural stability of the Mn-NVO cathode,as cleared by several ex-situ characterizations.Consequently,the Mn-NVO cathode presents great specific capacity(249.9 mA h g^(−1)at 300 mA g^(−1))and cycling(1500 cycles at 1500 mA g^(−1))in the Mg^(2+)/Na^(+)hybrid electrolytes.Besides,full battery displays long lifespan with 10,000 cycles at 1000 mA g^(−1).The rate performance and cycling stability of MSHBs have been improved by an economical and scalable method,and the mechanism for these improvements is discussed.

完全浸泡再生混凝土Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)侵蚀耐久性损伤规律与机理

我国西北地区的土壤与地下水中含有高浓度Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-),这些离子导致长期掩埋于地下的再生混凝土(RAC)结构耐久性严重退化。为了揭示Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)侵蚀RAC耐久性损伤规律与机理,采用长期浸泡的方式,系统开展复掺辅助胶凝材料RAC耐久性试验,研究复掺辅助胶凝材料方式与取代率对RAC耐久性退化规律的影响。采用X射线衍射、红外光谱及热重等分析手段,表征RAC侵蚀产物物相组成与相对含量,揭示复合盐侵蚀RAC耐久性损伤机理。结果表明,10%粉煤灰(质量分数)+20%(质量分数)矿渣复掺RAC耐久性较高,硅灰或偏高岭土取代率高于10%时RAC的耐久性较差。侵蚀离子与RAC水化产物产生化学反应并形成晶粒极大的侵蚀产物,加速C-S-H分解向M-S-H转变;高浓度离子间相互作用形成物理盐结晶,促进裂缝的萌生扩展。化学/物理双重作用破坏RAC微观结构,加速离子扩散传输,形成化学侵蚀-结构损伤-离子传输过程。RAC界面过渡区及砂浆中遍布裂缝与孔隙,再生混凝土物理力学性能急速退化。

沉默TRPM7对大鼠心肌细胞游离Mg^(2+)影响的研究

目的:探讨沉默TRPM7对大鼠心肌细胞内游离Mg^(2+)浓度的影响。方法:大鼠心肌细胞原代培养、小干扰RNA技术(siRNA)、Western blot法检测TRPM7蛋白质表达情况,荧光显微镜检测细胞内Mg^(2+)浓度变化情况。结果:相比Nc siRNA组,TRPM7 siRNA转染大鼠心肌细胞48h后,TRPM7蛋白质的沉默效率为50.11%(P<0.05),胞内Mg^(2+)浓度降低33.05%(P<0.01)。结论:转染siRNA可有效沉默TRPM7蛋白(P<0.05),沉默TRPM7后大鼠心肌细胞胞内游离Mg^(2+)浓度显著降低,TRPM7是调控大鼠心肌细胞Mg^(2+)浓度的重要离子通道。

Mg^(2+)掺杂对锰酸锂正极材料电化学性能的影响

尖晶石型LiMn_(2)O_(4)正极材料的电压平台高、原料来源丰富、生产成本低廉,但由于Jahn-Teller效应导致晶格畸变和Mn^(3+)歧化分解导致过渡金属锰的溶解严重影响电池的循环性能。本文探究了不同Mg^(2+)掺杂量对LiMn_(2)O_(4)正极材料电化学性能的影响。采用高温固相法制备了LiMg_((x))Mn_((2-x))O_(4)(x=0,0.01,0.03,0.05)样品,并对其组织结构和电化学性能进行分析。结果表明,所有样品均为立方尖晶石结构,呈截断八面体形貌。电化学性能测试表明,当x=0.03时,LiMg_(0.03)Mn_(1.97)O_(4)样品在0.2 C下具有较高的放电比容量和最高的首次库伦效率(98.44%),循环稳定性最佳;在0.5 C下循环100圈后仍具有119.3 mAh/g的放电比容量,容量保持率高达92.62%。

Mg^(2+) 对半水硫酸钙晶须结晶习性的影响

本文以磷石膏为原料蒸压制备半水硫酸钙晶须,采用数字显微镜、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等微观测试方法对Mg^(2+)作用下的半水硫酸钙晶须微观形貌、组成及晶面发育情况等进行试验研究,运用分子动力学技术模拟计算Mg^(2+)在半水硫酸钙晶体晶面的相互作用能和径向分布函数,两者结合探讨Mg^(2+)对半水硫酸钙晶体不同晶面结晶习性的影响。结果表明,Mg^(2+)和半水硫酸钙晶体不同晶面的相互作用能从小到大顺序为:ΔE_((200))<ΔE_((002))<ΔE_((400))<ΔE_((020))<ΔE_((204))即Mg^(2+)主要吸附在半水硫酸钙晶体的(200)、(002)、(400)晶面上。Mg^(2+)与SO^(2-)_(4)间的作用距离小于Ca^(2+)与SO^(2-)_(4)间的作用距离,Mg与S之间产生了明显的电子效应,且电子效应随硫酸镁掺量的增加而增强,XRD衍射峰位置随硫酸镁掺量的增多向右偏移变得更加明显,说明有少量的Mg^(2+)嵌入半水硫酸钙晶格。在硫酸镁掺量0.15%(质量分数,下同)时,优先促进晶体c轴方向的生长,使半水硫酸钙晶须呈细长针状,平均长度为47.29μm,平均长径比为36.07;在硫酸镁掺量为0.30%时,抑制晶体沿c轴和径向的生长,使半水硫酸钙晶须呈细短针状,平均长度为39.72μm,平均长径比为28.91。

上调Mg^(2+)/Mn^(2+)依赖性蛋白磷酸酶1F表达对鼻咽癌HONE-1细胞增殖和迁移的影响

目的:探讨上调Mg^(2+)/Mn^(2+)依赖性蛋白磷酸酶1F(PPM1F)对鼻咽癌HONE-1细胞增殖、迁移的影响,并阐明其作用机制。方法:鼻咽癌HONE-1细胞分为pcDNA3.1组(转染pcDNA3.1质粒)和pcDNA3.1-Flag-PPM1F组(转染pcDNA3.1-Flag-PPM1F质粒)。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法和Western blotting法检测2组细胞中PPM1F和E-钙黏蛋白(E-cadherin)mRNA及蛋白表达水平,CCK-8法和克隆形成实验检测2组细胞增殖活性和克隆形成率,细胞划痕实验检测2组细胞划痕愈合率,Transwell实验检测2组细胞中迁移细胞数。结果:与pcDNA3.1组比较,pcDNA3.1-Flag-PPM1F组细胞中PPM1F mRNA表达水平明显升高(P<0.01),且PPM1F蛋白表达量明显增加,细胞中E-cadherin mRNA和蛋白表达水平明显升高(P<0.01),细胞增殖活性、克隆形成率和划痕愈合率明显降低(P<0.05或P<0.01),迁移细胞数明显减少(P<0.05)。结论:上调PPM1F表达能够抑制鼻咽癌HONE-1细胞增殖和迁移,其机制可能与细胞间的黏附作用有关。

聚乙烯亚胺和Mg2+荧光增敏快速检测四环素类抗生素

四环素类抗生素(TCs)是一类广谱抗菌药物,被广泛应用于治疗人畜疾病且效果显著,但过度使用TCs造成其在动物性食品中的残留问题会对自然环境和人体健康造成严重的危害。因此,对食品环境中TCs的残留进行快速检测是十分必要的。迄今为止,对TCs在酸性溶液中荧光检测相关的研究报道较少。在弱酸性条件下,TCs属于弱荧光物质,但与富有氨基的阳离子表面活性剂聚乙烯亚胺(PEI)结合时,在370 nm的激发下,在525 nm处产生较强的绿色荧光;当TCs与PEI和二价金属镁离子(Mg^(2+))共存时,TCs的荧光强度被进一步增强。本研究利用PEI和Mg^(2+)在弱酸性条件下对TCs的协同荧光增敏效应,构建了一种快速、简单、高灵敏检测残留TCs的荧光检测法。实验结果表明:在最优检测条件下,该体系对TCs的定量线性检测范围为5 nmol/L~2μmol/L,其中,美他环素(MTC)、四环素(TC)、土霉素(OTC)的相关系数R^(2)分别为0.939,0.997和0.999,检出限(LOD)分别为3.6,2.7和4.8 nmol/L,均远低于中国和欧盟的限量标准。本方法对MTC、TC、OTC表现出很高的特异性,与常见的其他抗生素均不产生干扰。在实际的牛奶检测中,该体系对TCs的加标回收率为91.64%~104.05%,相对标准偏差为1.20%~10.62%。本方法可适用于酸性体系中残留TCs的分析,为水体和食品中残留TCs检测提供了一种新的依据和思路。

定悸复脉汤及其拆方对快速型心律失常大鼠心电图及Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶的影响

目的 观察定悸复脉汤对快速型心律失常大鼠心电图及Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶的影响,并探讨其组方的合理性。方法 将健康雄性SD大鼠用定悸复脉汤及其拆方大鼠适应性喂养2周,2周后将大鼠随机分为空白、对照、维拉帕米、定悸复脉汤全方、拆方1号(去龙骨)、拆方2号(去合欢皮)6个组,每组8只。每日予以相应药物灌胃,共14 d,末次给药后,各组(除空白组)外大鼠予以氯化钙溶液尾静脉注射诱导快速型心律失常。氯化钙注射10 s后开始观察心电图变化,并记录室性心动过速(VT)、心室颤动(VF)、心脏骤停(CA)的开始时间等。大鼠心脏骤停后,取心脏组织用于Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶的检测。结果 心电图提示,各药物组造模成功率均为100%;定悸复脉汤全方及拆方组使大鼠心电图QT离散度、T波起点至T波终点的距离(To-Tp)、T波起点至波峰的距离(Tp-Te)明显缩短(P<0.05);定悸复脉汤全方及拆方组使大鼠心脏组织中Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活性明显升高(P<0.05)。结论 定悸复脉汤及拆方1号、拆方2号均有抗快速型心律失常的作用,其机制可能与稳定心肌细胞电活动、增加心脏组织中Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活性有关,其中龙骨、合欢皮两味药物在抗快速型心律失常机制中作用不明显。

Mg(OH)_(2)对磷酸镁水泥水化过程及性能的影响

磷酸镁水泥(MPC)的镁质原料主要为重烧MgO,由于制备重烧MgO需要高温煅烧,其使用成本和碳排放量过高。氢氧化镁(Mg(OH)_(2))的来源丰富,制取成本低廉且无污染、安全环保,如能大量采用对缓解使用成本和碳排放量过高这一问题具有重要意义。因此,本工作使用Mg(OH)_(2)代替部分重烧MgO,通过X射线衍射、热分析、扫描电镜和能谱分析等测试手段,研究其对MPC工作性能、水化过程、强度发展和微观结构的影响。结果表明,Mg(OH)_(2)的掺入加快了MPC的水化过程,浆体的流动度降低,凝结时间缩短,本工作通过水玻璃热处理改性等缓凝手段改善其工作性能。随着Mg(OH)_(2)的掺入,磷酸镁水泥的水化温度和pH值显著降低,水化28 d后的K-鸟粪石(K-struvite)结晶数量增多,抗压强度随Mg(OH)_(2)含量的增加而降低,当Mg(OH)_(2)掺量在50%以内时,其后期强度下降在15%的范围内,随Mg(OH)_(2)掺量增大,更多的水化产物是由Mg(OH)_(2)反应形成的,当Mg(OH)_(2)掺量为66.6%时,重烧MgO的反应率由平均值22%降低至7%。总而言之,采用大掺量Mg(OH)_(2)制备磷酸镁水泥具有可行性且能确保材料的后期力学性能满足工程应用的要求,对降低磷酸镁水泥使用成本和碳排放具有潜在的应用前景。

Mg对亚共晶Al-10Mg_(2)Si合金组织与力学性能的影响

研究了不同Mg含量对含10 mass%Mg_(2)Si的亚共晶Al-Mg-Si合金显微组织、拉伸性能和断裂行为的影响。结果表明:在合金中添加1.2~2.8 mass%的Mg能够减小初生α-Al枝晶的尺寸,适量的Mg明显地细化了合金中的Mg_(2)Si共晶相,并使其形貌由粗大的汉字状转变为短条状、颗粒状和纤维状。共晶Mg_(2)Si的细化归因于Mg原子团簇在其两侧的富集,抑制了共晶Mg_(2)Si的生长,促进了其生长方向的改变。适量的Mg的添加同时提高了合金的强度和塑性,添加2.8 mass%Mg的合金拉伸性能达到最高,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别由未添加Mg的232.4 MPa、150.4 MPa和1.5%增加到322.0 MPa、270.4 MPa和6.1%,分别提高了38.6%、79.8%和306.7%。未添加Mg的合金的断裂机制为脆性断裂,添加2.8 mass%Mg的合金的断裂机制转变为韧性断裂。

选区激光熔化成形TiB_(2)/Al-Si-Mg大尺寸复杂构件

选区激光熔化(SLM)成形大尺寸复杂构件厚度多样、成形高度较高、方向复杂,需要研究构件微观组织均匀性和力学性能稳定性。本文以SLM成形TiB_(2)/Al-Si-Mg复合材料为研究对象,分析复合材料多级微观组织,对比不同成形厚度、高度、方向下复合材料的力学性能。结果表明:复合材料表现出熔池特征结构,细小等轴晶粒组织均匀分布且随机取向,纳米TiB_(2)颗粒在材料内部弥散分布。随成形厚度增加,复合材料伸长率保持稳定,抗拉强度受本征热处理影响略微增大;在不同成形高度下,复合材料抗拉强度和伸长率保持稳定;在不同成形方向下,复合材料抗拉强度保持稳定,伸长率受熔池结构影响在水平方向略高。基于以上结果,成功制备大飞机舱门铰链臂(588 mm×318 mm×470 mm)复杂结构件。

Mg在CO_(2)/Ar混合气体中的双反应区燃烧模型研究

Mg粉/CO_(2)是实现火星探测原位资源利用的理想推进剂。针对Mg颗粒在含CO_(2)混合大气中燃烧,基于火焰层假设,建立了Mg在CO_(2)/Ar混合气体中的双反应区燃烧模型,分析了Mg在CO_(2)/Ar燃烧过程中各组分质量分数、各组分流量、颗粒和火焰层的温度分布,研究了环境压强、CO_(2)质量分数、环境温度和颗粒粒径对燃烧特性的影响。结果表明:环境压强增大,颗粒温度增大、火焰层温度变化不大。在环境压强低于20 kPa时,火焰层半径随环境压强升高快速增大,颗粒燃烧时间随环境压强升高快速变短,随后都基本保持不变;CO_(2)质量分数增大,颗粒温度与火焰层温度升高、火焰层半径减小、颗粒燃烧时间缩短;环境温度增大,颗粒温度变化不大、火焰层温度升高、火焰层半径减小、颗粒燃烧时间延长;颗粒粒径增大,颗粒温度与火焰层半径变化不大、火焰层温度降低、颗粒燃烧时间延长。

二维层状麦克烯材料Nb_(2)C催化改性Mg(BH_(4))_(2)储氢性能研究

硼氢化镁(Mg(BH_(4))_(2))因具有14.9%的储氢量,被认为是一种具有良好前景的高容量储氢材料.考虑到二维层状过渡金属碳化物麦克烯材料(MXene)对Mg(BH_(4))_(2)的放氢过程具有显著的催化效果,文中采用酸刻蚀法制备了微观表征为二维层状的MXene材料碳化铌(Nb_(2)C),并通过机械球磨法将所制备的Nb_(2)C掺杂到Mg(BH_(4))_(2)中,以此来催化改性Mg(BH_(4))_(2)的放氢性能.由程序控温放氢(TPD)测试可得:在Mg(BH_(4))_(2)-x%Nb_(2)C(x=20,30,40)催化改性体系中,当x=40时,Mg(BH_(4))_(2)-40%Nb_(2)C体系的起始放氢温度可降至130℃左右,且升温至500℃后,可释放出12.8%H_(2),而未添加Nb_(2)C的纯Mg(BH_(4))_(2)约在285℃才开始放氢.除此之外,该体系在等温放氢测试中也表现出良好的放氢动力学性能,且由该体系改性后的放氢动力学性能可以在随后的第二和第三次吸放氢循环中保留下来,表现出良好的循环性能.

多酸修饰的CuBi_(2)O_(4)/Mg-CuBi_(2)O_(4)同质结光阴极用于高效光电化学转化

CuBi_(2)O_(4)作为最有前景的光阴极材料之一,其理论光电流密度可达20 mA·cm^(-2)。然而,在实际光电化学反应中,由于光生载流子复合严重,实际的光电流密度相较于理论值仍然存在显著差异。一般而言,光电化学性能在很大程度上依赖于光生载流子的高效分离和传输,以及快速的反应动力学。本文中,我们提出了一种多金属氧酸盐(多酸)修饰的CuBi_(2)O_(4)/MgCuBi_(2)O_(4)同质结光阴极。系统考虑了光阴极体相和界面的载流子传输:首先,通过CuBi_(2)O_(4)/Mg-CuBi_(2)O_(4)同质结中所构造的内建电场实现光生电子和空穴的定向转移;另外,多酸助催化剂Ag6[P_(2)W_(18)O_(62)](AgP_(2)W_(18))在反应过程中可被还原,进而可被用作质子存储载体,可在抑制载流子复合的同时促进界面光电化学反应。这种协同作用可在促进体相-界面载流子传输的同时解决界面缓慢反应动力学这一瓶颈。结果表明,本文所提出的光阴极实现了出色的光电化学性能,在0.3 V vs.RHE时,光电流密度达-0.64 mA·cm^(-2);而在使用H2O2电子牺牲剂后,相同电位下的光电流密度进一步提升到-3 mA·cm^(-2)。本文所提出的光阴极与已有研究工作中报道的最佳结果相比,具有相当的光电化学活性,证明了其在实际应用中的巨大潜力。