高温热冲击制备用于催化反应的高熵合金纳米颗粒

先进功能材料的研发与合成技术的进步密切相关,因此合成过程中动力学和热力学参数的精准控制对于材料的制备至关重要.传统的高温制造工艺(比如马弗炉、管式炉),由于缓慢的升温和降温速率(0-1K s^(-1)),可以视为由热力学主导的、时刻处于平衡状态的加热过程,由此制备的产物大多具有最低的吉布斯自由能和稳定的原子排列,属于热力学产物.为了打破缓慢升降温速率导致的热力学限制,以动力学为主导的、具有超快升降温速率的高温热冲击(HTS)的合成方法在近年被广泛研究.与传统的高温制造工艺不同,HTS在瞬间通过巨大的能量驱动,可以在秒或毫秒的时间内达到3000 K的峰值温度,具有超快的升降温速率(≥10^(5)K s^(-1)),而且,该方法制备的产物大多只在局部范围内有极小的吉布斯自由能,并非最稳定的状态,是热力学不稳定的产物.这种动力学主导的特征,使其在新型材料(比如常规方法无法获得的高熵成分、热力学亚稳相和表面富缺陷)的探索及可控制备中展现出巨大的优势.在HTS合成所取得的重要进展中,高熵合金(HEAs)纳米颗粒由于具有灵活的组成空间和高熵混合结构,在多相催化反应中展现出较好的活性、选择性以及稳定性,从而受到越来越广泛的关注.HEAs是由5种或5种以上元素以近摩尔比的形式获得多主元合金,由于多种组分导致的高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应和“鸡尾酒”效应,HEAs被认为是理想的催化剂,但是由于传统方法制备的HEAs多为尺寸较大的大块合金,具有较低的比表面积,这极大地限制了其在催化领域的应用.HTS超高的冷却速率可以抑制HEAs的粗化或者相分离,从而制备得到纳米级别的HEAs,有效解决了上述问题.尽管近年来有很多关于HTS和HEAs的相关研究,都未在本质上探讨HTS的相关机理.基于此,本文从能量-空间-时间的角度出发,在根本上探讨了HTS的物理化学原理,全面介绍了具有代表性的HTS技术(焦耳加热、激光加热、微波加热)的设备及机理,总结了HTS制备催化剂相比于传统的热力学主导的近平衡加热方法的优越性,旨在促进新兴的HTS技术进步;同时介绍了HEAs的概念和特点,总结了利用HTS技术制备HEAs及其衍生物的最新进展;最后,对HTS和HEAs的未来研究方向做了总结与展望.综上,本文旨在对推进HTS和HEAs的发展、整合二者的优势做出贡献.

视唱练耳对二胡教学演奏的作用与具体应用

在我国具有浓郁民族特色的器乐文化中,二胡是其中的典型代表。随着人们精神需求的不断增加,诸如二胡等乐器开始获得关注,并且更多青少年开始学习二胡。视唱练耳是二胡演奏教学的重要构成,通过此训练方法能够更好地把控二胡演奏特点、提升演奏技术水平并传达内在思想情感。本文结合有关理论基础,从视唱练耳及二胡演奏教学者内涵上切入分析,指出了其中存在的联系,并重点阐述了视唱练耳的作用及具体应用策略。

基于正交试验的聚合物改性再生透水混凝土抗冻性能研究

目的研究低掺量下水性环氧树脂、粉煤灰、再生骨料对再生透水混凝土抗冻性的影响。方法采用正交试验设计,以粉煤灰掺量、水性环氧树脂掺量、再生骨料掺量、冻融循环次数为因素设计不同水平的正交试验,参考慢冻法并采用均值极差法分析质量损失率和强度损失率,研究各因素对于再生透水混凝土抗冻性的影响规律。结果随着冻融循环次数的增加,再生透水混凝土的强度损失率和质量损失率逐渐增大,其中低掺量(0.5%~2%)水性环氧树脂可以有效提升再生透水混凝土抗冻性能,降低再生透水混凝土的强度损失率、质量损失率;添加再生骨料(30%~50%)可以有效提高再生透水混凝土抗冻性。结论掺量1%的水性环氧树脂及掺量40%的再生骨料对再生透水混凝土抗冻性提升效果最好;在冻融循环过程中,再生透水混凝土的强度损失率会比质量损失率先变化到破坏标准,该参数能更快判断再生透水混凝土的抗冻性能。

水/石墨烯界面离子吸附的分子动力学模拟:力场参数优化与吸附机制

受限在二维纳米孔道的盐溶液的研究对离子输运与筛分、超级电容等领域具有重要意义,而分子动力学(MD)模拟已成为其中重要的手段.但通常MD模拟力场却很难准确描述石墨烯等二维材料与离子之间的离子-π相互作用;溶剂效应对离子在材料表面吸附的调控作用也缺乏深入研究.针对Li~+, Na~+, K~+, Mg~(2+), Ca~(2+), Cl~-离子与石墨烯材料,本文基于平均力势(PMF)发展了模拟它们之间相互作用的力场参数.使用该力场模拟的(溶液中)石墨烯表面离子吸附自由能与量子化学计算结果一致,验证了其准确性.进一步发现离子水合半径、离子接近石墨烯时水合数的拐点、 PMFwat(溶剂对离子吸附在石墨烯表面PMF的贡献)极小值位置及石墨烯表面水层位置之间有明显关联.在此基础上阐明了离子脱水及石墨烯表面水层状分布对PMFwat的调控作用.模拟了1 mol/L盐溶液/石墨烯界面体系.以上体系使用通常力场参数模拟时,离子在石墨烯表面吸附都很微弱,这表明离子-π相互作用对准确模拟盐溶液-石墨烯体系不可或缺.

过钻具声波仪水平井测井问题分析与解决方案

随着水平井钻完井技术的进步和规模化应用,过钻具存储式测井技术因其作业的高效性、安全性得以迅速发展,已经成为水平井的主体测井技术。测井仪器通过钻具水眼下入井底进行测井的特殊工艺和声波仪器的特殊结构,使得过钻具声波仪器在水平井测井中出现了新问题、新挑战。针对过钻具存储式声波仪器在现场应用中出现时差测量误差的各种现象进行总结,针对这些问题进行正演数值模拟和实验室物理模拟试验,明确了时差测量误差来源于在水平井和大斜度井仪器接收阵列与井壁不平行。提出了相应的仪器设计优化方案和基于杠杆原理的动态平衡施工工艺优化方案,并通过现场试验验证了优化方案的效果。可为过钻具声波测井仪器的研发和测量影响因素分析提供参考,对过钻具系统的推广应用和技术发展有重要的意义。

界面聚合法制备十二醇相变微胶囊的工艺及性能

为了解决低温相变材料稳定性差、不易储存运输等问题,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,3-丙二胺为壁材单体,以相变温度较低、相变潜热较高的十二醇为芯材,通过界面聚合法制备了低温相变微胶囊。由于十二醇具有反应活性,本工作研究了不同结构异氰酸酯作为壁材单体的适应性,探索了1,3-丙二胺水溶液的pH值对微胶囊形貌的影响。在1,3-丙二胺水溶液的pH值为9.0的情况下,制备的微胶囊粒径约2.0μm,芯材载量为79.8%,熔融温度为24.47℃,熔融热焓为142.3 J/g。相比于原位聚合法,界面聚合法制备的微胶囊有更好的致密性,在甲醇中的渗透率下降了40%,提高了十二醇相变材料的稳定性,有效改善了其泄漏、储存运输等方面的问题。

宏观学术背景的观照与音乐学理论的学科建设

音乐学术界存在着一个重要的理论课题,就是关于音乐学理论的学科建设问题。音乐学科的发展必然要依靠音乐学子的发展以及音乐学术的力量,音乐学理论的学科建设工作离不开音乐学科队伍的建设,音乐学理论的学科建设也离不开现如今的宏观学术背景的观照。文就针对宏观学术背景的认知以及音乐学理论学科建设的建议进行简要的分析探讨。

戏曲音乐与民间音乐的继承发展关系探析

在当下,我国社会不断发展,国民经济增长速度大幅度提升,人们对物质需求不断增长的同时也越来越注重精神需求,开始追求各种各样的精神享受。在我国,戏曲作为我国音乐重要的组成部分,不仅是我国民族文化的分支更是我国民族文化的传承,在我国戏曲音乐不断形成以及发展的过程中,逐渐形成了以民间音乐为基础以戏曲音乐为主导的音乐体系。本文通过分析两种音乐之间的发展渊源,探析戏曲音乐与民间音乐的继承关系。

延安革命音乐创作传统与豫剧现代戏民族化风格的形成

河南豫剧三团的创作风格是延安革命音乐发展的继承者,而河南豫剧三团在创作中也基本保留了延安民族音乐的创作方式。延安革命音乐创作的来源就是取材于老百姓的实际生活,在此基础上进行改编创作,本文通过对延安革命音乐进行研究,进而得出豫剧现代戏民族化风格的形成。

数值模拟驱动的过钻具偶极声波测井仪设计

过钻具偶极声波测井仪能够提供详细的岩石物理数据,评估地层各向异性和裂缝,确定最小应力方向,可满足非常规水平井对压裂设计和优化的市场需求。通过数值模拟计算不同材料、不同结构、不同尺寸、不同边界条件下单极换能器和偶极换能器的声学性能,得到了单极换能器和偶极换能器关键设计参数。通过模拟换能器骨架、油腔和透声窗之间相互耦合作用对能量辐射与频谱的影响,形成了单极换能器和偶极换能器设计方案。通过模拟分析整支仪器在声学压电效应电路的多物理场耦合测井响应,进行了换能器优化设计,完成了数值模拟驱动的仪器设计。研究对于过钻具偶极声波测井仪设计、研发及应用具有指导意义,为加快过钻具测井技术研发与推广提供了技术支持。