多元醇介导还原的银纳米线的形貌与结构调控

以硝酸银为银源、乙二醇为还原剂,采取溶剂热反应途径,制备了高长径比的银(Ag)纳米线,通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的选择性晶面吸附、乙二醇的介导和无机离子的辅助作用,对Ag纳米线的物相和形貌结构进行了有效调控。详细地考察了PVP加入量、无机离子助剂摩尔配比、反应时间和温度等因素对Ag纳米线产物形貌的影响。结果表明:将PVP浓度控制在44g/L,调节等摩尔离子(Fe^(3+)、Cu^(2+))助剂的总浓度为0.24mmol/L,在408K温度下进行5h溶剂热反应,可获得平均线径70nm、平均长度高于40μm的Ag纳米线,非线性副产物(如微纳米Ag晶粒)占比不超过5%,且Ag纳米线产物的纯度高、结晶度良好。

Cu纳米线的工艺优化及其可控制备研究

以氯化铜为铜源,葡萄糖为还原剂,十六胺和十八胺为封端剂,通过水热还原技术制备Cu纳米线,探讨反应温度、反应时间、还原剂配比和封端剂摩尔比对Cu纳米线形貌(长径比)的影响。结果表明,最优工艺条件:还原剂配比0.5,封端剂摩尔比0.4/0.8,反应温度110℃,反应时间6 h。产物清洗方式为沉降-分层-热液洗涤。在全优工艺条件下制得的Cu纳米线平均长径比>95,线径均值为26 nm,纳米线占比超过90%。

基于CFD模拟的浮阀塔板组合结构优化

对精馏塔浮阀塔盘进行了水力学实验,测定直径2 m、BDH浮阀塔盘的清液层高度、雾沫夹带和塔盘压降等水力学数据。建立了与实验塔盘结构尺寸一致的几何模型,借助Fluent软件对实验浮阀塔盘进行了气液流场的CFD模拟,从微观层面考察板上气液两相的流动状态,清液层高度的模拟值与实验测量数据基本吻合。在经过验证模拟准确性的基础上,分析了BDH浮阀塔盘在运行稳定、模拟达到稳态时,塔盘上液相逆行流体积分数较大、液相返混情况明显的问题,提出了在BDH浮阀塔盘局部流场不理想位置设置ADV浮阀。在相同操作条件下,运用Fluent软件对优化后的浮阀塔盘进行分析,将改进前后的数据进行定性定量比较和分析,所得结果对于工业装置中浮阀塔盘的结构优化设计具有一定的理论指导意义。

TiN纳米管阵列/金属电极的构筑及其电催化性能

通过阳极氧化在金属钛上生长氧化钛(TiO_(2))纳米管阵列(NTAs),再经氨-氮化制得氮化钛(TiN)纳米管阵列。利用多电流阶跃法,使金属镍(Ni)均匀沉积在TiN-NTAs表面,形成多孔Ni@TiN-NTAs电极。通过等离子溅射,在电极上沉积Au层,可分别获得Ni@TiN-NTAs、Au@TiN-NTAs和Au/Ni@TiN-NTAs系列微结构复合电极。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段对各产物进行了综合表征,并分别研究了这些电极在偏硼酸钠(NaBO_(2))碱性溶液中的电化学行为。研究结果表明:所得TiO_(2)和TiN纳米管孔道结构规则,物相纯度较高,对过渡金属(Ni、Au)具有良好的负载和分散作用。在给定电解条件下,Au/Ni@TiN-NTAs表现出较低的电催化活性,但3种电解产物中均未检测到BH-4。