Cu2+掺杂ZnAl2O4纳米颗粒的光学性能

采用水热法和热处理技术制备了不同掺杂比例的Zn1-xCuxAl2O4(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)纳米颗粒,通过X射线衍射(XRD)、场发射透射电子显微镜(FETEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)对样品的晶体结构、形貌、元素分布、结合能和光学性能进行表征,并通过第一性原理计算得到了ZnAl2O4结构中存在的各种缺陷的能带结构。实验结果表明本方法制备的Zn1-xCuxAl2O4纳米颗粒为尖晶石结构,XPS能谱说明Zn0.9Cu0.10Al2O4样品中Cu^2+全部占据了四面体位置,PL光谱显示Cu^2+掺杂的样品出现了猝灭现象,紫外光谱表明Cu^2+掺杂后样品出现了新的吸收峰。并结合第一性原理计算对样品的光学性质给出了合理解释。

耦合盐溶液环境下钢筋/混凝土Weibull耐久性寿命预测方法

根据兰州地铁沿线站台服役环境,配置含有SO_(4)^(2−)、Cl^(−)、Mg^(2+)的耦合盐溶液,将钢筋/混凝土试件置于耦合盐溶液中每隔90天利用电化学工作站进行无损检测,选择Weibull分布建模,通过最小二乘法和BLUE法得到退化分布的固定参数估计值和动态参数估计值。结果表明:耦合盐溶液环境中腐蚀离子通过扩散、渗透及电化学迁移等方式到达钢筋表面,导致钢筋附近pH值降低,钝化膜由完整状态过渡到局部破损状态。可靠度曲线均呈现出三阶段变化特点,动态参数估计值中三次型尺度参数的可靠性寿命最接近固定参数值可靠性寿命,失效率最大;指数型尺度参数可靠性寿命最短,失效率最小;幂次型介于两者之间。且动态参数函数必须满足一阶导数及函数值为正的要求,否则可靠度计算结果为复数。尺度参数的函数形式对可靠度曲线影响大于形状参数的函数形式对可靠度曲线的影响。尺度参数函数类型一定时,形状参数函数类型对寿命结果影响较大,尺度参数函数类型变化时,可靠性曲线均发生较大变化。

纳米SiO2改性聚合物水泥基复合材料早期微观结构及性能

利用纳米SiO2(nano SiO2)早期可促进聚合物水泥基复合材料水化速率、提升其力学性能、改善其界面过渡区(ITZ)性能及优化其孔隙结构等特点,借助XRD、SEM、EDS、显微硬度(MH)及压汞(MIP)等试验,揭示了nano SiO2对聚合物水泥基复合材料早期性能影响的微观机制。结果表明:当nano SiO2掺量为2wt%时,聚合物水泥基复合材料的力学性能最优,3 d和7 d龄期抗压强度分别为57.5 MPa和67.3 MPa,较仅仅掺加聚合物的水泥基复合材料分别提高了12.7%和13.9%;nano SiO2的掺入改变了聚合物水泥基复合材料水化产物数量及微观形貌。对于ITZ性能,nano SiO2掺入后,聚合物水泥硬化浆体-骨料的ITZ厚度减小,形貌变得更加致密;ITZ的钙硅比因nano SiO2的加入变小而其显微硬度变大;此外,nano SiO2加入后可以进一步填充聚合物水泥基复合材料更加细小的孔隙,使其凝胶孔比例变高,最可几孔径变小,大大优化了聚合物水泥基复合材料的孔隙结构。

MnFe2O4/还原氧化石墨烯纳米复合材料的光学性能

由于纳米尺度的尖晶石结构金属氧化物独特的晶体结构和能带结构,使其具有广阔的应用前景。采用水热法合成了MnFe2O4复合还原氧化石墨烯(MnFe2O4/rGO)纳米复合材料,采用XRD、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、FTIR、XPS、拉曼光谱(Raman)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见光谱漫反射(UV-vis DRS)对样品的晶体结构、形貌、元素分布、结合能和光学性能进行表征。结果表明,制备的MnFe2O/rGO复合材料为立方尖晶石结构,形貌呈不规则的椭球形,颗粒大小比较均匀。rGO表面所负载的MnFe2O4纳米粒子被石墨烯部分包裹,颗粒尺寸小,分散性好。MnFe2O4/rGO复合材料的电子-空穴对的再结合效率降低,其中石墨烯具有较多缺陷,无序程度较高,含氧基团被聚乙烯吡咯烷酮(PVP)部分还原,数量大大减少。MnFe2O4/rGO复合材料的带隙小于纯MnFe2O4带隙,发生了红移现象。