ZnO/TiO_(2)核-壳纳米结构的低温制备及其光电性能研究

ZnO因其自身的高电荷复合、化学性质活泼,导致其应用受到限制,通过表面修饰进行复合可实现电子-空穴的分离并提高其化学稳定性。以二水合醋酸锌、六水合硝酸锌、六氟钛酸铵为原料,采用溶胶-凝胶、水热和液相沉积相结合的方法,在低温条件下制备出ZnO/TiO_(2)单异质结。采用XRD、SEM、EDS、TEM、PL等对样品进行表征并对其光电性能进行测试。结果表明,在沉积时间为20 min时,ZnO/TiO_(2)核-壳结构形貌最规整,其中ZnO直径约115 nm,TiO_(2)薄膜厚度约7.6 nm;TiO_(2)的负载,降低了电极中光生电荷的复合,提高了ZnO对光子的收集能力,光电流密度提升大约10倍,达到0.21μA/cm^(2),表现出优异的光电化学性能。

气液两相条件下叶片开孔对电潜泵性能和内部流场的影响

为了研究电潜泵内部流动机理,从而改善高含气工况下电潜泵的气液混输性能,文中基于欧拉-欧拉非均相流模型,对不同入口含气率工况下叶片开孔前后的气液两相流动特性进行了数值模拟分析,探究了气液两相流条件下叶片开孔对电潜泵性能和内部流场的影响.结果表明,在纯水工况以及低含气率、小流量工况下,叶片开孔会降低电潜泵性能;但是叶片开孔可以改善电潜泵在大流量下的气液混输性能.叶片开孔后会改变叶轮内部压力分布,使电潜泵叶轮内部平均压力升高,进而改善叶轮内部流态.叶片开孔后会冲散气相聚集,使气体分布更加均匀,叶轮流道内涡核分布明显减少,减少了能量耗散.该研究为改善电潜泵气液混输性能提供了理论依据.

稀释剂用量对铁硅铝软磁粉芯含浸强度的影响

金属软磁粉芯生坯强度通常较低,在制造过程中需采用含浸树脂的方法提高强度。采用非活性稀释剂(四氯乙烯)和活性稀释剂636(三羟甲基丙烷三缩水甘油醚)作为135环氧树脂/甲基四氢苯酐含浸体系的混合稀释剂,研究了四氯乙烯的用量对于铁硅铝软磁粉芯抗压强度的影响以及含浸工艺对铁硅铝软磁粉芯磁性能的影响。同时,结合实测抗压强度和孔隙率对复合材料抗压强度公式进行了修正,得出了金属软磁粉芯抗压强度的计算公式。结果表明,经含浸处理后,软磁粉芯的抗压强度显著提高,在树脂与稀释剂的质量比约为1∶2时达到最大值18.43 MPa,且磁性能与含浸之前的样品相比没有明显变化。这表明在该配比下,稀释剂可以和环氧树脂充分均匀混合,并且可以与固化剂更好地发生交联固化,从而有效提高环氧树脂的力学性能。对含浸工艺和软磁粉芯抗压强度计算公式的研究结果,可为提高软磁粉芯强度的量产工艺开发提供参考。

Cu核微焊点液-固界面反应及剪切行为研究

相较于传统Sn基焊点,Cu核焊点具备更好的导热性、导电性及力学性能。为揭示尺寸效应对Cu核焊点界面反应及剪切强度的影响,制备了不同Sn镀层厚度的Cu核焊点(Cu@Ni-Sn/Cu)。观察回流不同时间后Cu核微焊点横截面微观组织,研究了Cu核微焊点在尺寸效应下的液-固界面反应。之后对Cu核微焊点进行剪切测试,结合断口形貌,分析断裂机理。界面反应结果表明:Cu@Ni-Sn/Cu焊点在250℃回流时,Sn/Ni界面生成Ni含量较高的针状(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)IMC,Sn/Cu界面生成Ni含量较低的层状(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)IMC。剪切测试结果表明:随着Sn镀层厚度增加,Cu@Ni-Sn/Cu焊点的剪切强度先增大后减小。基于Sn镀层厚度对界面(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)IMC层体积的直接影响,Sn层厚度的增加提升了焊点剪切强度。然而Cu@Ni-Sn(60μm)/Cu焊点中Cu核位置的偏移,造成剪切强度略有降低。

煤系沥青包覆再生石墨微观构造及电化学性能

石墨负极材料易在石墨层间与电解液发生共嵌入导致石墨层膨胀、粉化脱落,严重影响石墨负极材料的循环稳定性。利用沥青对石墨负极进行包覆,形成不定型碳层包覆的“核壳”结构,可减少石墨层的膨胀脱落,提高石墨负极材料的电化学性能。以中温煤焦油沥青为原料,通过空气氧化和聚合交联制备得到高结焦值、高软化点的包覆沥青。通过液相包覆方法,考察了对再生石墨负极的包覆性能。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了再生石墨包覆形貌与界面微观结构变化,并对材料电化学性能进行了测试。结果表明,沥青包覆可有效完善再生石墨微观构造。随着沥青包覆量的增加,石墨表面缺陷减少,比表面积和孔容降低;炭化后包覆界面形成不定型碳层,包覆界面无序度随沥青包覆量的增加而升高。不定型碳包覆层的形成显著提高了石墨负极性能,包覆12%沥青的再生石墨比容量达到450 mA·h/g,相比未包覆石墨提升140 mA·h/g;沥青包覆石墨负极首次库伦效率增加11.5%,并且循环稳定性获得改善;在5 A·h下比容量提高至285 mA·h/g,相比未包覆再生石墨提高242.8 mA·h/g,倍率性能突出。

具有高通液性能高吸水性树脂的制备及性能研究

以丙烯酸、功能单体为聚合单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用水溶液聚合法合成了一种具有优异通液性能和吸液性能的高吸水性树脂,研究了自制功能单体用量、交联剂用量、引发剂用量、中和度、引发温度对高吸水性树脂吸液能力和通液能力的影响,并使用扫描电镜对高吸水性树脂的颗粒形态进行表征。结果表明,合成最佳条件为:丙烯酸用量为250 g,功能单体用量为25 g,交联剂用量为1.5 g,引发剂用量为0.375 g,氢氧化钠用量为97.2 g,引发温度为55℃。此条件下制备得到的高吸水性树脂具有良好的吸液性能和通液性能,吸盐水倍率为103.25 g/g,通液速度为201.55 mL/min。扫描电镜结果表明高吸水性树脂由于分子链的刚性变强,颗粒表面形状更规则。

10种有机酸对电子烟中陶瓷雾化芯的重金属迁移影响

为研究10种有机酸对电子烟中陶瓷雾化芯的重金属迁移影响,配制不同含量有机酸的电子烟烟液,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对陶瓷雾化芯在加速老化条件下迁移至烟液及气溶胶中的金属元素进行测定,评估重金属在该陶瓷芯中的雾化效率及有机酸的影响。结果表明:烟液、气溶胶方法中各元素的检出限分别均<10µg/kg、≤0.055µg/100口;不同类型和含量的有机酸对重金属的迁移影响不一,柠檬酸、乳酸、苹果酸、乙酸对金属元素的迁移影响相对较大。各元素在气溶胶中的雾化效率为21.2%~45.9%。与未添加有机酸的空白对照组相比,柠檬酸、乳酸、乙酸、苯甲酸、苹果酸对气溶胶中Ni含量提升有显著影响(P<0.05),柠檬酸对气溶胶中Cu含量提升有显著影响,5种酸对其他元素无显著性差异(P>0.05)。该方法准确可靠,适用于评估电子烟烟液及气溶胶中有机酸对陶瓷芯的重金属迁移影响。

橡胶增韧环氧树脂的研究进展

环氧树脂固有的脆性是阻碍它应用的主要障碍,而橡胶改性是解决这一问题的有效途径。介绍了环氧树脂材料的综合性能及其增韧的必要性,重点阐述了增韧环氧树脂常用的三种橡胶增韧剂,即液体橡胶、核壳橡胶和纳米橡胶在增韧效果、增韧机理、市场应用等方面的研究进展。对未来环氧树脂增韧的发展方向进行了展望,指出更强的断裂韧性、冲击强度、极限抗拉强度以及耐热性能是环氧树脂未来的改性方向。

矿物油中糠醛液芯光纤增强拉曼光谱原位检测方法

矿物油中糠醛含量可有效地反映油浸式电力设备的绝缘老化状态,实现油中糠醛含量的准确检测对油浸式电力设备以至于电网的安全可靠运行具有重要意义。相较于传统检测方法,拉曼光谱法是一种非侵入式、无需样本预处理的检测方法,且简单、可靠;但由于其信号强度较弱,难以满足油浸式电力设备油中微量糠醛的准确检测需求。该文开展了基于液芯光纤增强拉曼光谱的油中糠醛原位检测方法研究,研制了可同时实现液芯光纤固定、耦合、进样的适配装置,搭建了用于液芯光纤增强拉曼光谱检测的实验平台,建立了油中糠醛含量与内标后液芯光纤增强拉曼峰强的数学模型,实现了油中糠醛的直接准确检测。研究结果表明,基于液芯光纤增强拉曼光谱的油中糠醛检测具有方法简单、稳定性好、灵敏度高、速度快等特点,为油浸式电力设备油中糠醛的快速准确检测提供了一种新思路。

基于液芯柱透镜实现透明液体质量分数的测量

通过测量基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片的液芯柱透镜的后焦距,可实现液体折射率的快速测量;根据液体质量分数与折射率之间的良好线性关系,准确计算出待测透明液体的质量分数.搭建光学测量系统,以NaCl溶液和蔗糖溶液为例,构建了液体质量分数与液体折射率的关系模型,实现了溶液质量分数的测量,并对其测量不确定度进行了分析.基于PDMS基片的液芯柱透镜对注入其中的液体折射率的最小分辨能力优于0.0002 RIU,质量分数测量不确定度可控制在0.12%以内.该测量方法适用于微量液体折射率及质量分数的测量.

基于液芯柱透镜测量随浓度变化的液相扩散系数:方法综述

液相扩散系数是溶液浓度的函数D(c),通常采用浓度配对法、Boltzmann-Matano(BM)图解法、Hall解析法和多项式数值逼近等方法测量D(c)关联式.文章在综述以上几种测量方法的基础上,重点介绍了测量D(c)关联式的一种新方法,即BM半解析法.BM半解析法基于液芯柱透镜测量扩散过程中溶液浓度的空时分布函数c_(expt)(x,t)s,结合Hall解析法以及BM图解法,能够快速、准确、稳定地测量D(c)关联式.用BM半解析法测量了葡萄糖水溶液在室温下的D(c)关联式,采用时域有限差分法(FDTD)求解Fick扩散方程,计算了不同D(c)关联式下扩散浓度的空时分布函数,计算结果与实验浓度分布函数c_(expt)(x,t)s进行了分析比较.结果表明,采用FDTD计算并比较实验扩散浓度空时分布的方法,为实测D(c)关联式的正确性提供了一种有效的判断手段.

基于模间干涉的反射型全光纤液体折射率传感器

基于模间干涉原理设计并实验制作了一种反射型全光纤液体折射率传感器,该传感器是由一段无芯光纤熔接在两个单模光纤之间制作而成。其工作原理是由单模光纤和无芯光纤耦合点处激发出高阶模式,经过末端单模光纤端面的反射,在无芯光纤和单模光纤界面发生二次耦合,从而形成模间干涉。数据处理后可得,在氯化钠、甘油和蔗糖溶液中传感器有不同的折射率灵敏度,每种溶液分别为-104.14345dB/RIU、-153.91078dB/RIU和-95.40521dB/RIU。温度灵敏度为35.27pm/℃,温度在强度上的改变对折射率的测量影响非常小,相对于该波峰波长漂移量可以忽略不计,温度的串扰较小。所提出的传感器具有结构简单、机械性能优良和灵敏度高等优点,在液体折射率的监测领域具有一定的应用潜力。

影响油气回收装置吸收效率的因素及改进措施的应用

通过对多套油气回收装置工作原理的对比,根据质量守恒定律提出吸收工艺在油气回收装置中处于核心地位,装置的吸收效率对油气回收能否正常运行起到了决定性作用。在吸收工艺中,影响吸收效率的主要因素有吸收液、气液比,吸收液温度。优选吸收剂、控制吸收液温度,优化吸收流程可以全面提升吸收效率,为油气回收平稳达标运行提供保障。

高效液相色谱紫外等吸收波长法快速测定秦皮中秦皮甲素和秦皮乙素

研究建立了一种快速、环保和节约对照品的秦皮化学成分含量测定方法。秦皮样品采用25%(v/v)乙醇水溶液超声提取5 min。样品提取溶液采用Poroshell 120 EC-C18色谱柱(50 mm×4.6 mm, 2.7μm)进行分析,0.1%甲酸水溶液-乙腈(94∶6, v/v)等度洗脱,流速1.5 mL/min。采用紫外分光光度仪对等浓度的秦皮甲素和秦皮乙素进行紫外光谱扫描,初步筛选得到2个对照品的等吸收波长,并用高效液相色谱仪对筛选得到的等吸收波长进行确证,从而获得2个对照品的等吸收检测波长341 nm。新建立的高效液相色谱紫外等吸收波长法的方法验证结果显示,秦皮甲素和秦皮乙素在各自的浓度范围内具有良好的线性关系(r=1.000 0),检出限和定量限分别为1.5μmol/L和3.0μmol/L,平均加标回收率分别为99.0%(RSD=1.4%)和97.5%(RSD=0.9%)。通过比较高效液相色谱紫外等吸收波长法和传统高效液相色谱外标法对10批秦皮样品中秦皮甲素和秦皮乙素的含量测定结果,显示两种方法测定结果一致。此外还采用t检验对该方法与《中国药典》2020版方法的含量测定结果进行比较,对比结果表明两种测定方法无显著性差异(P>0.05)。该方法耗时10 min,有害溶剂消耗0.5 mL,只使用1个对照品,具有快速、简便、环保和对照品消耗少的特点,适用于秦皮中秦皮甲素和秦皮乙素的含量测定,为秦皮质量评价的技术提升提供了依据。

超高效液相色谱法快速测定环境空气中13种醛酮类化合物

建立了一种快速、高效分离测定环境空气中13种醛酮类化合物的方法。环境空气中的醛酮类化合物,与采样管中的2,4-二硝基苯肼在强酸性条件下反应生成腙类衍生物。洗脱的衍生物,以乙腈-水为流动相,采用Core-Shell型色谱柱进行分离,二极管阵列检测器检测。在优化的色谱条件下,13种醛酮组分的衍生物在15 min内均达到良好分离,各组分的质量浓度在50~1000μg/L(以醛酮计)范围内与色谱峰面积线性相关系数均大于0.999。采样体积为50 L时,方法检出限为0.24~1.38μg/m^(3)。样品加标回收率为92.9%~105%,测定值的相对标准偏差为1.2%~7.8%(n=6)。该方法分离快速、定量准确,满足环境空气中痕量醛酮类化合物的分离分析。

提高光度分析灵敏度的两种新途径

吸收光度法是一种历史悠久而富有活力的分析方法。本文评述了液芯波导在吸收光度法中的最新进展，指出光强度差测量模式与长程吸收技术的结合将是提高光度法灵敏度的一种新的重要手段。

静电喷雾法制备海藻酸钙-羧甲基纤维素钠液芯微胶囊的工艺选优

尝试用高压静电成囊装置(静电喷雾法)来制备一种强度高、生物相容性好的海藻酸钙-羧甲基纤维素钠液芯微囊.在初步试验的基础上,利用正交试验的方法考察了海藻酸钠、羧甲基纤维素钠以及氯化钙的浓度对成囊过程中微胶囊膜厚、粒径等的影响.同时结合不同制备条件下微胶囊的成囊性,优化海藻酸钙-羧甲基纤维素钠微胶囊制备工艺.在优化的工艺参数中海藻酸钠、氯化钙以及羧甲基纤维素钠的质量浓度分别为10,30,15 g/L.

基于长光程技术的痕量海水营养盐自动分析仪的设计与测试

海水中可溶性的营养盐浓度是海洋监测的常规项目之一;大洋水体中的营养盐含量很低,使用传统的分光光度计难于定量测量。文章基于液芯波导长光程技术,设计了高灵敏度的痕量海水营养盐光谱分析仪。分析仪以1.02 nm的光谱分辨率实现350-900 nm光谱范围的水样吸光度连续光谱测量,并由嵌入式PC104微机自动实现了水样采集、吸光度测量和数据分析的功能。针对亚硝酸盐的测试实验结果表明,仪器检出限达到nmol·L^-1的量级,比传统分光光度计的检测限提高了三个量级,且显色反应时间可缩短到3 min,能适用于大洋水体中营养盐的现场痕量分析。

连铸坯的液芯轧制

研究了连铸坯的液芯轧制，并结合日本川崎水岛厂的实例，证实了连铸坯液芯轧制的可行性，指出了钢锭和连铸坯液芯轧制的区别，及如何制造压应力状态，推导了坯壳应力与轧辊直径、压下量、坯壳厚度的关系，并提出了用振摆式轧机实施连铸机液芯轧制的方案。

乳酸菌细胞的液芯包囊固定化技术及应用

综述了微生物细胞液芯包囊固定化技术的原理和方法 ,以及液芯包囊技术在益生菌的包囊及乳酸菌发酵剂生产中的应用。