Z型异质结Ag_(2)S/AgVO_(3)可见光催化转化低浓度瓦斯制甲醇性能研究

因缺乏合理有效的利用途径,大量低浓度瓦斯(C_(CH_(4))<30%)被直接排放,研究开发低浓度瓦斯高值转化利用方法和技术对保障煤矿安全生产与减缓温室效应具有重要意义,也是实现我国“双碳”战略目标必不可缺少的部分。以低浓度瓦斯为碳源制取液体燃料甲醇被认为是其理想的利用途径之一,以清洁太阳能为驱动力的光催化技术可在室温常压下活化转化甲烷,为低浓度瓦斯低碳利用提供新途径。首先采用水热法制备AgVO_(3),以硫代乙酰胺为硫源,通过阴离子交换策略在AgVO_(3)表面原位复合Ag_(2)S,构筑出Ag_(2)S/AgVO_(3)异质结,改变硫代乙酰胺的用量可调控Ag_(2)S复合比例。利用XRD、SEM、TEM和紫外可见漫反射光谱等对复合催化剂的微观结构进行表征分析,以体积比为1∶12的甲烷/空气混合物模拟低浓度瓦斯,系统研究了Ag_(2)S复合比例、氧化剂用量、光照强度等对甲烷转化、甲醇产生及其选择性的影响规律,借助瞬态光电流响应谱和电子顺磁共振谱(EPR)探究了Z型异质结构Ag_(2)S/AgVO_(3)对增强模拟瓦斯转化性能的内在机理。研究结果表明:所制AgVO_(3)呈纤维状形貌,其晶相结构为单斜相,原位复合的Ag_(2)S呈纳米颗粒形态,其平均粒径为60 nm,且Ag_(2)S颗粒均匀分布于AgVO_(3)纤维表面。与单一AgVO_(3)和Ag_(2)S相比,复合材料Ag_(2)S/AgVO_(3)具有更强的光吸收性能,AgVO_(3)的带隙能、价带与导带电势分别为2.08 eV、2.21 V和0.13 V,Ag_(2)S的带隙能、价带与导带电势分别为0.91 eV、0.34 V和−0.57 V。与AgVO_(3)相比,复合催化剂Ag_(2)S/AgVO_(3)具有显著增强的瓦斯转化性能,可见光照射1 h最优催化剂20%Ag_(2)S/AgVO_(3)的甲烷转化和甲醇产生量为3.10 mmol/g和2.45 mmol/g,分别为单一AgVO_(3)的1.72倍与2.63倍,且其甲醇选择性高达78.9%;6次循环试验结果表明:Ag_(2)S/AgVO_(3)具有优异的催化稳定性。能带结构分析与EPR测试结果表明:Ag_(2)S/AgVO_(3)异质结遵循Z型电荷迁移机制,这不仅增强了光生电荷的空间分离,同时使其具有较强的氧化/还原能力,显著提升低浓度瓦斯定向转化制取甲醇的催化性能,为低浓度瓦斯低碳高效利用提供新思路。

Co_(2)Z型六角铁氧体的制备及表征开放性实验设计

开放性实验设计是培养学生的综合能力和创新意识的重要手段。本文以Co_(2)Z型六角铁氧体制备及表征的开放实验为例,从文献调研、实验方案的拟定、实验室动手操作、实验现象观察、结果分析及思考等方面,培养学生的基本实验操作能力,提升综合运用所学知识及技能,解决问题的能力,为今后从事与材料相关科学研究、技术开发和工艺设计等方面的工作奠定坚实基础。

CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)Z型异质结用于光电类芬顿体系下高效降解环丙沙星

针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)(CBWO)Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探究了催化剂的晶体结构和化学键、官能团组成;BET表征结果证明,CBWO-60具有较高的比表面积.X射线光电子能谱(XPS)证明Cu^(+)和Cu^(2+)共存,促进了芬顿(Fenton)反应的循环进行,XPS结合能的位移证明了异质结中CuBi_(2)O_(4)和Bi_(2)WO_(6)之间具有强的电子相互作用,而不是物理混合;使用紫外⁃可见漫反射光谱和价带-X射线光电子能谱分析了异质结的能带结构;利用光致发射光谱、电化学阻抗谱和瞬态光电流响应谱探究了催化剂的电荷转移情况.在该系列催化剂中,CBWO-60在光电类芬顿(PEF-like)体系中对环丙沙星(CIP)的降解效率最高,90 min时,降解效率为98.0%.同时,溶液初始pH在2~6范围时,体系始终能够维持有效的CIP去除效率,与传统芬顿体系相比,该体系的pH应用范围得到了有效拓宽.在PEF-like体系中,CBWO-60对喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素均表现出较强的降解能力,充分证明了CBWO-60的普适性.CBWO-60在连续5次循环实验后,对CIP仍保持87.8%的降解率,并且反应后催化剂的晶体结构没有发生改变.根据高效液相色谱⁃质谱的结果,提出了CIP降解的5种可能途径.

多铁性Z型六角铁氧体的制备及微波电磁特性

多铁性六角铁氧体材料中共存的铁电有序和磁有序以及电、磁损耗协同机制为新型电磁波吸收材料的设计提供思路。采用溶胶凝胶法成功制备Co位Zn元素掺杂的Z型六角铁氧体Sr_(3)Co_(2-x)Zn_(x)Fe_(24)O_(41)(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)材料体系。结果表明,所制备的样品呈不规则片状结构,平均颗粒尺寸为几微米左右。x=0.8样品在频率为11.04 GHz,厚度为7.5 mm时最小反射损耗达到-42.4 dB。样品x=1.6在频率为7.84 GHz,厚度为4.0 mm时,其最小反射损耗和有效吸收带宽分别为-23.2 dB和2.32 GHz(6.00~8.32 GHz),且该样品在12.4 GHz,厚度为6.5 mm时,最小反射损耗值为-38.0 dB,其吸波特性主要源于磁损耗和介电损耗的协同损耗作用。单相的Zn掺杂Z型六角铁氧体材料在强吸收高性能吸波剂领域具有潜在的研究价值。

Z型全氟聚醚的合成及应用研究进展

对四氟乙烯光氧化反应、过氧基团的去除和端基处理合成Z型全氟聚醚的过程进行了系统论述,并深入分析了光氧化反应机理。按照Z型全氟聚醚端基类型的差异,分别介绍了带惰性端基和功能性端基Z型全氟聚醚的应用进展,分析了现有合成工艺存在的问题及解决方法,以期为Z型全氟聚醚的合成及应用研究提供有益参考。

g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)复合Z型光催化剂的制备及对磺胺噻唑的光催化降解

该研究采用简单的原位沉积法制备了g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)复合Z-异质结光催化剂,并将其用于磺胺噻唑(STZ)的降解。当g-C_(3)N_(4)与Ag_(3)PO_(4)的理论质量比为1∶5(记为AG-5)时,STZ的降解效果最好,10 min内降解率可达95.6%。此外,活性物种的捕获表明,光生空穴(h+)在反应中起主要作用。最后,用紫外-可见漫反射光谱对催化剂的光学性质和能带结构进行了分析,提出了Z型异质结电荷转移机理。

Bi_(2)Sn_(2)O_(7)/CeO_(2) Z型异质结光催化剂在可见光下降解有机污染物性能研究

利用水热法将Bi_(2)Sn_(2)O_(7)纳米颗粒负载到CeO_(2)微球上制备Z型异质结光催化剂并用于光催化降解水污染物。结果表明,在光照下60 min时,优化的Bi_(2)Sn_(2)O_(7)/CeO_(2)(BSC-5)对盐酸四环素的降解效率达到88.4%(反应速率常数k=0.0334 min-1),是CeO_(2)的8.25倍和Bi_(2)Sn_(2)O_(7)的4.71倍。Z型异质结可以形成更多暴露的活性中心,具有更好的光电子-空穴对分离效率、优异的氧化还原能力以及有效产生超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH)。此外,Bi_(2)Sn_(2)O_(7)/CeO_(2)在光催化降解实验中表现出良好的稳定性,经过5次循环后降解效率保持在85%以上。同时,在实验研究的基础上阐明了Bi_(2)Sn_(2)O_(7)/CeO_(2)光催化剂的光催化机理。

基于零序分量的风电场多分支集电线路故障诊断技术

风电场Z型变压器绕组的特殊接线方式,使得35 kV集电线路发生接地故障时会产生一个唯一的零序电流回路。为此,以集电线路中存在的零序分量为论述点,提出一种利用零序电流回路的系数值判定故障区间的方法,可避免接地阻抗和线路零序电容对诊断过程的影响,再通过监测零序电流行波,基于单/双端行波定位原理,实现接地故障点的精确定位。该故障诊断方法不受接地电阻及故障距离的影响,应用于多分支集电线路的故障诊断,效果良好并可节省建设成本。

Z世代青年需求的中小户型空间适应性研究——以禧瑞学府为例

随着我国城镇化的快速发展,土地市场竞争激烈,许多住房产品“被豪宅化”,住宅面积大,总价过高,致使刚刚步入社会不久的Z世代(GenerationZ)青年无法负担。经近几年政策调控,一线城市住宅户型开始从“大户型”向“中小户型”发展,小户型、总价低的“上车盘”已成为Z世代青年的首要选择。本文通过总结研究的空间适应性经验,并从精神—需求—场景进行对应落位至笔者所参与的项目中,针对青年人群的居住需求类型提出实现当下青年住宅小户型空间适应性的设计。

冷箱U型和Z型集管流体分布特性数值模拟

针对大型冷箱的U型和Z型集管内流体分布特性进行数值模拟研究。依据集管内压力分布规律性,探讨了不同雷诺数Re与结构因素对其内流体分布的实际影响;采用多孔介质模型分析给出了板翅式换热器对集管内流体分布的影响作用;最后对大型冷箱集管布置提出了流体均配优化方案。研究表明,U型集管内流体分配优于Z型集管;随着Re增加,U型集管流体分布趋于均匀而Z型集管变得不均匀;随着支管阻力增加所致的集管压降增加能使集管内流体分布趋于均匀;支管长度增加或支管管径减小,可使集管内流体分布趋于均匀,但会导致较大额外压降。依据以上结论提出的大型冷箱集管优化方案可在较大改善实际流体分布同时有效降低集管压降。

Z型和U型集箱并联管组流动特性的实验研究

在集箱并联管组冷态空气模化实验台上,测定了Z型和U型两种典型集箱引入-引出方式下分配集箱与汇集集箱内的静压分布,结合并联支管总流量与集箱进口流量平衡关系,获得了并联支管的流速分布.将实验值分别与作者提出的集箱并联管组单相流体流动特性分布理论解以及前苏联锅炉机组水力计算标准方法的计算值进行了对比,结果表明:作者提出的理论解与试验值的吻合程度比标准值与实验值的吻合程度要好,从而证实了理论解比现有标准方法更精确.

低温烧结Z型平面六角结构铁氧体研究

采用两种氧化物低温烧结工艺合成Ｚ 型平面六角结构铁氧体材料，研究了不同预烧工艺对低温合成Ｚ 型平面六角结构铁氧体材料的影响；通过ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＨＰ４１９１Ａ 研究了材料的结构、晶粒形态及有关磁性能（ μ、Ｑ） ；探讨了影响低温烧结铁氧体材料磁性能的可能因素。

LD端面泵浦折叠腔Nd:YVO4/LBO激光器

对端面泵浦Nd∶YVO4 构成的四镜Z型折叠腔结构进行了理论研究 ,合理调整谐振腔的参量关系 ,使谐振腔能够适应不同泵浦功率下激光晶体热焦距的变化 ,同时所设计的折叠腔还具有腔参量调整灵活等特点 以LBO晶体为倍频晶体 ,采用Ⅰ类角度调节位相匹配技术 ,在双端泵浦光功率为 2 6W时 ,成功地获得了 4W稳定的连续绿光输出 Nd∶YVO4 /LBO绿光激光器输出为 4W时的稳定性为 1.3% ,其光 光转换效率达到 13%

Z型Ba_3Co_2Fe_(24)O_(41)软磁铁氧体性能的改善

研究了 Ｚ 型平面六角结构软磁铁氧体（ Ｂａ３ Ｃｏ２ Ｆｅ２４ Ｏ４１）的相结构与烧结温度之间的关系，在一般铁氧体工艺条件下， Ｂａ３ Ｃｏ２ Ｆｅ２４ Ｏ４１的合成温度高，成相温度范围窄，并对材料的相组成进行了表征。在甚高频段，对 Ｂａ３ Ｃｏ２ Ｆｅ２４ Ｏ４１ 的磁性能、介电性能及改善进行了深入的探讨。

基于Ⅱ型和Z型Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料的研究进展

太阳能光催化技术在环境污染治理方面表现出了广阔的应用前景。磷酸银(Ag_(3)PO_(4))因具有高量子效率、无毒、禁带宽度小等优点,逐渐成为光催化领域的研究热点。然而纯Ag_(3)PO_(4)在光催化过程中易发生光腐蚀、稳定性较差,这严重限制了其实际应用。主要介绍了基于Ⅱ型和Z型Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料的类型、制备方法、结构特点及光催化机理,并对近几年Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料在降解有机污染物的最新研究进展进行综述,最后对Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料的研究发展趋势进行了展望。

Z型铁氧体Ba_3(MnZn)_xCo_(2(1-x))Fe_(24)O_(41)的微波吸收性能

用溶胶-凝胶法制备锰锌掺杂Z型钡钴铁氧体Ba3(MnZn)xCo2(1-x)Fe24O41(x=0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)样品。用XRD和SEM对样品的晶体结构、颗粒形貌进行表征,用微波矢量网络分析仪测试该样品在2～18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算电磁损耗角正切及反射率,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。结果表明样品为Z型六角铁氧体晶体结构,颗粒呈六角片状形貌;当样品厚度为2.2mm、x=0.4时,在频率3.9GHz处吸收峰值为38.5dB,10dB以上频带宽度为3.8GHz;该材料能在1～5.8GHz微波低频范围实现有效吸收,其微波吸收兼具磁损耗和介电损耗,但磁损耗更为显著。

Z型管道中气体火焰传播规律的实验研究

本文实验研究了丙烷／氧气／空气的当量比气体燃烧火焰通过两个90°弯管形成的“z”型管道的传播规律,通过改变第一个弯管前加速段的长度和改变气体浓度,实验研究了稳定爆轰波,非稳定爆轰波以及爆燃火焰通过“z”型管道的传播规律。利用光电传感器记录弯管前后的火焰传播速度,运用燃烧理论和爆轰波的理论对实验结果做了分析。结果表明:稳定爆轰波通过“z”型管道时传播速度有明显的下降;但“z”型管道对非稳定爆轰波的传播作用受到非稳定爆轰波自身速度的影响;爆燃火焰通过“z”型管道时火焰传播速度的变化呈现不确定性。

Nb_2O_5掺杂Co_2Z六角铁氧体的烧结行为和电磁特性(英文)

采用固相反应法制备Nb2O5掺杂Co2Z六角铁氧体[Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O41,Z-型]。通过显微结构观察和电磁性能的测试分析,研究了不同Nb2O5掺量对Z-型铁氧体烧结特性和电磁特性的影响。结果表明:由于Nb5+固溶于铁氧体中,增加了空穴浓度,使体扩散加剧,进而促进材料的烧结。适当添加Nb2O5可提高样品的致密化程度,改善Z-型六角铁氧体的显微结构和电磁特性。在Nb2O5掺量为Co2Z一次预烧料质量(下同)的0～0.8%内,随Nb2O5掺量增加,在Z-型六角结构相生长的同时,伴生M-相六角结构。六角结构致密度增加,磁导率增大,铁磁共振频率点移向低频。掺量为0.8%Nb2O5的样品在1260℃烧结6h,得到材料的相对密度为95%左右,起始磁导率为33,高μQ积,低损耗角tgδ和矫顽力Hcb。

Z型铁氧体Sr_3(CuZn)_xCo_(2(1-x))Fe_(24)O_(41)的微波吸收性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备铜锌掺杂Z型锶钴铁氧体Sr3（Cu Zn）x Co2（1-x）Fe24O41（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）样品。采用X线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对样品的晶体结构、表面形貌进行表征。分别用圆柱体法和PPMS-9T型物性测量系统测量样品的室温电阻率和磁滞回线。用微波矢量网络分析仪测试该样品在2~18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,并根据测量数据计算电磁损耗角正切和微波反射率,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明：所制备的样品呈六角片状形貌,晶体结构为Z型,呈软磁特性,其电阻率在半导体的电阻率范围内;当x=0.3、厚度为2.5 mm时,样品在频率为11.4 GHz时的最大吸收峰为29 d B,10 d B带宽对应频率为7.7 GHz,是一种宽带微波吸收材料;样品的微波吸收来自磁损耗和介电损耗,但以磁损耗为主。

一种新的Z型填料及其溶液再生性能

溶液除湿空调系统在去除潜热负荷上的优越性使得该技术成为制冷空调领域的研究热点,针对系统中除湿/再生器部件进行研究,设计并制作一种新型Z型填料(比表面积160m2·m-3),与相同体积形状的蒙特波纹填料(比表面积450m2·m-3)进行再生性能对比实验。实验结果表明:Z型填料的再生量约为规整填料的40%左右,再生效率约为规整填料的50%左右,再生热效率约为规整填料的70%,且可将Z型结构间距缩小以增大比表面积,各性能指标均有较大提升空间,提高再生性能,可望达到替代规整填料的性能要求。