利用AFM动态电场在Si表面实现纳米氧化结构

讨论利用原子力显微镜 ( AFM)动态电场诱导阳极氧化作用下 Si表面生成纳米氧化结构的特征 ,并进行相应的机理分析 .实验表明 ,直流电压作用下的氧化结构表现出单峰特征 。

纳米结构BCC-Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金在氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为

采用电化学测试并结合对合金表面膜的细致表征,研究Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金(HEA)在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4) HEA主要由富含Al、Ni的B2相和富含Cr、Fe的A2相组成。在电化学极化作用下,合金表面均匀地形成了一层富含Cr的超薄钝化膜。随着外加电位的增加,保护膜在两相界面处破裂,随后B2相优先溶解。最后,在HEA表面形成三层结构的表面膜:内层富集Cr、中间层富集Fe,外层富集Al和Ni。内层和中间层的形成可归因于Cr物种的高稳定性和Fe的选择性溶解,而腐蚀产物的沉积形成表面膜外层归因于B2相的溶解。

氧化结构对聚丙烯腈预氧纤维热稳定性的影响

将聚丙烯腈(PAN)原丝进行预氧化热处理,借助固体核磁(13C Solid-NMR)、热重红外联用分析仪(TG-IR)及力学性能测试等手段研究了PAN预氧纤维的结构及对热稳定性和力学性能的影响。结果表明:不同预氧化温度处理的预氧纤维热稳定性呈现先升高后降低趋势,是由形成的环化结构和氧化结构共同作用的结果:环化结构使热稳定性提高,而氧化结构达到一定含量后使热稳定性降低。在后续高温处理过程中预氧纤维中的氧元素与碳元素形成碳氧化合物,以CO和CO2的形式从纤维中脱除,形成结构型缺陷。经245℃处理形成适宜的预氧结构,碳元素脱除量最小,碳纤维的碳收率及拉伸强度最高。

钚氧化层结构的理论研究进展

钚的氧化层结构是钚化学腐蚀的中心科学问题,本文回顾了本课题组最近在这方面的理论研究工作。首先,基于第一性原理计算结合化学热力学,说明单氧化钚在常压下是热力学不稳定的,可能分解成Pu_(2)O_(3)和钚,但是压强可以将单氧化钚稳定下来,电子结构计算说明了其中的稳定机制。其次,基于准随机结构的第一性原理计算,说明碳也可以将单氧化钚稳定下来。并且重现了碳氧化钚的晶格常数反常演化并阐释其微观电子结构机制。最后,基于类比镧系的过渡氧化物结构模型,预测在Pu_(2)O_(3)/PuO_(2)层中存在低对称结构的Pu_(n)O_(2 n-2)。基于这些工作,提出了一种阶梯状的氧化层结构模型(Pu/PuO_(x)C_(y)/Pu_(2)O_(3)/Pu_(n)O_(2 n-2)/PuO_(2)),以改进简单的三明治状氧化层模型。这个结构模型为钚的化学腐蚀研究提供了一定的理论指导价值。

氮掺杂氧化钨分层纳米结构的可控制备及形成机制研究

目的可控制备氮掺杂WO_(3)/W_(18)O_(49)分层纳米结构材料,并对其形成机制进行研究。方法采用溶剂热法,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱等对氮掺杂WO_(3)/W_(18)O_(49)分层纳米结构材料形貌结构及其生长机制进行研究。结果通过调节HNO_(3)的量、反应时间及WCl_(6)浓度等条件有效调控制备多种形貌及结构不同的氮掺杂氧化钨纳米材料,并且发现不同形貌的氮掺杂氧化钨纳米材料的形成机制主要基于HNO_(3)对奥斯特瓦尔德熟化机制和自组装过程的调控。结论HNO_(3)作为添加剂,对氧化钨的形貌及结构具有优异的调控作用,可实现对氮掺杂氧化钨分层纳米结构材料的成功制备。

氧化铁和羟基氧化铁纳米结构的水热法制备及其表征

利用乙二醇辅助水热法制备氧化铁的纳米结构,系统研究了Fe3+和OH-的比例、乙二醇的含量、溶液浓度以及后续热处理对氧化铁纳米结构的影响,同时研究了不用形貌的氧化铁纳米结构对其磁性的影响．研究表明:当Fe3+和OH-的摩尔比>1:4时,无论有无乙二醇的加入,所得样品都为六方相的α-Fe2O3纳米颗粒;当Fe3+和OH-的摩尔比<1:4,有乙二醇辅助时,所得样品为正交相飞机状的FeOOH纳米结构;当Fe3+和OH-的摩尔比<1:4,无乙二醇辅助时,所得样品为正交相的FeOOH纳米棒．经过600℃,1h热处理后,飞机状的:FeOOH和FeOOH的纳米棒都可以转化为多孔的飞机状α-Fe2O3和α-Fe2O3的纳米棒．溶液浓度的提高只会增加样品的尺寸而对其形貌没有太大的影响．形貌和尺寸不同对材料的磁性能有很大的影响．

机械研磨对氢氧化镍结构和电化学性能的影响

通过X射线衍射结构分析(XRD)、扫描电镜和循环伏安法研究了机械研磨对Ni(OH)2结构和电化学性能的影响。结果表明:研磨使氢氧化镍的晶格常数c值、晶粒尺寸和颗粒度均减小,比表面增加,从而促进了质子在氢氧化镍中的嵌入和脱出,提高了电极的可逆性。析氧反应也随之加强,导致镍电极的充电效率和活性物质的利用率降低。

超超临界机组HR3C不锈钢蒸汽侧氧化层的微观结构和生长机理

对华能玉环电厂运行了5400h和23400h的HR3C末级再热器管取样,对蒸汽侧氧化层的结构、形貌和微区元素分布规律进行了研究。结果发现,随着氧化的深入,HR3C蒸汽侧氧化层由二层结构发展成为四层结构,靠近氧化层的基体金属中的贫Cr是氧化层生长的捷径。探讨了HR3C蒸汽侧氧化层的生长机理。

铝及铝合金阳极氧化膜结构及其应用

叙述了铝及铝合金的阳极氧化技术研究进展，并重点介绍了阳极氧化膜的组织结构及其新近发现的一些可贵特性，讨论了它的应用前景。

热轧板的氧化皮结构对酸洗效果的影响

采用金相显微镜和背散射电子衍射（EBSD）技术，从氧化皮结构出发，对低碳钢热轧板氧化皮的结构与热轧板酸洗效果之间的关系进行了研究。结果表明，低碳钢热轧板在卷取前期（温度在400～500℃）的氧化铁皮分为两层，即外层是Fe3O4，内层为FeO；在室温下放置两天以后的板，氧化皮中的FeO完全分解为Fe3O4和Fe，并且铁颗粒在原FeO的晶界富集。具有FeO和Fe3O4复合结构的氧化皮比Fe3O4单层氧化皮更易酸洗。

卷取温度对510L钢氧化皮结构的影响

利用模拟法研究了热轧卷曲温度对汽车大梁钢510L氧化皮结构的影响。结果表明,精轧后的510L钢表面氧化皮主要由FeO层和少量Fe3O4层组成;在不同的卷取温度下,FeO层发生不同程度的共析反应,最终形成不同结构的表面氧化皮;在450～550℃时,FeO层共析反应发生的速度最快,形成的最终氧化皮中Fe3O4含量也最多。

动力电池用铝代氢氧化镍结构及电化学性能

利用控制结晶工艺制备出了Al取代的氢氧化镍 ,对样品进行了晶体结构及电化学行为的研究。XRD分析表明 ,Al代氢氧化镍具有与α Ni(OH) 2 相似的晶体结构 ,具有较大的层间距 ,有利于质子的迁移。电化学测试表明 ,这种材料在电化学循环过程中具有多电子转移的能力 ,其单原子的电子转移数可达 1.4～ 1.5个 ,在 0 .2C充电时的充电效率将近10 0 %。在 10C充、放电时的效率均高达 90 %以上 ,具有优良的平台特性和大电流充放电性能 。

Nb_2O_5-TiO_2复合氧化物结构与光催化性能研究

采用共沉淀法制备Nb2O5-TiO2复合氧化物,通过XRD、LRS和UV-vis DRS等方法考察Nb/Ti原子比和焙烧温度对Nb2O5-TiO2复合氧化物结构的影响,以水体中苯酚的降解为探针反应考察复合氧化物的光催化活性.结果表明,Nb2O5-TiO2复合氧化物结构与Nb/Ti原子比和制备温度有关.随着Nb5+进入TiO2晶格,在可见光区域形成一新的吸收带,该吸收带强度随Nb/Ti原子比和焙烧温度变化,当焙烧温度高于973 K时,可见光区域吸收带消失.低Nb/Ti原子比下,Nb5+对TiO2由锐钛矿相向金红石相转变具有抑制作用,而高的Nb/Ti原子比下Ti4+对Nb2O5晶相结构具有导向作用.复合物对水体中苯酚的光催化降解活性随着Nb/Ti原子比增加而降低.

应用DGGE技术研究间、轮作对根际氨氧化细菌和固氮菌群落结构的影响

利用DGGE技术研究了不同间作和轮作种植体系对作物根际氨氧化细菌和固氮菌群落结构的影响。运用属于β-朊细菌的氨氧化细菌的16S rDNA和nifH基因的特异引物对,将土壤中提取的总DNA进行PCR扩增后,通过DGGE技术对PCR产物进行分析,结果表明:小麦/蚕豆间作明显改变小麦根际氨氧化细菌群落结构组成,与小麦轮作或间作和与蚕豆间作都改变了玉米根际氨氧化细菌群落结构组成。不同间、轮作种植体系对作物根际固氮菌群落结构没有明显影响,但蚕豆根际固氮菌群落结构组成与小麦和玉米差异较大。

氧化温度对SS400钢氧化皮结构及耐蚀性能的影响

以宝钢SS400热轧钢为原料,控制加热温度,在钢表面制备氧化皮。采用SEM分析了氧化皮表面、截面形貌;X射线衍射仪分析氧化皮的相组成;进行室内干湿周期浸润腐蚀试验,对氧化皮试样在NaHSO3(0.01 mol/L)溶液中进行了耐蚀性测试。结果表明,分别在600、700、800℃氧化180 min的过程基本遵循抛物线规律。经过600℃加热保温30 min,所形成的氧化皮厚度小于10μm,700℃时厚度为15μm左右,800℃达到50μm。600、700、800℃制备的氧化皮均含Fe3O4、Fe2O3相和Fe颗粒。同时,800℃制备的氧化皮中保留有少量FeO相。不同温度所制备氧化皮试样耐蚀性能依次为700、600、800℃。

热轧卷取板的氧化层结构及热力学分析

用电子分析天平测量了热轧卷取板试样表面氧化铁皮的增重,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察测量了试样表面氧化皮形貌、氧化层厚度和成分,并用热力学方法进行了分析。结果表明,快速冷却时,试样氧化层形成3层结构,即Fe2O3→Fe2O3、Fe3O4→Fe3O→Fe;延长冷却时间,试样氧化层形成2层结构,即Fe2O3→Fe2O3、Fe3O4→Fe。

氧化锌纳米结构的制备与应用研究进展

总结了多种氧化锌纳米结构制备的方法,以及在传统工业和高新技术产业等多方面的应用。介绍了一种制备氧化锌纳米结构的水解方法,所得的棒状与块状复合的氧化锌纳米结构在光催化降解有机物方面具有优异性能,扩展了氧化锌纳米结构的制备方法和应用方向。

不同施肥处理对石灰性紫色土微生物数量及氨氧化细菌群落结构的影响

【目的】通过测定不同施肥制度下的微生物数量和氨氧化细菌群落结构特点,认识长期施肥对石灰性紫色水稻土培肥和肥力演化的重要作用。【方法】利用稀释平板法以及最大或然法(MPN法)和变性梯度凝胶电泳法(DGGE)分别研究农家肥(M),氮肥+农家肥(NM),氮磷肥+农家肥(NPM),氮磷钾肥+农家肥(NPKM),无肥(CK),氮肥(N),氮磷肥(NP)和氮磷钾肥(NPK)等不同施肥制度对微生物数量和氨氧化细菌群落结构的影响。【结果】与对照无肥处理相比,施肥能增加微生物数量并改变氨氧化细菌的群落结构。无机肥配施农家肥的土壤微生物数量及氨氧化细菌的群落结构丰富度均比施用无机肥的处理高。主成分分析将8种施肥处理划分成两个主成分。植稻土壤,主成分1为NP、NM、NPM和NPKM,主成分2为CK、N、M和NPK;植麦土壤,主成分1为M、NM、NPM和NPKM,主成分2为CK、N、NP和NPK。主成分1的氨氧化细菌群落结构丰富度高于主成分2。水稻收获后土壤的氨氧化细菌群落结构丰富度高于小麦收获后土壤。【结论】施肥会改变石灰性紫色水稻土微生物的数量以及氨氧化细菌的种群结构,无机肥(N、NP、NPK)配施农家肥更有利于提高微生物的数量以及氨氧化细菌的种群结构进而维持土壤生物肥力状况。

纤锌矿和亚稳岩盐矿结构氧化锌的电学光学特性

利用密度泛函赝势法对纤锌矿结构和亚稳岩盐矿结构氧化锌电学和光学特性进行了对比研究,计算表明,亚稳岩盐矿结构氧化锌的电离度下降,对于亚稳岩盐矿结构氧化锌得到的GGA带隙略大于纤锌矿结构氧化锌,两种多形体电学结构的差别导致了光学特性的不同.预测了亚稳岩盐氧化锌具有负的微分电导效应,特别是在施主杂质重掺杂的情况下.强烈的电子-光子的耦合以及宽的光学响应区使它更适合于光学领域的应用,特别是在极短的波段,尽管它具有间接带隙的特性.

基于多层氧化层结构的硼颗粒点火模型研究

为了研究相关因素对硼颗粒点火过程的影响规律,基于多层氧化层结构,改进了硼颗粒的点火模型。该模型考虑了颗粒氧化层表面物质成分的变化、表面火焰面形成的物理过程,模型计算结果与实验数据具有较高的吻合度。应用该模型研究了环境压强、颗粒直径、气相氧化剂浓度以及环境温度对硼颗粒点火过程的影响规律。结果表明,环境压力越大,颗粒点火时间越短;颗粒粒径越大,颗粒表面氧化层越厚,从而延长了颗粒的点火时间;在较大颗粒直径(>5μm)下增加环境内氧气浓度有利于颗粒点火,对小颗粒直径(≤5μm)则无明显影响;水蒸气浓度越大,颗粒点火时间越短;环境温度越高,越有利于颗粒点火。