过渡金属催化的炔烃碳金属化串联环化反应研究进展

用过渡金属催化炔烃与有机硼试剂的加成反应,经过碳金属化串联环化可实现炔烃的不对称官能团化。其中芳基硼酸因其高亲电性、高稳定性和来源广泛的特点最常被使用。主要综述了近年来各种过渡金属催化的炔烃与芳基硼酸的碳金属化串联环化反应研究进展。

铁碳金属颗粒与熔渣的反应

对ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ熔渣体系与铁碳金属颗粒反应的脱碳反应速率及脱碳反应限度进行了研究。在实验条件下，脱碳反应速率随金属颗粒初始碳含量及熔渣中氧化亚铁含量的增加而增大。金属颗粒终点碳含量随熔渣中氧化亚铁含量的增加而降低，但反应最终远未达到平衡状态。当反应坩埚内壁衬有金属钼片时，金属颗粒的终点碳含量可以降到极低的水平。因而推断：在低碳含量范围内。

高含碳金属化球团强度性质

在1050～1200℃条件下研究了不同的配碳比、添加剂、还原温度、生球粒度等对高含碳金属化球团强度的影响。结果表明：高含碳金属化球团还原后的强度随温度的升高而升高；并且以粘土为添加剂的高含碳金属化球团具有较高的强度。

低碳金属板对带攻角侵彻弹体的动态响应仿真分析

为提高水面舰船结构抗半穿甲弹侵彻防护设计水平,采用LS-DYNA仿真分析45钢Tayler杆撞击效应,并与试验结果进行对比分析,验证仿真分析方法的正确性。仿真分析圆柱形弹体斜侵彻和带攻角侵彻低碳金属靶板,认为弹体斜侵彻低碳金属板时的侵彻能力比带攻角侵彻时的侵彻能力差,且随着斜侵彻角度增加,弹体侵彻能力急剧下降。研究结果为水面舰船结构抗半穿甲弹侵彻设计提供思路,改变弹体姿态比改变弹体的攻角更有效。

利用高含碳金属化团块实现高炉炼铁的节焦工艺研究

迄今为止,我国钢铁冶炼行业的发展虽在不断突破发展的瓶颈,钢铁冶炼技术不断纯熟和改进,传统的高炉冶炼技术仍是我国钢铁业的主要生产方式。通过不断的产业升级和技术改进,高炉炼铁的过程所消耗的能量(焦)降低,高含碳金属化团块的应用就是其中之一,是实现高炉冶炼节焦工艺的重要途径之一。

二维过渡金属碳/氮化物在肿瘤治疗中的应用

二维过渡金属碳/氮化物(MXenes)具有优异的光热转换性能,丰富的表面基团,良好的生物相容性、亲水性和粒径可调性,这使得应用MXenes作为肿瘤诊疗过程中的治疗剂和造影剂具有巨大潜力。本文综述了基于MXenes的肿瘤单一治疗和联合治疗的相关研究,同时介绍了MXenes在肿瘤主动靶向治疗领域的研究,最后阐述了目前MXenes在制备和肿瘤治疗研究中存在的挑战和对未来的展望。

环境湿度对浸金属碳滑板磨损及温升的影响

为探究环境湿度对弓网摩擦副载流滑动过程中电弧放电能量、浸金属碳滑板温升及滑板磨损量的影响,采用环-块式高速载流摩擦磨损试验台,对比不同湿度条件下,电弧能量、滑板温升及滑板磨损量随滑动速度、电流强度、法向力的变化情况。试验结果表明:不同环境湿度下,滑动速度和电流强度的增大均会导致电弧能量及滑板温升急剧增大;电弧热是导致温升的主要热源;增大法向力对于抑制电弧放电、降低滑板温升均有显著效果,而对于滑板磨损量变化的影响,不同湿度情况则截然相反;高湿度环境下接触副附着的水膜改善了接触状况和散热情况,电弧能量及滑板温升都小于低湿度环境;低湿度环境下滑板表面受到更严重的机械摩擦,其表面状态相比高湿度更差;在平均湿度较高的夏季适当增加升弓压力,在平均湿度较低的冬季适当降低列车行驶速度可以减少浸金属碳滑板磨损。

不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响

在受电弓-接触网载流摩擦磨损过程中,接触线会产生不同的横截面形状,而接触线形貌的改变可能会影响弓网间的接触关系,进而影响弓网间的载流摩擦磨损性能。为研究不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响,利用环-块式高速载流摩擦磨损试验机,研究载流条件下常规形貌、麻点形貌、斜切形貌的接触线与浸金属碳滑板的摩擦磨损性能,比较采用不同形貌接触线时的摩擦因数、电弧能量和浸金属碳滑板的磨损量、表面形貌。试验结果表明:在直流电情况下,常规接触线与浸金属碳滑板组成的摩擦副的摩擦因数最小,滑板磨损量最低;采用斜切形貌接触线时的摩擦因数最大,滑板磨损量最大。通过SEM电镜观测浸金属碳滑板表面的磨损形貌,发现接触线为常规形貌时,滑板以氧化磨损为主,有较多的氧化物产生;接触线为麻点形貌时,滑板以电弧烧蚀和磨粒磨损为主,产生了细小裂纹和烧蚀坑,有较多的磨屑和剥落层出现;接触线为斜切形貌时,滑板以电弧烧蚀为主,有大裂纹和犁沟产生,并且烧蚀区域出现了较多的白色小球。研究表明,当接触线的形貌发生改变时,会导致滑板磨耗增加并加剧接触副电弧放电,从而恶化接触副的状态。因此,当接触线磨损变形严重时,应及时进行更换。

多金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展

在对单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展的基础上进行了拓展,继续研究了多金属MOF衍生多孔碳材料做微波吸收材料的吸波原理和相较于单金属MOF衍生多孔碳的优势。分别从双磁性金属MOF多孔碳、单磁性金属MOF多孔碳和三金属MOF多孔碳3个方面论述了其研究进展。综合上述进展分析了多金属MOF衍生多孔碳做吸波材料存在的问题并对其未来发展方向做出了展望和预测。

建筑用碳纤维-金属网复合材料的力学性能研究

用热固性环氧斜纹编织预浸料、不锈钢丝网、铝合金丝网分别制备纯碳纤维板试样、碳纤维—不锈钢丝网复合材料、碳纤维—铝合金丝网复合材料。测试3种复合材料的抗折强度、抗压强度、抗冲击性能及经腐蚀后的力学性能。结果表明:纯碳纤维板的抗折强度、抗压强度均处于最低水平;经质量分数为5%的NaCl溶液腐蚀后力学性能均不同程度下降;经过金属网增强后的复合材料力学性能明显增强,其中,加入不锈钢丝网的复合材料具有较高的抗折强度、抗压强度、抗冲击性能。综上可知,碳纤维-不锈钢丝网复合材料的力学性能更佳。

碳基无金属电催化剂及其在氧还原与氧析出中的应用

2009年,N掺杂纳米管成为第1个应用于氧还原反应(ORR)的C-MFECs。除了ORR之外,C-MFECs对析氧反应(OER)等电催化现象也具有积极作用,并应用于许多领域,包括金属与空气燃料电池、水循环利用、可再生燃料电池、太阳能电池、燃料生产和化学药品以及清洁水等。化学反应通过存在的原子或结构缺陷(如原子或边角的缺口)来改变电子配置和(或)调校光线,从而影响光学特征。有些C-MFECs的性能甚至比贵金属、加工金属和/或混合使用的贵金属都要好。要将C-MFEC应用于实际研究,还需要展开更多的研究。本文系统论述了过去5年C-MFECs的最新研究成果,探讨了C-MFECs应用于能量转化与存储领域的可能性。

热沉用高导热碳/金属复合材料研究进展

碳/金属复合材料是极具发展潜力的高导热热沉材料,更高性能的突破并发展近终成型是适应未来高技术领域中大功率散热需求的必由之路。本文分别从碳/金属复合材料的传热理论计算、影响热导性能的关键因素及近终成型技术的发展现状进行了综述,指出未来碳/金属复合材料高导热发展一方面需要从界面导热理论计算上取得突破,对关键参量进行理论筛选和优化;另一方面,需要综合考虑界面、增强体尺寸、含量、分布,对多个参量进行集成调控,甚至进行构型化设计,实现更高热导率的突破;最后,还要发展近终成型的制备技术,从而摆脱现有金刚石/金属为代表的碳/金属复合材料加工难度极大、成本高昂的应用困境。

碳载铁基双金属活化过硫酸盐降解有机污染物

过硫酸盐高级氧化技术因具有氧化性强、稳定性高、药剂易于运输等特点,被广泛应用于有机污染场地的修复中,在环境治理领域具有广阔的应用前景。通常过硫酸盐需要激活才能有效地去除有机物,碳载铁基双金属材料因碳材料的多孔结构和高比表面积可以提高金属的分散性,而且还可以吸附目标污染物,是一种能够高效活化过硫酸盐降解有机污染物的激活剂。该研究在关注碳载铁基双金属的制备方法的基础上,分析了碳载双金属活化过硫酸盐氧化体系的主要机制,探讨了影响碳载铁基双金属活化过硫酸盐体系降解效率的主要影响因素及碳载铁基双金属材料的稳定性,并进一步展望了碳载铁基双金属活化过硫酸盐体系降解有机污染物的研究方向和发展趋势。

碳基非贵金属电解水制氢催化剂合成策略的研究进展

与传统制氢技术相比,电催化水分解被认为是一种高效、环保、可持续的制氢方法,具有广阔的应用前景。碳基非贵金属材料具有价格低廉、制备条件温和以及良好的导电性等优势,成为潜在的电解水制氢催化剂。综述了近年来碳基非贵金属催化剂在电解水制氢领域的研究进展,总结了此类催化剂的制备方法,并讨论了碳基非贵金属催化剂在电解水制氢方面存在的挑战及发展前景。

刚性接触网中浸金属碳滑板在不同法向载荷下的载流摩擦磨损性能

为了更好地模拟浸金属碳滑板的实际应用工况,设置试验滑动距离为1000 km,使用环-块式载流摩擦磨损试验机模拟地铁列车在刚性接触网系统中的运行条件,研究浸金属碳滑板在不同法向载荷作用下的载流摩擦磨损性能。试验结果表明:随着法向载荷的增大,摩擦因数不断增大,电弧能量下降,载流效率不断升高,滑板的温度以及磨损率都呈现出下降的趋势;随着滑动距离的增加,滑板的磨损率逐渐降低最后趋于稳定。SEM电镜观察结果表明:法向载荷较低时,浸金属碳滑板表面产生了较多烧蚀坑和裂纹,其磨损形式主要表现为电弧烧蚀以及片状剥落;随着法向载荷增大,滑板表面出现划痕和磨屑,磨粒磨损现象较为明显。研究表明:适当增大法向载荷可以有效抑制电弧的烧蚀作用,减少滑板表面的裂纹和烧蚀坑,从而降低滑板的磨损。

高速受电弓浸金属碳滑板载流摩擦磨损机制研究

高速受电弓滑板面临高滑动速度、高电压、大电流等极限运行环境,运行环境的复杂性势必对滑板的使用寿命造成影响。为研究高速受电弓浸金属碳滑板载流摩擦磨损机制,通过对某高速列车受电弓浸金属碳滑板进行实车跟踪监测分析,得出高速受电弓滑板的真实工作条件,并通过扫面电子显微镜、电子探针、白光干涉仪对高速运行磨损后的浸金属滑板表面进行微观形貌分析、表面元素分布分析、表面粗糙度分析。结果显示:浸金属碳滑板的主要磨损机制为黏着磨损;浸金属碳滑板中间异常光亮的区域主要是由大量碳元素排列组成,且可能是由于滑板在进出站以及车辆段滑动时接触网未设置拉出,造成滑板中间磨耗较其他区域明显异常。磨耗后滑板表面成分分析可以得出,滑板表面氧元素原子占比较高,说明滑板表面发生了一定的氧化还原反应。

空气湿度对浸金属碳滑板磨耗的影响研究

冬季天气干燥时,浸金属碳滑板摩擦磨损情况往往进一步加剧。本文简要分析了空气湿度对浸金属碳滑板摩擦磨损性能的影响机理,并基于空气湿度可控的摩擦磨损等效试验装置进行了不同空气湿度下浸金属碳滑板载流摩擦磨损试验,通过分析试验数据得出空气湿度对于浸金属碳滑板摩擦磨损参数的影响规律。

气相爆轰合成碳纳米材料的研究进展

气相爆轰合成是一种新型的碳纳米材料制备方法,相对于其他碳纳米材料制备方法而言具有反应速度快、产物种类多、产量大、纯度高、操作简单和经济性高等优点,有利于促进碳纳米材料的工业化生产。为深入阐明气相爆轰法合成碳纳米材料的研究与发展状况,介绍了气相爆轰法合成所需仪器设备、实验流程、理论计算以及产物的表征方法等,整理归纳了气相爆轰法合成碳包覆纳米金属粒子、碳纳米球、碳纳米管、碳点和碳纳米胶囊等技术与方法,分析了合成产物的形貌、结构及性能特征,展望了气相爆轰下各种新型碳纳米材料的应用潜力与技术发展趋势,以期为合理设计、针对性优化、规模化合成纳米材料奠定理论基础。研究表明:爆轰合成应结合宏观的爆轰理论和微细观的粒子生长。当前借助爆轰波发动机与爆轰胞格结构研究热点,使宏观爆轰胞格与纳米材料微观合成过程构成联系是重点研究方向。然而,在研究爆轰合成粒子的生长机理时,聚集在微细尺度上的纳米粒子生长仍然也是一种跨尺度问题,有必要引入分子动力学和格子波尔兹曼计算方法加以解决。

含金属碳/碳复合材料滑板在高速动车组上的应用研究

浸金属碳滑板因其优异的导电性、耐磨性应用于部分300 km/h以上动车组,但在使用过程中存在崩边、掉块的现象。碳纤维以其高强度、高导电等特性,被引入碳、铜基体,形成了含金属碳/碳复合材料。研究了含金属碳/碳复合材料滑板在动车组上的应用,并与浸金属碳滑板进行了比较。结果表明:与浸金属碳滑板相比,含金属碳/碳复合材料滑板具有质量轻、抗冲击性能好的特性,在使用过程中,未出现崩边、掉块现象,使用寿命较浸金属碳滑板更长。含金属碳/碳复合材料滑板能更好地适应CR450动车组高速、大电流的使用工况。