CE-2有效载荷X射线谱仪可靠性分析

介绍了嫦娥2号卫星有效载荷X射线谱仪可靠性预计,给出了可靠性框图,并对探测器可靠性进行了分析。

Ce-Cu协同作用对Ce-CB/Al_(2)O_(3)催化剂催化甲醛乙炔化性能的影响

采用共沉淀法制备了具有不同Ce质量分数掺杂改性的CuO-Bi_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂,通过XRD、BET、H2-TPR、SEM、XPS等手段研究了Ce助剂对催化剂结构及其甲醛乙炔化反应性能的影响。结果表明,Ce和Cu的双金属协同作用不仅提高了CuO在催化剂中载体表面的分散度,还促进了CuO的还原活化过程,使得催化剂中的CuO高效转变为乙炔亚铜活性物种,并在反应过程中保持较高的分散度与稳定性。Ce掺杂改性的催化剂表现出更高的催化活性,在Ce5-CB/Al_(2)O_(3)催化剂催化甲醛乙炔化反应中,实现了93.7%的甲醛转化率以及98.1%的1,4-丁炔二醇选择性,且催化剂经历6次循环后催化活性未见明显降低。

激光照明用YAG∶Ce-CaF_(2)荧光陶瓷的冷烧结制备

荧光陶瓷是激光照明的关键材料。为探究低温制备荧光陶瓷的可行性,采用冷烧结工艺在425℃成功制备了致密度高、晶粒尺寸均匀、相界分明的YAG∶Ce-CaF_(2)复合荧光陶瓷。结果表明:发光相与基体之间没有可检测到的界面反应;制备的荧光陶瓷具有较高的量子效率(74.3%)、较好的热导率(室温可达9.4 W·m^(-1)·K^(-1))、优异的热稳定性(在400 K时发光强度仅损失4.3%);在蓝光激光(451 nm)激发下,复合荧光陶瓷表现出良好的黄光发射,并展现出光通量为910.7 lm和流明效率为91.07 lm·W^(-1)的高亮度白色激光照明,其荧光寿命无衰减(66 ns),相关色温为4483~8247 K,显色指数为73.4~83.6。冷烧结工艺是低温条件下制备性能优良荧光陶瓷的新方法。

Ce掺杂Ni_(2)P纳米片的电子调控促进高效析氧

设计高效非贵金属析氧反应(OER)电催化剂对电化学能量转换具有非常重要的意义.本文通过水热法和煅烧法,成功制备了铈(Ce)掺杂磷化镍(Ni_(2)P)纳米片催化剂Ce-Ni_(2)P.微量Ce掺杂使催化剂表面产生丰富的磷空位,并显著调控了催化剂表面的电子结构,优化了催化活性位的化学价态.得益于Ce掺杂对催化剂表面的电子结构调控,Ce-Ni_(2)P催化剂在碱性电解液中表现出优异的OER性能和长期的稳定性.在50和100 mA/cm^(2)电流密度下,Ce-Ni_(2)P的OER过电位分别为241和281 mV,显著优于Ni_(2)P和商用RuO _(2)的过电位.

Pr掺杂Ni~(Ce-Zr)O_(2)/Al_(2)O_(3)用于三效催化(TWC)反应:缺陷性质-活性关系

为探究稀土金属掺杂CeZrO_(x)催化剂引发的缺陷结构对汽车尾气污染控制的影响,合成了不同Pr掺杂量的Ni~(Ce_(6)Zr_(4-x)Pr_(x))O_(2)/Al_(2)O_(3)系列催化剂,并对其进行了TWC催化活性评价、耐SO_(2)性能测试和系统性表征,研究Pr掺杂引起的缺陷性质对催化性能的影响.结果表明,Pr掺杂Ni~(Ce-Zr)O_(2)/Al_(2)O_(3)产生两种缺陷:氧空位(O_(v))和晶格扭曲,Pr的掺杂水平控制着缺陷位的类型和浓度.O_(v)在TWC反应中起关键作用.在Pr掺杂的Ni~(Ce_(6)Zr_(4-x)Pr_(x))O_(2)/Al_(2)O_(3)催化剂中,TWC的催化性能显著地依赖于O_(v)浓度,Pr掺杂产生的O_(v)可改善NiO的分散,加速本体氧的迁移和扩散,促进大量活性氧物种的形成,促进CO和HC的吸附和氧化,也可激活和削弱N-O键促进NO的解离.具有最多O_(v)数量的Ni~(Ce6Zr3Pr1)O_(2)/Al_(2)O_(3)在200~600℃时表现出最突出的三效催化性能和较好的抗硫性能,而晶格扭曲对催化性能影响并不大.

Ce改性对CuLDH催化CO_(2)加氢制甲醇性能的影响

通过向CuMgAl水滑石(CuLDH)催化剂中添加不同量的Ce,合成了一系列Ce改性的CuLDH-Cex催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂的理化性质进行表征。结果表明,添加Ce会改变Cu-LDH催化剂的水滑石结构,适量的Ce会增大催化剂的比表面积,改善了Cu颗粒的分散度。同时,适量的Ce有利于增加催化剂表面强碱性位点的密度和氧空位的数量,促进了CO_(2)的吸附和转化。Ce有利于调变催化剂表面的Cu^(+)/Cu^(0)比例,较高的Cu^(+)/Cu^(0)比例有利于甲醇的生成。当Ce/Cu比例为0.3时,在空速为9000 mL/(g·h),温度为240℃,压力为2.5 MPa的条件下,催化剂的CO_(2)的转化率为7.5%,甲醇选择性为78.4%,甲醇的时空收率最高可达362.8 g/(kg·h)。通过原位红外光谱(in-situ DRIFTS)证明CuLDH-Ce0.3催化剂在CO_(2)加氢合成甲醇过程中遵循HCOO*反应路径。

Mn^(2+)掺杂对YAG∶Ce^(3+)荧光陶瓷发光性能的影响

过渡族金属Mn^(2+)掺杂的石榴石荧光陶瓷被认为是实现高显色激光照明的候选材料。然而,由于Mn^(2+)在不同配位环境下离子半径的多样性,Mn^(2+)掺杂石榴石陶瓷体系设计方案尚不明确。本文采用真空烧结技术制备得到不同浓度Mn^(2+)掺杂的YAG∶Ce^(3+)荧光陶瓷,并将Mn^(2+)分别设计进入八面体(OC)和十二面体(DO)格位。通过表征样品物相和显微结构、光致发光、荧光寿命、量子效率等,并通过LD激光器激发对荧光陶瓷的发光性能进行研究。实验结果表明,在添加电荷与体积补偿剂SiO_(2)的前提下,相比Mn^(2+)进入十二面体格位,Mn^(2+)进入八面体后石榴石的晶体结构更加稳定。因此,当Mn^(2+)的浓度控制在0.5%^(6)%(at)范围内,OC系列样品的量子效率高于DO系列样品。此外,OC系列样品的PL谱中位于588 nm和725 nm处的发射峰分别对应于Mn^(2+)占据八面体和十二面体格位的^(4)T_(1)→^(6)A_(1)电子跃迁,而DO系列样品中位于572 nm处的发射峰则源于Mn^(2+)占据扭曲的十二面体格位产生的电子跃迁。得益于Ce^(3+)→Mn^(2+)间高效的能量传递,将浓度为6%(at)的Mn^(2+)设计进入YAG∶Ce^(3+)中八面体格位制得荧光陶瓷,封装得到的激光白光光源的显色指数为70.8,相对色温为5117 K。本文对于Mn^(2+)掺杂的石榴石发光材料的开发研究是有力补充,也为提升YAG∶Ce^(3+)荧光陶瓷光谱中的红光成分,进而提高医疗、显示等领域的激光光源的显色性能提供借鉴。

用VLBI跟踪数据确定CE-2环月段轨道的研究

利用自主开发的深空探测器定轨软件,用我国嫦娥二号(CE-2)探月卫星环月段VLBI观测数据,解算了CE-2环月段轨道,并从观测数据残差、重叠弧段比较、外符合对比三个方面分析了VLBI用于CE-2环月段定轨的精度。

无压烧结制备Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)荧光陶瓷及光学性能

Y_(3)Al_(5)O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉是目前白光LED的主要发光材料,但在使用时存在封装树脂因散热不佳而发生老化等问题。本文采用无压烧结制备了Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)透明陶瓷荧光体,用于替代荧光粉体和调控发光性能。首先通过化学共沉淀法制备前驱体粉体,经高温煅烧后采用冷等静压成型,最后在马弗炉中1 600℃煅烧制得透明荧光陶瓷。研究了Ce^(3+)掺杂浓度和样品厚度对材料性能的影响,其中掺杂量为0.5%的样品在800 nm处具有56%的透过率,在450 K下发光强度仍能保持室温强度的84%。与蓝光芯片组装成器件测试表明,荧光陶瓷在蓝光LEDs/LDs的激发下发出白光,其CIE色度坐标分别为(0.307 6,0.332 9)和(0.308 0,0.331 6),光效分别为62.6 lm/W和146.3 lm/W。研究结果表明,YMAS∶Ce荧光陶瓷可应用于白光LEDs/LDs领域。

掺铈Cs_(2)BaBr_(4)晶体的生长和闪烁性能研究

以高纯度BaBr_(2)、CsBr、CeBr_(3)为原料,采用高温固相反应法合成了Cs_(2)BaBr_(4)∶1%Ce^(3+)多晶料,并通过坩埚下降法生长了Cs_(2)BaBr_(4)∶1%Ce^(3+)晶体。将晶体切割研磨抛光后得到不同厚度的Cs_(2)BaBr_(4)∶1%Ce^(3+)晶片。对晶体进行了物相分析,XRD图谱表明晶体为一致熔融物,且无相变。研究了晶体的闪烁性能,测试了光学透射率、光致发光、X射线激发发光、多通道gamma能谱、衰减时间。与LaBr_(3)晶体对比,分析了晶体的吸湿性。结果表明,晶体的光学透过率接近80%,在一定波段的紫外光及X射线的激发下,晶体在349与372 nm波长有发射峰。^(137)Cs源伽马射线的激发下,能量分辨率为11%,在紫外激发下,晶体衰减时间为21.9 ns。晶体的吸湿性比LaBr_(3)晶体有大幅改善。

Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相陶瓷核废物固化体的制备及化学稳定性

为同时固化高放废物中的模拟放射性核素Sr、Ce和Sm,采用一步微波烧结工艺成功制备了Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相磷酸盐陶瓷固化体,采用XRD、Raman、SEM-EDS和密度表征研究了其物相组成、微观结构以及致密性,并利用PCT法评估了化学稳定性。结果表明:Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)相和(Ce,Sm)PO_(4)独居石相兼容性好,两相间不发生相互反应;所制备的复相陶瓷固化体晶粒尺寸小,相对密度高于96%,改变Sm/Ce比对固化体的微观结构和致密性无明显影响;PCT测试结果表明Sr、Ce和Sm的元素归一化元素浸出率都较低,与单相磷酸盐陶瓷固化体相比,复相磷酸盐陶瓷固化体具有较为优异的化学稳定性。

SO_4^(2-)/Ce-TiO_2光催化降解二甲基二氯乙烯基磷酸酯

以钛酸四丁酯 (Ti(OBu) 4 )、Ce(NO3 ) 3 、H2 SO4为主要原料 ,采用溶胶 凝胶法制备了SO2 -4/Ce TiO2 光催化剂 ,用XRD、IR、BET、XPS、TG DTA等测定技术对所制得的试样进行了表征 ,并将其用于光催化降解二甲基二氯乙烯基磷酸酯的稀释液。结果表明 ,SO2 -4/Ce TiO2 中TiO2 以锐钛矿晶型存在 ,并且具有超强酸特征 ,当n(Ce) /n(TiO2 ) =0 0 0 5 ,c(H2 SO4) =0 5mol/L时 ,焙烧温度为 5 0 0℃是最佳制备条件 ,其光催化降解性能较Ce TiO2 有明显提高。

SO_4^(2-)对TiO_2及Ce-TiO_2光催化性能的影响

采用溶胶 凝胶法制备了纳米SO42-/Ce TiO2,SO42-/TiO2及Ce TiO2光催化剂,并用IR,BET,XPS,XRD等手段对所制得的样品进行表征,将其用于对有机磷农药(DDVP)稀释液的光催化降解,结果表明:所制SO42-/Ce TiO2,SO42-/TiO2具有超强酸特征,其光催化活性较Ce TiO2有明显提高。

弱结合、可加工Ce-ZrO_2/CePO_4陶瓷材料设计

对含有弱结合界面的可加工Ce-ZrO2 /CePO4陶瓷材料的设计进行了研究。结果表明 ,在Ce -ZrO2 中引入CePO4后可形成强弱界面共存的情况 ,弱界面处易形成微裂纹 ,并发生裂纹桥联等形式 ,改善了材料的加工性能。但Ce -ZrO2 /CePO4材料的强度等力学性能受温度等工艺因素影响较大 ,在 15 5 0℃× 2h下颗粒尺寸与发生裂纹桥联等形式相适应 ,耗散了主裂纹扩展的能量 ,增加了材料的断裂功 ,从而使得Ce -ZrO2 /CePO4陶瓷材料具有可加工性的同时仍可维持一定的力学性能 ,且加工损伤变小 。

石墨烯量子点/Ce-2-甲基咪唑的制备及其宽光谱抗菌性能

光催化作为一种新型抗菌方式引起广泛关注,开发高效可见光催化剂是热点研究方向之一。本文通过一种绿色化学法合成了石墨烯量子点(GQDs),并在室温下以GQDs、硝酸铈、2-甲基咪唑(2MI)为原料,采用一锅沉淀法合成了GQDs/Ce-2MI。调整GQDs的起始添加量,得到不同GQDs负载量的复合光催化剂,通过光电化学测试发现,25vol%GQDs/Ce-2MI样品具有高的光电流响应。进一步固定2MI为有机配体,制备不同中心金属离子(Mn^(+):Co^(2+)、Fe^(2+)、Fe^(3+))的M-2MI,并进行对比。在可见光照射下,以大肠杆菌(E.coli)为目标菌种,考察了不同催化剂的抗菌性能。研究发现,GQDs/Ce-2MI的抗菌性能最佳,可见光照射60 min后,实现超过99%的灭菌效果。以优选GQDs/Ce-2MI为光催化剂,研究了光源波长、不同菌种的影响。结果表明,GQDs/Ce-2MI在较宽光谱范围内有较好的抗菌能力,对金黄色葡萄球菌(S.aureus)也具有普适性抗菌效果。通过猝灭剂实验推测对E.coli消灭的主要活性物种为空穴(h+)和羟基自由基(•OH)。

用Pr修饰的(Ce-Zr)O_2固溶体在三效催化剂中的作用

采用溶胶 凝胶法制备了三效催化剂助剂 (Ce Zr)O2 ,(Pr Ce Zr)O2 和 (Pr Zr)O2 ,并对它们进行了XRD ,EXAFS和BET比表面的测定。采用H2 的程序升温还原 (TPR)表征该类助剂的还原特性 ,以考察此类含有镨的混合氧化物作为三效催化剂储氧组分的可能性。在≥ 80 0℃高温时 ,(Pr Zr)O2 形成了立方相固溶体 ,并且变得更容易被还原。含少量Pr的三元固溶体 (Pr Ce Zr)O2 在其还原过程中起着重要的作用 ,也具有易被还原的重要特性。测量了含有Pt ,Pd和Rh的三效催化剂活性 ,即固定反应气氛组成 (S =1.0 0 )时CO ,C3H6 和NOx 转化的起燃温度。结果表明 ,在 (Ce Zr)O2 固溶体中加入少量的镨可使得C3H6 和NOx 转化的起燃温度降低 ,所有含镨的催化剂对NOx 转化均表现出较高的活性 ,并且在富氧区 (S≥ 1.0 0 )具有更大的S值宽度。

FTIR与XRD的均匀粒度分布Ce-Cu/TiO2空心微球制备机理研究

随着社会经济的发展,环境空气品质已经成为研究热点。 TiO 2是一种化学稳定性高,耐腐蚀性强,对人体无毒无害的N型半导体材料。利用TiO 2的光催化性能提高室内环境空气品质已经成为研究焦点,但是由于TiO 2只能在紫外光源下才具有较高的光催化效率,而在可见光源下的光催化效率较低,从而极大的限制了TiO 2在室内环境领域的发展。因此,研发在可见光源下具有良好光催化性能的TiO 2复合材料势在必行。利用元素掺杂改性技术与提高比表面积方法可以改善光催化反应过程中量子效率和对光能的利用率,以加快电子和空穴向表面迁移的速率同时降低光生载流子的复合机率。以二氧化硅SiO 2为模板、聚乙烯吡咯烷酮为成膜剂、硝酸铈Ce(NO 3) 3·6H 2O和硝酸铜Cu(NO 3) 2·3H 2O为改性剂采用溶胶-凝胶法制备均匀粒度分布的Ce-Cu/TiO 2空心微球,并将制备过程分为四个阶段,即纳米SiO 2球模板的制备、 Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球凝胶的制备、 Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球的制备和Ce-Cu/TiO 2空心微球的制备。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)与X射线衍射仪(XRD)对Ce-Cu/TiO 2空心微球的制备过程各阶段生成物进行测试与分析,即在纳米SiO 2球模板的制备阶段从微观角度研究纳米SiO 2球模板的搭建过程,在Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球凝胶的制备阶段研究TiO 2附着于纳米SiO 2球模板的过程,在Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球的制备阶段研究煅烧工艺对Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球中晶相与结构的影响,在Ce-Cu/TiO 2空心微球的制备阶段研究氢氧化钠溶液对Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球中纳米SiO 2球模板洗涤效果的影响。利用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对Ce-Cu/TiO 2空心微球的光响应性能进行测试与分析,以研究Ce-Cu/TiO 2空心微球对可见光源的利用效率。利用激光粒度分析仪(LPSA)与扫描电子显微镜(SEM)对Ce-Cu/TiO 2空心微球的粒度分布与微观形貌进行测试与分析,以研究Ce-Cu/TiO 2空心微球的均匀粒度分布效果。结果表明:以Si—O—Si基团构建非晶体结构的无定形态纳米SiO 2球模板,有利于聚乙烯吡咯烷酮在纳米SiO 2球模板表面附着,从而控制Ce-Cu/TiO 2空心微球的空腔结构。 Ce-Cu掺杂基本进入TiO 2晶体,极少进入纳米SiO 2球模板晶体,从而抑制了Ce-Cu/TiO 2-SiO 2复合微球中TiO 2由锐钛矿相向金红石相的转变。 Ce-Cu掺杂TiO 2可以促使TiO 2内部形成新的能级,实现能量较小的光子捕获e -和h +,从而提高Ce-Cu/TiO 2空心微球对可见光源的利用效率。 Ce-Cu/TiO 2空心微球的表面光滑且不存在明显的缺陷,其形貌呈现良好的球体且粒径分布均匀,即 d 90 为219.54 nm, d 50 为151.60 nm、 d 10 为103.84 nm,以及 d 90 -d 10 为115.70 nm。研究结果为进一步获得可见光源下具有良好光催化性能的均匀粒度分布Ce-Cu/TiO 2空心微球提供理论依据和研究基础。

Ce-TiO_2光催化涂料对室内甲醛气体的降解效果及预测模型的准确度

为了有效降解室内甲醛气体,自制了Ce-TiO2光催化涂料。分析了Ce-TiO2光催化涂料在可见光源下对甲醛气体的降解效果。根据甲醛气体浓度的实测值,采用3次指数平滑法模型建立了Ce-TiO2光催化涂料降解甲醛气体的模型,并对其催化效果进行了预测。结果表明:Ce-TiO2光催化涂料可以提高对可见光源的响应,对甲醛气体的降解效果为82.9%;模型的预测准确性高,平均绝对误差为-0.000 75 mg/m3,平均相对误差为-0.006 80。

Ce-TZP/Al_2O_3层状复合材料的相变与韧化研究

Ｃｅ－ＴＺＰ（氧化铈稳定四方氧化锆多晶）材料由于剧烈的自催化相变易于产生低应力屈服，并在裂纹尖端形成狭长形相变区从而使相变增韧的效果得不到充分的发挥．本工作从改变Ｃｅ－ＴＺＰ材料的微观结构以改变其相变屈服和相变增韧行为的目标出发，在Ｃｅ－ＴＺＰ中引入了层、片状Ａｌ２Ｏ３制成Ｃｅ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３复合材料．研究了Ｃｅ－ＴＺＰ直通切口梁试样在三点弯曲试验条件下的自催化相变特征和力学行为，以及Ａｌ２Ｏ３层片在抑制自催化相变和改变其相变增韧效果中所起的作用．研究表明，Ｃｅ－ＴＺＰ切口样在切口端部形成树根状自催化相变区，其分支和扩展与裂纹的产生与扩展相伴随；Ｃｅ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３层片状复合材料中未看到相变区增宽现象，但Ａｌ２Ｏ３层片的存在抑制了自催化相变，使材料的相变塑性显著降低而强度显著提高，并使断裂韧性获得一定的改善．

Ce助剂对Pt-Sn/Ce-γ-Al_2O_3催化剂长链烷烃(n-C_(16～20))脱氢反应性能的影响

采用真空浸渍法制备了不同Ce含量的Pt-Sn/Ce-γ-Al2O3催化剂,采用X射线衍射、CO脉冲吸附、程序升温还原、热重及氨程序升温脱附等手段对催化剂进行表征,研究Ce助剂对Pt-Sn/Ce-γ-Al2O3催化剂结构及其催化长链烷烃(n-C16～20)临氢脱氢反应性能的影响。结果表明,Ce的引入可以调变催化剂酸性,改变催化剂的还原性能;Pt、Sn和Ce以及载体之间产生较强的相互作用能够促进氧化铂的还原,提高铂粒子的热稳定性,抑制锡物种还原,降低催化剂积炭,有利于提高催化剂的脱氢活性及稳定性。