具有离子识别能力的新型有机光致变色材料

有机光致变色材料是在特定波长的光照射下,生成同分异构体,同时在另一波长光照射或加热的条件下,该异构体可发生逆反应并伴随着明显的光物理化学性能变化的有机材料。将超分子化学的分子识别和光致变色相结合,可以实现客体操控材料的光致变色性能。基于其特殊的光切换性质,人们已开发出多种多响应、多功能材料并将其广泛应用于分子开关、分子逻辑门、分子机器、化学传感、生物成像等诸多领域。其中,具有离子识别能力的光致变色化合物因其易操作和廉价而成为最理想的该类材料之一。该类化合物不仅光致变色性质可以被离子所调节,同时也可以作为特异检测离子的新型光控探针。着重介绍近几年具有离子识别能力的光致变色材料的研究进展。最后结合现阶段的研究情况,对其前景和应用进行了展望。

茚修饰的蒽类荧光材料的合成及性能

合成了一种茚修饰的蒽类衍生物(INAN)——9,10-二[4-(1,1-二甲基-3-苯基-1H-茚)苯基]蒽,经核磁共振氢谱、碳谱以及高分辨质谱等手段表征了其结构。应用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法和热重分析研究了其光物理、电化学和热稳定性能,计算了其HOMO、LUMO能级和电化学能隙。并将其与工业应用的9,10-二(4-(2,2-二苯乙烯基)苯)蒽进行性能比对,发现该材料的荧光发生蓝移,同时在热稳定性和发光量子产率上均有改善。该类化合物可作为高效的蓝光荧光材料,应用于有机电致发光材料及生物显像等领域。

输电线路镀锌铁塔塔脚局部腐蚀失效分析及防护

输电杆塔是否牢固关系到输电线路的安全运行。针对输电线路铁塔塔脚局部腐蚀现象,应用电化学试验方法对塔脚特殊环境的腐蚀行为进行模拟试验与腐蚀机理研究。结果表明,塔脚处的特殊结构及环境因素是导致其局部腐蚀失效的主要原因。在此基础上提出了相应的防护措施并在输电线路的铁塔上加以应用,经复查取得了良好的预期效果。

接地极Q235碳钢材料在上海土壤环境中的腐蚀行为

通过电化学阻抗(EIS)、极化曲线、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对接地极Q235碳钢材料在含不同盐分的上海地区土壤中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,在不同盐分土壤条件下,Q235碳钢的阻抗均随着浸泡时间的延长出现先升高后平稳的趋势,腐蚀速率随盐分含量增大而增大。由于沿海土壤的侵蚀性阴离子含量较高,使得所产生的锈层失去保护性。Q235碳钢腐蚀主要以全面腐蚀为主,还伴有微生物腐蚀现象,腐蚀产物膜主要由Fe2O3组成。根据耐腐蚀性能评价标准,接地极碳钢材料在上海土壤环境中的耐腐蚀性能为良。

盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的电化学研究

采用极化曲线、电化学阻抗谱技术对4种盐渍土环境下的钢筋混凝土试件进行了测试,考察了不同腐蚀环境及腐蚀阶段钢筋混凝土试件腐蚀特征的差异性.试验结果表明:盐渍土环境中硫酸根离子与氯离子的质量比m(SO2-4)/m(Cl-)不同,钢筋的腐蚀特征呈现明显的差异;总含盐质量分数为5%的模拟液中m(SO2-4)/m(Cl-)由0增加为0.082或0.275时,在腐蚀中、后期钢筋腐蚀速率较快;当m(SO2-4)/m(Cl-)为2.070时,钢筋在整个腐蚀龄期内的腐蚀速率均较慢,说明盐渍土环境中硫酸根离子在一定含量范围内能促进钢筋的腐蚀.最后结合电化学测量结果对硫酸盐的作用机理进行了分析.

Electrodeposition and corrosion resistance of Ni-P-TiN composite coating on AZ91D magnesium alloy

In order to improve the corrosion resistance and microhardness of AZ91D magnesium alloy, TiN nanoparticles were addedto fabricate Ni-P-TiN composite coating by electrodeposition. The surface, cross-section morphology and composition wereexamined using SEM, EDS and XRD, and the corrosion resistance was checked by electrochemical technology. The results indicatethat TiN nanoparticles were doped successfully in the Ni-P matrix after a series of complex pretreatments including activation, zincimmersion and pre-electroplating, which enhances the stability of magnesium alloy in electrolyte and the adhesion betweenmagnesium alloy and composite coating. The microhardness of the Ni-P coating increases dramatically by adding TiN nanoparticlesand subsequent heat treatment. The corrosion experimental results indicate that the corrosion resistance of Ni-P-TiN compositecoating is much higher than that of uncoated AZ91D magnesium alloy and similar with Ni-P coating in short immersion time.However, TiN nanoparticles play a significant role in long-term corrosion resistance of composite coatings.

红壤中铁铝氧化物对铜接地极材料的腐蚀行为

通过人工合成铁铝氧化物,并采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术,考察了接地极铜材料在添加不同浓度铁铝氧化物的饱和红壤溶液中的腐蚀行为。结果表明,铁铝氧化物对铜腐蚀具有先促进后抑制作用。在添加不同浓度铁铝氧化物的红壤条件下Cu的阻抗随着浸泡时间的延长先升高后降低并趋于平稳。Cu的腐蚀速率随添加的铁铝氧化物含量的增大出现先增大后减小的趋势。Cu的腐蚀主要以全面腐蚀为主,腐蚀产物膜主要由Cu2O组成。

纳米CeO_2对激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层组织与磨损性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及滑动磨损试验,研究了1%纳米CeO_2(质量分数)对低碳钢表面激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层的组织结构和耐磨性能的影响。结果表明,Fe+Cr_3C_2+1%CeO_2复合涂层的主要组成相是α-Fe、γ-Fe、Cr_3C_2、Cr_(23)C_6及Cr_7C_3等化合物相;加入1%纳米CeO_2后,复合涂层组织明显细化,未熔Cr_3C_2数量显著减少,初生碳化物由粗大杆状向块状转变,数量增加,分布均匀,有效抑制和消除了裂纹的形成;复合涂层硬度和耐磨性能显著提高,Fe+30%Cr_3C_2+1%CeO_2涂层截面显微硬度提高105HV,增幅达到15.4%,且涂层沿深度方向硬度分布均匀性得到明显改善。

再利用退役锂动力电池的性能评估

以电动汽车退役锂电池为研究对象,采用外观检查、电池容量测试、脉冲特性曲线、电化学阻抗谱等多种方法评估电池外部及内部特性。研究结果表明:通过外观检查和容量测试将退役锂电池初步筛选和分组;脉冲放电电压是评判电池一致性的一个重要指标;从阻抗角度分析影响退役电池容量衰减因素,首先是浓差极化阻抗,其次是电荷转移电阻,而欧姆内阻的影响较小;退役电池的状态评估和一致性分组需要采用多种电池性能参数综合判断。

聚苯胺复合材料防腐性能研究进展

综述了聚苯胺复合材料制备方法,并对聚苯胺及其复合材料的防腐性能研究现状进行了简单介绍。对聚苯胺复合防腐材料今后发展进行了展望。

水热法制备铝合金超疏水表面及电化学性能研究

在金属表面构建超疏水膜层是一种有效的防腐技术,本文采用水热处理和自组装技术在铝合金表面构建了超疏水膜层来提升铝合金的耐蚀性能.通过对不同水热时间下制备的铝合金超疏水表面的电化学性能以及表面形貌进行测试分析,发现当水热反应时间为6 h时,制备的超疏水铝合金超疏水性和电化学性能最佳,接触角能达到155.5°,在模拟海水溶液中保护效率能达到99.6%.

绿色铜缓蚀剂的研究进展

随着环保意识的加强,传统缓蚀剂已经无法满足工业绿色化发展的需要。开发易生物降解、价格低廉、高效的绿色缓蚀剂是近年来铜缓蚀剂研究的热点。结合本课题组在聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、植酸等方面的研究成果,对国内外绿色铜缓蚀剂的研究现状进行了概括,对铜缓蚀剂中存在的问题及未来发展的方向作了分析。

纳米网状结构钛酸锶钡的制备及其催化性能研究（英文）

采用溶胶–凝胶法在不同pH值条件下制备了纳米钛酸锶钡(BST)粉体。在pH值为4和2.4条件下合成的BST粉体都是单相并结晶良好。透射电镜结果显示,BST纳米粉体颗粒尺寸大约为100nm,当pH值为4时BST纳米颗粒开始通过相互连接形成纳米网状结构。经光催化降解罗丹明B研究发现,在pH值为4条件下制备的纳米BST粉体表现出更高的光催化活性。这可能是因为在pH值为4时纳米网状结构的BST形成提高了光生载流子的迁移率,从而提高了纳米BST在有机物降解过程中光催化效率。

富镍导电涂层耐腐蚀性能研究

在高黏度丙烯酸树脂涂料中加入消泡剂、增塑剂、镍粉等,制备出具有导电功能的防腐涂料。通过测试涂层表面接触电阻来表征涂层的导电性。采用电化学阻抗谱、Tafel极化曲线和扫描电镜(SEM)等方法,研究了镍粉的含量与涂层耐腐蚀性能的关系。结果表明:镍粉的填充量越大,涂料的导电性越好,耐腐蚀性能越差。在所研究的体系中,镍粉的含量在20%左右时,涂层具有较好的导电性能和耐腐蚀性能。

金属基合金表面超疏水膜的构筑及其耐蚀性的研究进展

超疏水技术是一项新型的腐蚀防护技术,在金属基合金表面构筑超疏水膜能有效地抑制金属和合金材料发生腐蚀。介绍了金属基合金表面超疏水膜的构筑方法,重点分析了超疏水膜对金属合金基体耐蚀性能的影响,最后总结了超疏水技术近年来的发展,及其存在的技术障碍。

缓蚀剂应用于碳化混凝土再碱化技术的可行性研究

通过量子化学计算、分子动力学模拟和电化学测试对阳离子型醇胺缓蚀剂在模拟混凝土孔隙液中对Q235钢的缓蚀机理与性能进行了研究.结果表明:醇胺类分子最高占有轨道位于N原子周围,最低未占轨道位于O原子周围,这种分布可使缓蚀剂在金属表面形成多中心吸附,使缓蚀剂分子在金属表面的吸附更加稳定;4种物质的缓蚀率大小为:N,N-二甲基乙醇胺>二乙醇胺>正丙醇胺>乙醇胺,且计算结果与试验结果一致.在等温等压下,N,N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、正丙醇胺与乙醇胺都能自发地吸附在钢筋表面,其ΔG0分别为-22.256,-23.644,-20.920,-18.910kJ/mol,为单分子层物理吸附.

熔盐法制备纳米多面体结构氧化铜及其催化性能研究(英文)

在不添加任何表面活性剂及模板剂的情况下用熔盐法制备出纳米氧化铜颗粒,用扫描电子显微镜观察发现制备的纳米氧化铜呈现多面体结构,且氧化铜晶粒大小可通过控制合成过程的煅烧温度来控制,煅烧温度越高则晶粒越大。在H2O2作用下进行了纳米多面体结构氧化铜催化降解罗丹明B的研究。研究结果表明:与商用纳米氧化铜相比,该实验制备的纳米氧化铜尽管具有更低的比表面积,但是其催化性能得到显著的提升。这可能是因为纳米多面体氧化铜的高结晶度及特定指数晶面的暴露所构成的协同作用大幅度提高了其催化性能。

风轮和塔架耦合作用和旋转效应对大型风力机动态响应的影响

通过自行编制的风剪切和Davenport脉动风谱程序建立了更加贴近实际工况的风场,以UG建立的5 MW大型风力机实体模型作为研究对象,基于单向流固耦合技术(UFSI),运用有限元软件Ansys数值模拟了不同转速下考虑风轮-塔架耦合作用的风力机结构动态响应。结果表明:叶轮与塔架耦合作用会显著增大叶片与塔架的最大位移和应力响应值;耦合作用使得叶片最大应力由相对翼展0.5处移动到0.7处且塔架出现多处应力极值;需考虑结构间耦合与旋转效应的联合作用时,才能得到风机准确的运行参数。

富镍导电涂层在红壤溶液中的耐腐蚀性能

目前,国内鲜见导电涂层在红壤中腐蚀行为的研究报道。在高黏度的丙烯酸树脂涂料中加入溶剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、镍粉等,制备了防腐蚀导电涂料,并在Q235钢表面制备导电涂层。通过表面接触电阻分析镍粉含量与涂层导电性的关系。将不同镍粉含量的涂层浸泡在红壤溶液中,采用电化学阻抗谱、Tafel极化曲线和光学显微镜等方法,研究了镍粉含量对导电涂层耐腐蚀性能的影响。向红壤中加入不同浓度Fe_2(SO_4)_3,研究了Fe_2(SO_4)_3含量对导电涂层耐蚀性能的影响。结果表明:镍粉含量越高,涂层的导电性越好,耐腐蚀性越差;红壤溶液中,Fe_2(SO_4)_3的含量越高,涂层的阻抗越小,耐腐蚀性越差,Fe_2(SO_4)_3会加速腐蚀反应的进行。

钠硫储能电池保温层二次优化设计

保温层的设计对保证钠硫电池处于最佳运行状态至关重要。为了解决一维热传导模型结果与实验值相差过大的问题,基于三维导热理论模型,采用有限元软件ANSYS Workbench建立了保温层实体模型,数值模拟了各层保温材料的温度分布情况,并提出了一种钠硫电池保温结构二次优化设计方案。结果表明:采用三维模型的计算结果与实验值较接近;优化保温层材料与结构后,保温结构厚度缩减了37.5%,且最外层温度明显减低。实验结果可为储能电池保温结构的二次优化设计提供技术参考。