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磁载光催化剂(TiO2/SiO2/Fe3O4)的制备及其光催化性能

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磁载光催化剂(TiO2/SiO2/Fe3O4)的制备及其光催化性能

作者：刘子全山东大学

学位级别：硕士

较之于固定化TiO,纳米TiO悬浮体系在光催化降解有机污染物时,具有催化剂有效比表面积大,催化活性高的特点。然而,对于纳米TiO颗粒目前还缺乏有效的分离手段。以磁性纳米材料为核,制备出的核壳型TiO光催化剂,保留了纳米TiO粒子的高催化活... 详细信息

较之于固定化TiO,纳米TiO悬浮体系在光催化降解有机污染物时,具有催化剂有效比表面积大,催化活性高的特点。然而,对于纳米TiO颗粒目前还缺乏有效的分离手段。以磁性纳米材料为核,制备出的核壳型TiO光催化剂,保留了纳米TiO粒子的高催化活性,在反应完成后施加一个合适的外加磁场即可快速有效地分离。用TiO光催化材料降解工业废水具有廉价、高效、无二次污染等优点。目前对TiO光催化材料的研究趋向两种形态,颗粒和固定在载体上的光催化膜。固定化光催化膜材料的比表面积有限,没有颗粒光催化材料的比表面积大,所以光催化膜的光催化效率没有颗粒光催化剂的效率高。但是颗粒光催化剂由于粒径太小,难于从反应混合物中分离回收出来,特别是在工业废水光催化处理过程中,由于分离困难造成颗粒光催化剂的流失率大。为了保证较高的光催化效率的前提下解决颗粒光催化剂的分离回收这一关键问题,我们制备了纳米磁性复合体光催化材料。磁载光催化剂是通过在磁性核上包覆具有光催化活性的二氧化钛层制备合成的。这种光催化剂是用于悬浆型反应器的,它在外加磁场的作用下很容易从浆体中分离回收。本文概述了TiO光催化剂的光催化原理和负载型TiO光催化剂制备的研究进展状况,重点介绍了可磁分离光催化剂的磁载材料的研究进展状况。在大量文献调研的基础上,提出以磁载光催化剂(TiO/SiO-2/FeO)的制备及其光催化性能研究作为本论文的选题和主要研究内容。本文先采用化学共沉淀法,以FeCl·6HO、FeSO·7HO和CH(CH)SONa为原料制备了超顺磁性、耐腐蚀的磁性FeO粉体。以聚乙烯醇为粘合剂和制孔剂,与FeO粉体相结合,形成FeO复合小球。通过磁铁验证,该FeO复合小球具有良好的磁性。以FeO多孔球作为载体,再采用Si(OCH)为主要原料,对磁性核芯进行包覆。并通过溶胶-凝胶法,以CHOTi为主要原料,在SiO/FeO表面包覆TiO,制备出磁性悬浮负载型的复合光催化剂。用其对罗丹明B溶液的降解效果作为评价TiO/SiO/γ-FeO光催化活性的依据,并对其制备条件进行了优化,得到了光催化效果较好的磁性复合光催化剂。最后用XRD等手段对样品进行了表征。结果表明,TiO/SiO/γ-FeO的光催化活性优于TiO和TiO/FeO,仅略低于TiO/SiO。TiO/SiO/γ-FeO具有良好的磁性,方便回收。

关键词：磁载 TiO2 光催化剂包覆

碳含量对Ti-60合金时效过程中硅化物的影响

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材料研究学报 2005年第5期19卷 499-505页

作者：张尚洲徐惠忠刘子全刘羽寅杨锐烟台大学环境与材料工程学院中国科学院金属研究所

Ti-60合金在β和α+β相区固溶处理后空冷,形成的片状组织和双态组织中没有硅化物析出.随后在700-800℃时效处理168h,在α/β片层界面、α片层内及初生α相内析出S2类型的硅化物(Ti,Zr)6Si3.C的加入阻碍硅化物在界面处和基体中的形核和... 详细信息

Ti-60合金在β和α+β相区固溶处理后空冷,形成的片状组织和双态组织中没有硅化物析出.随后在700-800℃时效处理168h,在α/β片层界面、α片层内及初生α相内析出S2类型的硅化物(Ti,Zr)6Si3.C的加入阻碍硅化物在界面处和基体中的形核和长大,降低硅化物的析出速率.随着合金中C含量的增加,显著减小时效过程中硅化物的析出尺寸,这是由于C的加入,基体中固溶Si的能力增加及Zr原子扩散速度降低所导致的结果.相同温度下时效处理,双态组织中析出的硅化物尺寸比片状组织大.时效温度升高,硅化物的析出直径增大.

关键词：金属材料高温钛合金碳显微组织硅化物

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碳对高温钛合金Ti-60组织和性能的影响

材料研究学报 2007年第4期21卷 433-438页

作者：张尚洲王波刘子全高原杨锐烟台大学环境与材料工程学院烟台264005 中国科学院金属研究所沈阳110016

在Ti-60合金中碳的加入量大于0.17%时,组织中析出TiC结构的碳化物.在α+β相区再结晶,碳偏聚于初生α(α_p)相,导致碳化物主要在β转变组织中析出,其析出的百分数取决于α_p体积分数.在β相区热处理,析出的碳化物钉扎β原始品界,阻碍β... 详细信息

在Ti-60合金中碳的加入量大于0.17%时,组织中析出TiC结构的碳化物.在α+β相区再结晶,碳偏聚于初生α(α_p)相,导致碳化物主要在β转变组织中析出,其析出的百分数取决于α_p体积分数.在β相区热处理,析出的碳化物钉扎β原始品界,阻碍β晶粒的长大.β晶粒尺寸D、碳化物颗粒直径d和体积分数f三者遵循D/dαf^(-1/3)关系.随着碳含量的增加,β晶粒尺寸减小,α′片层通过界面迁移迅速长大以及形成α片层的合金元素的扩散速度加快,导致α′或α片层的厚度增加.碳的加入量小于0.09%时,碳完全固溶于基体中,产生固溶强化,β晶粒细小,导致合金的强度和蠕变抗力提高.碳含量增加导致粗大碳化物颗粒的析出,变形时产生应力集中使合金的塑性和蠕变性能降低.

关键词：金属材料 Ti-60高温钛合金碳显微组织力学性能

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华中-华北交流同步电网简化等值建模分析

电力系统自动化 2014年第6期38卷 38-42,90页

作者：刘巨孙海顺刘子全文劲宇罗成强电磁工程与新技术国家重点实验室华中科技大学湖北省武汉市430074 中西部电网独立运行公司美国卡梅尔市46032

为了深入地研究华中—华北交流互联同步电网的运行机理,将华中电网与华北电网简化等值成一个7机48节点系统,该等值系统较好地保留原型系统的联络线潮流静态特性、联络线功率动态特性、大扰动冲击特性和短路电流特性。通过对该等值系统... 详细信息

为了深入地研究华中—华北交流互联同步电网的运行机理,将华中电网与华北电网简化等值成一个7机48节点系统,该等值系统较好地保留原型系统的联络线潮流静态特性、联络线功率动态特性、大扰动冲击特性和短路电流特性。通过对该等值系统仿真分析,初步证明了仿真中发现的四川区域电网个别母线严重故障导致华中电网与华北电网间交流联络线发生解列的现象属于功角失稳范畴,基于此提出了一种实用的可提高系统稳定性的措施。

关键词：联络线振荡解列等值建模功角稳定

一种可有效提高临界增益的改进型电力系统稳定器

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中国电机工程学报 2015年第8期35卷 1875-1881页

作者：刘子全高磊赵娴刘巨姚伟文劲宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 中国电力科学研究院河北省电力公司石家庄供电分公司

目前,实际电力系统中广泛使用电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)进行低频振荡阻尼控制。但是,PSS在低频振荡控制中有一定的局限性,可能使其增益整定值难以同时满足系统阻尼水平以及《电力系统稳定器整定试验导则》规定的增... 详细信息

目前,实际电力系统中广泛使用电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)进行低频振荡阻尼控制。但是,PSS在低频振荡控制中有一定的局限性,可能使其增益整定值难以同时满足系统阻尼水平以及《电力系统稳定器整定试验导则》规定的增益必须小于临界增益1/3的投运要求。该文通过分析,发现自并励条件下,PSS临界增益主要受励磁模式限制,而励磁模式是由励磁–PSS回路在3~8 Hz频段的固有特性形成。在上述分析的基础上,提出在励磁–PSS回路外环引入一个功率增量软反馈,形成一种带有并联环节的改进型PSS模型,改善了回路相位特性,提高了PSS临界增益,解决了上述问题。最后,以锡盟火电集中外送仿真系统为例,验证了所提方案的有效性。

关键词：改进型电力系统稳定器励磁模式低频振荡临界增益

一种可用于监测调速系统对低频振荡影响的方法

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电力自动化设备 2016年第3期36卷 142-148页

作者：李勇刘子全奚江惠党杰姚伟文劲宇国家电网华中电力调控分中心湖北武汉430077 华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074

受制于机械功率难以测量的实际情况,调速系统对低频振荡影响的在线分析较为困难。通过转矩分析分别研究了在不考虑和考虑调速2种情况下转速偏差、电磁功率偏差与机械功率偏差在功角-转速平面上的关系,发现:若调速系统提供了负阻尼转矩,... 详细信息

受制于机械功率难以测量的实际情况,调速系统对低频振荡影响的在线分析较为困难。通过转矩分析分别研究了在不考虑和考虑调速2种情况下转速偏差、电磁功率偏差与机械功率偏差在功角-转速平面上的关系,发现:若调速系统提供了负阻尼转矩,则电磁功率偏差与转速偏差的夹角θ_2将小于π/2与低频振荡阻尼比ξ之差;若调速系统提供了正阻尼转矩,则θ_2将大于π/2-ξ。基于上述分析结果,提出一种基于监测量在线判断调速系统对低频振荡影响的方法。该方法通过在线辨识ξ和监测θ_2来判断θ_2与π/2-ξ的大小关系,即可确定调速系统是否对低频振荡提供负阻尼。4机2区域系统和某实际互联电力系统的仿真结果表明,在判断调速系统为低频振荡提供负阻尼后,通过使调速器进入开环控制模式能够有效提升振荡阻尼比,从而验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：原动机调速系统低频振荡监测转矩分析阻尼

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无机盐类早强剂对水泥性能影响的研究

无机盐工业 2016年第6期48卷 24-26,31页

作者：刘子全于海涛烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264005 烟台三菱水泥有限公司

以熟石灰和硫酸钠为主要原料,经配料、均化制备出早强剂。在粉煤灰水泥和普通水泥中分别加入等量早强剂制成试样,测试其不同龄期的抗压和抗折强度,并进行热重分析和红外光谱分析。通过宏观与微观分析比较了早强剂对粉煤灰水泥和普通水... 详细信息

以熟石灰和硫酸钠为主要原料,经配料、均化制备出早强剂。在粉煤灰水泥和普通水泥中分别加入等量早强剂制成试样,测试其不同龄期的抗压和抗折强度,并进行热重分析和红外光谱分析。通过宏观与微观分析比较了早强剂对粉煤灰水泥和普通水泥性能的影响。实验结果表明,相同早强剂掺量情况下,普通水泥的早期强度明显高于粉煤灰水泥。早强剂促进了粉煤灰水泥中熟料矿物的水化,对粉煤灰组分没有明显作用。

关键词：早强剂水泥早期强度

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曲颈易折安瓿易折环釉料的研究

玻璃与搪瓷 2004年第3期32卷 23-26页

作者：蒋家宇刘子全刘学庆烟台大学山东烟台264000 新华制药厂山东淄博255000

在对采用易折釉料的曲颈安瓿易折机理分析的基础上,对硼质釉料进行了实验研究。结果证明,硼质釉料无毒、性能优良、成本低,完全可取代有毒的铅质釉。

关键词：安瓿釉料易折膨胀系数

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碳对高温钛合金组织稳定性的影响

材料热处理学报 2009年第5期30卷 149-153页

作者：张尚洲刘高峰王广东刘子全杨锐烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264005 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

结合实验研究,分析了碳合金化对高温钛合金显微组织、高α+β相区、时效过程中α2和硅化物析出的影响机制及其碳化物的稳定性。α+β相区再结晶,碳化物主要在β转变组织中析出以及碳化物的百分数取决于初生α(αp)体积分数;β相区热处理... 详细信息

结合实验研究,分析了碳合金化对高温钛合金显微组织、高α+β相区、时效过程中α2和硅化物析出的影响机制及其碳化物的稳定性。α+β相区再结晶,碳化物主要在β转变组织中析出以及碳化物的百分数取决于初生α(αp)体积分数;β相区热处理,碳化物的析出阻碍β晶粒的长大。碳的加入延缓αp体积分数随温度的变化速度,扩大高温钛合金的高α+β相区;同时降低αp相Al的浓度,增加β转变组织中Al和Mo的浓度,导致αp相内α2颗粒直径逐渐减小,颗粒间距增大。β相与碳化物之间的包析反应是碳化物溶解的主要动力。

关键词：高温钛合金碳合金化显微组织稳定性