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高分散氧化锆纳米晶体的合成与表征

硅酸盐学报 2006年第2期34卷 162-166页

作者：俞建长胡胜伟福州大学材料科学与工程学院福州350002

用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(C19H42BrN)进行自组装,在水热条件下合成了高分散、近似球形、均匀粒径的氧化锆纳米晶体。用热重差示扫描、Fourier变换红外光谱、X射线衍射、透射电镜、可见-紫外光谱以及N2吸附脱附等方法对... 详细信息

用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(C19H42BrN)进行自组装,在水热条件下合成了高分散、近似球形、均匀粒径的氧化锆纳米晶体。用热重差示扫描、Fourier变换红外光谱、X射线衍射、透射电镜、可见-紫外光谱以及N2吸附脱附等方法对样品进行了表征分析。研究表明:阳离子表面活性剂对形成氧化锆纳米晶体具有明显的导向作用,500℃煅烧的样品其晶粒尺寸约为15 nm,分散性能良好,以四方相为主。

关键词：阳离子表面活性剂高分散氧化锆纳米晶体合成表征

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表面活性剂辅助纳米氧化锆的合成与表征

表面活性剂辅助纳米氧化锆的合成与表征

作者：胡胜伟福州大学

学位级别：硕士

纳米科学技术是20世纪80年代末、90年代初逐渐发展起来的前沿、交叉型新科学,它大大拓展和深化了人们对客观世界的认识,使人们能够在原子、分子水平上制造材料及器件,由于它具有创造新生产工艺、新物质和新产品的巨大潜能,已引起国内外... 详细信息

纳米科学技术是20世纪80年代末、90年代初逐渐发展起来的前沿、交叉型新科学,它大大拓展和深化了人们对客观世界的认识,使人们能够在原子、分子水平上制造材料及器件,由于它具有创造新生产工艺、新物质和新产品的巨大潜能,已引起国内外学者越来越浓厚的兴趣,它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。 ZrO是一种具有高熔点( 2700℃)和高沸点、导热系数小、热膨胀系数大、耐高温、耐磨性好、抗蚀性能优良的金属氧化物材料。纳米ZrO由于其粒径的减小,有可能产生块状材料所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应等特性。因此与普通氧化锆粉末相比,纳米氧化锆具有更加优异的物理和化学性质,因而具有广阔的应用前景。本课题分别利用阳离子表面活性剂( CTAB)和阴离子表面活性剂(SDS)的诱导及协同辅助作用,采用醇热合成法,成功地合成了具有不同结构的氧化锆纳米晶;同时,掺入少量铝、铈和钇等金属离子对氧化锆进行改性。采用TG-DSC、XRD、SEM、TEM、EDS、Uv-vis以及N吸附-脱附等方法对样品进行了表征分析。研究表明,阳离子表面活性剂( CTAB)对形成纳米氧化锆具有明显的诱导作用,样品经500℃煅烧后得到了晶粒尺寸大小约为15nm、近似球形、分布均匀的并以四方相和单斜相共存的氧化锆纳米晶;以阴离子型表面活性剂(SDS)合成的氧化锆具有蠕虫状介孔结构,经过500oC煅烧后,氧化锆为纯四方相结构,煅烧前比表面积小,煅烧后比表面积大。而掺入少量铝、铈和钇等金属离子的样品经500℃煅烧后得到了晶粒尺寸较小的纯四方相氧化锆纳米晶。通过XRD分析说明,掺入的金属离子能提高氧化锆的热稳定温度范围,从N吸附-脱附分析及TEM可以看出,制备的氧化锆晶体中具有少量的介孔结构,说明阳离子表面活性剂有机辅助纳米介孔氧化锆的形成。

关键词：纳米晶氧化锆表面活性剂掺杂改性

星载GNSS-R解译南水北调中线区域土壤湿度研究

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星载GNSS-R解译南水北调中线区域土壤湿度研究

作者：胡胜伟长安大学

学位级别：硕士

土壤湿度作为陆地水循环中最活跃的部分,在地表水的蒸散和渗流中起着重要的作用,成为影响水文、生物生态和生物地球化学过程的关键变量。因此,实现高时空分辨率的土壤湿度解译就变得尤为重要,而土壤湿度解译方法历经多年的发展日趋丰富... 详细信息

土壤湿度作为陆地水循环中最活跃的部分,在地表水的蒸散和渗流中起着重要的作用,成为影响水文、生物生态和生物地球化学过程的关键变量。因此,实现高时空分辨率的土壤湿度解译就变得尤为重要,而土壤湿度解译方法历经多年的发展日趋丰富。传统的人工现场采样方法测量精度较高但需要耗费大量人力、物力,测量区域小、时效性差以及无法实现土壤湿度在大面积区域乃至全球范围内的动态变化解译是其应用受限的主要原因。近些年来CYGNSS(Cyclone Global Navigation Satellite System)卫星的成功发射为利用星载GNSS-R(global navigation satellite system reflectometry)技术解译土壤湿度带来了新的研究契机。本论文旨在研究利用星载GNSS-R技术解译土壤湿度过程中的误差来源与误差修正以及土壤湿度解译的关键技术与方法。围绕这一核心研究目标,本文经过理论探讨、潜在误差来源分析、建模分析和实验对比,继而利用星载GNSS-R数据进行土壤湿度解译研究,提出一种适用于区域型的高精度土壤湿度解译方法。最后结合CYGNSS与SMAP卫星数据本身的特点,采用像素级数据融合方法处理分析CYGNSS与SMAP卫星数据来进行土壤湿度解译,并将此种方法应用于洪水范围变化解译。论文的主要研究内容如下:(1)讨论利用星载GNSS-R技术解译土壤湿度的基本原理和关键影响因素。为了提高星载GNSS-R用于解译土壤湿度参数的数据质量,定量与定性分析了星载GNSS-R陆面DDM的误差来源,并给出相应的误差修正方法。(2)提出一种顾及土壤湿度阶段模型修正的CYGNSS土壤湿度解译方法,实现了区域型高精度土壤湿度精细化解译,结果表明该方法解译的土壤湿度与SMAP监测产品具有良好的相关性。(3)基于CYGNSS与SMAP卫星数据各自的特点,采用像素级方法融合两类土壤湿度数据,获取了高时空分辨率的土壤湿度产品。之后,利用此种方法对2021年河南“7.20”洪水发生期间河南省土壤湿度进行解译,解译结果变化趋势与气象局报道的河南洪水范围活动趋势较为一致,再次论证了这种土壤湿度解译方法的有效性与可靠性。

关键词： GNSS-R CYGNSS SMAP 土壤湿度时间序列线性回归

超导回旋加速器引出束流损失研究及关键引出器件的设计

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超导回旋加速器引出束流损失研究及关键引出器件的设计

作者：胡胜伟华中科技大学

学位级别：硕士

在癌症肿瘤治疗领域,质子治疗以其独特的剂量分布优势和良好的生物临床表现正获得越来越多的关注。我国近年来也在大力发展质子治疗相关技术,并将“基于超导回旋加速器的质子治疗装备研发”项目列为十三五首批重点研发计划。引出系统是... 详细信息

在癌症肿瘤治疗领域,质子治疗以其独特的剂量分布优势和良好的生物临床表现正获得越来越多的关注。我国近年来也在大力发展质子治疗相关技术,并将“基于超导回旋加速器的质子治疗装备研发”项目列为十三五首批重点研发计划。引出系统是超导回旋加速器设计挑战性最大的子系统之一,它直接决定着引出束流的效率和品质。由于超导回旋加速器的主磁场强度很高,束流在引出区域圈距极小甚至包络重叠,因此在引出区域损失的可能性极大,带来强烈的热效应和辐射效应。热效应造成引出器件的结构变形甚至破坏;辐射效应造成器件的活化,甚至引发超导磁铁失超,影响加速器安全运行。因此,从稳定运行和降低维护成本的角度,引出束流损失的控制至关重要。本文提出了一种超导回旋加速器引出系统的设计方案,给出了谐波线圈、静电偏转板、磁通道这些关键引出部件的设计参数。对于谐波线圈,给出了空间布置方式;对于静电偏转板,提出了完整的工程设计方案,对偏转板的束流偏转电磁性能进行评估,同时设计一套高压实验平台研究其放电现象;对于磁通道,本文也完整提出了该器件的组合方式以及结构参数。针对束流损失产生的热效应,本文利用ANSYS有限元软件对因束流损失导致受热后的偏转板进行了热流固耦合分析。研究水冷流量、切割板厚度以及切割板材料几种因素对热效应的影响,确定了水冷流量0.2-0.4L/min的最佳区间,切割板材料选择钨时温度最低且形变量最小。针对束流损失产生的辐射效应,在精确定义束流参数的前提下,本文利用Geant4软件模拟束流撞击切割板产生的核反应。对比了不同切割板材料受质子束流轰击后的能量沉积,同时计算了次级粒子的产出率、能量分布以及空间角度通量分布。这些结果为引出系统的后续设计完善提供了有效参考,也为超导加速器的辐射防护设计积累了前期计算经验。

关键词：质子治疗超导回旋加速器引出束流损失热效应辐射效应

阴离子表面活性剂辅助模板途径合成介孔结构氧化锆纳米晶

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化学学报 2005年第15期63卷 1429-1432页

作者：俞建长胡胜伟徐卫军福州大学材料科学与工程学院福州350002

利用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为辅助模板剂,成功地合成了高稳定性的介孔氧化锆纳米晶,采用DSC-FG,FT-IR,XRD,TEM,UV-Vis以及N2吸附-脱附等方法对样品进行了表征.研究表明,以阴离子型十二烷基磺酸钠合成的氧化锆经600℃煅烧... 详细信息

利用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)为辅助模板剂,成功地合成了高稳定性的介孔氧化锆纳米晶,采用DSC-FG,FT-IR,XRD,TEM,UV-Vis以及N2吸附-脱附等方法对样品进行了表征.研究表明,以阴离子型十二烷基磺酸钠合成的氧化锆经600℃煅烧后仍为纯四方相,氧化锆晶粒平均尺寸约为6.5 nm.阴离子型表面活性剂与有机锆源形成自组装协同作用,合成的氧化锆具有蠕虫状介孔结构,经过500℃煅烧后介孔结构仍然保持,且由于表面活性剂的去除,比表面积显著提高,显示了良好的热稳定性.本实验制备的氧化锆纳米晶较一般方法制备的市售纳米氧化锆有明显紫外吸收边蓝移现象.

关键词：阴离子表面活性剂辅助模板合成介孔结构氧化锆纳米晶热稳定性比表面积催化剂

Al_2O_3-SiO_2复合膜的制备与结构表征

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无机材料学报 2005年第5期20卷 1250-1256页

作者：俞建长徐卫军胡胜伟黄清明福州大学材料科学与工程学院福州350002

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备无支撑体Al2O3-SiO2复合膜.应用XRD、DTA-TGA、IR、BET等测试手段对复合膜的物相组成、热稳定性、孔结构进行表征.并且讨论了化学组成和煅烧温度对复合膜孔结构的影响.研究结果表明:... 详细信息

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备无支撑体Al2O3-SiO2复合膜.应用XRD、DTA-TGA、IR、BET等测试手段对复合膜的物相组成、热稳定性、孔结构进行表征.并且讨论了化学组成和煅烧温度对复合膜孔结构的影响.研究结果表明:550℃煅烧10h的复合膜物相组成为无定形的SiO2和γ-Al2O3晶体,粒度大小在2-4nm之间,化学组成为Al2O3/SiO2=3:2的复合膜在不同煅烧温度时,400℃煅烧的物相为γ-AlOOH和,γ-Al2O3,550-1150℃煅烧的物相为γ-Al2O3,1220℃煅烧的物相为γ-Al2O3和α-Al2O3,1300℃煅烧的物相为莫来石相和α-Al2O3;化学组成不同的复合膜主要是由Al-O网络和Si-O网络构成,没有形成Al-O-Si网络结构;复合膜具有良好的热稳定性;化学组成和煅烧温度对复合膜的孔结构有一定的影响.

关键词：异丙醇铝正硅酸乙酯溶胶-凝胶法 Al2O3-SiO2复合膜

Synthesis and Characterization of Yttrium Doped Nano-zirconia by a Cationic Surfactant-assisted Route

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Chinese Journal of Structural Chemistry 2006年第12期25卷 1512-1516页

作者：俞建长胡胜伟 College of Material Science and Engineering Fuzhou University

Recently, more and more interest has been focused on zirconia for its unique characteristics. In this paper, via the preceding preparation technique, yttrium can be successfully incorporated into nano-zirconia by a cationic surfactant-assisted route. The methods of XRD, TEM, EDS, Uv-vis and N2 adsorption-desorption are adopted to characterize the synthesized samples. The results show that the yttrium has been successfully incorporated into the zirconia lattice, and the thermal stability of yttrium doped zirconia has been enhanced remarkably.

关键词： cationic surfactant nano-zirconia yttrium doping modification

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铝掺杂纳米氧化锆的合成与改性研究

硅酸盐通报 2005年第6期24卷 21-23,101页

作者：俞建长胡胜伟朱思恩福州大学材料科学与工程学院福州350002

氧化锆是一种具有特殊作用的氧化物并受到越来越多的关注。作者利用阳离子表面活性剂(CTAB)的辅助途径,通过前期的制备工艺成功实现了金属铝对纳米氧化锆的掺杂改性。借助XRD,TEM,EDS,Uv-vis以及N2吸附-脱附等方法对样品进行了表征分析... 详细信息

氧化锆是一种具有特殊作用的氧化物并受到越来越多的关注。作者利用阳离子表面活性剂(CTAB)的辅助途径,通过前期的制备工艺成功实现了金属铝对纳米氧化锆的掺杂改性。借助XRD,TEM,EDS,Uv-vis以及N2吸附-脱附等方法对样品进行了表征分析;研究表明:金属铝离子能成功地进入氧化锆当中,掺杂改性后的氧化锆相对未掺杂的氧化锆有明显的蓝移,热稳定性显著提高,并且有一定的微孔结构。

关键词：纳米氧化锆铝掺杂改性表征

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用于KDP晶体的桥式聚倍半硅氧烷防潮膜

强激光与粒子束 2008年第9期20卷 1474-1478页

作者：胡胜伟徐耀吴东孙予罕吕海兵赵松楠中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001 中国科学院研究生院北京100049 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

以间苯亚甲基二异氰酸酯与氨丙基三乙氧基硅烷反应制备了具有长桥链结构的聚倍半硅氧烷前驱体,利用制备的前驱体在碱性条件下水解缩聚制备了桥式聚倍半硅氧烷溶胶,并采用提拉浸涂法对磷酸二氢钾(KDP)晶体镀膜。通过1H NMR对前驱体进行... 详细信息

以间苯亚甲基二异氰酸酯与氨丙基三乙氧基硅烷反应制备了具有长桥链结构的聚倍半硅氧烷前驱体,利用制备的前驱体在碱性条件下水解缩聚制备了桥式聚倍半硅氧烷溶胶,并采用提拉浸涂法对磷酸二氢钾(KDP)晶体镀膜。通过1H NMR对前驱体进行结构定性,利用29Si MAS NMR和N2吸附-脱附表征对凝胶结构进行了分析,用AFM对薄膜的表面形貌进行了研究,通过湿度为60%时KDP晶体光学性质的变化考察了薄膜的防潮性能。利用三倍频和基频激光测试了薄膜的抗激光损伤性能。结果表明:这种桥式聚倍半硅氧烷薄膜对KDP晶体具有很好的防潮保护作用,并显示了较好的抗激光损伤性能。

关键词：桥式聚倍半硅氧烷防潮膜磷酸二氢钾前驱体