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Two-dimensional transition metal MXene-based gas sensors:A review

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Chinese Chemical Letters 2024年第1期35卷 208-221页

作者： Junfeng Li Xiaojie Chen Xiaojie Zhu Yingchang Jiang xueting chang Shibin Sun College of Logistics and Engineering Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China Institute of Marine Materials Science and Engineering Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China

As an emerging star in the family of two-dimensional(2D)materials,2D transition metal carbides,carbonitrides and nitrides,collectively referred to as MXenes,have large specific surface area,rich active sites,metallic conductivity and adjustable surface chemical *** features make MXenes promising candidates for gas-sensing *** the past few years,MXene-based sensors have drawn increasing attention due to their enhanced sensor *** on this,this review systematically represents the structure,synthesis methods and properties of MXenes,and summarizes their applications in gas ***,the types,structure,main synthesis methods and properties of MXenes are introduced in a comprehensive ***,the corresponding design principle and working mechanism of MXene-based gas sensor are ***,the sensing performances of pristine MXenes and the MXene-based nanocomposite are ***,some future opportunities and challenges of MXene-based sensors are pointed out.

关键词： MXene Gas sensors Synthesis Stability Gas-sensing mechanism Gas-sensing performance

Research Progress in Preparation and Application of Photonic Crystals

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2023年第3期36卷 1-17页

作者： Xiaoren Lv Bing Zhong Yanfei Huang Zhiguo Xing Haidou Wang Weiling Guo xueting chang Zhinan Zhang School of Mechanical Engineering Shenyang University of TechnologyShenyang 110870China National Key Laboratory for Remanufacturing Army Armored Forces AcademyBeijing 100072China Institute of Marine Materials Science and Engineering Shanghai Maritime UniversityShanghai 200135China School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

Photonic crystals are periodic structural materials that have an impact on the propagation properties of *** to their excellent optical,electrical and magnetic properties,their advantages and potential for applications in the above areas are gradually ***,an increasing number of researchers have focused on photonic *** this paper,the characteristics of biological photonic crystal structures,such as those found in butterfly wings,sea mouse bristles,peacock feathers,melon jellyfish epidermal cells,and weevil exoskeletons,are *** preparation methods of photonic crystals are systematically summarized(including the template method,self-assembly technology,electron beam evaporation coating technology,chemical vapor deposition technology,femtosecond laser two-photon technology,spin coating technology,and a variety of technology mixing),and the characteristics,advantages,and disadvantages of the different methods are ***,the development of photonic crystals in the field of sensors,solar cells,filters,and infrared stealth is discussed,demonstrateing the great development potential of photonic *** is concluded that the realization of photonic crystals with high precision,high sensitivity,angle independence,and large-area uniform preparation is a key problem requiring urgent ***,photonic crystals have potential development prospects in the fields of equipment stealth,new concept weapons,production,an daily life.

关键词： Photonic crystal Preparation Application

Effect of Fast Multiple Rotation Rolling on Microstructure and Properties of Ti6Al4V Alloy

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Journal of Shanghai Jiaotong university(Science) 2023年第2期28卷 264-269页

作者：杨晓洁常雪婷范润华 College of Ocean Science and Engineering Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China Shandong Institute for Product Quality Inspection Jinan 250100China

Using fast multiple rotation rolling(FMRR),a nanostructure layer was fabricated on the surface of Ti6Al4V *** microstructure of the surface layer was investigated using optical microscopy,transmission electron microscopy,scanning electron microscopy,and X-ray *** results indicated that a nanostructured layer,with an average grain size of 72—83 nm,was obtained in the top surface layer,when the FMRR duration was 15 *** the average grain size further reduced to 24—37 nm when the treatment duration increased to 45 *** density dislocations,twins,and stacking faults were observed in the top surface *** microhardness of FMRR specimen,compared with original specimen,was significantly increased.A uniform,continuous and thicker compound layer was obtained in the top surface of FMRR sample,and the diffusion speed of N atom in the top surface layer was *** treatment provides corrosion improvement.

关键词： fast multiple rotation rolling(FMRR) nanostructure layer Ti6Al4V alloy high density dislocation plasma nitriding low temperature

TMCP型FH36级船用钢板在不同温度下的摩擦磨损性能研究

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摩擦学学报 2023年第4期43卷 421-428页

作者：孙士斌强强王东胜赵子铭康健常雪婷上海海事大学物流工程学院上海201306 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

FH36钢材作为使用在低温恶劣环境下的大型货轮、客轮及海工装备急需基础材料,因其低温高强以及高韧性能得到广泛关注.FH36钢材在冰区环境使用时,不可避免受到冰载荷摩擦磨损破坏作用.本研究中对使用控轧控冷工艺(Thermo mechanical cont... 详细信息

FH36钢材作为使用在低温恶劣环境下的大型货轮、客轮及海工装备急需基础材料,因其低温高强以及高韧性能得到广泛关注.FH36钢材在冰区环境使用时,不可避免受到冰载荷摩擦磨损破坏作用.本研究中对使用控轧控冷工艺(Thermo mechanical control process,TMCP)制备的不同厚度的FH36级船用钢板在20、−5和−20℃条件下的摩擦磨损性能开展试验分析.使用UMT-2 TriboLab型多功能摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,试验选取磨球为氧化铝磨球,直径为8 mm,摩擦方式是球面接触,往复摩擦距离5 mm,载荷为20 N,频率2 Hz,测试的时间为2 h.使用Bruker Contour GT-1型白光干涉仪对钢样在摩擦磨损后的磨痕轮廓进行测量.利用公式通过摩擦磨损试验后钢样的体积损失计算出钢样的磨损量,并对摩擦磨损试验所得到的摩擦系数和磨损量进行对比分析.使用CXS-5TAH-118340扫描电子显微镜对钢样的表面微观形貌进行观察并进行摩擦磨损机理分析.试验结果表明,不同轧制深度部位的微观组织变化会直接影响钢材的耐磨性能.轧制钢板表层组织以铁素体和珠光体为主,1/2处组织以铁素体、珠光体和粒状贝氏体为主;两种钢板表层硬度均高于1/2处样品的硬度,其中厚度为20 mm钢板表层和1/2处硬度分别为490 HV和441 HV;厚度为40 mm钢板表层和1/2处硬度分别为507 HV和451 HV;在2、−5和−20℃条件下,钢板表层的平均摩擦系数都明显高于1/2处的平均摩擦系数,相应的磨痕深度、宽度以及磨损量都较小.另外,低温环境对FH36级船用钢板的耐磨性影响较大,表层及1/2处样品的磨损量均随着温度降低逐渐加大,磨损机理以磨粒磨损为主,以疲劳磨损和黏着磨损为辅.

关键词： FH36 船用钢板低温摩擦系数摩擦磨损

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羧甲基壳聚糖在酸性溶液中缓蚀性能

化工学报 2007年第3期58卷 704-708页

作者：程莎尹衍升陈守刚常雪婷闫林娜刘涛中国海洋大学材料科学与工程研究院山东青岛266100 山东大学材料科学与工程学院山东济南250061

采用失重及电化学方法(EIS和Tafel曲线)研究了羧甲基壳聚糖(CM-chitosan)作为一种绿色缓蚀剂,在1mol·L-1HCl和0.5mol·L-1H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明,CM-chitosan是一种良好的缓蚀剂,且在1mol·L-1HCl溶液中的缓蚀作用要... 详细信息

采用失重及电化学方法(EIS和Tafel曲线)研究了羧甲基壳聚糖(CM-chitosan)作为一种绿色缓蚀剂,在1mol·L-1HCl和0.5mol·L-1H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明,CM-chitosan是一种良好的缓蚀剂,且在1mol·L-1HCl溶液中的缓蚀作用要优于在0.5mol·L-1H2SO4溶液中的缓蚀作用。在HCl和H2SO4两种酸性溶液中,CM-chitosan在碳钢表面的吸附都遵循修正的Langmuir吸附等温式。

关键词：缓蚀剂羧甲基壳聚糖电化学测试吸附

植酸水溶液中聚吡咯涂层在Cu基体上的制备及其在腐蚀防护中的应用

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中国腐蚀与防护学报 2018年第2期38卷 140-146页

作者：郭娜类延华刘涛常雪婷尹衍升上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

利用植酸作为电解质及掺杂剂,成功地在Cu基体表面制备了具有强效防腐特性的聚吡咯(PPy)涂层。采用原位电化学石英微晶分析天平(EQCM)分析技术对聚吡咯在Cu电极表面上的沉积过程进行了探讨,利用扫描电子显微镜(SEM)以及Fourier转换全反射... 详细信息

利用植酸作为电解质及掺杂剂,成功地在Cu基体表面制备了具有强效防腐特性的聚吡咯(PPy)涂层。采用原位电化学石英微晶分析天平(EQCM)分析技术对聚吡咯在Cu电极表面上的沉积过程进行了探讨,利用扫描电子显微镜(SEM)以及Fourier转换全反射-红外吸收光谱对制备的导电聚合物PPy涂层形貌与成分进行了表征,研究了涂层的抗腐蚀性能。结果表明,电聚合过程中,Cu基体表面首先沉积一层具有保护作用的Phytate-Cu盐层,可抑制基体进一步溶解并有助于聚吡咯的形核及长大。酸盐掺杂的聚吡咯涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中对Cu基体表现出良好的防护性,pH值为4的弱酸性条件下制备的聚吡咯膜具有最好的耐蚀保护性能。EQCM-循环伏安结果证实,植酸根掺杂的聚吡咯呈现出阳离子选择透过特性,抑制了Cl-的扩散,并显著地提高了Cu基体的抗腐蚀特性。

关键词：聚吡咯 Cu 防腐电化学石英微晶天平植酸

DH32船用钢板在模拟极地破冰环境中的冰载荷冲蚀磨损性能研究

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摩擦学学报 2021年第4期41卷 493-502页

作者：孙士斌王鑫康健胡雄王东胜常雪婷尹衍升上海海事大学物流工程学院上海201306 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 广州航海学院轮机工程学院广东广州510725

使用自行设计并加工的低温海冰冲蚀磨损试验机研究了船用低温钢板DH32在模拟极地破冰环境下不同船速条件下的耐海冰冲蚀磨损性能.利用失重法研究了不同转速下的冲蚀磨损失重率,通过扫描电子显微镜和白光干涉显微镜对材料冲蚀磨损后的微... 详细信息

使用自行设计并加工的低温海冰冲蚀磨损试验机研究了船用低温钢板DH32在模拟极地破冰环境下不同船速条件下的耐海冰冲蚀磨损性能.利用失重法研究了不同转速下的冲蚀磨损失重率,通过扫描电子显微镜和白光干涉显微镜对材料冲蚀磨损后的微观组织形貌和表面3D形貌轮廓进行观察,并讨论了不同冰水比的冰载荷冲蚀磨损-腐蚀机理.结果表明:随着模拟船速的不断增加,DH32钢的冲蚀磨损失重率也随之增大.当转速为3.3 m/s(模拟船速6节)、冰水比为1∶2时,DH32钢样的冲蚀磨损失重率升高幅度最大,达到12%,其在海冰条件下冲蚀磨损以冲蚀磨损坑、犁削、犁沟以及滑坑等失效机理为主.另外,文中还讨论了常温下砂粒冲蚀磨损和不同冰水比的冰载荷冲蚀磨损的对照性,为后续制定与海冰载荷相关的材料冲蚀磨损标准提供数据支持.试验证实,以5.5 m/s在43%(质量分数)石英砂+海水溶液中进行冲蚀磨损试验可以近似模拟2∶1冰水比条件下海冰冲蚀磨损对材料破坏作用.

关键词：低温钢极地破冰环境冰载荷冲蚀磨损冰水比

S2O32-对DP980高强钢在NaCl水溶液中的点蚀行为的影响

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材料科学与工艺 2019年第4期27卷 8-16页

作者：刘景榕类延华刘涛常雪婷尹衍升上海海事大学海洋科学与工程学院

DP980钢是一种冷轧双相高强度结构钢,成本低且具备良好的强度和塑性,在海工领域有巨大的潜在应用价值,但其在苛刻海水环境下的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀等局部腐蚀的能力有待深入研究.本文采用动电位极化法对DP980高强钢在含S2O32-离子的... 详细信息

DP980钢是一种冷轧双相高强度结构钢,成本低且具备良好的强度和塑性,在海工领域有巨大的潜在应用价值,但其在苛刻海水环境下的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀等局部腐蚀的能力有待深入研究.本文采用动电位极化法对DP980高强钢在含S2O32-离子的NaCl水溶液中的点蚀行为进行了研究,结果发现:在纯硫代硫酸钠水溶液中,DP980高强钢不发生点蚀;在不同质量分数的NaCl水溶液中,DP980高强钢发生点蚀,且随着Cl-离子浓度的增大,DP980高强钢试样的耐点蚀性能下降明显;向NaCl溶液中加入浓度为0.001、0.01、0.1、1 mol/L的Na2S2O3时,DP980高强钢试样的点蚀敏感性降低,点蚀受到明显抑制;随着Na2S2O3浓度的升高,DP980高强钢的腐蚀主要以均匀腐蚀的形式发生;当试样浸泡在不同质量分数（0.1%、1%、10%）NaCl的1 mol/L Na2S2O3溶液后,对试样表面腐蚀产物及腐蚀形貌进行扫描电镜观察及能谱分析,显示试样均发生均匀腐蚀,腐蚀产物为铁的硫化物,且未发现明显的点蚀.

关键词： DP980高强钢点蚀 S2O32- NaCl溶液腐蚀形貌

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液相化学还原法制备纳米银及抗菌性能研究

材料导报 2011年第18期25卷 51-54页

作者：孔茉莉高冠慧常雪婷尹衍升中国海洋大学材料科学与工程研究院上海海事大学材料科学与工程研究院

选用液相化学还原法,分别在以羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)和葡萄糖为还原剂的体系下制备纳米银颗粒,并进行了对比分析。通过紫外分光光度计、X射线衍射和透射电镜等测试手段对其进行了表征。结果表明,用CMC体... 详细信息

选用液相化学还原法,分别在以羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)和葡萄糖为还原剂的体系下制备纳米银颗粒,并进行了对比分析。通过紫外分光光度计、X射线衍射和透射电镜等测试手段对其进行了表征。结果表明,用CMC体系制备的纳米银粉末平均粒径为20～30nm,为多晶结构;用葡萄糖体系制备的纳米银粉末平均粒径为25～35nm,为面心结构。利用抑菌圈法对纳米银的抗菌性能进行测试,结果显示2种体系下制备的纳米银对海洋芽孢杆菌都有很好的抑制作用。

关键词：纳米银羧甲基纤维素钠葡萄糖液相化学还原法抑菌性能