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甲苯催化氧化研究进展

工程科学学报 2024年第7期46卷 1286-1299页

作者：杨金苹江云朋楚培齐陶进雄王治伟戴洪兴刘雨溪邓积光北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

挥发性有机污染物(VOCs)作为空气污染物的主要成分之一,也是形成细颗粒物和臭氧的重要前体物. VOCs来源广泛,涉及石油化工、汽车制造、纺织等多个行业.甲苯作为一种典型的VOCs,对人体健康造成严重危害;同时,其具有稳定的芳环结构、不易... 详细信息

挥发性有机污染物(VOCs)作为空气污染物的主要成分之一,也是形成细颗粒物和臭氧的重要前体物. VOCs来源广泛,涉及石油化工、汽车制造、纺织等多个行业.甲苯作为一种典型的VOCs,对人体健康造成严重危害;同时,其具有稳定的芳环结构、不易降解,对其治理迫在眉睫.在众多处理技术中,催化氧化技术可以在低温下将其完全转化成二氧化碳和水,该技术的核心是开发出高活性、高稳定性、抗水抗硫性强的催化剂.因此,本文综述了近几年贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、尖晶石型复合氧化物催化剂、钙钛矿型复合氧化物催化剂和金属有机骨架基催化剂等催化氧化甲苯的研究进展,并对其反应机理和动力学进行了讨论,以期帮助开发用于将甲苯完全氧化或者选择性氧化的高效催化材料.

关键词：甲苯挥发性有机物催化剂催化氧化反应机理

扩招背景下一流材料类研究生培养模式改革探索——以南京工业大学材料科学与工程学院为例

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西部素质教育 2024年第2期10卷 65-68页

作者：包艳华崔升陆春华南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京211899 南京工业大学教务处江苏南京211899

为了给社会输送高层次创新型、复合型、应用型人才,文章基于相关背景,首先阐述了扩招背景下一流材料类研究生培养模式改革思路,然后论述了扩招背景下一流材料类研究生培养模式改革实践。

关键词：培养模式材料类研究生扩招

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三乙醇胺络合作用下钢渣的水化特性

硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1621-1630页

作者：常磊黄炳银王剑锋刘辉王亚丽崔素萍北京工业大学材料科学与工程学院北京工业大学碳中和未来技术学院

三乙醇胺（TEA）作为外加剂常用于提高钢渣胶凝活性，但目前关于TEA对钢渣水化的研究仍集中在钢渣-水泥复合体系，难以明确TEA对钢渣水化特性的影响。本工作将TEA引入纯钢渣体系，通过抗压强度、水化热、热重、物相分析、络合能力测定... 详细信息

三乙醇胺（TEA）作为外加剂常用于提高钢渣胶凝活性，但目前关于TEA对钢渣水化的研究仍集中在钢渣-水泥复合体系，难以明确TEA对钢渣水化特性的影响。本工作将TEA引入纯钢渣体系，通过抗压强度、水化热、热重、物相分析、络合能力测定和溶解特性分析来表征TEA络合作用下纯钢渣的水化特性。结果表明：TEA显著提高了硬化钢渣浆体早期及后期抗压强度，主要原因是TEA促进了钢渣中铝相(C3A、C12A7)和铁相（C2F）的水化及其与CaCO3之间的反应，生成了对抗压强度有利的单碳型水化碳铝酸盐[C4（A,F）■H11]，从而提高了钢渣浆体的水化程度。TEA对水化的促进与TEA的络合作用有关，TEA可以与Ca2+、Al3+、Fe3+3种金属离子络合，在一定范围内（TEA与金属离子摩尔比小于等于1时），TEA与金属离子间的络合能力从强到弱依次为Fe3+、Al3+、Ca2+。TEA通过络合作用促进了钢渣的溶解，从而促进了钢渣的水化。

关键词：钢渣三乙醇胺络合水化

放电等离子体烧结BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷的介电和阻抗性能

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材料工程 2024年第5期52卷 203-211页

作者：肖长江马金明张群飞河南工业大学材料科学与工程学院郑州450001

采用传统固相反应法合成BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)粉体和放电等离子体烧结技术制备BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷,研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明:BaTiO_(3)-0.10Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷具有钙钛矿型,晶体结构为赝立方相,晶粒尺寸约为0.64μm,密度为5.81 g/cm^(3),最大介电常数为7149,且随频率升高相变温度向高温移动。在1 kHz下,BaTiO_(3)-0.10Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷的ln(1/ε-1/ε_(m))与ln(T-T_(m))的拟合曲线斜率为1.61,在-41~169℃内,Δε/ε_(25℃)≤±15%,表明样品有良好的温度稳定性。此外,随温度和频率的升高,材料的阻抗降低,在50℃下,当频率为100 Hz时,电阻为2.33×10~6Ω,离子电导率为10^(-8)S/cm。

关键词： BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3) 放电等离子体烧结赝立方相介电性能弛豫特性阻抗

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氟化镧铈抛光粉的焙烧制备及抛光性能研究

功能材料 2024年第1期55卷 1010-1015页

作者：梅燕陈文娟陈学安北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子发射光谱仪(AES)等测试技术对氟化镧铈抛光粉产物进行理化性能表征,通过无机晶体结构数据库计算产物的空间结构,用接触角测量仪、表面缺陷检测仪测定了抛光粉体的润湿性能及抛光性能... 详细信息

采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子发射光谱仪(AES)等测试技术对氟化镧铈抛光粉产物进行理化性能表征,通过无机晶体结构数据库计算产物的空间结构,用接触角测量仪、表面缺陷检测仪测定了抛光粉体的润湿性能及抛光性能。结果表明,产物均为类球状——400,500,600,700,750℃焙烧温度下得到二氧化铈(CeO_(2))和氟化镧(LaF_(3))的混合产物(CeO_(2)+LaF3);800,850,900,950,1000,1050℃焙烧温度下,产物为二氧化铈(CeO_(2))和氟氧化镧(LaOF)的混合抛光产物(CeO_(2)+LaOF),通过计算获得不同晶型的抛光产物的XRD图及其空间结构。用接触角测量仪获得500,850,1000℃焙烧温度下的产物的润湿性能,用表面缺陷检测仪对500,850,1000℃焙烧温度下的产物对玻璃表面进行抛光,发现温度为850℃的抛光效果最好。

关键词：制备 X射线粉末衍射性能结构

快速凝固+热挤压制备TiB_(2)增强铝基复合材料

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北京工业大学学报 2024年第1期50卷 1-9页

作者：申高亮相志磊马小昭李继豪黄景存陈子勇北京工业大学材料与制造学部材料科学与工程学院北京100124

为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍... 详细信息

为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍射、扫描电镜、拉伸测试等分析手段研究TiB_(2)增强铝基复合材料显微组织与力学性能。结果表明:快速凝固能明显细化复合材料晶粒,组织均匀,制备的TiB_(2)增强复合材料带材晶粒尺寸为4~6μm;细晶复合材料带材经热挤压得到棒材,TiB_(2)颗粒均匀分布;随挤压温度升高,复合材料棒材抗拉强度从381 MPa提升到445 MPa,晶粒有所长大。综合考虑,挤压温度420℃、保温30 min为最佳快速凝固+热挤压制备复合材料工艺参数。快速凝固技术在铝基复合材料晶粒细化方面有很大潜力。

关键词：快速凝固热挤压 TiB_(2)颗粒复合材料显微组织力学性能

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碳纳米管掺杂3YSZ陶瓷的低温闪烧

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 394-399页

作者：杨悦赵培雷马天惠贾剑明长春工业大学材料科学与工程学院长春130012

以3 mol%氧化钇稳定氧化锆(3YSZ)粉末为基材通过添加导电相-碳纳米管(CNT),同时辅助交流电场和压力,在200℃进行复合材料的低温烧结。主要探讨了CNT含量对烧结材料的物相组成、微观组织形貌以及离子电导率的影响规律。结果表明:在此温... 详细信息

以3 mol%氧化钇稳定氧化锆(3YSZ)粉末为基材通过添加导电相-碳纳米管(CNT),同时辅助交流电场和压力,在200℃进行复合材料的低温烧结。主要探讨了CNT含量对烧结材料的物相组成、微观组织形貌以及离子电导率的影响规律。结果表明:在此温度下材料烧结致密,相组成均为稳定相t-ZrO_(2);CNT含量为2%时,离子电导率为0.20μs/cm;当CNT含量为3%时,离子电导率达到0.83μs/cm,当CNT含量增加到4%时,材料导电性能增强,闪烧起始电压降低,但由于局部过度烧结导致离子电导率下降为0.6μs/cm。同时,3YSZ-4%CNT复合材料可实现室温烧结。

关键词：材料学闪烧技术碳纳米管烧结温度离子电导率

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高熵合金电解水电极的研究进展

表面技术 2024年第2期53卷 49-59页

作者：邢伯玮张楠楠马婧雯左晓姣于惠舒霍萧冉张啸沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

开发合适的催化材料,制备出高性能、大规模、低成本的催化电极,可减少电解水过程的能量消耗、提升制氢效率。高熵合金由于具有高催化活性,在催化电极应用方面受到广泛关注。综述了应用于电解水过程中析氢反应和析氧反应的高熵合金催化... 详细信息

开发合适的催化材料,制备出高性能、大规模、低成本的催化电极,可减少电解水过程的能量消耗、提升制氢效率。高熵合金由于具有高催化活性,在催化电极应用方面受到广泛关注。综述了应用于电解水过程中析氢反应和析氧反应的高熵合金催化电极的研究进展。首先简述了电解水制氢的工业背景和电化学原理;分析了高熵合金催化活性的来源,即杂化能带结构带来的更为合理的表面吸附能和更多的表面活性位点,以及其特有的高熵效应与“鸡尾酒”效应对整体催化活性的影响;接着讨论了高熵合金的成分设计理念,即通过非贵金属元素的替代来降低成本,同时通过改变合金化元素含量提高高熵合金的内禀活性、增加表面活性位点数量;介绍了第一性原理计算在高熵合金催化机理研究、催化表面吸附能调控、合金成分高通量筛选中的应用;总结了高熵合金平板、多孔、负载纳米颗粒催化电极制备的工艺特点,以及其中的问题与挑战;最后对未来高熵合金电催化电极的发展前景和研究方向进行了展望。

关键词：高熵合金电解水催化电极成分设计第一性原理活性位点

选区激光熔化成形2%TiB_(w)/TA15复合材料的显微组织与性能

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1164-1178页

作者：贾畅颖安琦王存玉张芮崔丽华陈润孙枫泊黄陆军耿林哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150000

本文通过选区激光熔化成形技术(Selective laser melting,SLM)制备原位自生2%(体积分数)TiB_(w)/TA15钛基复合材料,探究激光功率和扫描速率对该复合材料的显微组织和室温/高温力学性能的影响规律,并揭示其强化机理。结果表明:SLM-2%TiB_... 详细信息

本文通过选区激光熔化成形技术(Selective laser melting,SLM)制备原位自生2%(体积分数)TiB_(w)/TA15钛基复合材料,探究激光功率和扫描速率对该复合材料的显微组织和室温/高温力学性能的影响规律,并揭示其强化机理。结果表明:SLM-2%TiB_(w)/TA15复合材料中存在孔隙缺陷,其数量随激光功率的降低和扫描速率的增大而增加。该复合材料基体由一定生长方向的原始柱状β晶和细小层片状α相组成,TiB晶须呈弥散分布;其抗拉强度随激光功率的增大而减小,随扫描速率的增大而增大,最高室温抗拉强度为1337.8 MPa,与SLM-TA15合金相比提高了15.1%;600℃抗拉强度最高值为651.1 MPa,与SLM-TA15合金相比提高了10.1%。复合材料的维氏硬度最高为403.21HV,显著高于SLM-TA15合金(345.3HV)。该复合材料强度提升的主要强化机制为载荷传递强化、热错配强化和细晶强化。

关键词： TiB_(w)/TA15复合材料选区激光熔化显微组织力学性能强化机理