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基于稳定性的第三代先进高强钢设计

金属学报 2024年第2期60卷 143-153页

作者：张宇吴盼贾东昇黄林科贾晓晴刘峰西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 西北工业大学分析测试中心西安710072

第三代先进高强钢(TG-AHSS)是近年来材料科学与汽车工业领域的研究热点。本文针对TG-AHSS的成分设计、热处理工艺及强韧化机制,基于热力学稳定性阐明了第三代先进高强钢成分设计的宗旨,基于广义稳定性对几类代表性热处理工艺进行了诠释... 详细信息

第三代先进高强钢(TG-AHSS)是近年来材料科学与汽车工业领域的研究热点。本文针对TG-AHSS的成分设计、热处理工艺及强韧化机制,基于热力学稳定性阐明了第三代先进高强钢成分设计的宗旨,基于广义稳定性对几类代表性热处理工艺进行了诠释。在此基础上,从广义稳定性与热-动力学相关性形成的热-动力学贯通性入手,对第三代先进高强钢的强韧化机制进行了总结和归纳。从热-动力学角度,对第三代先进高强钢的设计策略进行了展望。

关键词：第三代先进高强钢成分工艺设计热力学稳定性广义稳定性热-动力学相关性

α-Fe单晶拉伸变形热-动力学的分子动力学模拟

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金属学报 2024年第6期60卷 848-856页

作者：柏智文丁志刚周爱龙侯怀宇刘伟刘峰南京理工大学材料科学与工程学院南京210094 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学分析与测试中心西安710072

材料的微观结构和变形机制决定了其强度和塑性。特别是位错的成核和运动在晶体材料的塑性变形过程中起着至关重要的作用。本工作采用分子动力学模拟方法,研究了α-Fe沿着[010][111][110]及[112]晶向单向拉伸条件下的变形热-动力学行为,... 详细信息

材料的微观结构和变形机制决定了其强度和塑性。特别是位错的成核和运动在晶体材料的塑性变形过程中起着至关重要的作用。本工作采用分子动力学模拟方法,研究了α-Fe沿着[010][111][110]及[112]晶向单向拉伸条件下的变形热-动力学行为,分析了相应的位错产生和演变。结果表明,沿不同晶向拉伸时材料表现出不同的屈服强度,由高到低依次为[111][110][112][010]。沿不同的晶向拉伸时,位错密度变化趋势、位错类型及位错萌生时间均有不同,位错萌生时间越早,材料屈服强度越低。温度升高一般会使得单晶Fe在拉伸过程中位错萌生的时间提前,同时伴随弹性模量和强度的降低。对位错演化的热-动力学和广义稳定性分析表明,拉伸过程的热力学驱动力与动力学能垒的变化趋势相反,则广义稳定性数值与晶向及温度相关。

关键词： α-Fe 分子动力学位错热-动力学广义稳定性

BaTiO_(3)优化制备及压电催化性能分析的综合实验设计

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实验室研究与探索 2024年第3期43卷 28-31页

作者：于玲白航陈瑜广东工业大学分析测试中心广州510006

为了实现前沿压电催化水污染控制技术、大型仪器分析技术与实践操作能力培养的有机结合,设计了一个综合水污染控制工程实验——BaTiO_(3)优化制备及压电催化性能分析。通过对BaTiO_(3)进行不同时间的热处理,有效优化BaTiO_(3)压电催化... 详细信息

为了实现前沿压电催化水污染控制技术、大型仪器分析技术与实践操作能力培养的有机结合,设计了一个综合水污染控制工程实验——BaTiO_(3)优化制备及压电催化性能分析。通过对BaTiO_(3)进行不同时间的热处理,有效优化BaTiO_(3)压电催化降解染料性能。利用电子顺磁共振波谱仪(ESR)分析降解过程中自由基的生成,并借助猝灭实验明确不同自由基在染料降解过程中的作用。结果表明,对BaTiO_(3)进行2 h热处理可有效提高其压电催化降解罗丹明B(RhB)染料的性能。ESR检测分析反应体系能产生羟基自由基、单线态氧和超氧自由基,而猝灭实验结果表明羟基自由基在染料降解过程中起主导作用。

关键词：压电催化水污染控制实验综合实验设计

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基于粘度的现场快速检测方法及应用

分析试验室 2024年第2期43卷 195-207页

作者：张浩刘书花毕研慧赵梅武文丽胡琼政齐鲁工业大学(山东省科学院)化学与制药学部山东省分析测试中心济南250014

即时检测技术(POCT)是一种价格低廉、响应灵敏、无需大型仪器、可快速得到检测结果的检测手段,通常由具有便携式“样品进-信号出”功能的生物传感器完成。虽然基于刺激响应聚合物溶胶-凝胶转变构建的生物传感器已有大量的研究报道,开发... 详细信息

即时检测技术(POCT)是一种价格低廉、响应灵敏、无需大型仪器、可快速得到检测结果的检测手段,通常由具有便携式“样品进-信号出”功能的生物传感器完成。虽然基于刺激响应聚合物溶胶-凝胶转变构建的生物传感器已有大量的研究报道,开发制备简单、检测快速、灵敏度高、选择性好的生物传感器依然具有十分重要的意义。近年来,研究者开发了基于聚合物粘度变化的新型生物传感器,可以一定程度上克服传统水凝胶传感器的缺点,具有较大的发展潜力。本文主要从检测平台以及输出信号模式两个方面,总结归纳了基于粘度的现场快速检测方法及应用。最后,对其发展趋势进行简要的讨论,以期为基于粘度的POCT技术的后续研究和发展提供参考。

关键词：即时检测技术(POCT) 生物传感器刺激响应聚合物粘度

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基于蒽核深蓝光材料的合成及电致发光性能

发光学报 2024年第2期45卷 269-279页

作者：张越华邢龙江聂飞陈文铖穆英啸彭少洪何念孙宇曦曾庆明霍延平广州城市职业学院广东广州510405 广东工业大学轻工化工学院广东广州510006 广东硕成科技股份有限公司广东韶关512600 广东工业大学分析测试中心广东广州510006

以蒽作为三线态‐三线态湮灭(TTA)型蓝光材料的基元,通过在蒽的9和10位分别引入弱给电子基团二苯并噻吩和弱吸电子基团苯氰,设计合成了两个给体‐受体型深蓝光TTA材料4‐(10‐(二苯并[b,d]噻吩‐4‐基)蒽‐9‐基)苯腈(2)和4‐(10‐(二苯... 详细信息

以蒽作为三线态‐三线态湮灭(TTA)型蓝光材料的基元,通过在蒽的9和10位分别引入弱给电子基团二苯并噻吩和弱吸电子基团苯氰,设计合成了两个给体‐受体型深蓝光TTA材料4‐(10‐(二苯并[b,d]噻吩‐4‐基)蒽‐9‐基)苯腈(2)和4‐(10‐(二苯并[b,d]噻吩‐2‐基)蒽‐9‐基)苯腈(3),并对它们的热稳定性、电化学性质、光物理性质及电致发光性质进行了系统表征。在纯膜状态下,两个化合物的光致发光峰分别位于445 nm和451 nm处,光致发光量子产率分别为40.2%和57.9%。基于化合物2和3的非掺杂器件的电致发光峰分别位于448 nm和458 nm处,实现了深蓝光发射。两个器件获得了较好的发光效率,其最大电流效率分别为4.2 cd·A^(-1)和6.9 cd·A^(-1),最大功率效率分别为2.3 lm·W^(-1)和3.6 lm·W^(-1),最大外量子效率分别为3.8%和5.6%。即使在1 000 cd·m^(-2)亮度下,两个器件的外量子效率依然保持在3.7%和5.4%,表现出极低的效率滚降。

关键词：蒽二苯并噻吩苯氰深蓝光TTA材料

北京市大气降水理化特性的演变及其重要的环境效应

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环境科学 2024年第7期45卷 3765-3777页

作者：韩力慧肖茜杨雪梅齐超楠田健兰童程水源郑爱华郭敬华北京工业大学环境与生命学部北京100124 区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124 北京师范大学分析测试中心北京100875

通过采集北京市2018、2019和2021年大气降水样品,研究了北京市大气降水中主要金属元素和水溶性离子浓度,重金属、水溶性离子、溶解性无机氮(DIN)和无机硫(SO_(4)^(2-)-S)湿沉降通量及其对生态环境的影响,以及典型降水过程对大气污染物... 详细信息

通过采集北京市2018、2019和2021年大气降水样品,研究了北京市大气降水中主要金属元素和水溶性离子浓度,重金属、水溶性离子、溶解性无机氮(DIN)和无机硫(SO_(4)^(2-)-S)湿沉降通量及其对生态环境的影响,以及典型降水过程对大气污染物的清除机制.结果表明,研究期间北京市降水多呈中性或碱性,酸雨率极低,仅为3.06%.2018、2019和2021年降水中主要金属元素总浓度依次为(4 787.46±4 704.31)、(7 663.07±8 395.05)和(2 629.13±2 369.51)μg·L^(-1),离子总当量浓度依次为(851.68±649.16)、(973.98±850.94)和(644.31±531.16)μeq·L^(-1),二者年际变化均表现为:2019年>2018年>2021年;春季、夏季、秋季和冬季的主要金属元素总浓度的季节均值分别为(9 624.25±7 327.92)、(4 088.67±5 710.14)、(3 357.68±3 995.64)和(6 203.19±3 857.43)μg·L^(-1),春季、夏季、秋季和冬季的离子总当量浓度的季节均值分别为(1 014.71±512.21)、(729.83±589.90)、(724.35±681.40)和(1 014.03±359.67)μeq·L^(-1),二者季节变化均表现为:春季>冬季>夏季>秋季.NO3-和SO_(4)^(2-)是主要的致酸离子,而NH4+和Ca2+是主要的酸中和离子.值得注意的是重金属Cd的湿沉降通量虽然较低,仅占所有重金属湿沉降通量的(0.13±0.04)%,但Cd的土壤安全年限为291 a,显著低于其他重金属,因此,其生态风险相对较高.水溶性离子NH4+、Ca2+、NO3-和SO_(4)^(2-)的湿沉降通量占总离子湿沉降通量的(85.72±2.18)%,对生态环境的综合影响可能较大.DIN湿沉降通量主要以NH4+-N为特征,在夏季对生态环境具有重要的促进作用.SO_(4)^(2-)-S湿沉降通量在夏季较高,对生态环境的促进作用较大.大气降水对污染物的清除作用受诸多因素影响,这些因素协同作用直接影响降水对污染物的清除机制.

关键词：大气降水理化特性时间变化湿沉降通量清除机制

双辊薄带连铸凝固过程中柱状晶向等轴晶转变的广义稳定性判据

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第5期34卷 1365-1379页

作者：吴盼胡佳琦张玉兵宋韶杰李勇王慧远袁国刘峰西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 东北大学轧制与自动化国家重点实验室沈阳110819 吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012 西北工业大学分析测试中心西安710072

为促进柱状晶向等轴晶转变(CET)获得均匀的等轴晶,大多数有效的理论聚焦于生长而忽略了形核的影响。为此,构建耦合细化剂异质形核和枝晶生长的理论框架,采用考虑双辊薄带连铸(VTC)凝固过程中热力学驱动力(?G)和动力学能垒(Q)的广义稳定... 详细信息

为促进柱状晶向等轴晶转变(CET)获得均匀的等轴晶,大多数有效的理论聚焦于生长而忽略了形核的影响。为此,构建耦合细化剂异质形核和枝晶生长的理论框架,采用考虑双辊薄带连铸(VTC)凝固过程中热力学驱动力(?G)和动力学能垒(Q)的广义稳定性(GS)新概念,研究CET位置、晶粒半径和力学性能。细化剂的加入,尤其是Al-5Ti-1B细化剂,通过增加形核的?G和生长的GS使晶粒半径细化到19μm,柱状枝晶的厚度增大到5~6 mm,同时提高强度和塑性。遵循高?G-高GS准则,细化剂直径优化为0.3μm。

关键词：广义稳定性细化剂柱状晶向等轴晶转变双辊薄带连铸

硝化/脲酶抑制剂和生物炭对设施农业土壤微生物及碳氮循环影响的研究进展

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江苏农业科学 2024年第9期52卷 1-11页

作者：郭延轲赵长盛刘伟高新国李鲁震刘绪振董亚男齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心山东济南250014

在我国设施农业生产快速发展的形势下,肥料的高投入量和低利用率的问题亟待解决。氮肥以硝态氮淋溶、温室气体排放的方式释放到自然环境中,在影响土壤微生物环境和碳氮循环过程的同时,加剧生态污染。针对氮肥高投入量带来的设施农业土... 详细信息

在我国设施农业生产快速发展的形势下,肥料的高投入量和低利用率的问题亟待解决。氮肥以硝态氮淋溶、温室气体排放的方式释放到自然环境中,在影响土壤微生物环境和碳氮循环过程的同时,加剧生态污染。针对氮肥高投入量带来的设施农业土壤养分流失问题,了解硝化/脲酶抑制剂和生物炭对设施土壤微生物及碳氮循环的影响机制,对维持微生物群落动态平衡、温室气体减排、提高设施农业生产力具有重要指导意义。本文综述硝化/脲酶抑制剂、生物炭影响土壤养分循环的作用机制,对多种抑制剂的现存优缺点和生物炭特性进行系统分析,总结三者近年来在设施农业中的研究应用进展,包括硝化/脲酶抑制剂和生物炭的单独施用与联合施用对微生物活性、温室气体排放、土壤质量、作物产量的影响,探究3种物质在田间的最佳施用方式及施用量。考虑到硝化/脲酶抑制剂和生物炭在现阶段的应用仍存在局限性,本文在讨论新型硝化/脲酶抑制剂发展现状的同时,对3种物质未来发展趋势和使用方法进行展望,以期为硝化抑制剂、脲酶抑制剂、生物炭在设施农业中的合理应用提供科学依据。

关键词：微生物碳氮排放硝化抑制剂脲酶抑制剂生物炭设施土壤

零价铁活化过碳酸钠深度处理老龄垃圾渗滤液超滤出水

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环境科学学报 2024年第6期44卷 205-216页

作者：周星帆孙水裕李寿朋黄宇刘子航王强张毓敏戴文灿广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 广东工业大学分析测试中心广州510006 广东环境保护工程职业学院佛山528216 佛山水业集团有限公司佛山528010

垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水(UALL)中部分COD极难降解,导致渗滤液难以达标排放.本研究选取佛山市某大型垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水为研究对象,利用零价铁(ZVI)活化过碳酸钠(SPC)降解该废水中的COD,考察了ZVI和SPC投加量及... 详细信息

垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水(UALL)中部分COD极难降解,导致渗滤液难以达标排放.本研究选取佛山市某大型垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水为研究对象,利用零价铁(ZVI)活化过碳酸钠(SPC)降解该废水中的COD,考察了ZVI和SPC投加量及初始pH值等因素对COD降解效果的影响,并深入探究了COD高效降解的机理.结果表明,零价铁活化过碳酸钠体系可有效降解COD,在初始pH=2.0、ZVI投加量=0.5 g·L^(-1)、SPC投加量=0.9 g·L^(-1)、t=60 min的条件下,垃圾渗滤液中COD的去除率最高可达61.02%.机理分析表明,在ZVI/SPC体系中,COD的去除主要依靠氧化作用,具体表现为一条由羟基自由基(·OH)主导的自由基降解途径和另一条由Fe(IV)氧化的非自由基降解途径.本研究结果可为实际老龄垃圾渗滤液中COD降解的工程化应用提供理论指导和技术支撑.

关键词：老龄垃圾渗滤液零价铁过碳酸钠自由基非自由基

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