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CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池湿度稳定机制研究

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化学学报 2024年第9期82卷 971-978+1019-1028页

作者：张林张慧朱从潭郭学益杨英中南大学冶金与环境学院有色金属资源循环利用湖南省重点实验室

制备环境中的湿度与钙钛矿太阳能电池的稳定性和器件的可重复性息息相关.明确环境湿度对钙钛矿薄膜的影响机制对于效率优化至关重要.本工作系统性地研究了环境湿度对CsPbIBr2薄膜的制备以及电池性能的影响.薄膜制备过程中,发现环境湿度... 详细信息

制备环境中的湿度与钙钛矿太阳能电池的稳定性和器件的可重复性息息相关.明确环境湿度对钙钛矿薄膜的影响机制对于效率优化至关重要.本工作系统性地研究了环境湿度对CsPbIBr2薄膜的制备以及电池性能的影响.薄膜制备过程中,发现环境湿度提高了薄膜的结晶速率并有利于α-CsPbIBr2的低温制备（40℃）.但相对湿度超过40%时,钙钛矿薄膜覆盖率逐渐降低,形成晶体网络甚至是晶体小岛, CsPbIBr2组分与O2的反应加剧,生成了PbO、Pb0以及易挥发的卤素单质.CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从相对湿度0%的10.79%降低至相对湿度60%的0.10%.PbO具有稳定α相的作用,相对湿度40%条件制备的CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池在无封装条件下1656 h后仍保持初始效率的96%,展现了良好的稳定性.

关键词： CsPbIBr2 钙钛矿太阳能电池湿度影响相转变结晶促进

微塑料和菲对土壤化学性质、酶活性及微生物群落的影响

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环境科学 2024年第1期45卷 496-507页

作者：刘沙沙秦建桥吴贤格肇庆学院环境与化学工程学院广东省环境健康与资源利用重点实验室肇庆526061

微塑料和多环芳烃(PAHs)因在土壤环境中广泛存在及其潜在生态风险而受到越来越多的关注.然而,关于微塑料-PAHs复合污染对土壤生态系统的影响鲜有报道.选用聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)和菲(PHE)作为微塑料和PAHs的代表,进行为期300d的微宇宙... 详细信息

微塑料和多环芳烃(PAHs)因在土壤环境中广泛存在及其潜在生态风险而受到越来越多的关注.然而,关于微塑料-PAHs复合污染对土壤生态系统的影响鲜有报道.选用聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)和菲(PHE)作为微塑料和PAHs的代表,进行为期300d的微宇宙培养实验,利用土壤农业化学分析方法和16S扩增子测序技术研究PE/PP和PHE的单一和复合污染对土壤化学特性、酶活性和微生物群落(数量、结构、功能)的影响,分析PE/PP和PHE存在下土壤性质、酶活性和菌群的互作关系.结果表明,PE/PP和PHE的单一和复合污染对土壤pH值、有效磷(AP)和微生物(细菌、放线菌、霉菌)数量没有产生明显影响,但显著提高了荧光素二乙酸酯酶(FDAse)活性;PE、PP、PHE-PE和PHE-PP的添加显著增加了土壤有机质(SOM)含量和脲酶活性,PHE、PHEPE和PHE-PP显著增强了脱氢酶和磷酸酶活性及速效氮(AN)含量;PHE的添加对微生物群落影响不大,PE、PP、PHE-PE和PHE-PP对群落产生了一定的影响.PE/PP和PHE能够促进微生物产生能量、生长和繁殖,加快污染物的代谢/降解和细胞膜转运等功能.PE/PP和PHE引起的AN和SOM变化是影响土壤酶活性的关键因子,AN、AP和pH的改变是微生物数量增加的主要原因;微生物群落结构的改变与土壤化学性质、酶活性具有一定的相关性,其中SOM对菌群的影响达到了显著水平,土壤中不同碳源(PE/PP和PHE)的存在及菌与菌之间的互作关系也会影响微生物群落的组成.综上,PE/PP和PHE通过改变土壤化学性质、酶活性和微生物群落及其互作过程来促进菌群适应污染物胁迫.

关键词：微塑料菲(PHE) 土壤性质酶活性微生物群落

超音速火焰喷涂氧燃比对铁基非晶涂层性能的影响

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材料导报 2024年第12期38卷 148-153页

作者：俞伟元董鹏飞吴保磊兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

非晶涂层具有优良的物理和化学性能,在工业中有广泛的应用。以FeCrMoCBSi非晶粉末为喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不同喷涂参数下在Q235钢基板上沉积了铁基非晶涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪(DSC)、扫描电子显微... 详细信息

非晶涂层具有优良的物理和化学性能,在工业中有广泛的应用。以FeCrMoCBSi非晶粉末为喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不同喷涂参数下在Q235钢基板上沉积了铁基非晶涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏显微硬度计等测试方法,探讨氧燃比对涂层显微组织、微观结构及耐磨性的影响。研究表明,随着喷涂氧燃比的减小,涂层的非晶相含量呈增加趋势。这是因为过量的氧气会降低喷涂过程中颗粒的熔化程度,并使颗粒氧化。涂层的显微硬度和耐磨性随氧燃比的减小而增加。这是因为在较小氧燃比下,颗粒熔化程度增加,与基板间润湿性增加,孔隙率减小。三种铁基非晶涂层相比于Q235钢基板均具有更加优良的耐磨性,有望成为碳钢表面保护和耐磨涂层的候选材料。

关键词：铁基非晶涂层氧燃比显微组织耐磨性

不同复盐电解液中NaVO_(3)对铝合金微弧氧化热控膜层结构和性能影响的对比研究

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表面技术 2024年第16期53卷 103-115页

作者：安晓丽马颖欧凯奇李正强赵琴琴王乐乐衡志丹王晟兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

目的在以Na_(2)SiO_(3)为主导的Na_(2)SiO_(3)-Na_(3)PO_(4)复盐电解液和以Na_(3)PO_(4)为主导的Na_(3)PO_(4)-Na_(2)SiO_(3)复盐电解液中加入相同浓度梯度的NaVO_(3),研究着色盐NaVO_(3)对微弧氧化膜层结构的影响,分析膜层的黑度、热控性能、耐蚀性和结合力的变化。方法在A356铝合金表面制备微弧氧化膜层,采用比例分割分批法设计试验。利用ColorReader、涡流测厚仪、SEM、EPMA、EDS、LSCM、XRD、辐射计、太阳光谱反射计,分别表征膜层的颜色、厚度、微观形貌、元素分布、表面粗糙度、物相组成、发射率和吸收率。采用电化学、点滴及盐雾等实验检测膜层耐蚀性,采用热震实验检测结合力。结果在2种复盐电解液中,当NaVO_(3)的质量浓度均为12.06 g/L时,所得膜层颜色最深,且Na_(3)PO_(4)主盐系的颜色更深,其黑度值可低至20.31;热控性能最佳,吸收率和发射率分别高达0.934、0.888;加入着色盐NaVO_(3)后,微弧氧化膜表面出现了自封孔现象,对提高膜层耐蚀性很有利,Na_(3)PO_(4)主盐系膜层的耐蚀性优于Na_(2)SiO_(3)主盐系的,而且也是当NaVO_(3)的质量浓度为12.06 g/L时,膜层的耐蚀性最好;此时,Na_(3)PO_(4)主盐系膜层抗热冲击的次数可高达65。结论在2种复盐电解液中加入着色盐NaVO_(3)后,沉积出了使膜层显深色的钒氧化物。当NaVO_(3)的质量浓度为12.06 g/L时,在各自体系中均可获得同时具有优良耐蚀性、良好结合力、高吸收率、高发射率的热控膜层,且Na_(3)PO_(4)主盐系膜层的性能略高一筹。

关键词：铝合金微弧氧化黑色膜 Na_(2)SiO_(3) Na_(3)PO_(4) NaVO_(3) 耐蚀性热控性能

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岩石物理驱动的储层物性参数非线性地震反演方法

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地球物理学报 2024年第3期67卷 1237-1254页

作者：潘新朋刘志顺高大维王璞郭振威柳建新中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083

叠前地震反演和岩石物理反演分别是获取弹性参数和物性参数的重要手段,两者结合有助于实现储层参数预测并精细刻画储层特征.储层物性参数的反演依赖于岩石物理模型,在进行物性参数反演时可以将复杂的岩石物理模型做泰勒展开,进而得到其... 详细信息

叠前地震反演和岩石物理反演分别是获取弹性参数和物性参数的重要手段,两者结合有助于实现储层参数预测并精细刻画储层特征.储层物性参数的反演依赖于岩石物理模型,在进行物性参数反演时可以将复杂的岩石物理模型做泰勒展开,进而得到其一阶或高阶的近似表达式,然而这会降低模型的精确性并增加反演的误差.为了提高储层物性参数反演的稳定性和准确性,本文以碎屑岩储层为例,提出了岩石物理驱动的储层物性参数非线性地震反演方法.首先,基于贝叶斯框架和高斯分布约束条件,从叠前地震数据中实现纵、横波速度及密度等弹性参数的反演.其次,通过碎屑岩岩石物理模型建立起弹性参数与物性参数之间的联系.最后,利用粒子群算法进行全局寻优获得较为准确的孔隙度、泥质含量和含水饱和度等物性参数.合成数据和实际资料测试结果验证了所提方法的可行性和准确性,反演结果与测井数据吻合较好,可有效指示含气储层区域,本文方法在储层预测和评价方面具有广泛的应用前景.

关键词：弹性参数储层物性参数地震反演岩石物理反演贝叶斯理论粒子群算法

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基于活性污泥焚灰的类Fenton催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解性能

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无机材料学报 2024年第10期39卷 1135-1142,I0004,I0005页

作者：蔡梦宇李杨虹淼杨彩云周雨婷吴昊燕山大学环境与化学工程学院河北省水体重金属深度修复与资源利用重点实验室秦皇岛066004

载铁沸石因其来源广泛、制备简便及环境毒性低等特点,被广泛用于催化类Fenton反应产生·OH,以高效处理有机污染物。然而,传统载铁沸石的制备成本高且Fe2+再生困难,限制了其在催化类Fenton反应中的工业化应用。基于此,本研究以污水处理... 详细信息

载铁沸石因其来源广泛、制备简便及环境毒性低等特点,被广泛用于催化类Fenton反应产生·OH,以高效处理有机污染物。然而,传统载铁沸石的制备成本高且Fe2+再生困难,限制了其在催化类Fenton反应中的工业化应用。基于此,本研究以污水处理厂活性污泥焚烧处理后的灰分为原料,选择性回收其中的硅、铝和铁等元素。制备的Fe^(2+)-方钠石(FSD)可用于类Fenton反应活化过氧乙酸(PAA),以高效降解水溶液中的亚甲基蓝(MB)。结果表明:FSD可在较宽的pH范围内催化PAA生成·OH、1O2和R-O·等多种活性氧物种,进而通过羟基化或亚砜化途径催化降解MB。以0.5 mol/L Fe2+制备的FSD用量为0.3 g/L,PAA浓度为0.3 mmol/L时,FSD/PAA体系可在20 min内完全降解40 mg/L MB。此外,FSD中的还原性硫组分可促进Fe2+再生,维持其催化活性。且FSD/PAA体系可在不同水质和生活污水中高效降解多种污染物,具有性能优良和适用性广的优点。

关键词：活性污泥方钠石类Fenton降解过氧乙酸亚甲基蓝

抗氧剂协同作用机理的加速反应分子动力学研究

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摩擦学学报 2024年

作者：周锐鲍路瑶卜伟锋周峰兰州大学化学化工学院甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室功能有机分子化学国家重点实验室中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室中国科学院大学烟台先进材料与绿色制造山东省实验室

受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用，但其详细的化学反应路线尚不明确。本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法，模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典... 详细信息

受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用，但其详细的化学反应路线尚不明确。本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法，模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典型抗氧剂(2，6-二叔丁基对甲酚(2，6-Di-tert-butyl-4-methylphenol， BHT)、4，4’-二辛基二苯胺(4，4’-Di-iso-octyldiphenylamin， ODA))在不同温度工况下(350和500 K)的热氧化分解过程。结果表明：酯基数量的增多、烷烃链长度的增加以及仲氢和叔氢数量的增大会导致多元醇酯基础油氧化安定性减弱；烷基过氧自由基以及烷氧自由基是加速基础油烷烃链链式反应的关键；BHT、ODA通过有效捕捉这2种自由基进而提高体系氧化安定性。2种抗氧剂优异的协同作用来源于低温下BHT苯酚脱出的氢原子有效提高了ODA以及N-羟基二苯胺的再生效率。详细反应路径表明，ODA存在多个反应活性位点是其抗氧性能优于BHT的重要原因之一。

关键词：加速反应分子动力学反应力场合成酯润滑油抗氧化剂反应机理

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碲的回收和高纯化制备研究进展

中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2735-2750页

作者：田庆华何志强许志鹏郭学益贾莉犁中南大学冶金与环境学院长沙410083 有色金属资源循环利用国家地方联合工程研究中心长沙410083 有色金属资源循环利用湖南省重点实验室长沙410083

碲属于典型稀散金属,主要来源于铜阳极泥,是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键材料。随着近年来太阳能电池、热电材料、半导体快速发展,对碲的需求急剧增长,碲的回收及高值化利用越来越受到重视。本文对铜阳极泥的处理工艺、碲的分... 详细信息

碲属于典型稀散金属,主要来源于铜阳极泥,是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键材料。随着近年来太阳能电池、热电材料、半导体快速发展,对碲的需求急剧增长,碲的回收及高值化利用越来越受到重视。本文对铜阳极泥的处理工艺、碲的分离、富集及高纯化制备进行了综述,为碲的高效回收及高值化制备提供理论指导,并进一步展望了碲纯化的重要发展方向。

关键词：碲铜阳极泥浸出还原真空蒸馏区域熔炼

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胶东型金矿

岩石学报 2024年第6期40卷 1691-1711页

作者：杨立强邓军张良杨伟谢东汪龙邱昆峰李大鹏中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室深时数字地球前沿科学中心北京100083 自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室山东省地质科学研究院济南250013 山东黄金地质研究院济南250101

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌... 详细信息

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌、岩石圈改造和伸展-挤压变形交替及控矿断裂剪压-剪张转换;(2)多重控矿构造和多样赋矿建造联合控制了不同规模和类型金矿的发育,形成了三山岛、焦家、招平、栖霞、郭即和牟乳六条NE向金矿带和三山岛-栖霞EW向富金廊带,导致了金矿化类型(焦家式/破碎带蚀变岩型、玲珑式/石英脉型、蓬家夼式/蚀变砾岩±角砾岩型、辽上式/黄铁矿-碳酸盐脉型)及其地质-地球化学特征的多样性;(3)主要矿化元素Au、Ag、Cu、Pb和Zn均达到工业利用要求,并有多种共/伴生关键金属超常富集;(4)不同金矿带中硫化物Pb同位素组成与探明金资源储量及到郯庐断裂带的距离线性相关,反映距离幔源流体主通道越近、金属硫化物中放射性成因Pb含量和幔源组分占比越多、金成矿强度越大;(5)区域总体相对均一的Δ199 Hg(平均~0.012‰)及Δ199 Hg/Δ201 Hg与金品位呈线性负相关,表明成矿物质来源于富集岩石圈地幔、且地幔被俯冲洋壳及其上覆沉积物交代的程度控制了金品位的高低;(6)区域恒定的Δ33 S同位素组成(~0‰)排除了巨量金源自太古宙变质基底及其重熔花岗岩的可能,重的δ34 S(平均9.0±3.7‰)来源于俯冲的古太平洋板片及其上覆沉积物的脱挥发份;不同金矿带Δ33 S/δ34 S与探明金资源储量及其到郯庐断裂带距离线性相关,反映成矿期地壳伸展程度控制了金成矿强度;(7)区域He-Ar和H-O同位素组成显示壳幔混合特征,焦家式金矿的成矿流体组成更靠近地幔、玲珑式金矿位于地幔与地壳过渡带;三山岛、焦家和招平金矿带的成矿流体相对接近幔源流体,而郭即金矿带具有相对开放的构造环境;不同金矿带氢-氧同位素组成和探明金资源储量正相关,可能表征了从西到东成矿流体通量和流体-岩石反应强度逐渐降低。基于对上述特征的总结,提出了胶东型金矿的成因模式,明确了其成矿地球动力学背景和深部驱动、巨量金属和流体及络合物来源、输运通道和方式、源→汇过程和机制、成矿后变化和保存等成矿系统形成的关键因素,确立了“拆离断裂系与基底活化带及幔源流体通道复合控矿”的勘查思路和“四步式”的勘查模型。综上,胶东金矿不同尺度的鉴别特征及其形成的关键因素明显不同于全球已知的其他金矿类型,难以被已有成矿模式所涵盖,属于一种新的金矿类型——胶东型,其成因模式对华北、华南、西伯利亚、西澳伊尔岗、北美怀俄明和南美圭亚那等陆内金矿床具有普适性;系列找矿突破则验证了该成因模式与勘查模型的合理性和适用性。因此,本文认为胶东型金矿是全球研究热点和重要的金矿勘查方向,而该地区找矿的主攻目标是资源量大且品位和产状稳定的破碎带蚀变岩型金矿。

关键词：矿床地质-地球化学特征成矿系统时-空结构成矿动力学控矿因素成因及勘查模型胶东型金矿

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