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金属纳米团簇修饰的g-C_(3)N_(4)在光催化中的最新进展

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科学通报 2024年第21期69卷 3130-3143页

作者：李宇涵宋欣源欧阳平段有雨董帆重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心环境与资源学院重庆市催化与环境新材料重点实验室重庆400067 重庆大学重庆新型储能材料与装备研究院重庆400044

石墨相氮化碳(graphitic carbon nitride,g-C_(3)N_(4))作为一种不含金属的聚合物半导体材料,以其合适的能带结构和在可见光范围内的响应能力,展现出在光催化氧化还原反应中的广泛应用潜力,对治理环境污染和新能源技术开发具有显著意义... 详细信息

石墨相氮化碳(graphitic carbon nitride,g-C_(3)N_(4))作为一种不含金属的聚合物半导体材料,以其合适的能带结构和在可见光范围内的响应能力,展现出在光催化氧化还原反应中的广泛应用潜力,对治理环境污染和新能源技术开发具有显著意义.然而,含氮前驱体热聚合制备的体相g-C_(3)N_(4)存在可见光吸收范围窄、光生载流子快速复合和活性位点不足等局限性.为了克服这些限制,金属团簇与g-C_(3)N_(4)的结合被提出,并证明能显著增强其氧化还原性能.本文详细介绍了金属团簇的分类,并综述了通过构建异质结构、元素掺杂和缺陷工程等手段对g-C_(3)N_(4)进行改性的策略.针对各种改性策略,本文进行了详尽的分类和系统总结,涵盖了目前采用的制备方法及其对光催化剂性能提升的影响.此外,文章也指出了金属团簇改性g-C_(3)N_(4)在能源(如光催化产氢、CO_(2)还原)和环境(包括气体污染物去除、废水处理和有机污染物消除)领域应用中存在的挑战,并建议进一步研究改性策略及其制备方法,以期提高其在上述领域的应用效能,从而为未来研究提供方向.

关键词： g-C_(3)N_(4) 金属团簇光催化材料改性策略

700℃时效对9Cr ODS钢微观组织和力学性能的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 616-626页

作者：汪建强刘威峰刘生徐斌孙明月李殿中中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所、中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 中国科学院金属研究所、沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 北京理工大学重庆创新中心重庆401135

为探究近服役温度时效行为对ODS钢微观组织和力学性能的影响,通过SEM、TEM和拉伸性能测试等方法,研究了9Cr ODS钢在700℃时效不同时间后的碳化物(M_(23)C_(6))、纳米氧化物演变和力学性能变化。结果表明:在时效初期(≤200 h),M_(23)C_(6... 详细信息

为探究近服役温度时效行为对ODS钢微观组织和力学性能的影响,通过SEM、TEM和拉伸性能测试等方法,研究了9Cr ODS钢在700℃时效不同时间后的碳化物(M_(23)C_(6))、纳米氧化物演变和力学性能变化。结果表明:在时效初期(≤200 h),M_(23)C_(6)在晶界处呈条带状快速析出并聚集长大,纳米氧化物无明显变化;在时效中期(200和1000 h),M_(23)C_(6)和纳米氧化物稳定长大;在时效后期(2000和3000 h),M_(23)C_(6)达到亚微米级,纳米氧化物的平均尺寸和数密度趋于稳定,与初始态相比,其平均尺寸的增长率为19.7%,数密度的下降率为27.1%。因纳米氧化物对不断增殖位错的钉扎,在部分晶粒内出现了位错胞和回复亚晶。9Cr ODS钢的拉伸强度在时效初期快速下降。在时效中后期,虽然纳米氧化物平均尺寸增加、数密度降低,但其钉扎作用仍然显著,以及基体中不断增殖的位错使得材料的拉伸强度维持稳定,延伸率在时效1000和2000 h期间处于低谷。

关键词： 9Cr ODS钢时效碳化物纳米氧化物力学性能

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溶质元素及其偏聚对六方系金属层错能的影响

稀有金属材料与工程 2012年第10期41卷 1765-1769页

作者：冯中学张喜燕潘复生重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400030

利用层错能的热力学模型对AZ31,AZ61,AZ91等六方系合金的层错能进行了计算,推导出溶质元素含量及偏聚对层错能影响的理论表达式。计算结果表明:该热力学模型适用于六方系合金层错能的计算,计算的结果与实验相符。其中AZ31,AZ61,AZ91合... 详细信息

利用层错能的热力学模型对AZ31,AZ61,AZ91等六方系合金的层错能进行了计算,推导出溶质元素含量及偏聚对层错能影响的理论表达式。计算结果表明:该热力学模型适用于六方系合金层错能的计算,计算的结果与实验相符。其中AZ31,AZ61,AZ91合金的基面层错能在373K时都为45mJ/m2。镁合金层错能随着温度的升高逐渐降低,化学自由能对层错能的影响占主导地位。Al元素有降低镁合金层错能的作用,随着固溶于镁基体中Al含量的增加,合金的层错能降低。合金元素在层错区域内的偏聚对层错能造成的影响也不容忽视,溶质元素Al的偏聚增加了镁合金的层错能。

关键词：镁合金层错能温度元素偏聚

压铸态镁/铝异种合金搅拌摩擦焊接接头组织及性能

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稀有金属材料与工程 2019年第5期48卷 1551-1558页

作者：李佩琪游国强徐轩曦丁煜瀚文恒玉郭伟重庆大学重庆400044 国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400030

对3 mm厚压铸态AZ91D镁合金和压铸态ADC12铝合金进行了结果表明搅拌摩擦焊,釆用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、万能试验机等分析了接头的微观组织和力学性能。结果表明:铝合金置于前进侧,前进速度为40 mm/min,转速为900-1300 r/min... 详细信息

对3 mm厚压铸态AZ91D镁合金和压铸态ADC12铝合金进行了结果表明搅拌摩擦焊,釆用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、万能试验机等分析了接头的微观组织和力学性能。结果表明:铝合金置于前进侧,前进速度为40 mm/min,转速为900-1300 r/min时,可获得成形良好的焊接接头;接头焊核区域镁铝合金相互混合,发生机械互锁,组织呈现条带状特征;母材中粗大铸态枝晶明显细化,非镁/铝基体相主要有Si、Mg2Al3> Mg17Al12和MgzSi,颗粒状尺寸随转速的增加呈先降后增趋势;接头平均抗拉强度随转速增加呈现先增大后减小的趋势;断裂均发生在前进侧热机影响区和焊核的交界处。

关键词：搅拌摩擦焊微观组织力学性能压铸镁合金压铸铝合金

Zn/Cu质量比对挤压态Mg-Zn-Cu-Ce合金组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2017年第6期46卷 1668-1673页

作者：胡耀波姚青山朱灿杨生伟潘复生重庆大学重庆400044 国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

研究了Zn/Cu质量比分别为9:1、2:1、1:1、1:1.5、1:2的挤压态Mg-Zn-Cu-Ce合金的组织与性能。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对合金的显微组织与相结构进行了分析表征,测试了合金的室温、150、175、200℃... 详细信息

研究了Zn/Cu质量比分别为9:1、2:1、1:1、1:1.5、1:2的挤压态Mg-Zn-Cu-Ce合金的组织与性能。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对合金的显微组织与相结构进行了分析表征,测试了合金的室温、150、175、200℃的力学性能,研究了合金在200℃/50 MPa条件下的蠕变行为。结果表明,合金主要由α-Mg、Mg Zn Cu、Mg_2Zn_3组成,随着Zn/Cu质量比的减小,合金在晶界处出现灰色Mg_2Cu相。挤压态合金的室温抗拉强度和屈服强度随着Zn/Cu质量比的减小先增大后减小,Cu的增加可以提高合金的高温力学性能。室温下挤压态Mg-8Zn-8Cu-Ce(Zn/Cu=1:1)合金的抗拉强度和屈服强度分别为320和290 MPa,在150℃下,抗拉强度仍高于220MPa。Zn/Cu质量比的减小对提高Mg-Zn-Cu-Ce镁合金的蠕变性能非常明显,但Cu超过一定含量时,蠕变性能下降。Mg-8Zn-8Cu-Ce合金蠕变性能最好,稳态蠕变速率为1.21×10^(-8) s^(-1),100 h的蠕变量仅为0.562%。

关键词：镁合金微观组织高温性能蠕变

不同状态的Mg-5Sr-10Y中间合金对AZ31组织细化作用(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第12期42卷 2421-2426页

作者：彭晓东李俊辰谢苏云魏国斌杨艳重庆大学重庆400044 国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

通过OM金相显微镜,SEM扫描电镜和XRD等手段研究了不同状态(铸态,挤压态,固溶态)Mg-5Sr-10Y中间合金的组织及其对AZ31组织细化效果。研究结果表明:所有的Mg-5Sr-10Y中间合金均由α-Mg,Mg_(17)Sr_2和Mg_(24)Y_5相组成,但是α相的形貌以及... 详细信息

通过OM金相显微镜,SEM扫描电镜和XRD等手段研究了不同状态(铸态,挤压态,固溶态)Mg-5Sr-10Y中间合金的组织及其对AZ31组织细化效果。研究结果表明:所有的Mg-5Sr-10Y中间合金均由α-Mg,Mg_(17)Sr_2和Mg_(24)Y_5相组成,但是α相的形貌以及第二相的尺寸,数量和形态却各不相同,并最终导致对AZ31晶粒细化效果的不同;各种不同状态的中间合金均能有效细化AZ31镁合金,但细化效果却不同,挤压态中间合金对AZ31细化效果最好,其次是铸态,最后是固溶态;不同的细化效果主要与非均质形核和成分过冷有关,而与遗传效应无关。

关键词：中间合金 AZ31镁合金非均质形核成份过冷

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镁合金在碳酸饮料中的降解与人体补镁初探

稀有金属材料与工程 2014年第1期43卷 204-208页

作者：高家诚胡德宋长江乔丽英重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400045

提出了通过镁产品在饮用水中的镁离子释放作为人体补镁手段的新思路,分析了镁及其合金在碳酸饮料中的降解机理、溶液镁离子浓度和pH值变化规律,探讨了镁合金产品作为人体补镁来源的可行性。结果表明,Mg的降解速度最快,AZ31次之,AZ91最低... 详细信息

提出了通过镁产品在饮用水中的镁离子释放作为人体补镁手段的新思路,分析了镁及其合金在碳酸饮料中的降解机理、溶液镁离子浓度和pH值变化规律,探讨了镁合金产品作为人体补镁来源的可行性。结果表明,Mg的降解速度最快,AZ31次之,AZ91最低,表面均形成了抑制降解的(Ca,Mg)CO3腐蚀层;铝元素可有效降低镁的释放速度和碳酸饮料的pH值增幅;3种镁合金在容量为600 mL的碳酸饮料中浸泡2～4 h所释放的镁离子基本能满足每日人体所需补镁量,此时pH值变化较小,对碳酸饮料的品质无明显影响。

关键词：镁碳酸饮料降解补镁

铸态和挤压变形态Mg-Zn-Al-Re镁合金的室温和高温力学性能

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稀有金属材料与工程 2013年第3期42卷 593-597页

作者：张静袁付庆黄浩重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、拉伸力学性能测试等手段比较分析了铸态和挤压变形态Mg-7Zn-3Al-0～0.7Re(质量分数,%)镁合金的室温和高温力学性能,探讨了稀土和变形加工对合金强度和塑性的影响规律。结果表明,适量稀... 详细信息

采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、拉伸力学性能测试等手段比较分析了铸态和挤压变形态Mg-7Zn-3Al-0～0.7Re(质量分数,%)镁合金的室温和高温力学性能,探讨了稀土和变形加工对合金强度和塑性的影响规律。结果表明,适量稀土Er可以显著提高铸态Mg-Zn-Al合金的高温塑性,而稀土含量对合金室温力学性能和高温屈服强度影响不明显;挤压变形过程中动态弥散析出纳米级的球形析出相,显著提高Mg-Zn-Al-Er合金的高温力学性能,其200℃下的屈服强度和延伸率分别较铸态提高了105%和120%,断口显示其断裂方式呈明显的韧性断裂特征。

关键词：镁合金 Mg-Zn-Al-Re镁合金力学性能挤压

挤压比及Mn含量对Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-XMn镁合金组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2017年第1期46卷 135-142页

作者：胡耀波杨生伟姚青山潘复生重庆大学重庆400044 国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

通过模铸法制备了Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-XMn(X=0.4,0.8,1.2,1.6,2.0,质量分数,%)系列镁合金,研究了挤压比及Mn含量对Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-XMn镁合金显微组织及室温力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-XMn合金经热挤压后,合金中的长周期堆垛有序(LPSO)结构由亚稳的18R结构转变为稳定的14H结构。大挤压比能够显著提高合金的室温力学性能,当Mn含量为0.8%时,未时效态合金的抗拉强度达到386 MPa,断后延伸率约为10%。

关键词：镁合金挤压比长周期堆垛有序(LPSO)结构显微组织力学性能