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g-C_3N_4/MoS_2纳米片异质复合物的球磨法制备及可见光催化性能（英文）

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稀有金属材料与工程 2018年第10期47卷 3015-3020页

作者：阎鑫高强惠小艳闫从祥艾涛王振军孙国栋苏兴华赵鹏长安大学陕西西安710064 交通铺面材料教育部工程研究中心陕西西安710064

采用球磨法制备g-C_3N_4/Mo S_2纳米片异质复合物,运用X射线衍射仪、高分辨率透射电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光发射光谱对异质复合物的结构和形貌进行了表征。以罗丹明B为模拟污染物,在可见光照射下考察了复合物的光催化特性。结果表... 详细信息

采用球磨法制备g-C_3N_4/Mo S_2纳米片异质复合物,运用X射线衍射仪、高分辨率透射电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光发射光谱对异质复合物的结构和形貌进行了表征。以罗丹明B为模拟污染物,在可见光照射下考察了复合物的光催化特性。结果表明:Mo S_2纳米片可进入g-C_3N_4的层间形成异质复合物。含有2%MoS_2纳米片与g-C_3N_4形成的异质复合物在120 min内对罗丹明B的降解率为98%,其降解动力学常数是体相g-C_3N_4的4.3倍。g-C_3N_4/Mo S_2纳米片异质复合物具有十分优良的光催化特性,其催化活性的提高主要归因于光生电子和空穴的有效分离和传输。根据光捕获实验提出了复合物可能的光催化机理。

关键词： MoS2纳米片石墨相氮化碳异质复合物球磨可见光催化

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氧化钇对TC4钛合金表面包埋渗硼的影响

表面技术 2023年第8期52卷 451-457页

作者：韩宾龙田晓东卢鹏军祁贤长安大学材料科学与工程学院交通铺面材料教育部工程研究中心西安710064

目的加快TC4钛合金表面固体渗硼时渗层的生长,研究渗剂中添加Y_(2)O_(3)对渗硼的影响。方法采用固体粉末包埋渗法对TC4基材进行1050℃/8 h渗硼,包括渗剂中不添加Y_(2)O_(3)以及渗剂中分别添加质量分数为1%、3%、5%、7%Y_(2)O_(3)的试验... 详细信息

目的加快TC4钛合金表面固体渗硼时渗层的生长,研究渗剂中添加Y_(2)O_(3)对渗硼的影响。方法采用固体粉末包埋渗法对TC4基材进行1050℃/8 h渗硼,包括渗剂中不添加Y_(2)O_(3)以及渗剂中分别添加质量分数为1%、3%、5%、7%Y_(2)O_(3)的试验研究。通过扫描电子显微镜、能谱仪、波谱仪和X射线衍射仪分析渗硼样品的截面形貌、元素含量和表面物相,并测量渗硼样品的表面硬度和摩擦系数。结果在渗剂中加入1%~7%的Y_(2)O_(3),渗硼层结构与未添加氧化钇渗剂形成的相同,由致密连续的TiB_(2)层和TiB晶须扩散层组成。Y_(2)O_(3)促进渗层生长的作用与其添加量密切相关。渗剂中加入1%~3%的Y_(2)O_(3)有促进渗硼层生长的作用,且加入3%的Y_(2)O_(3)时,催渗效果最佳,可使渗硼层厚度增加40.24%,但加入5%~7%的Y_(2)O_(3)时反而会抑制渗硼层的生长。能谱分析表明,Y原子能够扩散到渗硼层内,且渗硼层中存在原子数分数为0.01%~0.34%的微量Y元素,其随渗剂中Y_(2)O_(3)含量的增加而增加。热力学分析发现,Y_(2)O_(3)参与渗剂反应形成活性Y原子而渗入基体。向渗硼试剂中加入3%的Y_(2)O_(3),样品的表面硬度较未添加Y_(2)O_(3)时提高35.54%,摩擦系数较未添加Y_(2)O_(3)时降低28.57%。结论向渗硼试剂中加入适量氧化钇,是获得TC4合金表面高渗速、高硬度和低摩擦系数渗硼层的一种有效方法。

关键词：渗硼包埋渗氧化钇催渗

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碱金属掺杂MIL125的CO_(2)吸附性能

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材料研究学报 2023年第9期37卷 649-654页

作者：宋莉芳闫佳豪张佃康薛程夏慧芸牛艳辉长安大学材料科学与工程学院交通铺面材料教育部工程研究中心西安710064

以对苯二甲酸和钛酸异丙酯为原料制备金属有机骨架化合物MIL125,然后用盐溶液后浸渍法制备出系列碱金属阳离子掺杂的M@MIL125-t(M:Li^(+),Na^(+),K^(+);t:6 h,9 h,12 h)。用傅立叶红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等手段表征其微观... 详细信息

以对苯二甲酸和钛酸异丙酯为原料制备金属有机骨架化合物MIL125,然后用盐溶液后浸渍法制备出系列碱金属阳离子掺杂的M@MIL125-t(M:Li^(+),Na^(+),K^(+);t:6 h,9 h,12 h)。用傅立叶红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等手段表征其微观结构和形貌,进行N_(2)等温吸脱附和CO_(2)吸附测出其比表面积及CO_(2)吸附量,研究了不同碱金属盐浸渍液和浸渍时间对MIL125的比表面积和CO_(2)吸附能力的影响。结果表明,MIL125经碱金属氯盐溶液浸渍后其结构和晶型没有明显改变,浸渍液的表面腐蚀和孔道堵塞的共同作用使MIL125晶粒的比表面积均先增大后减小;与MIL125相比,掺杂Na^(+)且浸渍9 h的比表面积(最高为2497 m^(2)/g),提高了81.5%,CO_(2)吸附量(为1.41 mmol/g)提高了72.0%。

关键词：无机非金属材料金属有机骨架 MIL125 碱金属 CO_(2)吸附

TC4合金表面TiB_(2)强化TiAl_(3)复合渗层的组织形成及耐磨性能

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表面技术 2021年第6期50卷 258-264页

作者：田晓东孔明高顺屈尚坤周仁健孙志平长安大学材料科学与工程学院交通铺面材料教育部工程研究中心西安710064

目的在TC4钛合金表面制备扩散渗层以提高其耐磨性能。方法采用包埋渗的方法,首先对TC4合金样品进行950~1100℃下4~8 h渗B,然后再进行950~1100℃下4 h渗Al制备TiB_(2)强化TiAl_3复合渗层。通过分析复合渗层的组织结构、表面粗糙度、硬度... 详细信息

目的在TC4钛合金表面制备扩散渗层以提高其耐磨性能。方法采用包埋渗的方法,首先对TC4合金样品进行950~1100℃下4~8 h渗B,然后再进行950~1100℃下4 h渗Al制备TiB_(2)强化TiAl_3复合渗层。通过分析复合渗层的组织结构、表面粗糙度、硬度和磨损率等,结合对包埋渗B和Al过程的热力学分析,阐明TiB_(2)强化TiAl_3复合渗层的组织形成机理和耐磨性能。结果采用包埋渗的方法,可在TC4钛合金表面制备厚度约37~108μm的TiB_(2)强化TiAl_3复合渗层,其表面粗糙度约为5.485~9.320μm。复合渗层由硼化物相和Ti-Al金属间化合物相组成,TiAl_3层为复合渗层的主体,硼化物主要分布在复合渗层的表层区域,形成TiB_(2)连续层或弥散分布于TiAl_3层最外部。通过调整渗Al的温度和时间可调控复合渗层中硼化物的形态和分布。室温干摩擦条件下,TiB_(2)强化TiAl_3复合渗层与GCr15对磨时磨损率最低为2.65×10^(–5) g/(N·m),较相应渗B层可最多降低约75.0%。结论可采用扩散渗的方法,在TC4钛合金表面实现TiB_(2)强化TiAl_3复合渗层的可控制备,复合渗层表现出了比渗B层更优异的耐磨性能。

关键词：钛合金渗层硼化物金属间化合物耐磨性能

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中孔金属有机骨架材料的制备与应用

化学进展 2014年第7期26卷 1132-1142页

作者：宋莉芳夏慧芸陈华鑫李卓卢佳佳交通铺面材料教育部工程研究中心长安大学材料科学与工程学院西安710061

相对于微孔金属有机骨架化合物,中孔金属有机骨架化合物的研究大大拓宽了该类材料的应用,尤其是在多相催化、挥发性有机物吸附和药物输送等领域。目前存在的问题主要集中在材料制备环节,尽管可以从分子水平设计出具有合适尺寸的中孔金... 详细信息

相对于微孔金属有机骨架化合物,中孔金属有机骨架化合物的研究大大拓宽了该类材料的应用,尤其是在多相催化、挥发性有机物吸附和药物输送等领域。目前存在的问题主要集中在材料制备环节,尽管可以从分子水平设计出具有合适尺寸的中孔金属有机骨架材料,但是会出现合成过程中骨架结构发生贯穿无法得到中孔,甚至样品活化过程中骨架发生坍塌失去中孔等问题。本文综述了中孔金属有机骨架材料的设计策略与制备方法,如使用长配体、混合配体、表面活性剂辅助及后合成修饰等方法,并对各种制备方法的优缺点进行了总结。简要介绍了中孔金属有机骨架材料在气体存储、多相催化、分子传感、挥发性有机物吸附和药物载体等领域的应用进展,最后展望了该材料的发展前景。

关键词：金属有机骨架中孔制备应用

基于聚醚砜/氰酸酯半互穿树脂体系的碳纤维复合材料性能研究

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复合材料学报 2022年第6期39卷 2639-2648页

作者：许培俊吴帆朱真侯静长安大学材料科学与工程学院西安710064 长安大学交通铺面材料教育部工程研究中心西安710064

氰酸酯(CE)树脂因具有高玻璃化转变温度、低固化收缩率和优异介电性能,常被作为耐高温或吸波纤维复合材料基体应用于航空航天领域。但由于CE树脂与碳纤维(CF)浸渍黏附性较差、固化温度高、固化物脆性较大,其复合材料制备工艺性较差且固... 详细信息

氰酸酯(CE)树脂因具有高玻璃化转变温度、低固化收缩率和优异介电性能,常被作为耐高温或吸波纤维复合材料基体应用于航空航天领域。但由于CE树脂与碳纤维(CF)浸渍黏附性较差、固化温度高、固化物脆性较大,其复合材料制备工艺性较差且固化后易产生分层损伤,严重影响其产品质量及实际应用。本文利用聚醚砜(PES)对CE树脂进行改性,制备出浸润性良好的预浸料以适应各类干法成型复合材料制备工艺。结果表明,PES的引入能够显著提高CF/CE树脂基复合材料的力学性能和热稳定性。与CF/CE单向板相比,7.5wt%PES-CF/CE单向板的弯曲强度提高17%,层间剪切强度提高31%,冲击韧性提高39%,并且纵向热膨胀性系数从−2.07×10^(−8)K^(−1)降低到−10.7×10^(−8)K^(−1),横向热膨胀系数降低20%,改性效果显著。

关键词：聚醚砜氰酸酯树脂碳纤维复合材料力学性能热膨胀性能

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路面裂缝用聚硅氧烷密封材料研究进展

化工进展 2023年第2期42卷 814-820页

作者：夏慧芸杨浩田卢昌杰宋莉芳牛艳辉长安大学材料科学与工程学院交通铺面材料教育部工程研究中心陕西西安710064

高度交联网络结构的聚硅氧烷材料作为路面裂缝聚硅氧烷密封(PCSS)材料的主要组分,使PCSS材料具有优异的附着力、防水性、耐老化性、高低温性,已成为路面裂缝处理的重要修补材料之一。首先根据PCSS材料失效原因,归纳了PCSS材料的三种失... 详细信息

高度交联网络结构的聚硅氧烷材料作为路面裂缝聚硅氧烷密封(PCSS)材料的主要组分,使PCSS材料具有优异的附着力、防水性、耐老化性、高低温性,已成为路面裂缝处理的重要修补材料之一。首先根据PCSS材料失效原因,归纳了PCSS材料的三种失效模式,即低温失效、高温失效和(雨水)行车荷载失效。基于失效模式总结提出PCSS材料需满足的各种路用性能要求;同时综述了PCSS材料的制备方法和研究现状,并根据PCSS材料中主要成分有机硅结构的改性方法,将PCSS材料分为物理改性和化学改性两大类;并针对PCSS材料评价方法的建立以及存在的不足进行了概述;最后展望了自愈合聚硅氧烷密封材料在裂缝修补领域中的发展前景,为聚硅氧烷类密封材料在路面裂缝修补领域中的应用提供一定理论指导和技术参考。

关键词：路面裂缝聚硅氧烷密封材料

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乳化沥青与RAP再生界面融合特征研究进展

材料导报 2023年第7期37卷 57-66页

作者：王振军阎凤凤张含笑梁晴陨长安大学材料科学与工程学院西安710061 交通铺面材料教育部工程研究中心西安710064

近年来,国内外沥青路面再生技术发展迅速,如何高效循环利用沥青路面再生材料(RAP)成为亟待解决的问题,将RAP用于制备乳化沥青冷再生混合料便是其主要用途之一。然而,当乳化沥青和RAP混合时,新旧沥青分子会重新融合,使冷再生混合料内部... 详细信息

近年来,国内外沥青路面再生技术发展迅速,如何高效循环利用沥青路面再生材料(RAP)成为亟待解决的问题,将RAP用于制备乳化沥青冷再生混合料便是其主要用途之一。然而,当乳化沥青和RAP混合时,新旧沥青分子会重新融合,使冷再生混合料内部界面呈现多样的融合特征。冷再生混合料内部界面融合状态与其界面强度和宏观性能密切相关,因此,揭示乳化沥青与RAP界面融合特征是沥青路面冷再生技术研究的重点。本文基于Fick理论和复合理论对乳化沥青与RAP再生界面融合理论进行了归纳总结。乳化沥青与RAP两相界面融合效果会影响混合料内聚力和内摩阻力,进而影响界面强度。另外,本文从RAP材料性质、沥青组分特征、外界条件、RAP掺量以及再生剂五个方面分析了界面融合影响规律,其中,RAP材料性质和外界条件对再生沥青混合料的影响最显著;乳化沥青对旧沥青的融合程度和旧沥青对乳化沥青的融合程度基本接近,但在不同的温度下有一些差异;理论上,RAP与乳化沥青接触时两端浓度差会促进新旧沥青融合,但RAP表面的大分子沥青质会阻止其融合;RAP掺量直接影响再生混合料的抗拉强度和抗车辙能力;加入再生剂可以改变沥青轻质组分和硬质组分比例,有效提高界面融合效率。最后,提出乳化沥青与RAP界面融合改善可以从乳化沥青、RAP和两相连接三方面考虑,以期为未来乳化沥青和RAP界面融合研究提供理论和技术基础。

关键词：乳化沥青沥青路面再生材料(RAP) 界面融合特征再生融合评价参数影响因素

Ni(SxSe1-x)2纳米线阵列催化电极的制备与析氢性能

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材料导报 2020年第16期34卷 16011-16015页

作者：郭亚杰李帆郭栋张春瑞卢尚智长安大学材料科学与工程学院交通铺面材料教育部工程研究中心西安710064

黄铁矿型过渡金属硫属化合物(MX 2,典型的M=Fe、Co或Ni,X=S或Se)因具有独特的电子结构、低廉的价格、优异的催化活性和稳定性等特点,在电催化剂领域拥有广阔的发展前景。然而其电催化性能与传统Pt系贵金属催化剂相比尚有差距,因此本研... 详细信息

黄铁矿型过渡金属硫属化合物(MX 2,典型的M=Fe、Co或Ni,X=S或Se)因具有独特的电子结构、低廉的价格、优异的催化活性和稳定性等特点,在电催化剂领域拥有广阔的发展前景。然而其电催化性能与传统Pt系贵金属催化剂相比尚有差距,因此本研究尝试通过掺杂调控催化剂成分的方式进一步改善其催化性能。以S和Se共掺杂Ni基硫属化合物为研究对象,选择碳纤维纸作为导电基底,采用水热法在碳纤维表面生长出Ni 2-(CO 3)(OH) 2纳米线阵列作为前驱体,并以S/Se混合粉作为反应源,利用化学气相沉积法实现S/Se与Ni 2(CO 3)(OH) 2的反应,合成了成分可控的阴离子共掺Ni(S x Se 1- x ) 2纳米线阵列自支撑一体化催化电极。电催化性能测试表明:在不同成分的Ni(S x Se 1- x ) 2中,Ni(S 0.81 Se 0.19 ) 2纳米线表现出最佳的催化性能,仅需要93 mV和135 mV的过电位就可以分别驱动10 mA·cm -2 和100 mA·cm -2 的电流密度,对应的Tafel斜率也低至42.07 mV·dec -1 。研究表明,阴离子掺杂能够进一步提高该类催化剂的催化活性,为高效率、低成本碱金属化合物电催化剂的设计和制备提供借鉴思路。

关键词：二硒化镍阴离子掺杂电催化剂析氢反应催化活性