蒋华龙
,
周大伟
,
刘旭焱
,
李根全
,
张帅
,
何朝政
,
靳希联
低温物理学报
采用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了层状MoS2在压力下的热动力学性质和相变机制.计算表明MoS2的2Hc结构在17.5 GPa会相变到2Ha结构,与此前理论结果20 GPa基本一致.对比分析了两个结构在压力下的弹性常数、体模量、波速、德拜温度、线性体模量、热膨胀系数和定容热容等热动力学性质.研究表明MoS2的2Hc和2Ha结构在0～60 GPa都满足力学稳定性条件,说明相变不是由于力学稳定性丧失导致,并且两个高压相在压力下呈现出较强的弹性各向异性,在0～50 GPa内其a轴抗压缩均能力强于c轴.在相变机制上,Mulliken布居分析表明,随着压力增加,S原子向Mo原子转移电子以及Mo原子内s电子向d电子转移对MoS2从2Hc结构相变到2Ha结构起到重要作用.
关键词:
MoS2
,
高压相变
,
弹性常数
,
热力学性质
于殿强
,
董金婷
,
王立明
,
张帅
,
陈莉
,
何莹
,
张玉钧
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.06.013
硫化氢气体浓度的连续监测是脱硫装置中必不可少的部分.提出了一种基于激光吸收光谱技术的天然气脱硫H2S测量系统设计方案,为满足现场高灵敏检测的要求,研制了紧凑型多次反射Herriot气体吸收池模块放置在脱硫塔现场,采用单模光纤传输激光和光电探测器信号直接远距离传输至控制室处理的方式,使得系统具有本质安全的特征.系统在胜利油田某集气站脱硫塔进行了现场检测,结果表明,检测下限为300 ppb,运行稳定可靠,满足天然气脱硫H2S检测的需要.
关键词:
光谱学
,
硫化氢检测
,
激光吸收光谱
,
Herriot吸收池
,
天然气脱硫
樊琪
,
张帅
,
孙礼英
,
董雪
,
张澜萃
,
单文娟
,
朱再明
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61000-2
碳黑颗粒是柴油机尾气固体污染物的主要成分,是大气污染中的主要颗粒状污染物.消除碳黑颗粒物的有效方式之一是在尾气排放前安装柴油机颗粒物过滤器.然而,尾气排放温度远远低于碳黑燃烧温度,在过滤器上使用碳黑氧化催化剂能够明显降低碳黑的燃烧温度,防止过滤器堵塞.钙钛矿类催化剂由于具有良好的储氧能力,高活性的晶相氧有利于碳黑燃烧过程中气相氧和晶相氧的转换,具有较高的活性和结构稳定性,从而受到广泛关注.本课题组曾先后对LaKNiMnOx和LaMO3(M=Fe,Co,Cu)等钙钛矿体系的碳黑燃烧性能进行了系统研究,其中La-CoO3及掺杂的LaCoO3基钙钛矿在碳黑催化燃烧中表现了较高的催化活性.然而担载型钙钛矿催化剂在该领域的应用很少有报道.银基催化剂由于具有较高的低温氧活化能力在碳黑燃烧反应中具有较高的催化活性,Kiyoshi Yamazaki等发现在银表面吸附的氧物种能够迁移到银与载体的界面,并可以进一步迁移到碳黑表面氧化碳黑,但是载体的选择对催化活性有较大影响,具有较高储氧能力和氧离子传输能力的CeO2和ZrO2载体上负载银催化剂的碳黑燃烧性能明显高于以Al2O3为载体的催化剂.为了进一步提高LaCoO3基钙钛矿的碳黑氧化性能,本文结合LaCoO3基钙钛矿和银基催化剂的特点,以LaCoO3为载体制备了负载型银催化剂,考察了Ag/LaCoO3催化剂结构和催化性能随焙烧温度的变化,并对银物种分布及催化作用进行了讨论.采用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和碳黑程序升温还原(soot-TPR)等表征手段研究了银物种分布及影响催化剂结构和催化活性的原因.XRD测试结果表明,经过800℃焙烧的LaCoO3催化剂具有钙钛矿结构,并有少量Co3O4,银担载在LaCoO3催化剂上,经400 ℃焙烧后XRD测试检测到Ag的特征峰,说明银物种主要为单质银而不是以氧化物形式存在.随着焙烧温度的升高(400-700℃),Ag的衍射峰减弱,同时Co3O4的衍射峰消失,说明在热处理过程中银物种发生了迁移,从表面逐渐迁移进入钙钛矿结构,进而影响Co物种的分布.继续升高焙烧温度(750-800℃),由于高温烧结,部分银物种从钙钛矿结构中析出,钴物种也发生重新分布,Co3O4的衍射峰出现.XPS结果表明银物种主要为Ag0,钴物种主要为低价钴离子,Ag/LaCoO3催化剂具有较高的吸附氧浓度.Soot-TPR结果表明,表面单质银的存在有利于活化气相氧,Ag物种进入钙钛矿的晶胞增加了氧缺陷有助于气相氧和晶相氧的转移,Ag/LaCoO3催化剂能够在低温下完全氧化碳黑.低温焙烧的Ag/LaCoO3表面形成的大量吸附氧物种是其高活性的原因.在空气气氛和NOx气氛下考察了该系列催化剂上碳黑的催化燃烧性能,发现银的担载使LaCoO3钙钛矿催化活性显著提高,在空气气氛下碳黑燃烧最大速率对应温度(Tp)降低了50-70℃,碳黑燃烧性能与催化剂的低温还原性相关.在NOx气氛下,银在低温下的高活化氧能力使碳黑燃烧温度进一步降低,其中在Ag/LaCoO3-400催化剂上碳黑的燃烧温度降低了140℃.以Ag/LaCoO3-700催化剂为例,考察了在NOx气氛下碳黑燃烧性能的稳定性,发现该催化经历3次循环实验后没有明显的失活且其结构稳定.
关键词:
碳黑燃烧
,
氮氧化物
,
银
,
钙钛矿
,
热稳定性
刘建华
,
包燕平
,
王敏
,
李太全
,
任毅
,
张帅
钢铁
在X70管线钢LF精炼后期分别以100m/min和200m/min速度向钢中喂入300～500m硅钙线或添加硅钙钡铁,对钢中夹杂物进行变性处理.喂钙后钢样、结晶器钢样和铸坯样中的Ca_(Tot)和夹杂物分析表明:钙处理后钢中钙含量在不断下降;夹杂物的组成、形貌和尺寸也在不断变化.根据钢中夹杂物的变化、夹杂物对高级别管线钢性能和连铸顺行的影响,提出了高级别管线钢生产中夹杂物变性控制策略.
关键词:
管线钢
,
夹杂物
,
钙处理
刘旭焱
,
姬晓旭
,
王爱华
,
张帅
,
秦怡
,
李根全
人工晶体学报
高Ge组分的SiGe薄膜在应变硅、应变锗以及高速器件的应用前景十分广阔.本文以Si/SiGe/SOI(绝缘体上的硅)结构为初始样品,设计了系统性的氧化浓缩实验,通过大量的分析和参数调整,制备获得了不同组分比的绝缘体上锗硅(SiGe on insulator,SGOI)薄膜样品.结合X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等测试手段表征了制备样品的晶格质量和元素组分,其中Ge组分最高达到80.5％.综合分析表明:在适当的条件下,Ge组分和浓缩时间线性关系明显,浓缩制备SGOI材料可以做到组分可控性,为相关的进一步研究提供便利.
关键词:
绝缘体上锗硅
,
锗浓缩
,
组分可控
张帅
,
张正选
,
毕大炜
,
陈明
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.01.009
介绍了一种表征SOI材料电学性质的手段,并对三种不同顶层硅厚度的SIMOX材料进行测试、提取参数,分析材料制备工艺对性能产生的影响.研究结果表明,标准SIMOX材料通过顶层硅膜氧化、腐蚀等减薄工艺制得的顶层硅厚度小于1200nm的超薄SIMOX材料,其顶层硅与BOX层界面有更多的缺陷,会影响到在顶层硅膜上制得的器件的性能,引起NMOSFET的阈值电压升高、载流子迁移率降低.Pseudo-MOSFET方法能够在晶圆水平上快捷有效地表征超薄SIMOX材料的电学性质.
关键词:
SOI
,
SIMOX
,
Pseudo-MOSFET
,
隐埋氧化层
张帅
,
肖睿
,
杨一超
,
宋启磊
,
张会岩
工程热物理学报
针对废铁渣载氧体,在小型固定床反应器上进行了燃煤加压化学链燃烧试验以及载氧体持续循环能力的研究,结果表明,压力增加抑制了煤的初始热解过程,提高了煤焦的气化过程以及气化产物与载氧体之间的反应.随着压力增加,CO2浓度和燃料的转化率增加,CO和CH4的浓度降低,载氧体的转化率也随压力的增加而增加.由于载氧体载氧能力一定,随燃料与载氧体质量比增加,CO2浓度和燃料的转化率降低,不利于CO2捕集和能源的高效利用.循环试验表明,随循环次数增加,载氧体活性逐渐增强,热解气体和煤焦气化产物的转化率以及燃料的转化率均得到提高.
关键词:
CO2捕集
,
化学链燃烧
,
废铁渣载氧体
,
加压固定床
,
燃煤
熊征
,
刘棱
,
胡辉
,
张帅
材料科学与工程学报
研究了六角晶系W型铁氧体Ba(Zn1-xCox)2Fe16O27中Co2+离子掺杂量对产物电磁参数的影响.采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了不同Co2+离子掺杂量的铁氧体产物,利用微波网络矢量分析仪在X波段范围内选取8.2GHz、10.0GHz和12.4GHz三个典型频率对不同产物的动态电磁参数进行了测量和分析.研究表明:铁氧体在各频率下的介电损耗变化是由于随着Co2+离子含量的增加带来的电偶极子极化和界面极化造成的；铁氧体的磁损耗是由于Co2+离子含量的增加,W型铁氧体的磁矩从优方向由单轴过渡到平面,磁晶各向异性场的变化导致了其共振频率的变化,从而证明了调整Co2+离子的含量可以对铁氧体的工作频段加以控制.同时确定了在X波段,当x=0.6～0.8时,Ba(ZnxCo2-x)2Fe16O27具有最佳的吸波性能.
关键词:
离子掺杂
,
W型铁氧体
,
电磁特性
张帅
,
任毅
,
王爽
,
刘文月
,
高红
上海金属
研究了合金减量化对高强度大壁厚X80管线钢的组织和性能的影响.结果表明,Ni、Mo、Cu、Cr合金含量降低,组织中先析铁素体增加且长大,强度下降,但韧性变化不大;Ni、Mo、Cu、Cr合金总量由0.61％减少到0.30％,大壁厚X80适宜的微观组织由以针状铁素体+粒状贝氏体为主转变为贝氏体+少量先析铁素体,通过试制工艺的优化可以保证试验钢性能满足技术要求,合金减量化具备可行性.
关键词:
X80管线钢
,
合金减量化
,
组织
,
性能
李浩
,
杨鼎宜
,
沈武
,
张帅
,
葛利杰
硅酸盐通报
为了有效利用工业固体废弃物镍渣,发挥其铁含量高、硬度大的特点,研究了单掺镍渣砂、不同掺量的镍渣粉与粉煤灰复掺、以及三者复合掺对混凝土的抗压强度和耐磨性能的影响.结果表明:掺镍渣砂可以显著提高混凝土的抗压强度和耐磨性能,镍渣砂掺量为40％时,混凝土的耐磨性能最好;当粉煤灰掺量为10％固定,掺入5％～10％的镍渣粉,此时混凝土的耐磨性能最佳,当镍渣粉掺量大于15％时,混凝土的抗压强度和耐磨性能均下降;当镍渣粉、粉煤灰、镍渣砂三元复合掺入混凝土中,可以提高混凝土的耐磨性能,当镍渣粉和粉煤灰掺量均为10％固定时,掺入40％镍渣砂,混凝土的耐磨性能最好.
关键词:
混凝土
,
镍渣
,
耐磨性
,
抗压强度
