刘莉
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田娜
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黄龙
,
洪宇浩
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谢爱云
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张凤阳
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肖翅
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周志有
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孙世刚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62465-8
CO2还原是一种解决温室效应以及能源短缺问题的有效方式.目前对于水溶液体系中的CO2还原,主要有光催化、电催化以及光电催化等方法,其中还原CO2法可在室温下进行,并较易实现大规模应用.由于金属电极在CO2电催化还原过程中表现较高电流密度和催化性能,使得目前研究的热点集中于金属电极的修饰改性.金属Cu与H2, CO结合能力适中,并且对生成碳氢化合物具有较好的催化性能,因此其在催化CO2还原中具有较大潜力.以往对于Cu的研究主要集中在表面修饰、调控表面结构以及制备合金等方向,其中对金属进行氧化后再还原的处理也是提高其催化活性的一种有效手段.氧化后还原得到的铜具有较大的粗糙度,且暴露的活性位点更多,对CO2还原具有较好的催化活性.我们对铜箔在空气氛围下、300oC焙烧5 h,然后恒电位还原,再进行过渡金属Ni、Zn、Au的修饰,研究所得样品电催化还原CO2性能.电极的表面形貌用扫描电镜表征, CO2还原的液相和气相产物分别用核磁和在线气相色谱进行检测.
修饰后电极的形貌没有发生太大变化,仍具有十分粗糙的表面结构.通过线性扫描伏安曲线可以看出,修饰Zn、Au后电流密度较未修饰前有明显增加,但是由于CO2还原过程中不可避免地伴随析氢副反应,因此,我们通过计算产物的法拉第效率来表征修饰后的电极对产物选择性的改变：未修饰时,在?1.2至?1.6 V均可检测到甲酸的生成,电位负于?1.4 V时可以检测到乙醇和正丙醇. Ni的修饰明显提高了甲酸的法拉第效率,也促进了正丙醇的生成.?1.3 V时甲酸的法拉第效率为26.0%,?1.5 V时液相产物的法拉第效率为34.3%.在线气相色谱结果发现, Ni的修饰也明显提高了CO的法拉第效率,在?1.4 V下, CO的法拉第效率为44.6%.这可能是由于Ni (r =0.1246 nm)的原子半径比Cu (r =0.1278 nm)更小,因此Ni的修饰会使Cu发生晶格收缩、导致d带中心下移而降低了CO的结合能,从而更易生成CO和HCOOH；而修饰Ni后对CO2还原产物正丙醇的提高可能是由于Ni的引入促进了C–C键的形成.修饰Zn后,甲酸的产率明显下降,在?1.6 V下甲酸的法拉第效率只有14.8%,但是乙醇与正丙醇的法拉第效率分别为1.6%与2.0%,相较于未修饰的电极略有提高.修饰Au后,液相产物甲酸及醇类的法拉第效率明显下降,在?1.5 V下,甲酸的法拉第效率只有7.9%,且只检测到少量的乙醇,未检测到正丙醇的生成,这可能与Au修饰后的电极对CO2还原中间体CO的吸附较弱有关,生成的CO中间体更易从表面脱附,而难以被进一步还原.
关键词:
二氧化碳还原
,
氧化后还原铜箔
,
恒电位沉积
,
法拉第效率
,
过渡金属修饰
罗来马
,
谌景波
,
王昭程
,
卢泽龙
,
徐楠
,
黄龙
,
吴玉程
材料热处理学报
采用化学活化预处理对PC塑料基体进行化学镀前预处理,然后通过化学镀在预处理后的PC塑料基体上成功获得了铜镀层.通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)研究分析了PC塑料活化预处理前后表面形貌、化学镀过程中不同时间所获得的铜镀层、化学镀后的铜镀层的表面形貌,探讨了化学镀PC塑料表面镀铜层生长机理.结果表明:采用化学活化预处理对PC塑料基体进行活化处理,预处理后的塑料基体直接进行化学镀铜处理,铜镀层均匀致密良好;Cu颗粒的形核、长大和聚集过程为:化学镀溶液中的反应物在PC表面缺陷(台阶或凹坑)处吸附,发生氧化-还原反应沉积出Cu颗粒;先沉积的Cu粒子以线型方式长大,其长大过程为纳米级Cu粒子聚集过程,并不断重复,形成物理团聚的Cu胞;最后Cu胞与Cu胞之间融合,从而形成紧密结合、致密的铜镀层.
关键词:
化学活化预处理
,
化学镀铜
,
生长机理
黄辉
,
黄龙
,
马红莲
,
何仁洋
腐蚀与防护
天然气集气站气质成分复杂,管道密集且敷设方式多样,导致站内管道元件存在腐蚀减薄、腐蚀穿孔泄漏等安全隐患.根据集气站内管道元件的实际腐蚀案例,对天然气集气站管道元件腐蚀机理、腐蚀位置预测技术展开了研究,提出了一套有效的内腐蚀位置预测技术.
关键词:
集气站
,
管道元件
,
内腐蚀
,
位置预测
王梦寒
,
黄龙
,
王瑞
,
徐志敏
材料科学与工艺
为了能获得更好的铝合金筋板类锻件锻造成形工艺参数,提出了基于响应面法(Response Surface Methodology,RSM)和有限元模拟技术(finite element simulation,FEM)的锻造成形工艺参数多目标优化策略.以铝合金筋板类锻件晶粒均匀性和锻造变形力作为评价指标,建立了有限元数值模拟与响应面法相结合的二阶分析模型,求得的回归模型拟合度达89.59％.并运用MATLAB软件求出可行设计空间中目标函数最佳工艺参数组合为始锻温度465℃、锻造速度8.7 mm/s、摩擦系数0.2.锻件的晶粒均匀性有了很大的改善,同时有效的降低了锻件变形力,并通过DEFORM-2D模拟和热加工图对其进行了验证,表明了所提出方法的有效性.
关键词:
7050铝合金
,
筋板类锻件
,
响应面法(RSM)
,
工艺参数优化
,
有限元模拟
黄龙
,
许向东
,
周东
,
于军胜
,
蒋亚东
功能材料
聚3已基噻吩（P3HT）是近年来出现的一种新型有机聚合物太阳能电池的供电子体材料。通过真空蒸镀与旋涂相结合的方法,制备了基于聚合物P3HT的结构为ITO/Buffer layer/P3HT/C60/Bphen/Ag的有机太阳能电池。测试结果表明P3HT、C60的优化厚度分别为30、40nm。如果还引入金属氧化物MoO3作为阳极缓冲层,能够明显地提高电池的开路电压,其中MoO3阳极缓冲层的优化厚度为1nm。因此,通过优化制备工艺、引入新的器件材料,能更理想地调控太阳能电池的性能参数。
关键词:
有机太阳能电池
,
P3HT
,
C60
,
缓冲层
,
MoO3
黄龙
,
邓想涛
,
刘佳
,
王昭东
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00373
采用完全淬火+两相区淬火+临界区淬火的三步热处理方式,利用SEM、EBSD、XRD、TEM和EPMA等手段研究了0.12C-3.0Mn低碳中锰钢组织演变规律和力学性能,并对0.12C-3.0Mn钢进行了-40~-196 ℃的系统低温冲击实验研究。结果表明,三步热处理后0.12C-3.0Mn钢的组织为临界铁素体、马氏体/贝氏体和残余奥氏体,残余奥氏体呈块状和条状分布在原奥氏体晶界上和马氏体/贝氏体板条界上,残余奥氏体主要通过临界淬火富集C和Mn元素达到稳定,室温下稳定的残余奥氏体含量最高可达到15%。由于残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP)效应,0.12C-3.0Mn钢具有良好的塑性和优异的低温韧性：断后总延伸率高于30%,均匀延伸率高于16%,-80 ℃下冲击功可达到200 J。
关键词:
残余奥氏体
,
低温韧性
,
临界热处理
,
中锰钢
李凡
,
黄龙
,
王春妮
,
马军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2012.04.012
约瑟夫森结是一个很重要的超导元件,其电路模型关键参数的数值差别很大,传统的自适应同步方法不能准确识别小幅度参数,基于李亚谱诺夫稳定性理论构造带有增益系数的控制器和参数观测器,结合标度放大方法对约瑟夫森结混沌系统不同阶参数进行识别.以误差函数为统计量,在增益系数和放大因子的相空间给出同步和非同步区域分布,发现对两个小参数同时进行标度放大可以增加同步区域.该方法可以显著提高小参数的识别精度,数值计算结果验证了该方法的有效性.
关键词:
混沌
,
标度变换
,
约瑟夫森结
,
自适应同步
,
参数识别
王梦寒
,
黄龙
,
咸国材
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.003
在应变速率为0.01 ～ 10.00 s-1、变形温度为700～850℃的条件下,通过热压缩实验研究Cu-Ag合金的高温流变行为,发现该合金高温流变应力对温度和应变速率比较敏感,且在不同条件下呈现的软化特征也有区别.通过双曲正弦本构方程和线性回归分析,得到了不同变形条件下,关于结构因子、材料参数、以及热变形激活能的6次多项式方程,从而建立了随材料参数变化的Cu-Ag合金流变应力本构模型.根据动态材料模型(DMM)建立功率耗散图和失稳图,并通过叠加得到Cu-Ag合金的热加工图,然后,利用热加工图确定了该合金的加工安全区和流变失稳区.分析可知Cu-Ag合金的最佳变形工艺参数主要处于3个区间:低温低应变速率区(变形温度为700～770℃,应变速率为0.0100～0.0316 s-1),该区域的峰值功率耗散系数η为0.46;高温中应变速率区(变形温度为780～835℃,应变速率为0.1 ～1.0s-1),该区域的峰值功率耗散系数η为0.33;和高温高应变速率区(变形温度为835～850℃,应变速率为3.162～10.000 s-1),该区域的功率耗散系数η峰值为0.33.
关键词:
Cu-Ag合金
,
热压缩变形
,
流变应力模型
,
加工图
