钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损机制的研究

研究了钛酸钾晶须(PTW)对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料力学及摩擦学性能的影响,并与碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)的填充效果进行了比较.结果表明:加入PTW后,PTFE的硬度、冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度及耐磨性能比纯PTFE的分别约提高了10%、30%、20%、15%、20%和300倍;PTW/PTFE的耐磨性能要优于GF/PTFE及CF/PTFE.SEM研究表明: PTW/PTFE的内部结构比GF/PTFE及CF/PTFE的均匀致密,具有显微增强效果;PTW/PTFE的磨损面比GF/PTFE及CF/PTFE的要平整,其转移膜也较GF/PTFE及CF/PTFE的更为均匀、连续、致密.     

MOF作模板制备多孔Au/CuxO催化剂及其CO氧化性能

采用MOF材料作模板,通过在Cu-BTC材料表面预先负载贵金属Au再热解的方法,成功制备了具有正八面体结构的新型多孔Au/Cu_xO负载型催化剂。通过降低热解环境中的O₂浓度,调节氧化时间,实现了Au/Cu-BTC氧化产物组分的调节,分别制得了Au/Cu₂O、Au/Cu₂O-CuO、Au/CuO复合催化材料。将其用于CO催化氧化,发现所有Au/Cu_xO催化剂都表现出比Cu-BTC和Au/Cu-BTC更优异的催化性能,其中由于拥有较高的比表面积、Cu₂O含量以及更好的Au的分散性,Au/Cu₂O的CO氧化活性最佳,180℃即能实现CO的完全转化。     

苯并咪唑的光催化一步合成及表征

以邻硝基苯胺和甲醛为原料,超细纳米TiO2为催化剂,利用自制的微型光催化反应器一步合成了标题化合物.与传统方法相比,该法反应条件温和,操作简便,耗时短,产率高.利用熔点测定、红外光谱、核磁共振等手段对合成产物进行了表征.利用高效液相色谱和外标法建立了工作曲线.苯并咪唑浓度在10～200mg/L范围内与峰面积线性关系良好.回收率为98.4%～102.9%,相对标准偏差＜1.87%.     

层层沉积热处理法制备超薄Cu3(BTC)2膜

基于层层沉积法,引入简单易控的热处理方式在玻璃基底表面制备出高结晶度且致密无裂缝的Cu₃(BTC)₂膜,并详细探讨热处理温度、组装时间和组装溶剂对Cu₃(BTC)₂成膜的影响。FESEM分析结果显示:膜层的厚度仅为200 nm;热处理有利于获得完整的晶体结构,且高温下膜层不会产生裂纹;组装时间为5 min或10 min,Cu₃(BTC)₂ 颗粒尺寸小且均一。然而,当组装时间延长至20 min,尺寸变得不均一,膜层表面变粗糙;通过改变组装溶剂环境,可以制备出不同维数的晶体膜。     

酸性溶液中PTW增强PTFE复合材料的耐蚀性和摩擦磨损性能

分别研究了不同含量钛酸钾晶须(PTW)、碳纤(CF)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在硫酸溶液中和干摩擦条件下摩擦学性能以及酸中的耐蚀性能,借助SEM等分析探讨了相关机理。结果表明,酸中纯PTFE耐磨性较干摩擦条件下提高了2个数量级,摩擦系数也只有干摩擦的15.3%。与CF/PTFE相比,PTW/PTFE复合材料在酸中显示更好的耐蚀和耐磨性能。PTW可以进一步提高PTFE酸中耐磨性能、降低摩擦系数。含15%（质量）PTW时复合材料具有最低的磨损率,此时比纯PTFE酸中耐磨性提高13.8倍,是相同含量CF/PTFE耐磨性的3.2倍。由于酸溶液的冷却和润滑作用,复合材料的摩擦系数与干条件相比明显降低。然而,酸溶液阻止了转移膜的形成。不管是干摩擦还是在酸性溶液中,当填料含量超过15%（质量）时,犁削和磨粒磨损是PTFE复合材料的主要磨损机理。     

MoO3/TiO2催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫性能

以介孔氧化钛晶须成型材料为载体,通过浸渍法制备不同MoO3负载量的MoO3/TiO2加氢脱硫催化剂. XRD分析表明,介孔氧化钛晶须成型载体为纯锐钛矿相,MoO3负载量为7.2%(w)的催化剂未出现MoO3的衍射峰;BET分析显示,负载7.2%(w) MoO3后,氧化钛晶须成型载体的比表面积和孔容能保持原来的80%以上. 活性评价结果表明,未经预硫化的MoO3/TiO2催化剂直接应用于二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫反应时,在温度280~300℃、氢分压2.0 MPa、体积空速4 h-1、H2/油体积比600的条件下,DBT转化率达100%. 将模型溶液中硫含量由400′10-6 g/g降至10′10-6 g/g以下,催化剂表现出较高的活性,且在一定条件下运行1000 h未出现失活迹象.     

二钛酸钾纳米薄膜的原位合成及其性能研究

以Ti(n-OC4H9)4和CH3COOK为前驱体,采用溶胶-凝胶法在较低温度下原位合成了高光催化活性的K2Ti2O5纳米薄膜;采用TG-DSC,XRD,Raman光谱和AFM研究了K2Ti2O5薄膜的晶体生长过程;采用电化学方法测量了薄膜的光电响应.结果表明:原料在约259℃发生反应,在低于414℃的固态反应阶段生成K2Ti2O5晶核,在414℃～600℃的结晶阶段制得K2Ti2O5纳米薄膜,薄膜的颗粒表面非常平整,薄膜的晶粒是沿着一个晶面取向生长;薄膜均匀、致密、透明;在空气中紫外光照时,K2Ti2O5薄膜能很有效的降解OTS(C18H37SiCl3)单分子膜(SAMs),光催化活性比溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜高,光激发和光电响应能力也比TiO2薄膜强.     

汽车制动抖动机理及改善研究

为分析DTV和悬架衬套刚度对制动抖动的影响,通过整车道路试验研究了制动抖动时频特征,基于快速傅里叶变换对DTV数据进行了频次分析,利用多体动力学方法计算了悬架系统模态。研究表明：制动抖动整车道路试验的振动加速度频谱具有阶次特征;DTV数据频次分析的频域成分以一次和二次DTV为主,这与制动抖动能量集中在一阶和二阶频带的特征吻合,降低频次DTV幅值对控制制动抖动的振源激励有重要作用;前悬纵向模态是制动激励被放大的原因,前下控制臂后点衬套侧向刚度越高,模态特征值越高,制动抖动程度越轻,合理匹配悬架衬套刚度能有效改善制动抖动。     

薄膜蒸发器内流体流动特性的数值模拟

建立了薄膜蒸发器的计算模型,采用大型计算流体力学(CFD)分析软件CFX4.4模拟了薄膜蒸发器内水及粘性料液的流动过程,得到了各种速度分布. 结果表明,刮板转速、进料量对流体流动状态影响显著. 提高刮板转速,可明显促进液膜和圈形波内流体的物质交换. 在任一转速下,各料液均存在同一最佳进料量,此时其圈形波截面内平均速度达到最大值. 对纯物质水,最佳进料量对应的流动边界层厚度与膜厚之比最小. 粘性料液和水的轴向速度分布存在差异,且在液膜厚度内未形成明显的流动边界层.     

烧结法制备含低水溶钾的六钛酸钾晶须

研究了烧结法制备的六钛酸钾晶须（PTW）中的水溶钾.实验发现：水溶钾并不是来自PTW晶体的溶解;水溶钾溶出很缓慢;悬浮液pH值随水溶钾含量增加而升高.根据实验现象,从PTW生长机理分析认为PTW表面纳米缝隙中存在的微量K₂O导致水溶钾的产生.将烧结法制备的PTW在pH=4.5的溶液中浸泡8 h以上或者超声波清洗,可以获得水溶钾含量少于0.1‰（质量）,且满足复合材料使用要求的PTW.硅烷偶联剂(A186) 改性PTW不影响水溶钾析出,而无机包裹(SiO₂) PTW水溶钾析出减少.