Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料在Cl-溶液中腐蚀行为*

用电化学方法测量了Mg_2B_2O_5晶须增强AZ91D镁基复合材料在3.5%NaCl溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,研究了晶须体积分数对镁合金基体耐腐蚀性能的影响,并利用SEM和XRD表征了腐蚀后复合材料表面的微观形貌和相组成。结果表明,随着Mg_2B_2O_5晶须体积分数的增加,AZ91D镁基复合材料的耐腐蚀性逐渐提高。当硼酸镁晶须的体积分数为35%时,材料的自腐蚀电位提高0.2V以上,自腐蚀流密度降低了1个数量级;SEM测试表明,复合材料表面生成了一层晶须增韧的腐蚀钝化膜,对基体起到保护作用。     

量热法研究Li2S—B2O3玻璃晶化动力学

采用惰性气体保护下的高温熔融反应及氮淬冷技术,制备了xLI2S·（1—X）B2O23玻璃。利用DSC量热法研究了玻璃的非等温晶化动力学,计算得到晶化活化能E,Avrami指数n及晶化热—△H等动力学参数。实验发现,xLi2S·（1—X）B2O3硫氧化物能在X≤0．45的区域形成玻璃,x=0．25玻璃组份具有最强的抗晶化能力,而x=0．45玻璃组份最易晶化。玻璃的晶化为一热激活过程,且主要由表面成核机理控制。玻璃晶化活化能在180—100μm颗粒范围有最大值,晶化热—△H与峰值温度Tp满足线性关系。     

Fe3O4/Mg(OH)2复合材料的制备及形貌控制

通过种子沉积法制备出Fe_3O_4/Mg(OH)_2复合材料并进行XRD、SEM测试分析。探究了氨水的浓度与加入速度、搅拌速度及等因素对磁性复合材料形貌的影响。氨水浓度与注入速度的降低,对氢氧化镁基体形貌的影响是相同的,但要使合成磁性复合材料形貌和四氧化三铁粒子在氢氧化镁中分散性均匀,应控制氨水浓度(ω=2.5%)或加入速度在一个合理的较低值。     

基于密度泛函理论研究K对Li2CO3晶体影响规律

以盐湖卤水为原料提取并制备Li₂CO₃的过程中,共存离子对其结晶过程影响较大,尤其我国西藏盐湖卤水为原料制备碳酸锂的原料中,K/Li约为0.3左右,所以研究K⁺对Li₂CO₃晶体的影响具有重要意义。通过实验和计算模拟相结合研究不同K/Li条件下K⁺对Li₂CO₃晶体的影响程度,建立晶体中K⁺含量与比表面积关联式。实验结果表明,K⁺的存在对Li₂CO₃的高品质性影响较大,且随着钾离子含量增加,晶体比表面积增大易于吸附杂质离子,表面粗糙度增强,且K⁺存在对碳酸锂晶体的收率影响较大,而当K/Li控制在0.1以内时,K⁺对碳酸锂晶体的影响相对较小。通过第一性原理计算,计算并分析了K掺入碳酸锂晶体中的几何结构、缺陷形成能及态密度,结果表明K原子在碳酸锂晶体中更易替代晶体中的Li原子,K原子的掺...     

Li2S—B2O3体系玻璃的形成及其稳定性研究

本要用情性气体保护下的高温熔融反应及液氮淬冷技术制备了Li_2S-B_2O_3体系玻璃。采用XRD、ICP及化学滴定法分别确定了产物的形态和化学组成。利用DTA星热法测定了玻璃的转变温度Tg、晶化温度Tc及晶化峰值温度Tp，并根据Tg、Tc-Tg、Tp－Tg、（Tp－Tg）／Tg四种玻璃稳定性判据讨论了Li2S-B2O3玻璃的相对稳定性。实验表明，Li2S-B2O3体系能在Li2S的摩尔分数X≤0．45的浓度范围形成玻璃，且在x=0．25附近玻璃的稳定性最强。     

Fe3O4/Mg(OH)2复合材料的制备及对铅离子的移除应用

通过种子沉积法制备出Fe_3O_4/Mg(OH)_2复合材料并进行了XRD、SEM、TEM、SAED测试分析。将该复合材料对水溶液中Pb~(2+)进行移除应用实验,接触时间为240 min时达到平衡。平衡时,水溶液中的Pb~(2+)超过90%被移除,移除量为950.8 mg/g。通过动力学研究发现,移除过程符合准二级动力学模型,这意味着移除过程中可能为化学吸附及沉淀过程。     

Li2O—B2O3功能材料体系研究概述

本文介绍了碱金属硼酸盐的一些基本知识，主要回顾了其中Ｌｉ２Ｏ—Ｂ２Ｏ３体系的研究历史，讨论了该体系结构与性质的关系并总结了Ｌｉ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３晶态及非晶态物质作为新型功能材料的研究进展。     

Mg(BO2)2在MgSO4和MgCl2-MgSO4水溶液中分解的相平衡与物种化学平衡

硫酸镁亚型盐湖老卤是MgCl₂、MgSO₄的饱和溶液体系,富集了Mg、B、Li等元素。本文针对含硼水盐体系热力学难以表达的问题,开展了硼在水盐体系存在形态及其平衡关系的研究。利用易于水解的Mg(BO₂)₂作为硼源,借助拉曼光谱和X射线衍射(XRD)为检测手段,定量研究Mg(BO₂)₂在MgSO₄-H₂O、MgSO₄-MgCl₂-H₂O体系中水解硼物种转化规律。结果表明:(1)Mg(BO₂)₂在MgSO₄溶液中的水解固相为MgB₂O(OH)6、MgB₄O₇·9H₂O和Mg(OH)₂;在MgSO₄-MgCl₂-H₂O溶液中水解固相为Mg₂B₆O₁₁·15H₂O、MgB₄O₇·9H₂O、Mg₂Cl(OH)₃·4H₂O。(2)Mg(BO₂)₂在MgSO₄溶液中水解,液相硼物种主要有B₃O₃(OH)-₄、B₃O₃(OH)₅2-、B(OH)-₄、B₄O₅(OH)₄2-、H₃BO₃,其分布受MgSO₄浓度影响很大,MgSO₄浓度从0增加至饱和,B₃O₃(OH)-₄始终占总硼量的50.07%以上,B₃O₃(OH)₅2-占液相总硼从4.77%上升至37.16%为第2化学物种。(3)在MgSO₄-MgCl₂-H₂O溶液中,硼物种的主要形态有B₃O₃(OH)-₄、B₃O₃(OH)₅2-、B(OH)-₄,其分布 随[Cl₂2-]/([Cl₂2-]+[SO₄2-])变化很大,在MgCl₂和MgSO₄的共饱溶液中,分别占液相总硼量的58.91%,14.62%和12.81%。(4)液相硼物种之间平衡关系的活度商lnQ,不仅与溶液pH、水活度有关,还与MgSO₄、MgCl₂摩尔浓度呈二元线性关系,这样就可将硼在H₃BO₃-NaOH体系物种分布关系的lnQ扩展到 (MgSO₄,MgCl₂,MgSO₄-MgCl₂)水溶液的多元体系。由此获得硼物种的量化关系,可为推算硼在水盐体系的物种分布,进而计算含硼电解质溶液热力学性质提供依据。     

北极新奥尔松地区夏季近地面CO2、CH4和N2O浓度的观测研究

2008和2009年夏在北极新奥尔松地区（Ny-Ålesund）不同苔原区域（鸟类保护区、海滩苔原、矿区、人类活动区等）监测CO₂、CH₄和N₂O近地面浓度的时空变化并分析其可能的影响因素。2008年7月25日-8月13日和2009年7月13-26日,在不同观测区域设置常规和非常规采样点采集气体样品共239瓶并妥善保存。实验室内使用气相色谱（GC）测定准确真空瓶中温室气体（CO₂、CH₄和N₂O）的浓度。鸟类保护区的日变化中,2008年鸟类保护区CO₂和N₂O日变化浓度均大于2009年约30 ppm和25 ppb。2008年海滩苔原CO₂浓度均高于2009年约30 ppm;N₂O浓度低于2009年11 ppb;2008年鸟类保护区CH₄浓度低于2009年,而海滩苔原2008年浓度高于2009年,差值均约为0.7 ppm。这些年际变化可能由环境条件（天气变化等）和地表覆盖情况的变化引起。高海鸟活动区（HB）CO₂浓度低于海鸟活动较少的区域（MB 和 LB）;鸟类保护区CO₂浓度低于海滩苔原,N₂O浓度高于海滩苔原,主要原因是海鸟活动和鸟粪增加了土壤营养元素,影响苔藓植被发育的情况并改变上垫面状况。综合不同苔原区域：新奥尔松地区CO₂和CH₄浓度高于ZEP (Zeppelin Station)监测平均浓度,地表向大气输送CO₂和CH₄;而N₂O低于ZEP监测的平均浓度,地表从大气吸收N₂O。不同区域影响因素不同：鸟类保护区、海滩苔原和鸟岛主要是受到海鸟活动影响;矿区主要是受水分和土壤基质影响;站区和机场受到人类活动影响但并不明显,总的来说直接原因是由于地表覆盖情况以及地形不同引起。     

NH4Cl-CaCl2-H3BO3-H2O体系中H3BO3介稳区性质的研究

为探究南翼山油田水中NH_4Cl对H_3BO_3低温介稳区性质的影响,采用浊度法测量了253.15 K～303.15 K温度范围不同浓度的NH_4Cl对CaCl_2溶液中硼酸的溶解度影响和介稳区宽度;依次根据Nyvlt自洽方程理论求得成核级数m、经典三维成核理论求得固—液界面能γ,实验结果表明,CaCl_2溶液中的NH_4Cl对H_3BO_3溶解度影响很小;CaCl_2溶液中H_3BO_3的介稳区宽度随着NH_4Cl浓度的增加先变小后变大,氯化铵质量分数在0.12%～1.13%之间存在着一个临界值,此时硼酸的介稳区宽度最小。     

萨拉乌苏河流域MGS2层段粒度与CaCO3记录的千年尺度气候变化

测定、分析毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面MGS2层段的粒度与CaCO3,发现该层段不同沉积相粒度Mz和σ呈现峰谷变化,CaCO3含量在沙丘砂及其上覆的河流相和湖沼相中依次变化于0-2.94%(平均值0.39%)、0.14%-2.68%(1.43%)和0.39%-15.57%(8.82%),并与Mz呈显著相关,构成与沉积旋回波动韵律相同的5.5个峰谷交替的粒度与CaCO3旋回。研究表明,毛乌素沙漠冬季风盛行时期沙丘砂强烈堆积,CaCO3发生迁移;夏季风盛行时期河流相和湖沼相发育,粉砂和粘土含量增加,CaCO3相对聚集。这些旋回代表东亚冬夏季风千年尺度交替变化的气候旋回。     

纳米TiO2光催化降解及其掺杂改性研究

半导体TiO2光催化研究自从发现其光解水制氢开始便掀起了科研者的研究热潮。因其催化活性较高、性能稳定、无毒环保、成本低廉等优点更被认为是目前环境污染治理最有前景的光催化材料。近年来人们对其进行掺杂改性并深入研究,期望得到更加高效、实用的光催化复合材料。对TiO2掺杂改性进行了探讨并对TiO2光催化技术提出了建议和展望。     

共沸蒸馏置换干燥法制备纳米氧化镁粉体的研究

以六水氯化镁和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备出氢氧化镁沉淀,利用不同共沸蒸馏置换干燥法除去沉淀中的湿分,再将干燥的氢氧化镁粉体经马弗炉煅烧得到纳米氧化镁粉体;通过透射电子显微镜和X射线衍射仪的表征与分析,研究不同共沸蒸馏置换干燥法对纳米氧化镁粉体形貌、颗粒尺寸和团聚情况的影响;探讨了共沸蒸馏置换干燥的基本原理、操作方法和置换剂的选择原则。     

电沉积参数对Cr2O3超疏水膜层表面形貌和润湿性的影响

采用电沉积法在碳钢片表面制备Cr₂O₃微纳膜层,并用硬脂酸对其进行表面修饰,降低其表面能。通过单因素法依次优化电流密度、铬酸浓度、极间距和电沉积时间,分析所得Cr₂O₃超疏水膜层的表面形貌和润湿性。当电流强度为4A、铬酸浓度为1.5 mol/L、极间距为5 mm及电沉积时间为1 h时,经硬脂酸修饰后Cr₂O₃膜层的超疏水性能优异,其静态接触角达到153.52°,且滚动角为2.17°。     

电沉积参数对Cr2O3超疏水膜层表面形貌和润湿性的影响

采用电沉积法在碳钢片表面制备Cr2O3微纳膜层,并用硬脂酸对其进行表面修饰降低其表面能。通过单因素法依次优化电流密度、铬酸浓度、极间距和电沉积时间,并分析所得Cr2O3超疏水膜层的表面形貌和润湿性。当电流强度为4A、铬酸浓度为1.5 mol/L、极间距为5 mm及电沉积时间为1 h时,经硬脂酸修饰后Cr2O3膜层的超疏水性能优异,其静态接触角达到153.52°且滚动角为2.17°。     

极区电离层NmF2观测与国际参考电离层对比研究

利用南北极极隙区与极光带纬度3个台站对电离层F₂层峰值电子密度(N_mF₂)长达1个太阳活动周的观测数据,对国际参考电离层IRI-2016模型在极区的适用性进行系统的定量研究。结果表明,在极光带纬度的北极Troms?站,IRI预测与观测符合最好,大部分季节相对误差在40%以内,在太阳活动高年略好于太阳活动低年。在极隙区纬度的南极中山站和Longyearbyen站,IRI预测精度在太阳活动低年高于太阳活动高年。在中山站和北极Longyearbyen站仅个别月份相对误差在20%以内,大部分月份相对误差超过40%,冬季相对误差接近100%,特别是Longyearbyen站,在太阳活动高年冬季相对误差超过100%。从季节上看,3个台站都是冬季符合最差,夏季符合最好。IRI-2016模型对极区电离层进行预测时,难以如实反映极区等离子体对流和能量粒子沉降等极区特有的物理过程对极区电离层N_mF₂的影响。     

球形MnO2·0.5H2O提锂性能及其机理研究(英文)

考察了形貌对尖晶石型锂离子筛吸附剂MnO₂·0.5H₂O吸附性能的影响。实验证明,反应物Mn₂O₃的形貌在很大程度上决定了前驱体及其吸附剂的形貌。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS和N₂吸附—解吸等温线等对样品进行了表征。表征和吸附实验结果表明,与立方形锂离子筛相比,球形锂离子筛具有较高的吸附容量(42.46 mg/g),同时对溶液中的Li+具有较高的选择性。表面脱质子和离子交换过程的共同作用增强了离子筛型吸附剂的提锂Li⁺性能。此外,本文对Li_1.6Mn_1.6O₄与MnO₂·0.5H₂O的吸附—解吸机理进行了解释。     

我国城乡居民消费差异对CO2的影响分析

采用相关年度数据,利用脉冲响应函数和方差分解技术,详细分析了我国城乡居民消费现状,并探究了我国城乡居民消费差异对CO2排放的影响。结果表明,我国城镇居民的消费结构已由生存型消费向发展享受型转变,但农村居民仍旧停留在以"吃穿用"为主的传统消费阶段,这使得城乡居民消费水平的提高对CO2排放存在巨大差异。据测算,城镇居民消费水平的提高对CO2排放的影响几乎是农村居民消费水平提高对其影响的10倍。鉴于此,我国实现节能减排的目标,不仅需要改变生产方式,更需要转变居民消费理念、调整消费结构、引导居民合理消费,使居民消费行为由高能耗消费向低能耗消费转变。     

KNO3溶液结构:密度泛函理论和分子动力学研究

基于密度泛函理论,采用ωB97XD方法和6-311++G(d,p)基组,系统研究了[K(H₂O)_n]⁺,[NO₃(H₂O)_n]-和KNO₃(H₂O)_n水合团簇的结构和性质;并结合经典分子动力学、OPLS-AA全原子力场以及SPC/E水模型模拟了不同水盐比(WSR) KNO₃溶液,目的在于深入理解KNO₃溶液中K⁺和 NO-₃的微观水合结构,以及K⁺-NO-₃离子间缔合作用特征。研究发现,对于KNO₃(H₂O)_n (n=6,8,10和12)水合团簇,K⁺第一水合层稳定结构为四、五和六水合结构,其中五水合结构最稳定。K⁺和NO-₃主要以溶剂共享离子对形式存在。随着团簇尺寸减小,直接接触离子对(CIP)物种出现。同时,分子动力学模拟证实KNO₃溶液中形成了直接接触K⁺-NO-₃离子对,且随着溶液浓度增加,CIP物种形成需越过更大能垒。以上结果表明在KNO₃稀溶液中主要存在物种为水合K⁺和NO-₃,随浓度增大,单齿直接接触离子对(MCIP)逐渐出现。在高浓溶液或过饱和溶液中,K⁺-NO-₃离子缔合主要以单齿CIP和少量双齿CIP结构存在。     

高时空分辨率FFCO2排放清单的构建方法及研究展望

化石能源（FF）CO₂排放是全球人为温室气体排放的主体,作为衔接国家排放清单和大气反演验证途径的关键环节,2019年联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）对《国家温室气体清单指南》进行修订,势必将推动高分辨率FFCO₂排放清单的进一步规范发展。本文结合修订版指南中对于高分辨率排放清单的具体要求,从全球尺度、国家及以下尺度两个层面对高时空分辨率FFCO₂排放清单的构建方法进行梳理和归纳,并对其研究趋势进行展望。① IPCC方法学的进一步修订与完善,将有助于进一步提高FFCO₂排放清单的时空分辨率和精度;而构建包含间接排放的高分辨率FFCO₂排放清单正在兴起。② 作为大气反演模型的先验数据,采用自下而上的部门方法,直接获取排放统计数据,是编制高分辨率FFCO₂排放清单的首要途径;而通过替代变量及建模途径进行排放总量的时空分配,也是编制高分辨率FFCO₂排放清单的必要手段。③ 清单的不确定性分析中,需要考虑时空分配所带来的不确定性信息;基于大气观测的反演验证途径将作为独立于排放清单的一种客观核算手段,将在清单的质量保证/质量控制与验证中发挥重要作用。