A Fundamental DFT Study of Anatase(TiO_2) Doped with 3d Transition Metals for High Photocatalytic Activities

Anatase(TiO_2) has been widely used in photocatalysis. However, it can only absorb near-ultraviolet light with a wavelength below approximately 388 nm due to a wide band gap. Therefore a modification should be made for anatase to increase its capability in utilizing more abundant visible light. We investigated the doped anatase with the most promising 3d transition metal elements, and the results showed that the visible light absorption intensity was increased significantly due to the reduced band gap and the cavitation effects. As compared to other 3d transition metals, Cu was found to be the most effective one in improving anatase photocatalytic effects. In addition, greater Cu concentration doped in the anatase increased the photocatalysis effects but reduced the anatase stability, therefore, an optimized Cu concentration should be considered to optimize the anatase photocatalysis activity.     

产氢细菌对不同单双糖的发酵产氢利用与效能

采用间歇培养方法,分别以单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖)、双糖(蔗糖)作为产氢微生物培养基中的底物,对产氢微生物培养过程中的产氢效能进行了研究,探索产氢细菌对不同单双糖的发酵产氢的利用与效能.研究结果表明:不同单糖之间的气体产量差别较小,但是底物浓度对氢气产量影响很大;葡萄糖浓度10g/L是产氢菌SUES-1生长、产氢的适宜底物浓度;双糖(蔗糖)的产氢量大于相同浓度单糖(葡萄糖)的产氢量.     

厌氧发酵产氢污泥的驯化技术

以糖蜜废水为发酵底物,以污水处理厂剩余污泥为反应器启动污泥,污泥采用曝气氧化预处理方法,从而达到厌氧发酵产氢目的并提高其发酵产氢能力.试验表明,经曝气氧化预处理后的污泥可作为厌氧发酵生物制氢的接种污泥,且具有较高的产氢能力,在实验条件下,反应器稳定运行时产气量为3 L,发酵产气中氢气浓度为75.77%,液相末端发酵产物主要为乙醇、乙酸.     

预变形对锥台剪切变形镁合金组织与性能的影响

利用WDW3100电子万能试验机对铸态AZ31镁合金试样进行预压缩量0%和3%处理,并采用新型的锥台强剪切挤压变形方法将AZ31镁合金铸棒挤压成板材。通过金相显微镜、拉伸性能测试及断口扫描分析研究预压缩变形对锥台剪切变形镁合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明:3%预变形处理对铸态镁合金植入大量的孪晶组织,为后续动态再结晶提供充足的形核点,且镁合金在变形过程中受到剧烈强剪切变形,使得挤压成形板发生了充分的动态再结晶,晶粒细化至4.5μm。预压缩3%镁合金经锥台剪切变形后,伸长率高达23.6%,屈服强度和抗拉强度高达280.4 MPa和225.3 MPa。与预压缩0%的挤压镁合金相比,断裂伸长率提高幅度高达91%,屈服强度和抗拉强度略有降低。挤压温度对镁合金组织性能有重要的影响,预压缩3%的镁合金经290℃锥台剪切变形后,获得均匀细小的晶粒组织,具有优良的综合力学性能。     

麻纤维/玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用新的混杂复合工艺,将不同形式的玻璃纤维、剑麻纤维、玻璃纤维毡与黄麻纤维毡用不同的混杂方式（Ⅰ层内,Ⅱ夹芯）混杂增强聚丙烯.研究结果表明,在强度和刚性得到明显改善的同时,冲击韧性得到了大幅度的提升,而且短纤维层内混杂和连续纤维夹芯混杂呈现出不同的特点,不同的铺层设计导致力学性能有明显差异.通过对材料断面的电镜分析看出,用短玻璃纤维和麻纤维毡混杂增强聚丙烯时,冲击破坏过程以界面脱黏为主,而用玻璃纤维毡和麻纤维毡混杂增强时,破坏断面中玻璃纤维存在大量的拔出现象.利用混杂效应理论公式计算了混杂效应系数,并和实测值进行了比较.     

热塑性树脂浸渍黄麻纤维毡的研究

研究了热塑性树脂PP(聚丙烯)浸渍黄麻纤维毡的速率及相关因素,以解决天然纤维毡增强热塑性复合材料中连续熔融浸渍,考察了浸渍速率、温度等参数对其加工成型及力学性能的影响.用改装的毛细管流变仪作为实验装置,以一维Darcy定律处理实验数据,研究了压力对毡体空隙率以及熔体粘度对浸渍速率的影响.结果显示,相同的压力下,浸渍速率和熔体粘度成反比,麻纤维毡的压缩空隙率都要高于玻璃纤维毡.通过对纤维毡体结构、可压缩性、纤维直径以及毡体渗透率进行对比,进一步讨论了纤维毡浸渍速率的影响因素.表明麻纤维平均直径远大于玻璃纤维,纤维堆叠产生的空隙明显大于玻璃纤维且在麻纤维毡中不存在玻璃纤维毡中的束内浸渍,麻毡的浸渍速率约为玻纤毡的3.5倍,平均渗透率K约为玻纤毡的14倍.运用毛细管模型计算了两种毡体的Kozeny常数,其值分别为2950和442.     

黄铁矿在CO2气氛下非等温氧化转化及动力学分析

针对煤中常见含铁矿物黄铁矿在富氧燃烧典型气氛下转化特性,通过同步热分析结合烟气分析研究了黄铁矿在CO₂气氛下的转化行为．结果发现,黄铁矿在CO₂气氛下主要经历5个失重阶段且均为吸热过程,首先是黄铁矿颗粒表面硫脱除的起始热解段(相界面反应,n=1/2),活化能低于其在N₂气氛下近30 k J/mol,为220.27 k J/mol,随后裂解成磁黄铁矿(三维扩散,n=1/2)活化能与其在N₂(177.27 k J/mol)下接近为178.1 k J/mol;温度高于690℃,随着升温磁黄铁矿缓慢失硫,CO₂逐渐参与磁黄铁矿转化且释放SO₂和CO;820～1 150℃经历双峰失重峰阶段,820～1 020℃,氧化气体产物SO₂大量生成且在约1 000℃达到体积浓度峰值;最后1 020～1 150℃,坩埚中残留物大量与CO₂持续氧化反应失重形成SO₂和CO,坩埚中形成复杂物相体系,铁硫化物和铁氧化物...     

黄麻纤维毡的表面处理及其增强聚丙烯复合材料的力学性能

提出了一种新的纤维表面处理方法和工艺, 将MPP 乳液引入黄麻纤维的表面处理。考察了NaOH 处理对黄麻纤维吸湿性和热稳定性的影响, 研究了NaOH 溶液及NaOH 溶液和MPP 乳液组合处理对黄麻纤维毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响。结果表明: 黄麻经NaOH 处理后, 吸湿率降低, 热稳定性提高; 黄麻纤维毡增强聚丙烯复合材料的力学性能明显提高, 表面涂覆MPP 乳液后, 力学性能更进一步改善。      

黄麻纤维增强聚丙烯界面剪切强度的研究

研究了黄麻纤维增强聚丙烯体系中黄麻的表面处理以及基体中改性剂和无机填料对界面剪切强度的影响。实验表明,NaOH 和硅烷偶联剂（KH550）表面处理以及基体改性均能够增强界面黏结,当 NaOH 浓度为2%时界面剪切强度达到5.3 MPa,且处理时间对界面剪切强度影响不大;KH550浓度为0.5%时界面剪切强度达到5.5 MPa;当基体中马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）含量为2%时界面剪切强度达到5.7MPa;添加纳米碳酸钙和滑石粉后,界面剪切强度随之增大,但含量分别超过20%和10%后界面结合反而变差。     

地籍数据库中地块分割与合并方法的研究

本文对地籍信息管理系统中有关地块分割与合并的方法进行了研究，给出了一种适合计算机处理又能满足实际需要的方法。