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Z型异质结复合薄膜UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni的可见光催化性能及机理
1
作者 赵娣 刘洪燕 +4 位作者 王树军 孙欣语 张紫璇 齐学宇 刘子帆 《材料导报》 北大核心 2025年第8期153-158,共6页
设计和合成高效光催化剂需要实现反应位点的精确调控、光诱导载流子的快速迁移以及可见光的有效吸收。本工作采用恒流电沉积法制备了UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜。UIO-66-NH_(2)和Ag_(3)PO_(4)的能带结构匹配良好,同时纳... 设计和合成高效光催化剂需要实现反应位点的精确调控、光诱导载流子的快速迁移以及可见光的有效吸收。本工作采用恒流电沉积法制备了UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜。UIO-66-NH_(2)和Ag_(3)PO_(4)的能带结构匹配良好,同时纳米Ag作为光生载流子分离中心,形成了由Ag_(3)PO_(4)、Ag和UIO-66-NH_(2)组成的Z型异质结光催化体系,有效地分离了光生电子-空穴对,保留了强氧化-还原活性位点,因而UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜在可见光下表现出优异的光催化性能。此外,光电化学测试结果表明,UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜具有更高的载流子分离速率和更低的催化还原溶解O_(2)的反应势垒。活性物种实验结果表明,·O_(2)^(-)和空穴(h^(+))在光催化降解中起主要作用,进一步证实了系统的Z型异质结光催化降解机制。 展开更多
关键词 UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/ni复合薄膜 Z型异质结 恒流电沉积 可见光 光催化
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层状双金属氢氧化物的层间阴离子对衍生的Ni-Al_(2)O_(3)催化剂光热催化CO_(2)甲烷化反应的影响 被引量：2
2
作者 郭李娜 李睿哲 +5 位作者 孙闯 罗小利 石义秋 原弘 欧阳述昕 张铁锐 《物理化学学报》 北大核心 2025年第1期68-78,共11页
太阳能驱动的二氧化碳(CO_(2))甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H_(2)/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这... 太阳能驱动的二氧化碳(CO_(2))甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H_(2)/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这些催化剂在CO_(2)加氢反应中作为优秀的光热催化剂被广泛应用。然而,有关LDH的层间阴离子类型如何影响CO_(2)甲烷化活性的研究还相对有限。本文研究了包含不同层间阴离子的镍(Ni)铝(Al)LDH前驱体,通过在H_(2)/Ar气氛中还原处理,制备了一系列Ni负载在氧化铝(Al_(2)O_(3))上的MO催化剂,这些催化剂被命名为NiAl-x-MO(其中x代表CO_(3)、NO_(3)、Cl和SO_(4),分别代表碳酸根、硝酸根、氯离子和硫酸根等阴离子)。其中,NiAl-CO_(3)-MO催化剂表现出50.1%的CO_(2)转化率,99.9%的甲烷(CH_(4))选择性以及94.4 mmol∙g^(−1)∙h^(−1)的CH_(4)产出速率。与之相比,NiAl-Cl-MO和NiAl-SO_(4)-MO催化剂的CO_(2)甲烷化活性极低。H_(2)程序升温脱附(temperature programmed desorption with H_(2),H_(2)-TPD)实验和密度泛函理论计算(density functional theory,DFT)结果表明,低CO_(2)转化率是由于残留的氯(Cl)或硫(S)与金属Ni形成的强配位键阻碍了H_(2)的吸附和活化。因此,在设计LDH衍生的催化剂,特别是用于氢化反应的Ni基催化剂时,应优先考虑层间阴离子在LDH中的重要作用。 展开更多
关键词 光热催化 CO_(2)甲烷化 ni-Al_(2)O_(3)催化剂 层状金属双氢氧化物 层间阴离子
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Ni-Al_(2)O_(3)/3D g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其光热催化CO_(2)还原性能研究
3
作者 尹琦 张蕊 +3 位作者 马杰 徐松 王亚男 李忠玉 《现代化工》 北大核心 2025年第10期103-109,共7页
开发了一种新型Ni-Al_(2)O_(3)/NCN复合材料,用于高效光热催化CO_(2)还原。该复合材料由嵌套在三维石墨化碳氮化碳(NCN)中的NiAl-LDH衍生的Ni-Al_(2)O_(3)组成,被固定在漂浮在水面上的碳化木材(C-wood)表面,形成一个三相体系(CO_(2)、H2... 开发了一种新型Ni-Al_(2)O_(3)/NCN复合材料,用于高效光热催化CO_(2)还原。该复合材料由嵌套在三维石墨化碳氮化碳(NCN)中的NiAl-LDH衍生的Ni-Al_(2)O_(3)组成,被固定在漂浮在水面上的碳化木材(C-wood)表面,形成一个三相体系(CO_(2)、H2O和催化剂)。优化后的复合材料具有良好的CO_(2)光热还原性能,还原速率为425.85μmol/(g·h)。该性能分别是纯NCN和Ni-Al_(2)O_(3)的4.6倍和4.2倍。Ni和Al_(2)O_(3)的结合赋予Ni-Al_(2)O_(3)/NCN优异的光吸收性能,产生光热效应,提高了表面温度,促进了催化反应。此外,Ni-Al_(2)O_(3)/NCN界面的形成显著促进了电子-空穴对的有效分离与传输。 展开更多
关键词 光热催化CO_(2)还原 全光谱 氮化碳 ni-Al_(2)O_(3) 协同效应
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NiS/g-C_(3)N_(4)的合成及其可见光催化制H_(2)O_(2)性能的研究
4
作者 赵路 于炳坤 王亮 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期403-408,共6页
光催化合成H_(2)O_(2)因其绿色、可持续的优点而备受关注,其中,构建高效的光催化剂是关键,石墨相g-C_(3)N_(4)作为新型半导体材料,其具有良好的热稳定性、化学稳定性和可见光响应能力,逐渐发展成为光催化研究领域的一个研究热点,本论文... 光催化合成H_(2)O_(2)因其绿色、可持续的优点而备受关注,其中,构建高效的光催化剂是关键,石墨相g-C_(3)N_(4)作为新型半导体材料,其具有良好的热稳定性、化学稳定性和可见光响应能力,逐渐发展成为光催化研究领域的一个研究热点,本论文采用浸渍法制备了NiS/g-C_(3)N_(4)光催化剂,表征结果表明,NiS的引入增加了g-C_(3)N_(4)的反应活性位点,构建了丰富的电荷传输通道,有利于界面光生载流子的迁移与分离。NiS/gC_(3)N_(4)用于在可见光下光催化合成H_(2)O_(2),此过程不需要引入额外的牺牲剂。实验结果表明,NiS/g-C_(3)N_(4)(3%)在120 min内H_(2)O_(2)产量可达到141.81μmol/L,是块状g-C_(3)N_(4)的3.8倍。通过所制备样品光催化产H_(2)O_(2)的循环实验,对其稳定性进行了研究。采用光催化产H_(2)O_(2)反应过程中活性基团的捕获实验来探究光催化反应的机理,基于结果分析提出了NiS/g-C_(3)N_(4)异质结光催化产H_(2)O_(2)的双通道机理. 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4) niS 光催化 H_(2)O_(2)
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激光熔覆原位合成TiC-Ti_(3) SiC_(2)/Ni基复合涂层的组织和摩擦学性能
5
作者 谭林 闫峘宇 +2 位作者 杨柳 吴文正 叶宏 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第5期202-211,共10页
以不同Ti、Si、石墨粉末含量的Ni45A粉末为原料,采用激光熔覆技术原位合成TiC、Ti_(3)SiC_(2)相,在H13钢表面成功制备出TiC-Ti_(3)SiC_(2)/Ni基复合涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计等研究了TiC-Ti_... 以不同Ti、Si、石墨粉末含量的Ni45A粉末为原料,采用激光熔覆技术原位合成TiC、Ti_(3)SiC_(2)相,在H13钢表面成功制备出TiC-Ti_(3)SiC_(2)/Ni基复合涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计等研究了TiC-Ti_(3)SiC_(2)/Ni基复合涂层的物相、显微组织和硬度,并采用磨损试验机分析了复合涂层在室温(RT)、300℃和600℃下的摩擦学性能和磨损机理。结果表明:复合涂层主要由γ-Ni固溶体、Cr_(7)C_(3)、TiC、Ti_(5)Si_(3)和润滑相Ti_(3)SiC_(2)组成,其中TiC呈块状和花瓣状,Ti_(3)SiC_(2)和Ti5Si3呈颗粒状,Cr7C3为胞状;20%Ti-Si-C/Ni复合涂层的显微硬度最高,为824.47 HV0.2,约为Ni基涂层(501.36 HV0.2)的1.6倍;在不同温度下,TiC-Ti_(3)SiC_(2)/Ni基复合涂层的磨损率都明显低于Ni基涂层,其中20%Ti-Si-C/Ni复合涂层具有最优的耐磨性;随着磨损温度的升高,20%Ti-Si-C/Ni基复合涂层的磨损机理由轻微的磨粒磨损向磨粒磨损和氧化磨损转变。 展开更多
关键词 激光熔覆 ni基涂层 原位合成 TiC Ti_(3)SiC_(2) 微观组织 摩擦磨损性能
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助剂类型对CO甲烷化Ni-Al_(2)O_(3)催化剂结构、性能和表面积碳的影响
6
作者 胡小波 莫文龙 +2 位作者 马亚亚 王锋 杨晓勤 《现代化工》 北大核心 2025年第S2期186-191,197,共7页
采用机械化学法制备了Co、Fe、Ce、Zn等助剂改性的Ni-Al_(2)O_(3)催化剂,考察了助剂对Ni-Al_(2)O_(3)催化剂结构、CO甲烷化性能和表面积碳行为的影响。通过X射线衍射(XRD)、H_(2)-程序升温还原(H_(2)-TPR)、N_(2)-低温物理吸附(BET)和... 采用机械化学法制备了Co、Fe、Ce、Zn等助剂改性的Ni-Al_(2)O_(3)催化剂,考察了助剂对Ni-Al_(2)O_(3)催化剂结构、CO甲烷化性能和表面积碳行为的影响。通过X射线衍射(XRD)、H_(2)-程序升温还原(H_(2)-TPR)、N_(2)-低温物理吸附(BET)和热重分析(TG-DTG)等表征方法,对反应前后催化剂进行了组成、结构和表面特征解析。结果表明,负载Fe助剂可以促进催化剂活性组分Ni在载体Al_(2)O_(3)表面的分散,改善镍铝尖晶石NiAl_(2)O_(4)的存在形式,强化活性组分与载体的相互作用。该催化剂表现出更为优异的活性和选择性,其CO转化率、CH_(4)选择性和CH_(4)收率分别为96.03%、89.05%和82.6%。基于反应后催化剂的XRD分析和氧化性气氛下TG-DTG积碳烧失测试发现,负载Fe助剂的催化剂具有更好的抗烧结能力和抗积碳性能。 展开更多
关键词 CO甲烷化 ni-Al_(2)O_(3)催化剂 助剂 积碳
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La_(2)O_(3)对激光增材制造06Cr19Ni10的显微组织与力学性能的影响
7
作者 毛亚辉 葛继铧 +1 位作者 郑鹏飞 陈勇 《世界有色金属》 2025年第12期58-61,共4页
本研究采用静电自组装(ESA)技术解决了激光增材制造中06Cr19Ni10(7.9g/cm^(3))与La_(2)O_(3)(6.5g/cm^(3))因密度差异导致的增强相偏析问题,成功实现La_(2)O_(3)纳米颗粒在06Cr19Ni10粉末表面的均匀包覆。通过激光增材制造(LAM)技术在Q... 本研究采用静电自组装(ESA)技术解决了激光增材制造中06Cr19Ni10(7.9g/cm^(3))与La_(2)O_(3)(6.5g/cm^(3))因密度差异导致的增强相偏析问题,成功实现La_(2)O_(3)纳米颗粒在06Cr19Ni10粉末表面的均匀包覆。通过激光增材制造(LAM)技术在Q235钢基板上制备La_(2)O_(3)梯度增强的06Cr19Ni10-La_(2)O_(3)合金,研究了La_(2)O_(3)含量(0-1.5wt.%)对显微组织演变及室温力学性能的影响机制。 展开更多
关键词 静电自组装 激光增材制造 06Cr19ni10-La_(2)O_(3)合金 晶粒细化 屈服强度
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Al_(2)O_(3)增强Ni-Co基复合镀层的微观结构和性能研究
8
作者 王宏宇 王一雍 +1 位作者 王露彬 梁智鹏 《材料保护》 2025年第4期78-89,共12页
提高结晶器铜板表面的抗摩擦磨损性能和耐腐蚀性能,对连铸结晶器的研发与改进具有重要的研究意义与研究价值。本研究在氨基磺酸盐体系中加入平均粒径为20 nm的纳米Al_(2)O_(3)颗粒制成镀液,超声辅助下在Cu-Cr-Zr合金基体表面电镀Ni-Co/A... 提高结晶器铜板表面的抗摩擦磨损性能和耐腐蚀性能,对连铸结晶器的研发与改进具有重要的研究意义与研究价值。本研究在氨基磺酸盐体系中加入平均粒径为20 nm的纳米Al_(2)O_(3)颗粒制成镀液,超声辅助下在Cu-Cr-Zr合金基体表面电镀Ni-Co/Al 2O3纳米复合镀层,并通过摩擦磨损、高温氧化、显微硬度、结合力、耐腐蚀等测试对复合镀层进行性能表征。结果表明:最优工艺参数为电流密度5 A/dm^(2)、镀液温度50℃、纳米Al_(2)O_(3)浓度10 g/L、施镀时间1.00 h、超声功率200 W,机械搅拌500 r/min;此工艺下Ni-Co/Al_(2)O_(3)纳米复合镀层表面显微硬度最高,组织排列最细小紧密,且纳米粒子分散均匀嵌入在基质金属中,无明显的团聚现象产生,微观形貌达到最优;超声辅助下所制备的Ni-Co/Al_(2)O_(3)纳米复合镀层在400℃下具有优良的抗高温氧化能力;与Cu-Cr-Zr合金、Ni-Co合金镀层相比,Ni-Co/Al_(2)O_(3)纳米复合镀层具有最优的抗摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 CU-CR-ZR ni-Co/Al_(2)O_(3)纳米复合镀层 显微硬度 耐腐蚀性能 抗摩擦磨损性能
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共沉淀法Ni/Al_(2)O_(3)中镍含量对2-甲基呋喃加氢催化性能的影响
9
作者 王金鼎 张金玉 +4 位作者 李天宇 孙锟 刘蝈蝈 张雅静 王康军 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第3期252-262,I0004,共12页
以硝酸镍和硝酸铝为前驱体,碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备镍含量分别为5%、10%、15%和20%的Ni/Al_(2)O_(3)催化剂,采用固定床反应器评价其2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢制2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能.通过N_(2)吸附-脱附、XRD、TEM... 以硝酸镍和硝酸铝为前驱体,碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备镍含量分别为5%、10%、15%和20%的Ni/Al_(2)O_(3)催化剂,采用固定床反应器评价其2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢制2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能.通过N_(2)吸附-脱附、XRD、TEM和H_(2)-TPR对催化剂结构和还原性能进行了表征,研究了镍含量对催化剂结构的影响规律,探索了结构与2-MF加氢性能之间的关系.结果表明,随着镍含量的增加,催化剂镍颗粒尺寸逐渐增大,金属载体相互作用逐渐减弱.在90℃、2MPa、n(H_(2)/2-MF)=6.4、空速为2.7h^(-1)的条件下进行2-MF气相加氢反应,随着镍含量增加,反应活性位增多,2-MF的转化率增加,2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的选择性逐渐降低,10%Ni/Al_(2)O_(3)催化剂上2-MTHF的收率最高,可以达到98.6%.该催化剂连续运行140h性能保持稳定,表现出良好的工业应用前景. 展开更多
关键词 ni/Al_(2)O_(3) 共沉淀 气相加氢 2-甲基呋喃 2-甲基四氢呋喃
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甲烷干重整用Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂研究进展
10
作者 王振 张耀远 +3 位作者 吴芹 史大昕 陈康成 黎汉生 《化工进展》 北大核心 2025年第9期4979-4998,共20页
甲烷干重整(DRM)是推动全球经济向绿色、低碳方向转型,缓解全球气候变暖的重要技术。开发高活性、高稳定性、抗积炭能力优异的催化剂是其工业化应用的关键挑战。Ni/Al_(2)O_(3)催化剂是目前研究最为广泛的非贵金属催化剂,但其在高温反... 甲烷干重整(DRM)是推动全球经济向绿色、低碳方向转型,缓解全球气候变暖的重要技术。开发高活性、高稳定性、抗积炭能力优异的催化剂是其工业化应用的关键挑战。Ni/Al_(2)O_(3)催化剂是目前研究最为广泛的非贵金属催化剂,但其在高温反应过程中因烧结和积炭导致的催化剂失活问题亟待解决。基于此,本文讨论了近十年来抗积炭、抗烧结Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂开发的研究进展,重点讨论了Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂中Ni颗粒尺寸、助剂改性、Al_(2)O_(3)孔结构、形貌、酸碱性、催化剂结构类型等因素对反应活性和稳定性的影响规律。总结发现,提高金属Ni分散度、增强载体碱性、增加氧空位浓度、提高载体孔隙率均有助于提高催化活性,为Ni/Al_(2)O_(3)基催化剂在DRM反应中的工业化应用提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 甲烷干重整 ni/Al_(2)O_(3)催化剂 稳定性 选择性 失活 抗积炭
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Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)催化剂上乙烷干重整反应本征动力学研究
11
作者 郭冰洋 杜春丽 +5 位作者 范志辉 杨旭港 张艺 闫龙飞 张振洲 涂维峰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期39-46,共8页
乙烷干重整反应是实现CO_(2)利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%... 乙烷干重整反应是实现CO_(2)利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%的Ni基催化剂(5%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)和10%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)),通过本征动力学方法分析了反应物分压(pC_(2)H_(6)和p_(CO)_(2))和产物分压(p_(H_(2))和p_(CO))对相关反应的影响,研究了反应温度、Ni团簇平均粒径对乙烷干重整反应过程中乙烷活化的影响。结果表明,在温度为823 K、常压、pC_(2)H_(6)为0.1~7.0 kPa、p_(CO)_(2)为2.0~20.0 kPa和空速为6.9×10^(5) mL/(g·h)下,催化剂上乙烷正向转化速率与pC_(2)H_(6)线性相关,且不受p_(CO)_(2)、p_(H_(2))和p_(CO)的影响;在本征动力学区间内,乙烷重整反应速率的速率控制步骤为乙烷活化,活化能为(108±10)kJ/mol。在温度为823 K、常压和空速为6.9×10^(5) mL/(g·h)下,Ni团簇平均粒径为6.5 nm的5%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)具有较高的乙烷活化速率((7.26±0.80)mol/(mol·min·kPa))。 展开更多
关键词 乙烷干重整反应 ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)催化剂 本征动力学 反应机理
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浸渍提拉镀膜法制备Ni掺杂Fe_(2)O_(3)薄膜/FTO电极及其葡萄糖传感性能研究
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作者 何伟康 刘清洋 +2 位作者 罗锦鹏 陈梅 杨为家 《现代化工》 北大核心 2025年第S2期416-421,共6页
糖尿病患者人数众多,需要准确、及时监测血糖浓度的低成本传感器。为此,开发了基于浸渍提拉镀膜法制备的环境友好、低成本的Ni掺杂Fe_(2)O_(3)薄膜/FTO电极。结果表明,数量较多的由Fe_(2)O_(3)纳米颗粒构建的3D微米球和大孔洞,显著增大... 糖尿病患者人数众多,需要准确、及时监测血糖浓度的低成本传感器。为此,开发了基于浸渍提拉镀膜法制备的环境友好、低成本的Ni掺杂Fe_(2)O_(3)薄膜/FTO电极。结果表明,数量较多的由Fe_(2)O_(3)纳米颗粒构建的3D微米球和大孔洞,显著增大了Ni掺杂Fe_(2)O_(3)薄膜比表面积和活性位点,有利于捕获葡萄糖,促进氧化反应。在理想工作条件下,传感器对0.1~1 mmol/L葡萄糖溶液呈现良好的线性响应,灵敏度为0.212 mA·L/(mmol·cm^(2))。 展开更多
关键词 ni掺杂Fe_(2)O_(3)薄膜 葡萄糖传感 浸渍提拉镀膜法 电化学
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α-Al_(2)O_(3)对MEMS氢气传感器Ni测温薄膜的阻氢机制及验证
13
作者 赫树开 曾晓哲 +5 位作者 王幸辉 张志辉 赵亮 王玉锦 姜利英 杨晨 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第8期986-992,共7页
为解决MEMS氢气传感器中Ni测温薄膜因氢气渗透导致稳定性下降的问题,基于第一性原理分子动力学与势能面扫描技术,探究了α-Al_(2)O_(3)对H_(2)/O_(2)/CO_(2)的阻氢机制及对Ni测温薄膜的保护作用。结果表明:H_(2)分子在α-Al_(2)O_(3)表... 为解决MEMS氢气传感器中Ni测温薄膜因氢气渗透导致稳定性下降的问题,基于第一性原理分子动力学与势能面扫描技术,探究了α-Al_(2)O_(3)对H_(2)/O_(2)/CO_(2)的阻氢机制及对Ni测温薄膜的保护作用。结果表明:H_(2)分子在α-Al_(2)O_(3)表面需克服5.04 eV的解离能垒才能转化为H原子扩散,解离后的H原子与Al、O形成瞬时化学键;H_(2)整体渗透能垒升高;O_(2)分子难以吸附或反应,CO_(2)渗透能垒高达6.55 eV,均无法穿透。35~65℃温度循环实验显示,沉积Al_(2)O_(3)薄膜保护层的Ni测温元件经高纯H_(2)浸泡前后输出电阻基本不变,而未保护样品的阻值较浸泡前降低约6Ω,证实了α-Al_(2)O_(3)的高效阻氢性能。研究揭示的“高能垒抑制解离-晶格捕获H原子-阻断分子穿透”阻氢机制,为MEMS氢气传感器测温元件设计提供了理论与实验依据。 展开更多
关键词 MEMS氢气传感器 ni测温薄膜 α-Al_(2)O_(3) 阻氢机制 第一性原理分子动力学
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新型渗碳22Cr2Ni3SiMo轴承钢的表层组织与性能
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作者 赵佳莉 宋锦灏 +4 位作者 信瑞山 张欣杰 尚旭阳 赵雷杰 王艳辉 《金属热处理》 北大核心 2025年第5期66-71,共6页
对新型22Cr2Ni3SiMo轴承钢进行渗碳+高温回火+等温淬火处理,研究了不同热处理工艺下其表层组织与性能。结果表明,试验钢渗碳后油淬,然后经650℃回火3 h,可获得表层约7.3%(体积分数)的碳化物,符合技术要求。渗碳后未经高温回火而直接奥... 对新型22Cr2Ni3SiMo轴承钢进行渗碳+高温回火+等温淬火处理,研究了不同热处理工艺下其表层组织与性能。结果表明,试验钢渗碳后油淬,然后经650℃回火3 h,可获得表层约7.3%(体积分数)的碳化物,符合技术要求。渗碳后未经高温回火而直接奥氏体化并等温淬火后的表层组织为马氏体+贝氏体+残留奥氏体。对于渗碳后经高温回火的试验钢,随着奥氏体化后等温淬火时间的延长,残留奥氏体含量整体呈现下降趋势。渗碳后经高温回火直接油淬试样的残留奥氏体含量相对等温淬火试样较低,其表面硬度达63.4 HRC,而在200℃盐浴等温淬火4和8 h后的表面硬度分别为62.5和60.8 HRC,符合风电轴承钢表面硬度大于60 HRC的技术要求。 展开更多
关键词 22Cr2ni3SiMo轴承钢 渗碳 高温回火 等温淬火 组织 硬度
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Fe_(2)O_(3)-SiO_(2)复合气凝胶材料的制备及耐温性能
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作者 侯建业 张忠伦 +2 位作者 付晓晴 王明铭 刘振森 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期133-137,共5页
为了提高SiO_(2)气凝胶在高温下的隔热性能,以溶胶-凝胶两步法制备SiO_(2)前驱体溶液,将遮光剂Fe_(2)O_(3)粉末添加到SiO_(2)前驱体溶液中,结合二氧化碳超临界干燥技术,制备出Fe_(2)O_(3)-SiO_(2)复合气凝胶,探究Fe_(2)O_(3)遮光剂的添... 为了提高SiO_(2)气凝胶在高温下的隔热性能,以溶胶-凝胶两步法制备SiO_(2)前驱体溶液,将遮光剂Fe_(2)O_(3)粉末添加到SiO_(2)前驱体溶液中,结合二氧化碳超临界干燥技术,制备出Fe_(2)O_(3)-SiO_(2)复合气凝胶,探究Fe_(2)O_(3)遮光剂的添加(Fe_(2)O_(3)外加质量分数分别为0、0.2%、0.5%、1.0%和3.0%)对气凝胶的影响。结果表明:1)Fe_(2)O_(3)添加到气凝胶中,不会影响气凝胶的形貌;Fe_(2)O_(3)的添加抑制了材料因高温造成的质量损失,提高了复合材料在高温下的稳定性。2)温度低于800℃时,Fe_(2)O_(3)外加量为0.5%(w)的试样,其热导率最低,隔热性能最好;而在800~1000℃温度下,Fe_(2)O_(3)外加量为1%(w)的试样,其热导率最低,仍保持较好的纳米多孔结构。3)通过控制Fe_(2)O_(3)外加量,可以得到适用于不同温度段的复合气凝胶。 展开更多
关键词 Fe_(2)O_(3)-sio_(2)复合气凝胶 遮光剂 孔结构 热导率 高温性能
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焊接电流对Ni60/Cr_(3)C_(2)等离子堆焊层组织及性能的影响
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作者 张宇 唐彪 +2 位作者 马藤 毕力格 周恒 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
以Ni60合金粉末+质量分数20%Cr_(3)C_(2)粉末作为堆焊粉末,采用等离子堆焊技术在Q235低碳钢表面制备单道Ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层,研究了焊接电流(110~140 A)对堆焊层宏观形貌、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:Ni60/Cr_(3)C_... 以Ni60合金粉末+质量分数20%Cr_(3)C_(2)粉末作为堆焊粉末,采用等离子堆焊技术在Q235低碳钢表面制备单道Ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层,研究了焊接电流(110~140 A)对堆焊层宏观形貌、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:Ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层与基体间形成良好的冶金结合。当焊接电流增大至130 A,堆焊层表面变得光滑平整,成形质量变好,但当焊接电流过高(140 A)时,表面出现氧化烧损现象,成形质量变差。随着焊接电流的增加,堆焊层的熔高、熔深、熔宽、稀释率均增大。110 A焊接电流下的堆焊层由γ-Ni(Fe)、Cr_(7)C_(3)和CrB相组成,随着焊接电流的增加,铬化合物种类增多,130,140 A焊接电流下由γ-Ni(Fe)、Cr_(7)C_(3)、CrB、Cr_(23)C_(6)和Cr_(3)C_(2)相组成;随着焊接电流的增加,堆焊层组织先细化后粗化,碳化物数量先增加后减少,硬度先升后降,磨损质量损失先减后增。当焊接电流为130 A时,堆焊层无明显缺陷,成形质量良好,堆焊层组织最细小,碳化物数量最多且出现了以碳化铬为中心的花状形貌组织,堆焊层的硬度最高,磨损质量损失最小,磨粒磨损程度最轻。 展开更多
关键词 等离子堆焊 ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层 焊接电流 硬度 耐磨性能
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Ni60/La_(2)O_(3)定向结构涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀性能
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作者 董文东 韩彦兵 +3 位作者 张鹏 陈绍娟 李福顺 曹天翔 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第4期1-6,共6页
以Ni60为基础材料,La_(2)O_(3)为添加物质,通过热喷涂、重熔和冷却复合技术制备了不同La_(2)O_(3)含量的Ni60/La_(2)O_(3)定向结构复合涂层.研究了复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在3.5 wt.%NaC... 以Ni60为基础材料,La_(2)O_(3)为添加物质,通过热喷涂、重熔和冷却复合技术制备了不同La_(2)O_(3)含量的Ni60/La_(2)O_(3)定向结构复合涂层.研究了复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀均表现为活化-钝化-过钝化的过程,随着La_(2)O_(3)含量的变化,电荷转移电阻和腐蚀电流密度均先减小后增大.其中La_(2)O_(3)为1%的涂层腐蚀电位为-0.543 V,电荷转移电阻为11791.2Ω·cm^(2),腐蚀电流密度为3.775×10^(-6)A/cm^(2),涂层表现出最佳的耐腐蚀性能.EDS分析表明,Ni60/1%La_(2)O_(3)涂层表面生成由NiO、Cr_(2)O_(3)以及La_(2)O_(3)等组成的致密均匀钝化膜,有效阻止了NaCl溶液的进一步渗透,使得涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中表现出良好的耐蚀性能. 展开更多
关键词 ni60/La_(2)O_(3)定向结构涂层 腐蚀 3.5 wt.%NaCl溶液
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Ni纳米颗粒负载Al_(2)O_(3)纳米片的光热耦合催化CO_(2)甲烷化性能研究
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作者 汤云祥 张亚男 +2 位作者 孔令恒 朱耀威 赵晓蕾 《聊城大学学报(自然科学版)》 2025年第4期587-595,I0015-I0017,共12页
光热耦合催化CO_(2)甲烷化是缓解温室效应和解决能源危机的一种有前景的策略,但在实现理想的转化效率和高选择性目标产物方面仍面临诸多挑战。为此提出了一种在Al_(2)O_(3)纳米片表面原位生长Ni纳米颗粒的方法,用于光热耦合催化CO_(2)... 光热耦合催化CO_(2)甲烷化是缓解温室效应和解决能源危机的一种有前景的策略,但在实现理想的转化效率和高选择性目标产物方面仍面临诸多挑战。为此提出了一种在Al_(2)O_(3)纳米片表面原位生长Ni纳米颗粒的方法,用于光热耦合催化CO_(2)加氢制CH_(4)。X射线光电子能谱表明,Ni纳米颗粒与Al_(2)O_(3)载体之间存在强烈的相互作用,电子能够高效地从Ni转移到Al_(2)O_(3)表面,从而促进反应物的吸附和活化。实验结果表明,在300℃和光照下,Ni/Al_(2)O_(3)-3催化剂表现出最高的CO_(2)加氢活性,CH_(4)产率为32.4 mmol·g^(-1)·h^(-1),选择性高达93.3%,其活性较传统浸渍法制备的Ni-Al_(2)O_(3)催化剂提高了3.4倍。此外,机理研究表明,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂上的CO_(2)甲烷化反应遵循甲酸盐途径,光照能够有效促进反应物和中间物种的活化和转化,从而提高催化活性。 展开更多
关键词 ni纳米颗粒 Al_(2)O_(3)纳米片 光热耦合催化 CO_(2)甲烷化
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不同Y_(2)O_(3)含量对激光熔覆Ni基WC陶瓷复合涂层组织的影响
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作者 金丽君 刘振振 《材料保护》 2025年第5期123-128,共6页
为研究不同Y_(2)O_(3)含量对激光熔覆Ni基WC陶瓷复合涂层组织的影响,利用900W YAG固体激光器在9SiCr基体表面熔覆Ni基WC陶瓷复合材料涂层,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了Y_(2)O_(3)对涂层组织的影响及Y_(2)O_(3)的作用原理... 为研究不同Y_(2)O_(3)含量对激光熔覆Ni基WC陶瓷复合涂层组织的影响,利用900W YAG固体激光器在9SiCr基体表面熔覆Ni基WC陶瓷复合材料涂层,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了Y_(2)O_(3)对涂层组织的影响及Y_(2)O_(3)的作用原理。结果表明:添加Y_(2)O_(3)会引起涂层相组成的相对比例发生变化。Y元素主要集中于晶界边缘处,加入适量Y_(2)O_(3)可以有效地减少熔覆过程中涂层的缺陷,提高涂层的致密性,使涂层组织更加均匀,有效细化晶粒。当Y_(2)O_(3)添加量为1.5%时,所制备涂层组织的均匀性最高。 展开更多
关键词 激光熔覆 Y_(2)O_(3) ni基WC 组织
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(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)对WC增强Ni基复合涂层组织结构及性能的影响
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作者 尹自豪 马兴华 +3 位作者 尹宇 马名浩 张树玲 郭峰 《表面技术》 北大核心 2025年第19期153-162,共10页
目的为了优化WC增强Ni基复合涂层的成型品质及其耐磨耐蚀性能,研究采用激光熔覆技术制备(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)/WC/Ni60A复合涂层。方法首先,在25%WC/Ni60A的基础涂层中,添加2%的(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)(0.0≤x≤1.0)双元稀土氧化... 目的为了优化WC增强Ni基复合涂层的成型品质及其耐磨耐蚀性能,研究采用激光熔覆技术制备(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)/WC/Ni60A复合涂层。方法首先,在25%WC/Ni60A的基础涂层中,添加2%的(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)(0.0≤x≤1.0)双元稀土氧化物,利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)结合能谱仪(EDS)等表征工具,对涂层的物相组成、微观结构及元素分布进行分析。运用显微维氏硬度计(HV-1000)、摩擦磨损试验机(UMT-3)以及电化学工作站(CHI-760)等,对涂层的耐磨耐蚀性进行测试。结果通过激光熔覆制备的涂层组织致密,且与基体形成了牢固的冶金结合。XRD分析揭示,该复合涂层主要由γ-Ni枝晶和γ相结构的(Fe,Ni)固溶体构成,而在添加(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)后,还检测到了Ni_(2)Y、Gd_(2)Fe_(17)Si等化合物的析出。由SEM和EDS的观察分析结果可知,涂层厚度约为1.5 mm,熔覆层无孔洞和裂纹等缺陷,组织分布均匀,未出现元素偏析现象。硬度测试数据表明,随着x值的增大,复合涂层的平均显微硬度呈上升趋势,在x=0.8时达到峰值465.61HV,约为基体硬度的2.3倍。在摩擦磨损测试中,当x=0.8时,复合涂层展现出最低的摩擦系数(约0.45)和最小的磨损率(约2.09×10^(‒3) mm^(3)/(N·m)),较未添加(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)的涂层,耐磨损性能提升了58.78%。电化学测试结果则显示,当x=0.2时,复合涂层的耐蚀性能最为优异,此时的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为‒0.3872 V和2.192×10^(‒6) A/cm^(2),但随着x值的继续增大,耐蚀性能逐渐减弱。结论双元稀土氧化物的掺入能够显著提升WC/Ni60A涂层的耐磨耐蚀性能,预示着该材料在极端海洋环境下的表面防护领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 激光熔覆 WC/ni60A涂层 (Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)双元稀土氧化物 组织结构 耐磨耐腐蚀性能
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