摘要：新型电池和电解水技术具有清洁、能量转化效率高等优点,其核心是阳极的析氢反应(HER)或氧还原反应(ORR)和阴极的析氧反应(OER)。然而,在这些反应中,电催化材料的研发是关键。随着新型碳材料的发现以及非贵金属在新能源领域的广泛研究与应用,电催化材料也从最初的贵金属单一材料,发展到转化效率高、抗毒性强、经济性好的碳基复合材料,其性能、结构、成本、制备工艺等各个方面都有了质的飞跃。电催化剂的设计关键在于增加催化剂表面活性位点和自由电子的移动。通过改变材料形状、调整材料粒径和制备复合材料等方法来增大比表面积,从而增加活性位点的数量,也可以将催化剂制成多晶、核壳和合金结构以提高材料表面自由电子的移动。石墨烯、碳纳米管、介孔碳等新型碳纳米材料具有稳定性好、孔隙可调、比表面积高、导电性能优异等优点,是良好的复合基体材料;而非贵金属,尤其是铁、钴、镍、铜、钼,具有电催化活性高、稳定性好、抗毒性强、成本低等优点,可作为催化活性组分。将非贵金属负载到新型碳基体材料上,增加碳纳米材料的电子不对称密度或打破碳表面的电中性,形成更多的吸附活性位点,也更有利于SP 2杂化碳表面π电子的自由移动,使得复合材料的电子分布和空间结构得到改变,从而有效地提高复合材料的电催化活性。本文首先归纳了碳基非贵金属电催化剂的国内外研究进展;其次,分别对碳基非贵金属电催化剂的碳基体材料和催化活性组分进行对比分析;最后,总结了碳基非贵金属电催化剂的发展优势和存在的问题,并展望其前景。

摘要：3D打印技术具有不需模具和制造成本对设计的复杂性不敏感的特点,适合制造结构-功能一体化、仿生学设计、轻量化点阵结构、薄壁等复杂结构产品。但因其内部和表面存在一些不可避免的缺陷,需结合适当的后处理来改善金属零件的显微组织和缺陷。分别从显微组织、内部缺陷和表面缺陷3个方面归纳了国内外学者对3D打印零件进行不同后处理的研究进展,分析了未来3D打印后处理研究的主流方向,为3D打印技术生产更合格的零件提供参考。

摘要：以碘吸附值为响应,采用JMP软件定制设计优化煤基电极材料吸附性能。重点研究了热解终温、升温速率及添加剂比例对其吸附性能的影响规律,确定了优化制备条件及技术参数,并将其应用到氰化废水的处理过程。研究表明:热解终温是影响煤基电极材料吸附性能的显著因素,预测模型相关系数R2=0.999 7,刻画最优热解终温900℃,升温速率5℃/min,添加剂比例(质量分数)为20%,碘吸附值的预测值401 mg/g与验证实验平均值408mg/g吻合较好。以优化后的煤基电极材料为阴阳极,采用三维电吸附体系处理氰化废水,废水中CNT,CN-,Cu,Zn,SCN-的去除率分别为76.21%,77.86%,78.93%,66.78%和77.54%,达到较好的吸附去除效果。煤基电极材料的优化制备可用于提高废水中有害离子的去除率。

摘要：采用中空纤维膜接触器对柠檬酸盐溶液吸收模拟烟气中SO2的行为进行了研究.考察了柠檬酸盐溶液浓度、溶液pH值对膜吸收效果的影响,对比了不同中空纤维膜材料的吸收效果,考察了吸收液中硫酸根的生成情况.研究结果表明:增大柠檬酸盐浓度有利于提高SO2的吸收速率和容量;吸收液pH值越高,吸收效果越好;疏水性中空纤维膜吸收效果优于亲水性膜;吸收液中硫酸根离子浓度随时间基本呈线性增加,增加的速率约为0.192 g/(L.h).

摘要：研究氧枪喷孔出口磨损程度对射流动力学参数及熔池搅拌效果的影响可以为氧枪喷头设计和冶炼工艺优化提供理论支持。建立了0°、10°和20°磨损角度氧枪自由射流几何模型,分析了喷孔出口磨损程度对射流轴向和径向动力学参数分布的影响,发现入口压力相同时,喷孔出口磨损程度增大,射流速度、动压和马赫数衰减加快,射流聚合程度增强。在喷孔出口0.18 m范围内,磨损后氧枪的湍动能大于未磨损氧枪,且磨损程度越大,射流湍动能越大。超过此范围后,未磨损氧枪湍动能大于磨损后氧枪。在喷孔出口1000 mm处,射流径向最大速度、动压、马赫数和湍动能均随着喷孔出口磨损程度的增大而减小。建立了120 t转炉和5孔氧枪1∶4水力学试验模型,研究了枪位和气体流量变化对不同磨损程度氧枪冲击效果和混匀时间的影响,分析了枪位和气体流量相同时氧枪喷孔出口磨损对熔池流场的影响。发现气体流量相同时,随着枪位升高,熔池冲击深度减小,冲击直径增大,混匀时间增大。枪位相同时,随着气体流量增大,熔池冲击深度和冲击直径增大,混匀时间减少。枪位和气体流量相同时,喷孔出口磨损程度增大,冲击深度和冲击直径减小,混匀时间增大,高锰酸钾溶液完全扩散时间增大。磨损角度由0°增至20°,高锰酸钾溶液完全扩散时间由47 s增至59 s。

摘要：采用差热-热重方法研究了镍铬不锈钢酸洗污泥的热分解过程，各阶段的主要化学反应分别为水分蒸发、硫酸盐转化和氟化物挥发，反应温度分别为60-245，665-760和890-1175℃，失重率分别为20％，0．80％和2．86％．采用微分法计算反应活化能分别为45．18，159．16和224．13kJ／mol，其最概然机理函数为Jander公式，热解机理属三维扩散，球形对称．

摘要：锂硫电池具有能量密度高、原料低廉、绿色环保等优势,已成为下一代高性能二次电池的研究热点,但是活性材料利用率低、容量衰减较快、自放电严重等问题,极大地阻碍了该电池的实用化进程。正极是电池的核心部件,要实现锂硫电池的性能提升,必须对硫正极的组分结构进行合理的设计与构建。本文首先分析锂硫电池的工作原理、存在问题及解决途径,然后分别从硫正极的活性材料、集流体、表面涂层、黏结剂、添加剂等5个方面对当前的研究现状进行总结,最后对其未来的发展前景做出展望,文章指出,硫正极更应关注真实的能量密度水平,而锂硫电池的研究视野不应局限于正极材料。

摘要：随着计算机技术的发展,“材料基因组计划”的推行促进了数据驱动技术在材料加工中的应用发展。人工神经网络因具有自学习、信息存储、联想记忆及高速寻求最优解等能力而广泛应用于材料设计、材料性能预测、工艺条件最优参数确定等材料科学技术研究方面,改变了传统上采用“试错法”进行的实验研究。综述了人工神经网络的基本理论及发展历程,对其在国内外在材料性能预测、材料设计优化和相变规律预测3个方面的应用发展进行了概括性总结,探究了人工神经网络在材料加工方面存在的不足,并对其未来的发展进行了展望。

摘要：热浸镀铝技术作为一种简单高效的表面工程技术,目前已经在冶金、石油、化工等行业得到广泛应用,综述了热浸镀铝镀层组织的生长机理,以及合金元素与高温扩散退火对热浸镀铝镀层组织和性能的影响,并分析了目前研究还存在的问题以及未来的研究方向。

摘要：介绍了一种新型的土钉抗拔试验装置,对抗拔试验箱的设计、传感器布置以及实验步骤等进行了详细地阐述.试验主要研究了上覆土压力、土样饱和度和灌浆压力对土钉抗拔性能及抗拔强度的影响.试验结果表明钻孔灌注型土钉的抗拔强度与上覆土压力基本无关;随着土样饱和度的增加,土钉的抗拔强度呈先增加后减小的模式;土钉抗拔强度受灌浆压力影响很大,随灌浆压力的增加而显著增大.