三氧化钨纳米线CO气敏传感器的制备

一氧化碳气敏传感器碳燃料不完全燃烧和在高温下发生裂解反应、氧化反应等的产物CO已然成为空气污染的主要来源之一,极大的威胁着生命健康和环境保护。人体对CO的最大容许极限值是10-4,而在欧洲则规定环境中的CO不得超过10-5。为此,对CO的检测和控制刻不容缓,三氧化钨基气敏传感器因具有结构简单、成本低廉、灵敏度高等优点,而被认为是NOx、O2和NH3等最具有发展前景的新型氧化物气敏传感器之一。文章给出一种三氧化钨纳米线CO气敏传感器的制备方法,如下:
 
1. 将称量好的分析纯二水合钨酸钠(Na2WO4.2H2O)溶于适量的去离子水中,冰水浴磁力搅拌0.5~1小时;
2. 将3mol/L的盐酸缓慢滴加至钨酸钠溶液中,直至反应完全,产生淡黄色胶束状的钨酸沉淀,继续搅拌1小时后离心分离20分钟;
3. 加入适量去离子水和化学纯的硫酸钾(K2SO4),用玻璃棒搅拌均匀后转入容积为50毫升的反应釜中,使反应釜中的填充体积为80%;
4. 密封,并置于180~270°C的烘箱中水热反应6~72小时,待反应结束,取出反应釜自然冷却至室温,将所得产物用去离子水和无水乙醇反复洗涤、过滤,再干燥后制得三氧化钨纳米线;
5. 按照一定比例称量混合敏感材料三氧化钨纳米线、溶剂松油醇和无水乙醇、粘接剂乙基纤维素,和适量低温玻璃料以增强浆料与基板的附着力,磁力搅拌2小时。超声波处理1.5小时,再充分磁力搅拌得到敏感料浆;
6. 采用丝网印刷法将敏感料浆印刷在被有叉指银电极的氧化铝基板上,在空气中经250°C~450°C保温热处理1小时,制得WO3纳米线CO气敏传感器。
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二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结的制备

二维材料异质结是构建纳米电子学和光电子学“大厦”的基石,成为现代半导体工业的基本元素,其在高速的电子装置和光电设备中扮演着重要角色。二维层状材料,包括石墨烯、过渡金属(钨、钼等)二硫化物在内,由于其独特的电学、光学等性质可以充当异质结构的组成单元。横向异质结是两种材料通过共价键相连形成的,由于其构筑方法简单,在应用于带隙工程方面有更大的潜力。随着纳米科学和技术的出现,等离激元纳米结构迅猛发展,有科学家已经通过简单的H-溢出方法制备了氢掺杂MoO3和WO3,即含氢青铜(氢钼青铜与氢钨青铜),表现出在可见光区域的强局部表面等离激元共振。这一研究结果提供了在氢掺杂的金属氧化物半导体上实现等离激元共振的直接证据,并可能允许低价和地球丰富元素的大规模应用。

石墨烯-WO3横向异质结的离域化效果图
 
文章提供一种二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结的制备方法,其具体步骤如下:
1.将50-100质量份的二硫化钨分散于5-10体积份的水或乙醇中,形成分散液,其中乙醇可以是任意体积浓度;
2.将分散液置于超临界二氧化碳反应装置中,在40-45°C、6-20MPa下搅拌反应0.5~7h,反应结束,降至常压,并将未经剥离的二硫化钨除去;
3.空气中氧化后除去溶剂(其中氧化前溶液呈墨绿色,氧化后呈浅黄色或亮黄色),即得二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结。 
 
超临界二氧化碳的高扩散性和低表面张力等特性使其可以作为渗透剂和膨胀剂打开二硫化钨层间的缝隙,搅拌最终使得片层分离,离心后上层液中的单层二硫化钨在空气中被氧化成一水合三氧化钨,而最终形成二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结。这种异质结构使得电子-空穴对分离,在光催化降解有机化合物和光催化制氢等领域有很好的发展前景。
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西门子加速器电子枪灯丝电压优化

一般在新的加速管出厂前,电子枪灯丝的电压已完成校准、调试和安装,但是在长时间的运行下,电子枪会由于老化导致发射本能不断减弱,会导致加速器计量率的漂移和下降,这种情况下就需要对灯丝进行电压优化,这对保证稳定准确的剂量输出具有很重要的作用。

如果电压值过低,注入加速波导管的电子数目过少,导致INJI不稳定,电压值过高,影响电子枪的工作寿命,所以在设置电压时必须找到满足电流脉冲INJI稳定时的电压最小值。

1.准备6MV X线,进入维修模式,屏蔽剂量相关连锁;
2.连接示波器来监测INJI的波形,然后设置INJI值到100mA;
3.关闭RF dirver,关闭K1-CB1和RF modulator;
4.将机架旋转到270℃;
5.确保注入器电压处于关闭状态,然后关闭高压启动开关;
6.把万用表连接到X12和X13,旋转R11去降低灯丝电压到4.0V,如果电压不能降低到4.0V,设置R11到最低的电压;
7.断开DMM;
8.打开高压启动;
9.开始出束;
10.关闭射线,直到注入器能安全接触。将万用表与X12和X13连接。顺时针转动R11,每次增加0.1V,然后断开万用表准备出束,此时记下INJI电流和电子枪灯丝电压。一直重复此操作直到INJI总数不变。

为了确保电子枪能更稳定地工作,制作肖特基图能确定提供加速管阴极稳定工作的电子枪灯丝的最低电压,这样能带来最理想的阴极使用寿命。

加速器和电子枪灯丝

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水煤浆用硬质合金喷嘴

水煤浆是70年代兴起的新型煤基液体燃料,主要由65%的煤、34%的水以及1%的化学添加剂组成。相比于其他类型的燃料,其具有许多优点,如含硫量较低、燃烧效率高、SO2及NOX等污染物排放量都低于普通燃油和燃煤,被广泛运用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧,是当今洁净煤技术的重要组成部分。而硬质合金喷嘴在水煤浆燃烧器中有着广泛的运用,其通过良好的燃料雾化使得水煤浆燃料得到更为充分而有效的燃烧。根据燃料的性质以及对于雾化质量的要求不同,硬质合金喷嘴还可分为气力式、机械式、旋杯式以及超声波式。其结构的合理性决定了水煤浆的雾化效果,其材料的抗磨、抗热冲击性能则决定喷嘴的使用寿命,并直接影响水煤浆应用的经济性和安全性。

水煤浆喷嘴工作时主要承受的是水煤浆的低角度冲蚀,磨损机理主要为塑性变形和微观切削。而硬质合金水煤浆喷嘴的磨损主要有晶粒脱落、脆性断裂和研磨损伤,并且硬质合金中的Co含量越高,其冲蚀磨损率越大,所以应该选用Co含量少或者没用高硬度粘结相合金或者直接粉末冶金铸造。。相比于其他金属材料制备的水煤浆喷嘴,硬质合金材料喷嘴有更好的耐磨耐蚀性且使用寿命较长(通常在1000h以上)。但是,硬质合金本身脆性较大,其硬度较大、韧性以及抗热冲击性能低于其他金属材料,不易于加工,不适合制作形状结构复杂的喷嘴。目前,较为常见且性能较为优良的硬质合金水煤浆喷嘴主要有美国、加拿大等国的Y型喷嘴以及我国的撞击式多级水煤浆雾化喷嘴,其通过在最容易发生磨损的部位镶嵌上硬质合金以改善其耐磨耐蚀性能。

水煤浆用硬质合金喷嘴

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加速器电子枪灯丝接地故障

电子枪灯丝机器在运行状态中,在控制台监测面板上测得加速管电子枪灯丝电压正常。机器在治疗状态时,从示波器上观察磁控管电流MAG CU正常,在控制台监测面板上测得加速管电子枪电压比常值要高。从中可以看出,故障可能出现在加速管或灯丝组件上。打开机架外壳,对加速管灯丝组件及灯丝电压进行检查。发现一个灯丝引线与灯丝组件脱焊,有可能是虚焊导致的。将其焊好后,机器还是无法出束,而且故障现象还是照样。再对灯丝组件进行检查,发现灯丝引线又发生脱焊。将引线再次焊好,在开关开的状态下进行观察。4分钟后,引线再次脱焊。再次焊好后,测量灯丝两端的电压只有2.7V,而电阻R1,R2上的电压分别为5.5V,但是正常情况下应该只有2.4V。由此看出,故障时灯丝组件R1,R2上的电压是正常电压值的2倍多。而电流与电压是正比关系,所以灯丝的电流也就比正常的多出2倍。

又是什么造成灯丝电流过大呢?首先查看灯丝(包括引线)接地。先测量引线对地电阻,检测到只有2.5 kΩ,正常状态应该是无穷大。这表明枪灯丝对地绝缘不好。其原因除了加速管电子枪灯丝对管壳绝缘不好外,还有可能引线击穿老化造成。为了进一步检查,取下加速管电子枪上方的贫轴块和铅屏蔽,露出引线端子,检查引线完好无损,那么灯丝接地故障的原因可判定为电子枪内部出现问题。

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