光催化在有机合成中的应用
应用化学111班张琳 2011034128
摘要21世纪, 化学研究的一个主要目标是发展一种高效能技术, 用于取代那
些对环境有害的耗能过程。在光催化的有机合成中，通过优化反应环境可以实现对某种目标产物的高选择性, 从而为有机合成提供了一种绿色、节能的途径, 成为21世纪最具潜力的绿色有机化学技术。
关键字光催化有机合成催化氧化
1 引言197
2 年, Fujishima和Honda[1]发现TiO2单晶电极能够在光照条件下
将水分解为氢气和氧气, 光催化技术的序幕由此揭开。光催化领域的开拓瞬时点燃了科研工作者们对这一崭新领域的研究热情. 随着研究工作的深入开展, 人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系, 而是投向了更广阔的天地。在过去的近四十年里, 有关光催化的研究报道如雨后春笋般涌现出来。目前, 大多数的研究工作主要集中于降解水和空气中污染物等环境治理和改善方面, 太阳能的转化以及界面电子转移等电化学过程上。尽管如此, 将光催化用于特定的有机化合物的合成等方面已经得到了越来越多的关注。众所周知, 传统的有机合成不仅步骤繁琐, 而且所使用的氧化剂通常是一些具有毒性或者腐蚀性的强氧化剂。光催化反应将太阳光引入有机合成体系,无论从节能的角度还是环保的角度, 都无疑是一个重大的突破, 主要原因有以下三点: (1)太阳能是一种完全可再生的资源;
(2)光化学激发所需要的条件比热催化所要求的条件要温和得多; (3)光化学激发为人们设计出更短的反应历程提供条件, 从而将副反应的发生减小到最小程度。
2 光催化原理光催化是光化学和催化科学的交叉点，一般是指在催化剂参
与下的光化学反应。半导体材料之所以具有光催化特性，是由它的能带结构所决定。半导体的晶粒内含有能带结构，其能带结构通常由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，价带和导带之间由禁带分开，该区域的大小称为禁带宽度，其能差为带隙能，当用能量等于或大于带隙能的光照射催化剂时，价带上的电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴，即生成电子／空穴对。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂内部或表面也可能直接复合［0］。因此半导体光催化关键步骤是：催化剂的光激发，光生电子和空穴的迁移和俘获，光生电子和空穴与吸附之间表面电荷迁移以及电子和空穴的体内或表面复合［%］。光催化反应的量子效率低是其难以实用化最为关键的因素。光催化反应的量子效率取决于电子和空穴的复合几率，而电子和空穴的复合过程则主要取决于两个因素：电子和空穴在催化剂表面的俘获过程；表面电荷的迁移过程。
3.光催化在有机合成中的应用
3.1 羰基化反应
羰基化反应是有机合成中最常用的方法，在工业生产中占有十分重要的位置。常规羰基化反应绝大部分要求在高温、高压下进行，需要贵金属催化剂，且有反应难于控制、副反应多等不利因素；而光催化反应通常在常温、常压下进行，较易控制，无二次污染。因此，光催化技术就顺理成章被引入羰基化反应，例如一氧化碳（或二氧化碳）与卤代烃、烯烃、酮、芳香化合物之间的反应。芳基卤代烃可以在光照下，利用相转移催化剂转变成相应的羧酸盐，反应在常压下进行，光源对反应有重大影响。一级碘代烃、二级碘代烃、三级碘代烃也可以在光照下发生羰基化反应，而溴代烃、氯代烃同样条件下却很难发生。烯烃的光催化羰基化反应研究初期主要以一氧化碳为羰基碳来源，TAO YL等对此做了许多研究，催化剂为1.4戊二酮钴。光敏剂为丙酮，底物的转化率与光照时间成正比，最佳可
插入到过渡金属C-M键中间，证实达到百分之百。Randy F等发现光照条件下CO
2
CO
可以被金属有机化合物活化以来，二氧化碳作为羰基碳源参与光催化反应时2
有报道。Inoue S研究了以卟啉铝为催化剂，光催化二氧化碳与α，β不饱和酯及氰的一系列反应。研究表明，卟啉铝在光照下首先与α，β不饱和酯发生加成反应，而后二氧化碳插入中间体形成羧酸铝盐，在酸性条件下又生成酸，二乙基锌能使催化剂不断再生。二氧化碳在光照条件下，以卟啉铝为光催化剂，与酮发生羰基化反应生成β-羰基酸，反应经过烯醇式络合物过渡态，由烯醇式络合物作为亲核试剂，进攻二氧化碳生成β-酮酸铝，酸性条件下转化成二酮。反应中，甲基眯唑的加入至关重要，因为它能在卟啉铝的空位上配位，迫使N4AL骨架趋于平面，使烯醇式络合物的活性大大提高。
20世纪80年代初期，Willner K等用酶催化剂模拟光合作用，光诱导CO2实现羰基化合成苹果酸和柠檬酸并获得成功，整个过程接近自然光合作用，具有非常重大的意义。
3.2 芳香族化合物的羟基化反应
在化学工业中, 芳香族化合物的羟基化作用尤为重要. 在众多光催化芳香化合物氧化反应中苯转化为苯酚是最重要的反应之一, 因为苯酚的用途极为广泛, 例如它可以作为消毒剂、酚醛树脂的前驱物、化学分析中的试剂以及调剂药物的防腐剂等。许多研究结果表明, 在TiO
体系中, 苯可以被选择性地氧化成
2
表面的亲电子基, 羟基自由基直接苯酚。在苯直接转化为苯酚的反应中, TiO
2
加到苯环上, 使其发生羟基化作用, 从而生成苯酚. 但是由于
羟基自由基具有非常强的氧化能力, 因此它可以进一步分解已生成的苯酚, 导致该反应对苯酚的选择性很低。就此问题研究人员一直在寻找适当的解决方
对苯酚有较好的产率和选择性. 案.Chen 等人发现负载到ZSM-5 沸石上的TiO
2
研究结果表明, 当苯的转化率为70%时, 苯酚的产率和选择性分别为15%和21%. 因为与苯相比, 苯酚在光催化剂表面的亲和力更低, 所以苯的羟基化作用在催化剂表面上优先进行, 同时抑制了羟基自由基对苯酚的进一步分解, 从而提高了对苯酚的选择性. 可见, 反应物和产物在催化剂表面亲和力的相对大小会直接影响反应体系的选择性, 这为改善体系对某种目标产物的选择性提供了方法和依据.
3.3 醇类化合物的氧化反应
由于醛类衍生物在香料、糖果和饮料工业中都有广泛的应用, 因此, 醇向醛的转化反应得到了越来越多的关注和研究. Pillai 和Sahle-Demessie研究了多种脂肪醇和苯类醇的气相光催化选择性氧化反应. 他们发现在有氧气存在的条
薄板对醇转化成相应的羰基化合物都有很高的选择性(> 件下, 463 K 时TiO
2
95%)。同时还研究了不同参数的影响, 例如醇的性质、氧气和醇的比例、水蒸气、接触时间和紫外光等. 结果表明[90], 醇的性质对光催化氧化反应的影响很
表面的大. 因为在光催化氧化反应中, 起始反应是醇的羟基基团与迁移到TiO
2
空穴之间的反应,醇会失去一个质子, 生成金属-氧物种, 另外, 在光催化氧化反应中醇可能会在催化剂表面发生去氢作用[95, 96](示意图3). 所使用的醇的碳链越长或者支链越多, 则质子越容易失去, 从而转化率越高. 氧气对于反应的发生起着不可或缺的作用, 但是过量的氧气对产物的形成没有显著的影响, 当有过量的氧气存在时, 也没有过度氧化产物, 例如酸的形成. 在反应物中加
O 能够通过与表面空穴作用形成表面羟基, 入适量水蒸气对反应有利, 因为H
2
从而延长催化剂的使用寿命。另外, 延长接触时间和使用紫外光都可以提高反应的转化率。
3.4 其他反应
光催化技术以其独特的性能应用在氨基酸环化作用上。同样利用半导体光催化剂，氨基酸环化反应不象一般光催化氧化还原反应那样，一般光催化反应氧化还原是分开独立进行的，而在氨基酸环化的过程中，反应物先被氧化，后经过还原，最终生成环状氨基酸，生成物含有两种结构，一种保持原来的手性，另外一种失去了手性，这一系列过程引起了人们的浓厚兴趣，Ohtani B等对选择性环化氨基酸作了较详细的综述。伯胺转化成亚胺，可通过光催化氧化还原反应完成，伯胺先经过氧化脱氨生成醛，醛与伯胺脱水产生碳氮双键，再经还原生成亚胺。
4 结语光催化有机合成的提出，开辟了一条新的合成路线，光催化有机合成通常在常温、常压进行，易操作，一般不会产生二次污染，在聚合、烯烃的环氧化、羰基化等有机反应上已经引用了光催化技术，并取得了丰富的成果，但至今为止，还没有一项光催化合成技术实现工业化，最主要原因就是转化率低。开发高效催化剂，提高光的利用率是当前的迫切任务。开发高效催化剂可借鉴其他光催化技术，如光催化氧化应用在环境治理上的技术，研究出稳定的复合型催化剂；提高光的利用率不但可以从催化剂的研制出发，还可以从反应装置设计出发，反应装置对光的利用率也非常重要。光催化合成机理的研究也是摆在科学者面前的紧要问题，应当设计一个简单模型，探索光催化有机合成的最基本原理和普遍规律。光催化成功地环化氨基酸，应引起高度的重视，因为光催化反应体现了非常强的立体选择性，这在合成活性物质或生物制药上非常关键。
参考文献
1 Fujishima A, Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature, 1972, 238: 37–38
2 付贤智. 光催化学科的前沿和发展趋势. 新世纪的物理化学–学科前沿与展望. 北京: 科学出版社, 2004
3 丁正新, 王绪绪, 付贤智. TiO2 基固体超强酸及其在光催化空气净化中的应用. 化工进展, 2003, 22: 1278–1283
4 卢晓平, 戴文新, 王绪绪, 付贤智. 纳米TiO2 的负载化及其在环境光催化中的应用. 应用化学, 2004, 21: 1087–1092
5 林华香, 王绪绪, 付贤智. TiO2 表面羟基及其性质. 化学进展, 2007, 19: 665–670
6 陈益宾, 王绪绪, 付贤智, 李玉林. 偶氮染料刚果红在水中的光催化降解过程. 催化学报, 2005, 26: 37–42
7 杨俊伟, 王绪绪, 戴文新, 李旦振, 付贤智. Pt/TiO2 上苯和乙烯光催化氧化过程的磁场效应. 物理化学学报, 2006, 22: 92–97
8 刘平, 戴文新, 邵宇, 林华香, 郑华荣, 付贤智. 光催化功能陶瓷及其光降解特性. 环境科学, 2004, 25: 109–112
2/TiO2–SiO2 固体超强酸的结构及其9 苏文悦, 陈亦琳, 付贤智, 魏可镁. SO
4
光催化性能. 高等学校化学学报, 2002, 23: 1398–1400
10 温福宇, 杨金辉, 宗旭, 马艺, 徐倩, 马保军, 李灿. 太阳能光催化制氢研究进展. 化学进展, 2009, 21: 2285–2302
11 邹志刚, 赵进才, 付贤智, 张彭义, 陈军, 朱鸿民, 叶金花. 光催化太阳能转换及环境净化材料的现状和发展趋势. 功能材料, 2004,35: 83–88
12 Xu YJ, Zhuang Y, Fu X. New insight for enhanced photocatalytic activity of TiO2 by doping carbon nanotubes: A case study on degradation of benzene and methyl orange. J Phys Chem C, 2010, 114: 2669–2676
13 Zhuang Y, Song HY, Li G, Xu YJ. Ti–HMS as a single-site photocatalyst for the gas-phase degradation of benzene. Mater Lett, 2010, 64:
2491–2493
14 Fu X, Clark LA, Yang Q, Anderson MA. Enhanced photocatalytic performance of titania-based binary metal oxides: TiO2/SiO2 and
TiO2/ZrO2.. Environ Sci Technol, 1996, 30: 647–653
15 Hou Y, Wu L, Wang X, Ding Z, Li Z, Fu X. Photocatalytic performance of α-, β-, and γ-Ga2O3 for the destruction of volatile aromatic pollutants in air. J Catal, 2007, 250: 12–18
16 程明明, 孙振英, 马万红, 陈春城, 赵进才, 王正平. 可见光照射下负载2,2'–联吡啶铁(II)的层状黏土催化剂活化分子氧降解染料污染物. 中国科学B 辑: 化学, 2006, 36: 110–112
17 刘延秋, 陈德文, 田秋, 徐广智. ZnS/CdS 二元共胶体系光诱导电子转移及界面光催化行为的研究. 中国科学B 辑: 化学, 1999, 29:47–55
18 Pruden AL, Ollis DF. Photoassisted heterogeneous catalysis: The degradation of trichloroethylene in water. J Catal, 1983, 82: 404–417 19 Ollis DF, Hsiao CY, Budiman L, Lee CL. Heterogeneous photoassisted
catalysis: Conversions of perchloroethylene, dichloroethane, chloroacetic acids, and chlorobenzenes. J Catal, 1984, 88: 89–96
20 Matthews RW. Photooxidation of organic impurities in water using thin films of titanium dioxide. J Phys Chem, 1987, 91: 3328–3333
数控激光加工机床技术 摘要：本文介绍了数控机床的发展、数控激光雕刻机的加工原理、加工影响因素、组成及常见故障等内容。通过这些对数控激光雕刻机有一个大致的了解，为设计做准备。关键词：数控，激光加工 前言 数控机床是一种装有计算机数字控制系统的机床，数控系统能够处理加工程序，控制机床自动完成各种加工运动和辅助运动。与普通机床相比，数控机床能够自动换刀，自动变更切削参数，完成平面、回旋面、平面曲线和空间曲面的加工，加工精度和生产率都比较高，因而应用日益广泛。它可以帮助人类完成很多危险、繁重、重复的体力劳动。[1]数控技术是现代科学技术高度集成和交融的产物，它涉及机械、控制、电子、计算机、人工智能、知识库系统以及认识科学等众多学科领域，是当代最具有代表性的机电一体化技术之一。人类文明的发展、科技的进步已和数控机床的研究、应用产生了密不可分的关系。为了适应社会的需求，各院校都比较重视数控技术和控制技术等课程在机械设计及其自动化专业的开设，使培养的学生懂得数控机床设计方面的技术。经过50多年的发展，现代数控技术在工业、农业、国防、航空航天、商业、旅游、医药卫生、办公自动化及生活服务等众多领域获得了越来越普遍的应用。数控技术，尤其是数控激光加工技术的不断进步与创新，使整个制造业乃至整个社会都发生了和正在发生着翻天覆地的变化。数控技术可以从某个角度折射出一个国家的科学水平和综合国力[4][11]。由于社会的需求，造就了一批从事设计、开发和使用数控加工机床的高级人才。而设计和开发的基础是对机械系统和控制理论等的理解和掌握，才能较好的使用其中的资源来进行设计。故此本文介绍了数控激光雕刻机设计的基本理论，描述了数控激光雕刻机设计的基本内容，然后再介绍数控激光雕刻机常见故障方面的知识，使学生既懂得怎样设计一个数控激光雕刻机，同时能熟练排除机床故障。 1.数控机床的发展
文献综述-车床功能部件开发——动力刀塔三维模型设计毕业设计,论文,文献综述 题目: 车床功能部件开发——动力刀塔三维模型设计学院名称:机电工程学院专业班级: 机械设计制造及其自动化 1前言部分,阐明课题的研究背景和意义, 如今，世界已进入了全球制造的时代，缩短产业链，专注于自身核心竞争力的提高已成为了世界制造企业的变革趋势。面对千差万别的制造业，如何以客户为中心，满足客户个性化的需求，为他们提供一个整体的最优化的解决方案是当今制造企业所面临的一个重要课题。 现代制造业的发展，对机床除了要求重量轻、成本低、使用方便和具有良好的性能外，还要求机床具有高的加工性能。如在产品设计的过程中，工程技术人员在产品设计阶段能预测出产品 [13]性能，将对提高产品的质量起到很大的作用。目前，国内的机械加工多采用普通机床、组合机床和数控机床。对于大多数零件的普通加工，可以用普通机床完成;对于一些复杂的且精度要求 [2]较高的零件，多采用数控加工中心;组合机床多用于多孔钻削、多平面的铣削。传统的数控车床的加工能力十分有限，一次装夹，只能实现车削或端面钻孔操作。对于较复杂形状类零件的加工，需要在几种不同的加工机床间经过多次加工才能完成，因此就要经过多次的搬运、装夹、定位，这样不仅造成了加工周期的延长，降低了生产效率，而且由于多次装夹、定位，容易造成多次误差积累，也降低了加工精度，这些都违背了现代加工制造业所倡导的高效、高精度的要求。 20世纪70年代出现的加工中心及80年代出现的柔性制造系统，主要强调制造设备的柔性，即对小批量多品种零件的适应能力，重点考虑零件加工的可能性，而很少顾及产品加工过程链的长短，没能很好解决工序分散的问题。随着数控机床性
光催化材料研究进展 20 世纪以来, 人们在享受迅速发展的科技所带来的舒适和方便的同时, 也品尝着盲目和短视造成的生存环境不断恶化的苦果, 环境污染日趋严重。为了适应可持续发展的需要, 污染的控制和治理已成为一个亟待解决的问题。在各种环境污染中, 最普遍、最重要和影响最大的是化学污染。因而, 有效的控制和治理各种化学污染物是环境综合治理的重点, 开发化学污染物无害化的实用技术是环境保护的关键。目前使用的具有代表性的化学污染物处理方法主要有: 物理吸附法、化学氧化法、微生物处理法和高温焚烧法。这些方法对环境的保护和治理起重大作用, 但是这些技术不同程度的存在着或效率低, 不能彻底将污染物无害化, 产生二次污染, 或使用范围窄, 仅适合特定的污染物而不适合大规模推广应用等方面的缺陷[1]。光催化氧化技术是一门新兴的有广阔应用前景的技术, 特别适用于生化、物化等传统方法无法处理的难降解物质的处理。其中TiO2、ZnO、CdS、WO 3、Fe 2 O 3等半导体光催化技术因其可以直接利用光能而被许多研究者看好[2]。 1.1 TiO 2光催化概述 1.1.1 TiO 2的结构性质 二氧化钛是一种多晶型化合物,常见的n型半导体。由于构成原子排列方式不同,TIO2在自然界主要有三种结晶形态分布:锐钛矿型、
金红石型和板钛矿型。三种晶体结构的TIO2中,锐钛矿和金红石的工业用途较广。和锐钛矿相比,金红石的原子排列要致密得多,其相对密度、折射率以及介电常数也较大,具有很高的分散光射线的能力,同时具有很强的遮盖力和着色力,可用作重要的白色涂料。锐钛矿在可见光短波部分的反射率比金红石型高,普遍拥有良好的光催化活性,在光催化处理环境污染物方面有着极为广阔的应用前景[3]。 1.1.2TiO2光催化反应机理 半导休表面多相光催化的基本原理:用能量高于禁带宽度(Eg)的光照射半导体表面时,价带上的电子被激发,跃迁到异带上，同时在价带产生相应的空穴,这样就半导体内部生成电子(e-)—空穴（h+）随后,.电子-空穴对迁移到粒子表面不同位置、与吸附半导体表面的反应物发生相应的氧化或还原反应,同时激发态的二氧化钛重新回归到基态。与电荷分离相逆的是电子-空穴对的复合过程,这是半导体光催化剂失活的主要原因。电子-空穴对的复合将在半导体体内或表面发生,并释放热量。 1.1.3 TiO2催化剂的局限及改性途径 作为光催化剂,虽然二氧化钛具有其他催化剂难以比拟的无毒、价廉以及稳定等优点。但是目前二氧化钛光催化还存在着一些不足和局限,致使其不能再现实中得到大规模应用。究其原因,主要在于二氧化钛催化剂对太阳光的利用率不高并且其量子产率太低。锐钛矿相和金红石相二氧化铁的带隙分别为3.2eV和3.0 eV,对应的吸收阈值分别为420nm和380nm。它们所吸收的光的波长主要集中在紫外区,
参考文献 姓名：林诗远 学号：20100410208 班级：10级车辆二班 第九章机械制造业的环境保护 第一节机械工业的环境污染 机械工业是为国民经济各部门制造各种装备的部门，在机械工业的生产过程中不论是铸造、锻压、焊接等材料成型加工，还是车、铣、镗、刨、磨、钻等切削加工都会排出大量污染大气的废气、污染土壤的废水和固体废物，如金属离子、油、漆、酸、碱和有机物，带悬浮物的废水，含铬、汞、铅、铜、氰化物、硫化物、粉尘、有机溶剂的废气，金属屑、熔炼渣、炉渣等固体废物，同时在加工过程中还伴随着噪音和振动。 熔炼金属时会产生相应的冶炼炉渣和含有重金属的蒸气和粉尘。 在材料的铸造成形加工过程中会出现粉尘、烟尘、噪音、多种有害气体和各类辐射；在材料的塑性加工过程中锻锤和冲床在工作中会产生噪音和振动，加热炉烟尘，清理锻件时会产生粉尘、高温锻件还会带来热辐射；在材料的焊接加工中会产生电弧辐射、高频电磁波、放射线、噪音等，电焊时焊条的外部药皮和焊剂在高温下分解而产生含较多Fe2O3和锰、氟、铜、铝的有害粉尘和气体，还会出现因电弧的紫外线辐射作用于环境空气中的氧和氮而产生O3、NO、NO2等；气焊时会因用电石制取乙炔气体而产生大量电渣。 在金属热处理中，高温炉与高温工件会产生热辐射、烟尘和炉渣、油烟，还会因为防止金属氧化而在盐浴炉中加入二氧化钛、硅胶和硅钙铁等脱氧剂而产生废渣盐，在盐浴炉及化学热处理中产生各种酸、碱、盐等及有害气体和高频电场辐射等；表面渗氮时，用电炉加热，并通入氨气，存在氨气的泄露；表面氰化时，将金属放入加热的含有氰化钠的渗氰槽中，氰化钠有剧毒，产生含氰气体和废水；表面(氧化)发黑处理时，碱洗在氢氧化钠、碳酸和磷酸
文献综述 题目：拨叉加工工艺及夹具设计 学生姓名：杨林 专业班级：机械设计制造及其自动化07-3班学号：200702010351 院（系）：机电工程学院 指导老师：刘吉斌 完成时间：2010年12月12日
拨叉机械加工工艺及夹具设计的综述 1 前言 机械加工工艺及夹具设计是全面综合运用有关专业课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具设计的一次重要实践。机床夹具是在机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并且在加工过程中保持这个位置不变。夹具不仅能保证工件的加工精度、提高加工效率，还能减轻工人的劳动强度、降低产品的制造成本、扩大机床的使用范围。制造技术已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它正被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关工生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。而机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义。 2 机械加工工艺及夹具设计的发展 2．1 发展历史 从1949年以来，我国机械工业有了很大的发展，已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一，其机械加工和夹具也有很大的发展，但是与工业发达国家相比，我们这方面的水平还存在着阶段性的差距，主要表现在机械产品质量和水平不够高，加工工艺过程不合理，夹具应用
光催化研究发展综述性报告 本人申请攻读动力工程与工程热物理专业博士学位，由于对后续能源与新能源技术专业太阳能分解水制氢方向有浓厚的兴趣，通过对相关文献的阅读和参加相关报告，对太阳能光催化分解水制氢有了详细的了解，对其发展简述如下： 1.前言 当今人类社会面临能源和环境两大问题[1-2]。能源的短缺和环境的污染严重制约着人类社会的发展。一方面，社会的高速发展使得人类对于能源的需求越来越大，而我们目前所用的能源还是以传统的化石燃料为主，但是因为化石燃料的不可再生性，或者说是形成的时间周期太长，使得其必有枯竭的一天。据估计，按照目前的开采水平和消耗量，石油还能够维持四十年左右，煤炭最多也就是两百年，而天然气还可以维持大概六十多年。另一方面，化石燃料的燃烧，引起严重的环境污染和对环境的危害，如温室效应、酸雨、光化学烟雾等等，对人类的生存产生了严重的威胁。 研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系，以确保全球的可持续发展已经成为各国都十分关注的一个话题。就像美国，在2009年提出的7870亿美元的巨额经济刺激计划中，把发展新能源定位于抢占未来发展制高点的重要战略产业，并提出在未来的三年的时间里，国内可再生能源产量要增加一倍。而我国人口众多，常规能源储备远低于世界平均水平，而且近几十年来，环境污染也是日益严峻。这使得寻找一种清洁可持续的替代能源变得更加迫切。而我国幅员辽阔，拥有极为丰富的太阳能资源，开发潜力巨大，从长远发展来看完全可以满足国家可持续发展的需求。但太阳能能量密度低、分散性强、不稳定、不连续的缺点使得我们至今仍缺乏对其高效低成本大规模利用的有效手段。但是考虑到占地表约3/4的水域和植物的光合作用，我们是不是可以利用太阳能分解水，制取氢气,而氢气又是是一种无色无臭无味无毒的清洁燃料，
硫及金属硫化物-类石墨相氮化碳纳米复合材料的制备，表征及其光催化性能的研究
第一章绪论 自18世纪60年代的第一次工业革命到现在以来，科学技术迅猛发展、日新月异。工业革命（第一次科技革命）以瓦特的蒸汽机的发明为标志，宣告了人类社会由原来的火器时代，进入到了蒸汽时代。第二次科技革命发生在19世纪70年代，在这个时期，自然科学取得了飞速的进展，由于资本主义制度的逐渐形成和完善，资本主义国家为了生存和发展，开始了大量的对世界资源进行掠夺。两次工业革命对然建立了世界的初步两极格局，但是两次科技革命的功劳还是不容忽视的，它们推动了传统的农业，手工业向现代化工业以及机器化工业的飞速发展，并且带给了人类社会巨大的物质财富，在资本主义国家逐利的对外扩张过程中，不可否认的是它们的争斗促进了人类文明的进步和繁荣。但是，当资本家们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，至今，已严重威胁着我们所处在的的生存环境。 特别是在进入20世纪50年代之后的第三次科技革命；随着工业现代化进程的加快，人类向所生存的环境排放了大量的生产废水、废气，它们其中含有大量的有毒污染物如医用药品、农药、工业染料、表面活性剂和含有重金属离子的溶液等，含有上述物质的这些废水给人类的健康和生存环境带来巨大的威胁。而且在上述这些污染物中，用传统的处理方法很难将其完全消灭和降解。废水中的很多有机化合物能使水中的厌氧微生物发生异变，从而产生明显的毒害作用；所以必须创造出一些其它的非生物的降解技术来除去这些有机化合物[1-3]。因此，开发一种简便、有效、快捷、无害的方法来治理水体污染和大气污染是当前社会一个亟待解决的问题。并且，社会现代化的发展需要消耗大量的能源，据专家分析，传统的化石能源已经不能继续维持人类社会的长期发展，而且传统的化石能源的使用是当前引发严重环境问题的万恶之源。所以，环境问题和能源问题是21世纪可持续发展战略的两大亟待解决的严重问题。
本科生毕业设计(论文)文献综述 设计(论文)题目CA6140车床后托架 加工工艺及夹具设计作者所在系别机械工程系 作者所在专业机械设计制造及其自动化 作者所在班级B06112班 作者姓名贾建宝 作者学号28号 指导教师姓名黄卫 指导教师职称副教授 完成时间2010 年 3 月 北华航天工业学院教务处制
说明 1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。 3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。 毕业设计（论文）文献综述
1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 CA6140车床后托架的加工工艺及夹具设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。 在整个设计过程中,我们将学习到更多的知识。 （1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用solidworks软件的能力。 （2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。 （3）在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点 近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成
超硬材料的特种加工的文献综述： 磨削加工是人类最早的生产加工手段，也是当今工业领域重要的加工手段，是精密加工和超精加工首选的加工方法，磨削加工广泛用于机床、工具、汽车、船舶、兵器、航空、航天、电子、能源、交通、建筑、地质、冶金、石油、煤炭、化工、轻工、纺工、仪表仪器、工程陶瓷、耐火材料、家具制造、食品等诸多领域。如此广泛的应用使得磨料及磨削工具成为工业生产中必不可少的加工工具，具有“工业牙齿”之誉。 超硬材料加工的现状： 随着科技发展以及先进材料不断涌现，现代化生产对加工方法的要求也不断提高，告诉、高校、高精磨以及越来越多的耐磨材料实施有效的磨削加工，成为现代化加工领域的发展方向。以金刚石和立方氮化硼为代表超硬材料磨料磨削工具的出现，为磨削加工翻开了新的一页，超硬材料磨削工具已经在难加工材料（如硬质合金、陶瓷、玻璃、石材、难磨金属等）磨削及高速、高效、高精磨削方面呈现出巨大优势。 在超硬材料磨削工具，结合剂是主要组成部分，它的性能的优劣决定着磨削工具的强度、硬度、耐用度、自锐性、使用寿命等主要性能，同时还在较大程度上决定着磨削工具的制造工艺性能。因此结合剂的性能直接影响着磨削工具的质量，影响着磨削加工行业的发展。 超硬材料磨削工具常用结合剂主要有树脂结合剂、技术结合剂和陶瓷结合剂，它们各自拥有其他结合剂无法代替的优势，但在实际的生产应用又都存在着不同程度的不足和缺陷。 金属陶瓷复合结合剂的研究目的是将超硬材料磨削工具用金属结合剂和陶瓷结合剂的优点加以综合，使复合结合剂不仅拥有陶瓷结合剂硬度高、气孔率可调、自锐性好、导热率高、耐热性、耐油性、耐水性、耐酸碱性好的特点，还拥有金属结合剂韧性好、强度高、形状保持性好、强度高、形状保持性好等特点。
1郑贞平，黄云林，黎胜容.VERICUT7.0中文版数控仿真技术与应用实例详解.北京：机械工业出版社，2011 2王明红.数控技术.北京：清华大学出版社，2009 3王道宏.数控技术.浙江工业大学出版社，2008 4（印）S.K.Sinha.FANUC 数控宏程序编程技术一本通.北京：科学出版社，2011 5廖效果.数控技术.湖北科学技术出版社，2000 6杜君文，邓广敏.数控技术.天津大学出版社，2002 7董玉红.数控技术.高等教育出版社，2004 8徐元昌.数控技术.中国轻工业出版社，2004 9倪祥明.数控机床及数控加工技术.北京：人民邮电出版社，2011 10孙志孔，张义民.数控机床性能分析及可靠性设计技术. 北京：机械工业出版社，2011 11文怀兴，夏田.数控机床系统设计（第2版）.北京：化学工业出版社，2011 12张亚力.数控铣床/加工中心编程与零件加工.北京：化学工业出版社，2011 13陈学翔.数控铣（中级）加工与实训.北京：机械工业出版社，2011 14肖军民.UG数控加工自动编程经典实例.北京：机械工业出版社，2011 15周晓红.数控铣削工艺与技能训练（含加工中心）.北京：机械工业出版社，2011 16陈炳光，陈昆.模具数控加工及编程技术.北京：化学工业出版社，2011 17唐利平.数控车削加工技术.北京：机械工业出版社，2011 18朱勇.数控机床编程与加工.北京：中国人事出版社，2011 19关雄飞.数控加工工艺与编程. 北京：机械工业出版社，2011 20周虹.使用数控车床的零件加工. 北京：清华大学出版社，2011 21刘虹.数控加工编程及操作.北京：机械工业出版社，2011
硫及金属硫化物-类石墨相氮化碳纳米复合材料的制备， 表征及其光催化性能的研究
第一章绪论 自18世纪60年代的第一次工业革命到现在以来，科学技术迅猛发展、日新月异。工业革命（第一次科技革命）以瓦特的蒸汽机的发明为标志，宣告了人类社会由原来的火器时代，进入到了蒸汽时代。第二次科技革命发生在19世纪70年代，在这个时期，自然科学取得了飞速的进展，由于资本主义制度的逐渐形成和完善，资本主义国家为了生存和发展，开始了大量的对世界资源进行掠夺。两次工业革命对然建立了世界的初步两极格局，但是两次科技革命的功劳还是不容忽视的，它们推动了传统的农业，手工业向现代化工业以及机器化工业的飞速发展，并且带给了人类社会巨大的物质财富，在资本主义国家逐利的对外扩张过程中，不可否认的是它们的争斗促进了人类文明的进步和繁荣。但是，当资本家们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，至今，已严重威胁着我们所处在的的生存环境。 特别是在进入20世纪50年代之后的第三次科技革命；随着工业现代化进程的加快，人类向所生存的环境排放了大量的生产废水、废气，它们其中含有大量的有毒污染物如医用药品、农药、工业染料、表面活性剂和含有重金属离子的溶液等，含有上述物质的这些废水给人类的健康和生存环境带来巨大的威胁。而且在上述这些污染物中，用传统的处理方法很难将其完全消灭和降解。废水中的很多有机化合物能使水中的厌氧微生物发生异变，从而产生明显的毒害作用；所以必须创造出一些其它的非生物的降解技术来除去这些有机化合物[1-3]。因此，开发一种简便、有效、快捷、无害的方法来治理水体污染和大气污染是当前社会一个亟待解决的问题。并且，社会现代化的发展需要消耗大量的能源，据专家分析，传统的化石能源已经不能继续维持人类社会的长期发展，而且传统的化石能源的使用是当前引发严重环境问题的万恶之源。所以，环境问题和能源问题是21世纪可持续发展战略的两大亟待解决的严重问题。 1.1研究背景与意义
攀枝花学院 Panzhihua University 本科毕业设计（论文） 文献综述 院（系）：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：10级机制5班 学生姓名：杨技学号: 201010601210 2013 年11 月12 日
本科生毕业设计（论文）文献综述评价表
文献综述： 空压机曲轴零件的加工工艺及夹具设计 1 前言 曲轴是空气压缩机的关键零件之一,也是空气压缩机中最难加工的工件之一。曲轴在空压机中是将活塞连杆的住复运动变为旋转运动, 其在工作过程中会不断承受很大的弯曲应力和扭转,且受力情况异常复杂。所以对曲轴的抗拉强应力度、刚度、耐磨性、耐疲劳性以及冲击韧性等都提出了更高的要求。曲轴的主要失效形式是轴颈磨, 因此对曲轴在生产制造环节强化损和疲劳断裂工艺技术和机械加工技术同样都有着更高的要求。 2 曲轴加工技术的现状 2.1 曲轴的材料 由于曲轴工作条件恶劣，所以对曲轴的材质、毛坯加工精度和表面粗糙度、热处理、动平衡等要求都十分严格。如果其中任何一个环节质量没有得到保证,则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。世界工业发达国家对曲轴的加工十分重视，并不断改进曲轴加工工艺。随着中国加入WTO，国内曲轴生产厂家已经意识到形势的紧迫性，引进了为数不少的先进设备和技术，以期提高产品的整体竞争力，使得曲轴的制造技术水平有了大幅提高。 目前曲轴材质主要有球墨铸铁和钢两类。由于球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的1/3左右, 且球墨铸铁的切削性能良好,可获得较理想的结构形状，并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。据统计资料显示，车用发动机曲轴采用球墨铸铁材质的比例在美国为90%，英国为85%，日本为60%。此外，德国、比利时等国家也已经大批量采用。国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴85%以上采用球墨铸铁,而功率在160kW以上的发动机曲轴多采用锻钢曲轴。
光解水制氢半导体光催化材料的研究进展 田蒙奎1 ,2 ,上官文峰2 ,欧阳自远1 ,王世杰1 (1. 中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳550002 ; 2. 上海交通大学机械与动力学院燃烧与环境技术研究中心,上海200030) 摘要: 自从Fujishima2Honda 效应发现以来,科学研究者一直努力试图利用半导体光催化剂光分解水来获得既可储存而又清洁的学能———氢能。近一二十年来,光催化材料的研究经历了从简单氧化物、复合氧化物、层状化合物到能响应可见光的光催化材料。本文重点描述了这些光催化材料的结构和光催化特性,阐述了该课题的意和今后的研究方向。关键词: 光解水;氢能;半导体光催化剂中图分号: X13 文献标识码:A文章编号:100129731 (2005) 1021489204 1 引言 在能源危机和环境问题的双重压力下,氢能因其燃烧值高、储量丰富、无污染而成为最有希望替代现有化石能源的清洁能源,因而氢能的开发成了能源领域的研究热点。自从Fujishima 和Honda 于1972 年发现了TiO2 光电化学能分解水产生H2 和O2 以来[1 ] ,科学研究者实现太阳能光解水制氢一直在作不懈的努力。普遍接受的光解水制氢原理是:半导体光催化剂在能量等于或大于其禁带宽度的光辐射时,电子从最高电子占据分子轨道( HOMO ,即价带) 受激跃迁至最低电子占据分子轨道(LUMO ,即导带) ,从而在价带留下了光生空穴( h + ) , 导带中引入了光生电子(e - ) 。光生空穴和光生电子分别具有氧化和还
原能力。要实现太阳能光解水制氢和氧,光生电子的还原能力必须能还原H2O 产生H2 ,而光生空穴的氧化能力必须能氧化H2O 产生O2 ,即半导体光催化剂的导带底要在H2O/ H2 电位( E0 = 0V ,p H = 0) 的上面(导带位置越高,电位越负,还原能力越强) ;而价带顶在O2 / H2O 电位( ENHE = + 1. 23V ,p H = 0) 的下面(价带位置越低,电位越正,氧化能力越强) 。近一二十年来, TiO2 以外的光催化剂的相继发现,特别是能响应可见光的光催化材料的出现,使得光解水制氢研究进入了非常活跃时期。本文就近期太阳能光解水制氢研究进展中的半导体光催化材料作一综述。 2 简单半导体氧化物,硫化物系光催化剂目前广泛研究的简单化合物半导体材料的能带结构如图1 所示： 图1 部分半导体材料的能带结构示意图 Fig 1 Schematic diagram of band st ructure for some semiconductor s TiO2 光催化剂由于光照不发生光腐蚀、耐酸碱性好、化学性质稳定、对生物无毒性、来源丰富等优点而被广为利用。具有代表性的
https://www.doczj.com/doc/3011957460.html, 中国机械工程论文参考文献 一、中国机械工程论文期刊参考文献 [1].中国机械工程学会第十次全国代表大会暨2011年中国机械工程学会年会隆重召开. 《制造技术与机床》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2011年12期.梁玉. [2].本刊四篇论文荣获2011年度中国机械工程学会优秀论文奖. 《中国机械工程》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2011年24期.本刊编辑部. [3].（中国机械工程学报）2014年第27卷第6期目次、摘要. 《机械工程学报》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被EI收录EI.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2014年23期. [4].（中国机械工程学报）2015年第28卷第1期目次、摘要. 《机械工程学报》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被EI收录EI.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2015年2期. [5].《CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERING》（中国机械工程学报）2014年第27卷第5期目次、摘要. 《机械工程学报》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被EI收录EI.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2014年17期. [6].中国机械工程学会焊接分会成立50周年暨中国焊接专业成立60周年纪念大会在哈尔滨工业大学成功召开. 《中国机械工程》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2012年14期. [7].中国机械工程学会第十届理事会编辑出版工作委员会第一次工作会议召开. 《中国机械工程》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2012年9期. [8].《CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERING》(中国机械工程学报,原《机械工程学报》英文版)2010年第23卷第2期目次、摘要. 《机械工程学报》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被EI收录EI.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2010年8期.
超精密加工技术文献综述-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
超精密加工技术文献综述 摘要：超精密加工是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段。随着对产品质量和多样化的要求日益提高，对超精密加工提出更多、更高的要求。超精密加工技术已成为包含当代最新科技成果的一个复杂系统工程。介绍超精密加工技术的国内外研究现状、发展过程与趋势以及未来应研究开发的重要科学技术问题。分析我国在超精密加工领域中存在的主要问题以及与国外先进技术的差距，对超精密加工的技术发展趋势进行预测，提出我国本领域基础研究、技术及产业发展策略与对策。 关键词：超精密加工；研究现状；发展趋势； Literature Review of Ultra-precision Machining Abstract: Ultra-precision machining is essential method for obtaining the highest quality in terms form accuracy, surface finish Ultra-precision machining is essential method for obtaining the highest quality in terms of form accuracy, surface finish and surface integrity. As the higher requirements of quality and diversifications for products are put forward, it is essential to improve the precision and efficiency of ultra-precision machining. Ultra-precision machining has become a complicated systems engineering, which involves more and more last research fruits. The conception, application fields, present research status, development tendency, and the key issues of future researches on scientific and technological of ultra-precision machining are introduced in this paper.The main problems and miss distance from the advanced technologies of China in ultra-precision machining field are analyzed. In the same time, the probable further trend of ultra-precision machining is forecasted, and the developing countermeasure and strategy of fundamental research, technologies and industry in China are given. Keywords: Ultra-precision machining Present research status Development tendency 0引言 超精密加工技术始终采用当代最新科技成果来提高加工精度和完善自身，所以“超精密”的概念随科技的发展而不断更新。目前超精密加工技术是指加工的尺寸、形状精度达到亚微米级，加工表面粗糙度达到纳米级的加工技术的总称。目前超精密加工技术在某些应用领域已经延伸到纳米尺度范围，其加工精度已经接近纳米级，表面粗糙度已达到10-1nm级。目前的超精密加工，以不改变工件材料的物理特性为前提，以获得极限的形状精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完整性为目标。超精密加工目前包括四个领域：超精密切 削加工；超精密磨削加工；超精密抛光加工；④超精密特种加工（如电子束、离子束加工）。 1 国内外发展现状 1.1 国际上本领域发展状况 超精密加工发展到今天，已经取得了重大进展，超精密加工已不再是一种孤立的加工方法和单纯的工艺问题，而成为一项包含内容极其广泛的系统工程。影响超精密加工精度的主要因素包括：超精密机 床、超精密加工工具(刀具、磨具、磨料 2
光催化材料的研究与进展 洛阳理工学院吴华光 B08010319 摘要： 光催化降解污染物是近年来发展起来的一种节能、高效的绿色环保新技术．它在去除空气中有害物质,废水中有机污染物的光催化降解,废水中重金属污染物的降解，饮用水的深度的处理，除臭，杀菌防霉等方面都有重要作用，但是作为新功能材料，它也面临着很多局限性：催化效率不高，催化剂产量不高，有些催化剂中含有有害重金属离子可能存在污染现象。但是我们也应当看到他巨大的发展潜力和市场利用价值，作为处理环境污染的一种方式，它以零二次污染，能源消耗为零，自发进行无需监控等优势必将居于污染控制的鳌头。本文介绍了一些关于光催化研究的制备与发展方向的思考，光催化正在以TiO 2 ，ZnO为主导多种非重金属离子掺杂，趋于多样化的制备方法方向发展。 关键字：光催化催化效率 正文： 光催化(Photocatalysis)是一种在催化剂存在下的光化学反应，是光化学与催化剂的有机结合，因此光和催化剂是光催化的必要条件。“光催化”定义为:通过催化剂对光的吸收而进行的催化反应(a catalytic reaction involving light absorption by a catalyst or a substrate)。氧化钛(TiO 2 )具有稳定的结构、优良的光催化性能及无毒等特点，是近年研究最多的光催化剂， 但是，TiO 2 具有大的禁带宽度，其值为3．2 eV，只能吸收波长A≤387 11111的紫外光，不能有效地利用太阳能，光催化或能量转换效率偏低，使它的应用受到限制。因此，研制新型光催化剂、提高光催化剂的催化活性仍是重要的研究课题]1[。复合掺杂不同半导体，利用不同半导体导带和价带能级的差异分离光生载流子，降低复合几率，提高量子效率，成为提高光催化材料性能的有效方法5]-[2。 与一元氧化物如TiO 2 和ZnO等光催化剂相比，复合氧化物光催化剂，如 ZnO- SnO 2TiO 2 -SnO 2 和WO3- TiO 2 等体系具有吸收波长更长和光催化效率更 高等特点因而成为研究热点. 一、常用的光催化剂的制备方法 （一）水热合成法。 热合成反应是在特制的密封容器中（能够产生一定的压力），以水溶液作为反应介质，通过对反应体系加热或接近其临界温度而产生高压，从而进行材料的合成与制备的一种有效方法。 （二）溶剂热合成法 溶剂热合成技术是在水热法的基础上，以有机溶剂代替水作为介质，采用类似水热合成的原理制备纳米材料，极大的扩展水热法的应用范围。 （三）溶胶-凝胶法
汽车典型零部件制造技术的发展文献综述 你幂 (xxx） 摘要：归纳了汽车零部件制造中的各种加工方法及工艺，对目前在现代汽车制造中所应用的最新的加工方法及工艺作出介绍和分析，为中国汽车零部件生产企业提供技术参考。 关键词:汽车；制造；加工；发展 Review on the development of literature of typical automobile parts manufacturing technology Nimi （） Abstract:It is summarized that a variety of machining methods and technologies are used in automotive parts manufacturing. New current machining methods and technologies which are applied to modern automotive in-dustry are introduced and analyzed.So that the Chinese factories for automotive parts could understand some usable means for technical reference. Key words:automobile; manufacture; machining; development
1.前言 近年来，我国汽车工业高速增长，2013年全国汽车产销量均超过2100万辆，位居世界第一。同时，汽车零部件产业也随之迅猛发展。截至2013年，我国汽车零部件制造企业约20万家，主要汽车零部件制造企业多达1.6万家，其中规模以上企业1万多家，外资企业超过1200家。 我国汽车零部件制造企业主要有三大主体，分别是国有、民营和外资企业。国有和民营企业主要集中在汽车零部件生产的低端市场，优势产品包括汽车轮毂、汽缸体、连杆等，盈利能力较弱。外资企业多由世界级汽车零部件供应商控制，拥有先进的产品技术，垄断了空调系统、传动系统、制动系统、转向系统、节能与新能源汽车核心部件，以及电子控制类等核心零部件。汽车零部件主要供应整车装配市场和售后服务市场，两市场需求规模占比约为80%、20%。外资和国有企业多为整车配套市场的主要供应商，而民营企业则面向的主要是 售后服务市场。 世界上各个国家在汽车上的竞争，主要方面之一是制造技术的竞争。先进的制造技术是提高汽车产品市场竞争力的基本保证。近十几年来，我国的汽车制造业发展较快，通过技术引进，不少汽车制造企业已经掌握了一批相对先进的汽车制造技术。随着我国汽车产量的逐渐增大，汽车企业对先进制造技术的需求也日益增长。2013年，全国汽车零部件制造行业实现总产值达3万亿元，同比增长近18%，约占汽车工业总产值的50%，汽车零部件产业的发展实现了历史性突破。 中国的汽车产量巨大，自然而然吸引了全球各大汽车制造商以前所未有的热情开拓中国市场。为得到更好的发展，我国汽车制造业的当务之急是：瞄准先进制造科学技术的前沿，自主创造与跟踪创新并行；在先进制造科学技术的理论基础、方法和技术上有重要的创新，在先进制造技术基础方面总体达到国际先进水平；针对我国汽车制造业实际，解决关键科学问题，产生具有我国自己知识产权的先进汽车制造技术。只有改变和创新，才能提高中国汽车零部件工业的竞争力，成为世界重要的汽车零部件生产基地。 本文将在汽车零部件制造技术，特别是在汽车零部件加工工艺的发展及应用方面作一些探讨。 2.汽车典型零部件制造进展 汽车典型零部件制造的传统加工方法及加工工艺的本质和特点是靠比工件材料更硬的刀具，靠机械能、机械力把工件上多余的材料切除下来。如车削、刨削、铣削、磨削、镗削加工等。 因新材料和难加工材料不断涌现，以及超精密加工的要求，汽车零部件传统的加工方法无法满足汽车制造业发展的需要，特种加工方法及加工工艺应运而生。特种加工方法及加工工艺指的是非传统的加工方法，它不使用普通刀具来切削金属，而是直接利用能量来进行加工。特种加工方法与主要依靠刀具和磨科来切除金属材料的传统加工方法不同，它重用电能、光能、声能、热能和化学能来去除金属和非金属材料。其所采用的工具硬度和强度可以低于工件的硬度和强度，加工过程中工具和工件之间不存在明显的切削力，在切削机理上与传统加工有很大不同。 高速加工，指采用比常规切削速度和进给量高得多的速度进行加工的方法，其速度通常是常规加工的5-8倍或更高。高速加工
1.5可见光响应光催化剂的研究进展 1.5.1TiO2光催化剂可见光化的研究 针对TiO2光催化剂的量子效率很低,且只能利用太阳光中的紫外辐射(约占太阳光能量的4%)而无法利用可见光(约占太阳光能量的43%)的缺点,研究者们通过掺杂、光敏化、复合半导体等方法使Ti02的吸收波长红移到可见光区,以便充分利用太阳光,并对提高光催化过程的量子效率进行了系统深入的研究,尤其是近年来在Ti02掺杂改性方面取得了重要进展。 1.5.1.1金属离子掺杂 金属离子掺杂就是将一定量的金属离子引入到半导体晶格中,影响光生载流子的产生、迁移/复合及其转化过程,从而影响半导体的光催化活性。由于金属离子的能级位于半导体的禁带中,从而将半导体吸收光波长的范围扩展到可见光区。用于掺杂的离子主要包括过渡金属离子和稀土金属离子。国内外许多研究者作了大量金属离子掺杂TIO:的研究,结果显示金属离子的掺杂不同程度地影响了Tio:的光催化活性[22一26]。有些金属离子的掺入提高了TIO:的光催化活性,有些金属离子的掺入影响很小,有些反而降低了TIO:的光催化活性。还有在不同的实验条件下,相同的金属离子掺杂却得到了相反的结论。总的来说,影响金属离子掺杂TIO:光催化活性的因素比较复杂,主要有掺杂离子的种类、能级、化合价、半径、浓度以及掺杂光催化剂的制备方法等。在这方面,WChoi的研究工作很有代表性。wchof采用sol一gel法将和Ti4+离子半径接近的21种金属离子掺入到TiO2中[27],系统研究掺杂对Tio:光催化活性的影响。结果如图1一3所示,当掺杂离子的电位与Tio:的价带、导带相匹配且离子半径与Ti4十相近时,具有全充满或半充满电子构型的过渡金属离子,如Fe3+、Co十和Cr3+等,掺杂后的光催化活性要好于具有闭壳层电子构型金属离子的掺杂,如Zn2+、Ga3+、Zr+、Nb5+、Sn4+、Sb5+和Ta5+等。另外高价离子,如w6+的掺杂,要好于低价离子。虽然其研究未涉及可见光方面的内容,但讨论了掺杂离子的种类、浓度、分散度、d轨道电子构型以及光照强度等多种因素对TIO:光催化活性的影响。多年的研究己经证明金属离子掺杂的TIOZ,虽然能够显著降低其禁带宽度,实现可见光的激发,但这些掺杂离子不论是作为填隙离子,还是代位离子,实际上都是在TIO:的晶格中增设了电子一空穴复合位点,大多数情况下载流子在分离和迁移到表面过程中,几乎都被这些位点所捕获。虽然Tio:有了可见光催化活性,但同时也显著降低了TIOZ在紫外辐射下的光催化活性。当然,并非所有金属离子的掺杂都被证明导致Tio:活性降低。