据了解,近日奥运场馆曾经使用过的涂料已用到京沪高铁上,“这是聚脲弹性防水涂料,是首次用于高速铁路,是一个里程碑。”中铁三局镇江梁场总工程师孙宏斌说,这种新型的材料之前被用在体育场馆的防水设施当中,奥运场馆也包括在内。“好处呢,首先就是各项化学指标及其性能非常高,设计年限是60年。”相比于之前普遍使用的聚氨酯涂料,这一层绿色的防水层拥有更好的防水效果和抗耐性。
这种新型的涂料使用寿命更长。在京沪高速铁路丹徒段,被高高托举起来的铁路箱梁在油菜花中蜿蜒。随着正线箱梁架设结束,高铁已经连成了一条巨龙,趁着好天气踏青的市民远远地就可以看到。如果凑巧,还可以看到上面架着一个个的大棚。绿色的棚子隔一段就有一个。走进一个棚子,工人们正在里面忙碌,而他们脚下的箱梁表层竟然是绿色的。这不起眼的绿色涂层实际上大有来头,建设当中还要专门用大棚来保温。
与传统铁路不同,京沪高速铁路采用无砟轨道,要求防水层不仅具有防渗、抗裂的基本性能,还要能经受高速、重载、交变冲击等火车高速行驶时带来的冲击。喷涂聚脲材料满足了这一全国最长高铁的特殊要求。当然,1吨3.58万的价格也是普通材料的3倍。
当然,对以后火车上的旅客来说,这层绿色不会被看到。在它的上面还有被建设者称为“两布一膜”的垫层。“两布一膜”和聚脲层连接能够给未来的旅客提供更好的舒适性。这些都施工结束后,钢筋混凝土结构的底座板、轨道板以及钢轨就可以有序铺设了。
大连化物所二氧化钛表面光催化产氢工作取得新进展
近日,大连化物所杨学明院士领导的科研团队在“甲醇在TiO2(110)表面上光催化产氢”工作中取得新进展,该成果发表在最新一期的《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135 (28), 10206–10209)。
在二氧化钛光催化分解水过程中,甲醇的加入能够提高产氢效率,同时,甲醇本身也能光催化产氢。但是甲醇光催化产氢的化学反应机理并不十分清晰,如果能从分子层次上认识这一过程,将可能为发展高效催化剂提供新的思路。
杨院士带领的表面光化学反应动力学小组,利用自行研制的基于高灵敏度质谱的表面光化学装置,系统研究了单分子层(ML)甲醇覆盖的TiO2(110)在紫外光照射后的反应动力学过程。早期结果(J. Am. Chem. Soc., 2012, 134 (32), 13366–13373)表明甲醇在光照过程中通过O-H键及C-H键的断裂形成甲醛,解离出的大量氢原子转移到旁边的桥氧原子上形成BBO-H,没有形成氢气。本次研究进一步发现在二氧化钛表面升温过程中,一部分氢原子会夺取表面的桥氧原子先以水(H2O)的形式从表面脱附出来,产生表面氧空位,只有少量的氢原子会复合成氢气脱附出来。随着表面氧空位浓度的增加,桥氧上剩余的氢原子则更容易结合成氢气分子脱离。
该成果在二氧化钛的光催化产氢研究中具有重要意义。通过对甲醇在TiO2(110)产氢机理的深入理解,可以以此为基础进一步研究和分析金属掺杂二氧化钛光催化剂的光催化产氢过程,并能为新型催化剂的发展提供线索。