含水乙醇低温等离子体重整制氢研究

基于对含水乙醇等离子体重整制氢的实验研究,实现了利用锥齿形电极结构介质阻挡放电等离子体对乙醇进行重整制氢.实验结果表明:乙醇重整效率及产物中氢气的选择性与反应物仞始浓度、注入功率、电源频率、反应物流量等因素有关.含水乙醇体积分数为75%时,氢气的选择性最大;氢气的选择性随着反应器中注入功率增加而增大;放电电源的频牢接近负载的谐振频率时,重整率最高;对一定的反应器,反应物的流量太大和太小,都不利于重整反应的进行.锥齿形电极结构介质阻挡放电等离子体反应器的重整效率高于同轴平行电极.乙醇等离子体重整制氢的主要气态产物有H2,CO,CH4,CO2,C2 H4,C2H6等,在乙醇体积分数为75%、放电间

射频溅射功率和掺杂氢对硅氢薄膜结构的影响

采用SEM和Raman谱对射频磁控溅射法制备的硅氢薄膜结构进行了研究,讨论了在100～400 W范围内溅射功率和氢气分压对硅氢薄膜结构的影响.结果表明,制备的硅氢薄膜为致密的颗粒膜,添加氢气后,颗粒状的硅氢薄膜出现了粒径更为细小的纳米级小颗粒亚结构;随着氢气分压的增加,其直径先增加后减小,平均直径在氢气分压为50%时达到最大;随着溅射功率的增加,硅氢薄膜的颗粒平均直径增加,当溅射功率达到400 W时,颗粒的平均直径为104 nm.拉曼光谱分析结果显示硅氢薄膜为非晶态.

射频等离子体技术制备合成低碳醇用铜钴基催化剂

采用射频等离子体技术制备了CO加氢合成低碳醇用新型CuCo/ZrO2催化剂,研究了等离子体气氛氮气、氢气和先氮气后氢气处理对催化剂结构和性能的影响,并应用BET、XRD、XPS、TG和TPR技术对催化剂进行了表征.与常规焙烧制得的样品相比,射频等离子体技术制备的催化剂可有效抑制烃类生成,提高总醇选择性,大幅提高反应活性和低碳醇的时空收率.表征结果显示,等离子体技术使催化剂前驱体在低温下分解形成活性相,显著提高了催化剂比表面积,促进催化剂活性组分晶粒细化并提高其分散度,催化剂表面的铜含量增加.

AlHn(n=1-3)的分子结构和AlH3热力学稳定性

在gaussian03基础上,分别用b3lyp和qcisd方法,在6-311++g**基组水平上研究了AlHn(n=1-3)分子及其一价阴阳离子的几何结构和谐振频率,计算了它们中性分子的离解能,第一垂直电离能,电子亲和能.并与可能得到的实验值及文献上的理论计算值进行了比较.发现qcisd方法得到的数据更接近实验值.计算发现对AlH,AlH2和AlH3分子及其1价阳离子的Al-H键长,随着H原子数的增多,键长越短,同分子的阳离子比中性分子的Al-H键长短,也就是说H原子数越多,Al原子对H原子吸引越强,电子云越向Al原子靠近,失去一个电子的阳离子比中性原子的电子云更靠近Al原子.但它们得到一个电

磁控溅射法制备氮掺杂的氧化锌薄膜

目的 比较氮掺杂的氧化锌薄膜与纯氧化锌薄膜的发光特性.方法 用射频磁控溅射法,在玻璃衬底上通过控制氢气,氧气,氮气的流量,制备了纯氧化锌薄膜和氮掺杂的氧化锌薄膜样品.结果 通过比较纯氧化锌薄膜样品和氮掺杂的氧化锌薄膜样品的发光谱,在466nm(2.6 eV)附近发现了一个发光峰;氮掺杂的氧化锌薄膜样品的带隙比纯氧化锌薄膜样品的带隙宽.结论 氮掺杂的氧化锌薄膜在466 nm左右的发光峰与氮有关;带隙变宽的原因:一个是样品中的晶粒小引起的量子限制效应,另一个是压应力引起的氧化锌晶格中的氧原子的2p轨道和锌原子的4s轨道之间斥力增大.

脉冲电晕等离子体原位合成过氧化氢

在脉冲电晕放电条件下,用等离子体化学反应方法研究了原位H2O2的合成,考察了一些主要的参数对H2O2产量的影响.在室温和常压下,氢气和氧气能够在脉冲电晕等离子体条件下原位转化为过氧化氢;就过氧化氢的产量而言,针-板式反应器要优于线板式反应器;适当调整反应物(氢气和氧气)的比率、反应的空速、放电的脉冲电压和重复频率能够提高过氧化氢的产率.

周期反向脉冲电流对电解除油过程中钢板渗氢的影响

研究的目的是要找出在电解清洗除油中能有效控制金属渗氢的方法.在Devanathn 双电解槽渗透性试验装置中,将周期反向脉冲电流代替阴极电流.在渗氢试验中,讨论了脉冲频率、电流密度和碱溶液浓度对渗氢的影响作用.适当频率(10～50Hz)的脉冲比更低频率的脉冲能更有效地抑制氢的渗透.较低的电流密度(i＜100mA@cm-2)和较高的NaOH溶液浓度(但pH＜13.5)均有利于减小渗氢电流.此方法可控制渗氢电流接近零值,能防止高强度钢在电解清洗中发生氢脆.

微量Cu元素对Au-24Ag-3-25Si钎料合金组织和焊接性能的影响

通过分析相图,配制成分分别为Au-24Ag-3.25Si、Au-24Ag-3.25Si-1.5Cu、Au-24Ag-3.25Si-2.0Cu、Au-24Ag-3.25Si-2.5Cu4种合金,中频感应真空熔铸法制备铸锭,在流动氢气保护管式电阻炉中进行焊接实验,基板采用纯Ni片,焊接温度为550℃.使用微量型DTA差热分析仪测定钎料合金的熔化温度,并通过金相观察和扫描电镜观察结合X射线能谱分析对钎料合金的组织和焊接性能进行研究.结果表明,添加适量的Cu元素能降低Au-24Ag-3.25Si钎料合金的熔点,减小固液相间隔:Cu元素的加入使Au-24Ag-3-25Si钎料合金的显微组织发生了显著变化

新型PVDF声发射传感器的设计方法及应用

基于声发射技术研制了一种新型PVDF压电传感器.介绍了声发射传感器的结构、工作原理以及声发射传感器压电元件、背衬材料、声匹配层和前置放大器接口电路设计对传感器灵敏度、分辨率和信噪比的影响.利用美国物理声学公司声发射信号数据采集处理DiSP系统进行了断铅信号采集试验.测试结果表明:设计的新型PVDF声发射传感器对断铅信号具有宽频带响应.应用研制的新型PVDF声发射传感器、数字示波器和计算机组成的数据采集处理系统对4M20氮氢气压缩机六段排气阀进行了状态监测,结果表明新型声发射传感器能够用于设备状态监测,设计方法可行.

纳米晶Fe-Ni和Fe-Co粉的微波磁性能

先利用溶胶凝胶自蔓延法制备铁镍和铁钴氧化物前驱体,通过对前驱体在氢气中进行热处理,制备得到还原Fe25 Ni75、Fe50Ni50和Fe50C050合金粉.通过SEM、XRD分别对合金粉进行了形貌和结构表征,测量了合金粉的静磁性能以及0.5-6 GHz的磁导率,并通过传输线理论计算了合金粉的微波吸收系数.结果表明:氢气还原后的Fe25 Ni75、Fe50 Ni50和Fe50c050分别为单一Ni3Fe相、FeNi相和FeCo相,晶粒大小分别为53、66、36 nm,舍金粉具有较高的比饱和磁化强度和磁导率,Fe50Ni50合金粉在2.5-6 GHz吸收系数低于-10 dB,具有优异的微波中低频段

激光诱导击穿光谱技术对钢中缺陷的快速表征

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)作为一种快速而简单地检查钢表面缺陷的技术,可直接观测到激光脉冲被聚焦于样品之上而感生的等离子体发射物.一个平凸透镜把斑直径大约为1 mm的光量开关Nd:YAG激光器(脉宽:12 ns;重复频率:10 Hz)辐照聚焦于样品表面,用来烧蚀样品的一部分,形成一个微等离子体.等离子体的发射由光纤传送至帕邢-龙校格装置多色仪(焦距:500 mm).在已被流入和流出的氢气排空的空间里,样品被安装在一个二维移动台上进行两点分析--常规分析和缺陷分析.通过比较两个分析结果,可检测到缺陷部分有显著信号强度的元素.由不同类型的夹杂物可以检测出典型的元素,由氧化铝可检测出铝,由保护渣

氢原子在Cat-CVD法制备多晶硅薄膜中的作用

采用钨丝催化化学气相沉积(Cat-CVD)方法制备多晶硅(p-Si)薄膜,研究氢气稀释率(FR(H2)/(FR(H2)+FR(SiH4))对制备多晶硅薄膜的影响.XRD和喇曼光谱分析分别显示(111)面取向的多晶硅峰及喇曼频移为520 cm-1多晶硅峰的强度随氢气稀释率的增加而增强,由喇曼光谱计算的结晶度也有同样的趋势.通过分析测试结果得出,氢原子以表面脱氢、刻蚀弱的Si-Si键,及进入晶格内部进行深度脱氢等方式改善薄膜材料的结晶度.

埋地金属管道地面电磁检测技术研究

本文根据埋地长输金属管道检测的实际需要,提出了主要由管道电流检测系统、管道定位仪、频率分析型检漏仪、氢气查漏仪等组成的地面电磁检测技术.该技术不需要现场开挖,就可以确定管道走向、检测防腐层老化状况、确定保护层破损点和管道泄漏点的精确位置.实际工程应用表明:该技术能快速、有效地实现埋地长输金属压力管道的无损检测和安全评定,具有创新性和重要的参考价值.

往复压缩机级间管路的振动研究

依据平面波动理论,针对现有模型计精度不足的问题对模型进行了修正,然后使用修正后的计算模型编制通用程序计算管路的气柱固有频率和气流脉动.借助有限元方法的离散思想,建立了往复压缩机管道振动模态及振幅分析的数学模型,提出了恰当的边界条件,利用有限元分析软件CAESAR对模型进行求解,获得了管道振动模态和振幅计算结果.应用上述方法对7M50-305/314型氮氢气压缩机级间管道系统进行了气体动力与结构动力的计算,并对管道系统各个位置的振幅进行了实际的测量.测量结果证实了修正后计算模型的正确性.

金属Pt表面氢同位素解离吸附的热力学研究

基于电子与振动近似方法和密度泛函B3LYP理论,对氢原子采用6-311G"基函数,Pt选择赝势基组LanL2DZ,优化得到Pt-H和Pt-H2结构和微观性质,Pt-H分子平衡键长和谐振频率分别为0.1528nm和2336cm-1,与实验值一致.氢气分子吸附于Pt表面反应的Gibbs自由能⊿G0为正值,远大于解离反应⊿G0值,氢气在Pt表面不能以完整分子形式与Pt结合,易于解离成氢原子.计算了氢同位素在Pt表面解离反应的⊿S0,⊿H0,⊿G0和平衡压力,并导出它们与温度的关系.由⊿G=0kJ.mol-1计算得0.1MPa时H2,D2和T2的脱附温度分别为962K,919K和892K,大多数反应P

Ca(BH4)2络合物电子结构及热力学稳定性的第一性原理研究

利用第一性原理研究了低温及高温相Ca(BH4)2络合物的电子结构、晶格振动及其反应焓.计算结果表明:低温及高温相Ca(BH4)2中Ca+2与[BH4]-以离子键形式相结合,[BH4]-离子中B原子和H原子以共价键形式相结合,对该共价键有贡献的主要是B原子的2p轨道电子,H原子的1s轨道电子.Ca(BH4)2可能的反应路径为:Ca(BH4)2→2CaH2+CaB6+10H2,该反应在300 K下反应焓为43.22 kJ/mol H2.拉伸B-H键所对应的声子频率较高,其值为2360～2500 cm-1,这可能是导致B-H键断裂释放氢气需要较高温度的主要原因之一.

苯胺制氢单元贫液泵故障频发原因分析及应对措施

从工艺和设备两方面对苯胺装置制氢单元贫液泵频繁故障现象进行分析,对存在的故障现象提出了相应的应对措施,并结合实际情况提出了检修建议,从而最大限度提高"问题设备"的运行周期,降低备件消耗.

燃料电池车氢气辅助系统结构动态特性分析

通过对燃料电池车氢辅系统独立运行工况下的声振测试及结果分析,初步确定氢泵工作时由于氢气辅助系统箱体结构不合理而导致车内、外振动噪声较大.对箱体结构进行了试验和有限元模态分析.结果表明,箱体存在与振源基频成倍数的模态,氢泵工作时引起板件共振.对箱体结构进行了拓扑优化,在箱体布置了加强筋,箱体的模态频率明显上升且中低频段模态明显减少,避免了氢泵工作时的共振.

某1000MW级汽轮发电机漏氢事件风险分析

漏氢是氢冷发电机运行中发生频率较高且危害性很大的事件,严重影响了机组的安全运行.针对某1000MW级汽轮发电机的一次严重漏氢事件,详细分析了3种漏氢模式--氢气直接外漏、漏到密封组件气侧、漏入定子线棒冷却水;评估了漏氢对功率的影响和3种漏氢模式的燃烧爆炸危害性,指出氢气漏到密封组件气侧的危害性最大;推导出了空侧氢气体积分数与密封组件泄漏率、回路密封油箱排烟管氢气检测值的关系,对事件及处置过程进行了风险分析和经验总结,并提出了规范的漏氢检查要求和停机标准.

甲烷和氢气混合气体中的多波长拉曼转换

探索Nd:YAG倍频激光与受激拉曼散射(SRS)结合获得从紫外到可见光范围的多波长输出,可应用于激光雷达探测空气污染等领域.利用Nd:YAG激光的三倍频355 nm波长输出在甲烷及甲烷和氢气混合气体中的拉曼特性进行研究.获得在396 nm,416 nm,447 nm和503 nm+515 nm等多个波长分别约100 mW的同时输出,以及对个别波长的增强.讨论了不同常见的工作气体及混合气体的特点.与单一工作气体(氢气或甲烷)相比,混合气体可以获得更为丰富的波长输出.相比甲烷气体在紫外激光照射下的分解作用,由于氢气的加入一定程度上抑制了分解反应,混合气体产生的分解沉淀较少.

固体谐波多波长拉曼激光器

研究了多谐波固体激光器在气体中的受激拉曼散射,获得了多波长激光输出.利用Nd∶YAG激光的二倍频、三倍频及四倍频的激光输出在氢气和甲烷气体中的受激拉曼特性获得多个波长的拉曼输出,波长范围覆盖紫外到可见光甚至近红外.列出了常用的几种拉曼工作气体,其中氢气和甲烷各有优缺点,而两者的混合气体一方面弥补了氢气频移过大的缺点,另一方面抑制了甲烷的易分解性.利用缓冲气体和混合气体优化拉曼激光的输出.给出了24个拉曼波长的功率输出数据,其中功率较大的有13个波长.多谐波固体激光与受激拉曼散射结合的多波长拉曼激光器在激光雷达等领域有广泛的应用.

等离子体作用下甲烷氢化偶联

在常温常压下,研究了脉冲放电等离子体及其协同催化剂强化CH4氢化偶联反应.结果表明:脉冲电晕等离子体条件下,甲烷中引入氢气可以实现偶联,而且随着氢气引入量的增加甲烷的转化率以及C2收率增大,积碳减少;脉冲电压和重复频率影响CH4的转化;引入Ni/g-Al2O3催化剂后可改善产物C2烃的分布,等离子体法制备的Ni/g-Al2O3催化剂性能优于化学法制备的Ni/g-Al2O3催化剂.开辟了一条甲烷偶联新技术路线.

球磨方式对纳米晶Mg2FeH6储氢材料合成与放氢性能的影响

分别应用Uni-Ball-Mill 5和XQM-4变频行星式球磨机将Mg粉和Fe粉在氢气中直接球磨合成三元储氢相Mg2FeH6.采用球磨罐中的氢压降、X射线衍射谱、扫描电镜、热分析、吸放氢测试等测试手段研究了不同球磨方式对纳米晶Mg2FeH6储氢材料的合成结果.结果表明,XQM-4变频行星式球磨机球磨150 h,Mg2FeH6相的产率(质量分数)接近70%;在100 kPa氢压下,380 ℃放氢量为2.66%,粉末呈片状,晶粒在7 nm以下.而采用Uni-Ball-Mill 5球磨机P2方式球磨270 h,Mg2FeH6相的产率仅为39.1%,100 kPa氧压下,350 ℃放氢量为1.15%

不同退火工艺对AZO膜性能的影响

掺铝氧化锌(AZO)薄膜由于其独特的光学和电学性能而倍受人们的青睐.本文采用射频磁控溅射技术,制备了综合性能优良的AZO薄膜,通过不同退火上艺处理,研究了其对AZO薄膜的组织结构、电学性能及光学性能的影响.氮气环境下的退火使得AZO膜出现了更为明显的"蓝移"现象,氢气环境下的退火提高了薄膜的导电性.

螺旋波激发氢等离子体的电子温度及密度研究

采用射频调谐朗缪尔单探针方法对螺旋波激发的氢等离子体I-V特性曲线进行了测量.运用Druyvestey方法对氢等离子体的电子能量分布(EEDF)及电子密度ne的变化规律进行了研究,并与发射光谱诊断结果进行了比较.结果表明:ne随着射频功率的增大成线性增大,本实验中最大值可达到1012 cm-3量级,电子平均能量E随着射频功率的增大逐渐升高,并逐渐达到饱和;ne随着工作气压的增加而增大并出现峰值,存在一个最佳气压范围(2 Pa～4 Pa)使ne达到最大,E则随着工作气压的增加逐渐减小;氢气流量对ne的影响非常小,当氢气流量达到一定值(12 sccm)后,ne几乎不变化,E随着氢气流量的增加逐渐降