氕和氘在Pd-8％Y合金管中的渗透性能

20世纪80年代，Wileman等提出了用钯合金膜分离氢同位素的设想。罗德礼等对一系列钯合金膜的氢同位素分离效应进行了研究，进一步证实了钯合金膜用于氢同位素分离的可行性。钯钇合金膜与其它合金膜相比，具有更好的氢同位素分离能力，采用PdY的原子数分数8％合金管作为分离膜，设计了钯合金膜分离器，初步的实验结果和理论估算表明该分离器完全适合大规模应用的需要。     

钯膜分离氢氦过程中浓差极化现象

根据设计,未来聚变堆等离子体排灰气中除了氘氚还含有以惰性气体为主的杂质气体,会在钯膜纯化氢同位素的过程中产生不容忽视的浓差极化现象,降低排灰气的处理效率。针对这一现象,以氢氦混合气为源项,研究了钯膜在分离氢氦过程中浓差极化对渗氢性能的影响,利用极化系数对浓差极化的程度进行评估,并考察了渗氢驱动力、氦气浓度以及原料气流量对极化系数的影响。结果表明:在150,300,450kPa时的H2/He选择性分别为37 460,18 347和7935,可以看出钯膜致密性良好;浓差极化系数随着渗氢驱动力和氦气浓度的升高而增大,对于原料气流量的变化则呈现相反趋势。     

CO，O2，H2O预覆盖对钯吸氢速率的影响

CO，O2，CH4，H2O等杂质气体吸附在氢化物的表面，会使氢化物中毒而部分或完全失去活性，吸放氢速率与吸氢容量降低。钯已在氢同位素分离、纯化、贮存中得到广泛应用，然而储氢钯床贮存、运输过程中，O2，H2O或多或少不可避免残留在床中或系统管道内，这些杂质对钯的工程性能有多大的影响，这是钯的工程应用设计研究中所关心的问题之一。     

四羧酸丁烷型聚酰亚胺气体分离膜的制备和性能

聚酰亚胺是近度发展的一类良好气体分离材料，它耐高、低温、耐化学介质，机械性能好，具有很好的气体透过选择性。本文通过合成四羧酸丁型脂肪族聚酰亚胺气体分离膜材料，以拓展已有的只限于芳香型聚酯亚胺膜材料的范围，首次探讨了这种脂肪型聚酰亚胺材料的结构形态，透气性能，溶解性能及聚合物链柔顺性与透气性能的关系。     

全回流模式下低温精馏分离氢同位素实验

全回流是低温精馏分离氢同位素的一种重要操作模式，由于此模式下系统不受外界进料等因素的扰动，可以方便地获得再沸器加热功率对系统分离性能和温度、压力、液位等重要参数的影响。在全回流模式下，再沸器加热功率提高后，精馏柱内气液两相传质充分，因此再沸器加热功率作为可调参数可改善系统分离性能，但再沸器加热功率提高后，精馏柱内气体线速度加大，造成床层压降加大，有可能带来液泛等问题。     

不同银含量的Pd-Ag复合膜微结构光栅光纤 氢气传感特性

研究了不同钯银合金原子比例复合膜对微结构光纤光栅氢气传感特性的影响.使用飞秒激光在布拉格光栅光纤包层加工螺旋微结构,将磁控溅射方法制备的不同钯银原子比例的合金膜镀在螺旋微结构表面,研制优化钯银合金比例的新型微结构布拉格光栅光纤氢气传感器.采用扫描电子显微镜和能谱仪对Pd-Ag薄膜进行表征和分析,对三种不同钯银原子含量(Pd∶Ag=2∶1,4∶1,6∶1)的微结构布拉格光栅光纤探头进行氢气传感测试.在室温条件下,钯银原子比例为4∶1的微结构探头具有最佳的氢气传感性能,钯银原子比例为2∶1的微结构探头响应速度最快,但是灵敏度最低.在4%氢气浓度下,螺旋微结构传感器的漂移量达到107pm,对比同类型布拉格光栅光纤氢气传感器,具有更高的灵敏度和更快响应速度.     

超疏水膜油水分离特性实验研究

随着工业不断发展,含油废水的有效治理引起了人们的关注,寻求一种高效节能的油水分离方法迫在眉睫。本文分别以不锈钢金属丝网和不锈钢多孔板为基底,采用喷涂-高温塑化的方法制备了超疏水网膜及板膜。利用超疏水膜进行油水分离实验并探究了不同操作条件对分离效果的影响,得到当初始含油量低于50 g/L时,其对分离效率影响不大;板膜的分离效率随油水混合物流量的增加而降低,随分离压差的增大而增大;油水混合物流量对网膜分离效率的影响不大。分析机理发现,利用超疏水膜进行油水分离是基于油和水在膜层表面润湿性的差异,油能润湿表面并透过膜层,而水不能润湿表面无法透过膜层,从而实现油水分离。     

钯合金吸氢容量的理论预计

吸氢容量是一定温度下，钯合金吸氢至饱和时，生成的金属氢化物中氢的浓度。它是钯合金在实际应用中的重要数据之一。赵爽等人进行了LaNi5-xMx系列吸氢容量的理论预测，计算结果的平均误差为1．8％。本工作利用逐步回归法寻找影响钯合金吸氢容量的主要原子参量，建立了预计钯合金吸氢容量的半经验模型，计算结果与文献值基本吻合。     

质谱法精密测定重水中的氢同位素丰度

介绍了用高分辨气体质谱计精密测定重水中氢同位素丰度的分析方法．实验自制了一套重水分解系统,以金属铀作还原剂,在一定的温度下还原重水为氘气．采用低温活性碳作为吸收剂,将样品分解、制备成气体试样,用高分辨气体质谱计测定重水中氢同位素丰度．该方法测定高浓度（〉99％）重水的氘丰度,测量结果的相对标准偏差不大于0．02％。     

肥皂膜过滤器的性能探究

物质分离是很多医疗和工业的核心技术.传统的固体过滤膜可以允许小于临界尺寸的粒子通过而阻挡大的粒子透过.然而，允许大粒子通过而小粒子停留的膜却很难人工制造.Birgitt Boschitsch Stogin、Luke Gockowski等人证明了完全由液体组成的液膜可以被设计成保留小于临界尺寸粒子而透过大尺寸粒子的过滤膜.基于上述研究，本文在液膜过滤器模型基础上进行解析推导，分析讨论了液膜的临界透过条件，并在实验中得到验证.同时，本文通过调节液膜表面张力系数实现了对粒子速度的筛选.     

负载型聚酰亚胺/SnO2杂化膜的结构和性能

通过溶胶凝胶法， 以硅藻土-莫来石陶瓷膜管为支撑体，TiO2为过渡层， 利用具有大量支链的聚酰亚胺和SnO2溶胶制备了系列不同SnO2含量的负载型聚酰亚胺/SnO2杂化膜．采用TEM、FTIR、XPS、TG/DTA、DSC、BET和气体渗透测定对系列膜的微观型态、化学结构、热稳定性、孔结构和气体渗透性能进行了表征和测试． 结果表明，SnO2相与聚酰亚胺支链羧酸基发生化学键连； 杂化膜具有较好的有机无机兼容性， 当SnO2达到15%时，SnO2相在杂化膜中以颗粒状存在， 其粒径约为5 nm；SnO2相与聚酰亚胺间的化学键连有效的提高了杂化膜的玻璃化温度； 随着SnO2含量的增加， 杂化膜的热分解温度逐渐下降； 系列膜具有均匀的孔道结构， 其孔径分别为3.8、3.1、2.8和2.4 nm． 相对于聚酰亚胺膜， 杂化膜对H2、CO2、CO和H2O具有较高的分离性，SnO2为15%的杂化膜对H2/N2、CO2/N2、CO/N2和H2O/N2的分离因子分别达到54.1、30.2、35.9和40.1．     

离子束辅助淀积低温微光学元件红外宽带增透膜

简要叙述了锗基片微光学元件红外宽带减反膜的设计与制作。着重介绍了离子束辅助淀积制备该膜系的过程，给出了用该方法制作８～１２μｍ波段的减反膜的测试曲线，它具有峰值透过率高，在设计波长范围内的平均透过率大于９７％以上，膜层附着好，可以切割和擦洗，可以在室温和１００Ｋ低温下反复循环使用。     

SiO2防离子反馈膜的制备及其性能

防离子反馈膜是一种覆盖在微通道板输入端的Al2O3或SiO2连续超薄膜,该膜对延长微光像管的使用寿命具有重要的作用。首先采用射频磁控溅射方法在0.5～1μm的有机载膜上制备Si薄膜,然后在4～6Pa氧气下放电使其贴敷到微通道板上,同时使Si膜氧化和有机载膜分解,最后在微通道板输入面上形成满足设计要求的SiO2防离子反馈膜。该制膜方法工艺稳定,重复性好,成品率超过90%。给出了有、无薄膜时微通道板的电子透过特性曲线和膜层厚度与死电压间关系曲线。对相同厚度为5nm的SiO2和Al2O3防离子反馈膜的电子透过特性进行了分析和比较,得出了SiO2比Al2O3薄膜对电子透过稍好,相应的死电压分别为220V和255V的结论。结合对膜层电子透过和离子阻止特性的综合分析可以看出,SiO2也是制作微通道板防离子反馈膜较为理想的材料之一。为了定量表征微通道板防离子反馈膜的离子阻止能力,最后指出了防离子反馈膜离子透过率的测量是今后该项研究工作的当务之急。     

变温电源法分离氢同位素技术

核电站反应堆中用作中子慢化剂的重水（D2O)会通过核反应生成DTO。随着堆运行时间的增加，在重水中的DTO浓度也逐步增加，需要将重水进行处理，以除去重水中所含的氚。本项研究中，建立了一套变温气相色谱法分离氢同位素的演示实验系统。     

波导型钯(Pd)膜氢传感器数值模拟及优化

基于离子交换波导的集成型器件是氢敏传感器中很有发展潜力的一种. 传感区域由离子交换波导及其表面的金属钯膜组成, 通过有限差分法（FDM）计算了这种波导结构中的导模及表面等离子模的模场分布, 分析了其传播特性与钯膜光学常数的关系, 并结合束传播方法（BPM）对钯膜的厚度进行了优化, 使其具有最高的灵敏度.     

外电场对ZrH2(ZrD2,ZrT2)固溶体热力学函数的影响

采用Gaussian03程序及密度泛函(B3P86)方法,对Zr原子利用外部基函数8s7p3d,对H2(D2,T2)利用6-311g**全电子基函数,优化了在外电场作用下ZrH2分子微观结构,研究了锆与氢同位素气体反应的热力学函数及氢同位素平衡压力随温度和外电场的变化关系.研究表明:随着正向电场的增加,分子微观结构及其气体平衡压力发生明显变化.在293.16K,外电场从-0.004 a.u.到0.004 a.u.变化时,氢平衡压力相差六个数量级.说明外电场对金属氢化物的热力学函数具有一定的影响.     

一种用于Yb:YAG激光器的波长分离膜的研制

以1 030 nm高反,940,980 nm高透的波长分离膜作为实例,为提高该薄膜元件的波长分离效果,从膜系的优化方面做了一系列的研究,诸如采用带通滤光片的设计思想,在膜堆两侧加入了匹配层,调整膜堆的周期厚度,并用膜系设计软件对通带作进一步的优化.通过这一系列的优化设计后,利用RF双离子束溅射工艺在BK7玻璃基底上沉积样品薄膜,并在基底背面加镀通带增透膜.结果显示,透射带在940和980 nm处的透过率分别为97.73%和93.63%,反射带在1 030 nm的反射率为99.99%.对所制备的样品薄膜进行了激光损伤阈值测量,得到了35 J/cm2(1 064 nm,12 ns)的结果.     

沸石类咪唑骨架材料吸附分离天然气的分子模拟

采用巨正则蒙特卡洛方法研究C₂H₆, CO₂和CH₄三种气体在两种沸石类咪唑骨架材料 (ZIF)-ZIF-2和ZIF-71中的吸附与分离性能. 考察了C₂H₆, CO₂和CH₄三种气体在ZIF-2和ZIF-71中的单组分吸附等温线、吸附热; C₂H₆-CH₄, CO₂-CH₄ 与C₂H₆-CO₂等摩尔二元混合物的分离; 以及C₂H₆-CO₂-CH₄三元体系的分离性能. 研究结果表明: 低压下不同气体的吸附量大小与其吸附热关系紧密; 而高压下因有限的孔空间, 尺寸较小的气体分子吸附量增长趋向更快; 多组分吸附分离中, 低压下能量效应通常占据主导, ZIF优先吸附作用力较强的组分; 高压下堆积效应影响显著, ZIF会优先吸附尺寸较小的组分. ZIF-2和ZIF-71对这3种二元体系的分离性能良好. 对于三元混合物吸附分离, 在常温下3000-4000kPa范围内, ZIF-2具有良好的天然气净化性能, 可有效地分离出天然气中的C₂H₆和CO₂. 关键词： 巨正则蒙特卡洛模拟 天然气分离 沸石类咪唑骨架     

梯度密度皮层不对称BCA膜的形态结构及其透气性的研究

本文报道了用干／湿相转换方法制得了具有梯度密皮层的不对称ＢＡＣ膜。从膜截面的扫描电镜观察和气体渗透性测定，证明不同形态结构的膜及其气体渗透性能是与由ＢＣＡ聚合物、溶剂及不同致孔剂组成的铸膜液有关；并发现以紧密而孔径小的闭口空胞组成的过渡层对不对称膜的气体分离有利。这样有效地摆脱了气体分离膜在渗透性与选择性之间相互依存的关系。     

一种低温气体分离回收方法研究

介绍了一种适合于分离氦气中微量Kr、Xe、H2及其同位素的方法。对比了不同分离方法的特点,并最终采用低温分凝法来分离混合气体。设计了分离的流程及温度、压力等物理参数,通过分析和计算,确定了在合适温度下,可以分离提取出混合气体中的杂质气体,实现最终尾气中杂质气体所要求的浓度指标。并得出最终混合气体杂质浓度只与进气压力和冷冻温度有关的结论。