膜动态吸附传递过程的理论分析与研究

本文针对气体透过薄膜的传质过程,基于动态吸附、扩散传递的概念,根据Langmuir界面动态吸附理论,研究了存在定向传递时表面吸附量与平衡吸附量的差异,从而将膜相传质分为吸附、内部扩散和脱附三个动态过程.讨论了界面吸附、脱附与扩散对传质阻力的不同影响,建立了薄膜传质的串联阻力模型.     

沸石─水系统吸附床动态特性的实验研究及其吸附特性的测定

沸石─水系统吸附床动态特性的实验研究及其吸附特性的测定林宏佐，曹丽萍，张建国，孙晗（北京工业大学热能系北京１０００２２）关键词：沸石，吸附性能，吸附量，吸附热一、前言早在七十年代，有人就提出利用固体吸附一脱附循环储存热能或制冷（或热泵）。吸附床的动态...     

吸附剂吸附特性的实验研究

实验研究了变压吸附系统中不同吸附剂的吸附特性,分析了不同因素对各种吸附剂吸附性能的影响,包括吸附温度、吸附压力和时间。研究发现不同吸附剂的吸附效率在不同的时间段显现出相反情况,提出了吸附剂的选择与运用需要考虑切换时间这一观点。最后得出了本试验装置的最佳压力与温度的变化范围(0.2MPa-0.25MPa,20℃-30℃)。     

吸附制冷中化学吸附的滞后圈研究

文中通过对活性炭-氨以及氯化钙-氨的对比试验,对氯化钙-氨化学吸附的滞后圈进行了研究,结果表明, 化学吸附的滞后现象非常严重,已经超出了气-固吸附的Zigmondy、McBain以及Cohan模型所能解释的范围。对化学吸附的Claperon图进行研究,发现吸附床冷却及加热过程中存在着一段等压冷却以及加热过程,这两个过程与吸附滞后圈相对应。对此现象进行分析,结果表明化学吸附的滞后圈形成原因主要与络合物的稳定常数以及吸附特性相关。     

耦合变压解吸-变温吸附技术的热化学变温器储能特性研究

本文介绍了一种基于热化学变压解吸-变温吸附原理的低品位热能变温储能新技术及系统,并针对以MnCl_(2-)NaBr-NH_3为工质对的试验系统进行了实验研究。当外界高温热源的温度为121℃,模拟的被加热的热用户为150℃,外界环境温度为15℃,蒸发温度为55℃时,对应的储能效率为0.302。理论分析和实验结果表明:基于变压解吸-变温吸附的热化学复合吸附储能技术能够有效提升热能品位并为外界提供所需要的热量,将其用于低品位热能的存储及品位提升是可行的,进而为低品位热能的综合利用提供了一种新的思路。     

染料分子固定基团-CN,-NH_2,-OH,-COOH,-SH在ZnO(10(1|ˉ) 0)表面吸附

采用基于第一性原理的密度泛函理论系统研究了染料分子中的-CN,-NH2,-OH,-COOH和-SH这5种固定基团在ZnO(10-1 0)表面的吸附,分析了它们在ZnO(10-1 0)表面上的吸附机制.结果表明:5种基团在ZnO(10-1 0)表面都发生了化学吸附,其中-CN、-NH2和-OH发生了非解离吸附,-COOH和-SH则是表面解离吸附.5种固定基团的吸附能分别是:-0.64eV,-1.28eV,-1.03eV,-1.21eV(-1.40eV)和-1.14eV.综上所述,以-COOH为固定基团的染料分子制备的染料敏化太阳能电池(DSSCs)具有更稳定的性能,这为ZnO染料敏化太阳能电池的设计和应用提供了理论基础.     

染料分子固定基团-CN,-NH2,-OH,-COOH,-SH在ZnO(10-1 0表面吸附

采用基于第一性原理的密度泛函理论系统研究了染料分子中的-CN, -NH2, -OH, -COOH和-SH等5种固定基团在ZnO 表面的吸附, 分析了它们在ZnO 表面上的吸附机制. 结果表明：5种基团在ZnO 表面都发生了化学吸附, 其中-CN、-NH2和-OH发生了非解离吸附, -COOH和-SH则是表面解离吸附. 5种固定基团的吸附能分别是：-0.64 eV, -1.28 eV, -1.03eV, -1.21eV(-1.40 eV)和-1.14 eV. 综上所述, 以-COOH为固定基团的染料分子制备的染料敏化太阳能电池(DSSCs)具有更稳定的性能, 这为ZnO染料敏化太阳能电池的设计和应用提供了理论基础.     

套管型太阳能吸附集热器实验研究

针对常用太阳能吸附制冷装置采用平板式太阳能吸附集热器存在的不足,如焊接密封工艺要求高,不能应用氨工质,工程应用检修要求复杂等,本文构造了套管型太阳能吸附集热器,它除了可有效克服上述问题外,还可采用玻璃真空管等工艺取代发泡材料进行热防护处理,而且还能用于以真空系统运行的太阳能吸附制冷系统(采用水或甲醇等为制冷剂)。本文以活性碳-甲醇为工质对,对套管太阳能吸附集热器进行了实验,研究发现,该装置性能与玻璃套管类型,管间距等有关。采用普通型玻璃套管,其性能比平板吸附集热器系统略有下降,但处理工艺比较简单,成本较低,商用前景较好。     

分光光度法测定半交联壳聚糖珠对肝素的吸附

本文采用分光光度法测定水目的物肝素浓度来计算吸附量,结果表明,半交联壳聚糖珠对肝素有较好的吸附效果。     

吸附式制冷系统中吸附工质对的探索和实验研究

介绍了吸附制冷工作原理,并对制冷空调学术界对吸附工质对的研究进展进行了分析,发现目前吸附工质对研究中相对薄弱的环节是吸附剂的导热性能。本课题以探索最佳比例混合式吸附剂为目的,开展吸附剂导热性能和吸附性能的实验研究,指出研究出兼具良好导热性能和吸附性能的吸附工质对,对提高制冷系统能效比将具有明显的促进作用。     

吡嗪分子在硅(100)面吸附构型的XPS和NEXAFS谱理论研究

本文利用X射线谱研究了吡嗪(C₄H₄N₂)分子共价吸附于硅(100)面的几种吸附构型的几何结构和电子结构. 利用密度泛函理论结合团簇模型，对预测的吸附结构的碳K壳层(1s)X射线光电子能谱(XPS)和近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)谱进行了模拟. 计算结果阐明了XPS和NEXAFS谱与不同吸附构型的对应关系. 与XPS谱相比，NEXAFS谱对所研究的吡嗪/硅(100)体系的结构有明显的依赖性，可以很好地用于结构鉴定. 根据碳原子的分类，研究了在NEXAFS光谱中不同化学环境下碳原子的光谱成分.     

Challenges in hydrogen adsorptions: from physisorption to chemisorption

In this short review, we will briefly discuss the story of hydrogen storage, its impact on clean energy application, especially the challenges of using hydrogen adsorption for onboard application. After a short comparison of the main methods of hydrogen storage (high pressure tank, metal hydride and adsorption), we will focus our discussion on adsorption of hydrogen in graphitic carbon based large surface area adsorbents including carbon nanotubes, graphene and metal organic frameworks. The mechanisms, advantages, disadvantages and recent progresses will be discussed and reviewed for physisorption, metal-assisted storage and chemisorption. In the last section, we will discuss hydrogen spillover chemisorption in detail for the mechanism, status, challenges and perspectives. We hope to present a clear picture of the present technologies, challenges and the perspectives of hydrogen storage for the future studies.     

吸附制冷中硅胶吸附性能衰减特性研究

理论分析了导致硅胶吸附性能衰减的可能原因,并根据硅胶在吸附制冷中可能遇到的环境条件,制造了多个试样,通过实验的方法表征了这些试样的比表面积、硅羟基含量以及吸附量等参数,获得了等温吸附曲线。根据数据比较的结果,硅胶吸附性能受多种因素影响,其中粉尘等杂质污染因素是导致硅胶吸附性能降低的重要原因之一。另外,对酸泡、洗涤方法处理衰减试样吸附性能进行了探索性的研究,对恢复硅胶吸附性能的方法进行了尝试。     

氢在A、X及ZSM-5型沸石上的高压物理吸附

采用常规体积吸附装置测定了77、195、293K和7MPa的条件下氢在A、X及ZSM-5沸石上的吸附特性和吸附容量．所有的氢吸附等温线基本符合Ⅰ型等温线,但在77K,压力为2-5MPa的等温线上观察到了超临界高压吸附所特有的最大吸附量．从等温线确定了等量吸附热并讨论了其影响因素．根据骨架结构和所含阳离子类型的差异,各种沸石表现出不同的氢吸附量．其中NaX沸石在77K/4MPa下的重量储氢分数为2．55％,是该实验中所测得的最高吸附量．CaA、NaX和ZSM-5沸石的氢吸附量与其比表面积成正比,这与沸石中的可用空穴容积有关．然而NaA和KA沸石不存在这种线性关系．实验中还观察到,NaA与KA沸石间出现氢吸附量的临界值是由KA沸石中较大的阳离子堵塞效应引起的．该实验将吸附质分了的动力学直径与沸石主晶孔的有效直径之比用于判断物理吸附中的堵塞效应．     

活性炭-氨吸附式制冷循环中吸附床的传热传质性能研究

吸附床由6个吸附单元组成,吸附单元为壳管式换热器,吸附工质对是活性炭-氨。利用多孔介质中流体流动的概念,建立一个吸附单元的数学模型,模拟结果与实验结果显示出很好的一致性。同时得出了吸附床内某种平均温度和平均压力的分布规律。     

氧在理想的和重构的Si（100）面吸附研究

本文分别用ＡＳＥＤ－ＭＯ和ＤＶ－Ｘａ方法对氧在理想的Ｓｉ（１００）面以及用ＤＶ－Ｘａ方法对氧在重构的Ｓｉ（１００）面吸附进行了研究，对不同吸附位的计算结果表明，当氧在硅表面暴露量较少时，其吸附为氧原子和氧分子共存。     

碱性土壤对Pb的吸附特性:内圈吸附和形成沉淀的XAFS证据

采用批平衡法和X射线吸收精细结构光谱(XAFS)研究了碱性土壤吸附Pb的特性和机理.土壤对Pb的吸附过程表现出明显的非线性,符合Langmiur模型.XAFS分析表明土壤对Pb的吸附机制有三种:内圈吸附、形成含Pb碳酸钙(PbCaCO3)沉淀和外圈吸附.内圈吸附和形成PbCaCO3沉淀说明土壤中的碳酸钙对Pb具有强烈吸附作用.土壤对Pb的吸附随初始Pb浓度的增大(500～1 000 mg·L-1),第一配位层(Pb-O)半径减小(0.169 2～0.166 8 nm),说明内圈吸附比重加大.     

红外光谱分析技术在浮选过程中的应用研究进展

随着浮选研究的深入发展,以捕收剂为核心的浮选药剂作用机理的研究逐渐成为研究焦点。红外光谱以速度快、成本低、无损等特点成为浮选药剂作用机理研究最为重要的手段之一。首先从文献报道数量和比例说明红外光谱在该研究中的重要地位,并总结了常见浮选药剂的红外光谱特征,最后分别阐述了红外光谱在捕收剂、抑制剂、活化剂等浮选药剂作用机理中的应用研究进展。归纳出红外光谱用于判定捕收剂在矿物表面作用三种机制的判据： 如果捕收剂作用后的矿物表面有新的吸收峰,则捕收剂在矿物表面发生了化学反应;如果仅有吸收峰的位置发生移动,并超过测试设备本身误差范围的移动量,则捕收剂在矿物表面形成的是化学吸附;排除上述产生的新红外特征吸收峰和红外特征峰的移动,且通过反复水洗即可清除表面沾染的捕收剂分子,则捕收剂在矿物表面发生的是物理吸附。并指出红外光谱在浮选过程中的应用研究存在的两大问题,一是将捕收剂与矿物表面的化学反应和化学吸附机理混淆;二是忽视红外光谱仪器吸收峰位移2～4 cm-1背景误差。展望未来红外光谱在浮选过程中的应用研究应该着眼于多种药剂混合用药在矿物表面作用机理的研究,该领域内红外光谱的定量分析研究及红外光谱吸收峰位移的背景误差分析等三方面。