氮气对CH3NO2＋O2快速反应抑制机理的研究

采用激波管技术、光电探测技术及高速数据采集系统研究氮气对ＣＨ３ＮＯ２＋Ｏ２快速反应的抑制作用，通过探测ＣＨ３Ｏ、ＣＨ的辐射强度随氮气加入量的变化关系，分析氮气抑制反应进行的微观机制，得出了氮气抑制ＣＨ３ＮＯ２＋Ｏ２快速反应的主要过程是通过基元反应Ｎ２＋Ｏ→Ｎ２Ｏ消毁掉自由原子Ｏ，从而使自由基ＯＨ、ＣＨ的产量大为减少，支链反应不能继续进行下去，阻碍爆轰反应的实现。     

H2O/N2脉冲流光放电和介质阻挡放电发射光谱比较

本文采用脉冲流光放电和介质阻挡放电两种放电形式分别获得了H2O / N2等离子体的发射光谱。 OH荧光辐射在两种放电等离子体中均出现,而Ha荧光辐射仅存在于脉冲流光放电等离子体中。实验还对脉冲流光放电条件下H、OH 荧光信号进行了时间分辨测量,结果显示Ha荧光信号滞后OH荧光信号约10 ns。根据时间分辨测量结果以及水分子离解的相关文献,实验判断等离子体内水分子离解的主要产物是基电子态的H原子和OH自由基,Ha荧光辐射源于快电子对H原子的次级碰撞激发。介质阻挡放电等离子体的放电脉冲宽度较窄,不能对基态 原子进行有效地次级碰撞激发,所以H2O / N2介质阻挡放电等离子体发射光谱中没有出现Ha荧光辐射。实验结论证实放电脉冲宽度对放电等离子体内次级碰撞激发过程有影响。     

脉冲红外激光诱发SiH4+CH4解离动力学研究

采用光学发射谱（ＯＥＳ）技术对脉冲ＴＥＡ ＣＯ₂激光诱发ＳｉＨ₄＋ＣＨ₄系统击穿产生的等离子体辐射进行了时间分辨的光谱测量。结果表明等离子体内分子的各碎片发光均在气体击穿时刻开始出现，但具有不同的时间特性，由此探讨了气体分子的分解过程。分析结果支持激光诱发ＳｉＨ₄＋ＣＨ₄等离子体内的主要离解通道为产生Ｓｉ，Ｃ原子通道的分解动力学机制的解释。据此观点讨论了气体分解碎片间的反应过程。实验与理论符合较好。 关键词：     

HT─6B的Z_（eff）监测及RHF对杂质约束的影响

本文通过测量ＨＴ─６Ｂ等离子体中ＯⅥ的线辐射强度随放电参数的变化，利用杂质输运分析的数值结果，给出了在等离子体参数很大的变化范围内［ｎｅ＝（０．２－２．０）×１０（１３），ｑａ＝３－８．５］Ｚ（ｅｆｆ）及杂质相对浓度随放电参数的变化规律。在外加共振螺旋磁场（ＲＨＦ）抑制外撕裂模的实验中，ＯⅢ、ＣⅢ的线辐射测量表明ＲＨＦ具有改善杂质约束的迹象，此时光谱信号中反映出的相应频率的粒子扰动也被ＲＨＦ所抑制。     

HT—6B的Zeff监测及RHF对杂质约束的影响

本文通过测量ＨＴ－６Ｂ等离子体中ＯⅥ的线辐射强度随放电参数的变化，利用杂质输运分析的数值结果，给出了在等离子体参数很大的变化范围内［ｎｅ＝（０．２－２．０）×１０＾１３ｃｍ＾－３，ｑａ＝３－８．５］Ｚｅｆｆ及杂质相对浓度随放电参数的变化规律。在外加共振螺旋磁场（ＲＨＦ）抑制外撕裂模的实验中，ＯⅢ、ＣⅢ的线辐射测量表明ＲＨＦ具有改善杂质约束的迹象，此时光谱信号中反映出的相应频率的粒子扰动也被ＲＨＦ所     

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分别采用空气、氩气大气压介质阻挡放电(DBD)等离子体对重油进行了处理.对经空气DBD等离子体处理后的重油进行粘温特性分析,发现重油粘度升高,流动性变差.红外光谱和四组分分析结果表明重油的重质组分含量升高,重油胶体体系被破坏,同时生成大量刺激性气味气体.为了便于分析气态产物的成分和含量,采用大气压氩气DBD等离子体处理重油并收集气体产物.气相色谱分析发现生成气中含有大量C1-C5的烃类和一定量氢气,其中氢气和甲烷含量占生成气的70％以上.实验结果表明重油在等离子体作用下既发生裂解又发生聚合反应,既生成低碳烃类,本身的流动性也变差.     

生物质超临界水制氢的数值模拟

本文对生物质在超临界水环境下气化制氢过程提出简化的两相流物理化学模型,并利用该模型进行数值模拟.着重讨论了温度、颗粒半径对生成气体摩尔百分比、气化率的影响.数值结果表明,颗粒的半径主要影响生物质颗粒气化分解的速率,而温度主要影响颗粒气化产物进一步生成氢气的过程.颗粒越小,气化分解的速率越快.温度的影响主要集中在气相反应上,使得CO进一步转化为H2.本文的理论和数值结果对实际的制氢过程中的参数控制具有实用价值.     

CO2与氯氧化镁反应的红外光谱研究

用红外光谱对二氧化碳气体与氯氧化镁，５Ｍｇ（ＯＨ）２．ＭｇＣｌ２．８Ｈ２Ｏ和３Ｍｇ．Ｃｌ１２．８Ｈ２Ｏ，反应过程进行了研究。用２ＭｇＣＯ３．Ｍｇ（ＯＨ）２．８Ｈ２Ｏ化合物和在空气中不同时间的碳化产物的红外光谱对比和讨论，由红外光谱的峰变化反应了镁离子不同结构特征。证明了氯氧化镁碳化过程Ｍｇ－ＣＯ３键的反应机理。     

绝缘阻挡放电等离子体发光光谱的特性

为了对绝缘阻挡放电(DBD)等离子体进行参数优化,以常压DBD等离子体为研究对象,在常温常压下使用可见光光栅光谱仪对等离子体发光光谱进行了诊断,得到了N₂和O₂的第二正带跃迁谱线. 通过对等离子体光谱的分析发现,等离子体发射光谱强度随着电压升高而增大,并且在39—41kHz的范围内可以获得稳定的等离子体发光. 与此同时,Helium气体的引入,可以在很大程度上增加等离子体的发光强度. 与理论分析结合,证实了光谱测量方法在DBD等离子体研究上的可行性. 关键词： 绝缘阻挡放电 光谱 荧光 光谱仪     

燃池内的阴燃过程的实验分析研究

为了分析燃池内的燃烧过程,设计制造了水平和竖直的纤维质燃料阴燃实验台,进行了 阴燃过程气体成分的实验分析。实验结果给出了在不同的阴燃阶段ＣＨ４、Ｈ２、ＣＯ和ＣＯ２等 气体的生成规律,以及含水量、空气量和阴燃传播方向等对生成气体的影响,为深入研究阴燃的机 理,提高燃池的用能水平提供了必要的依据。     

微波液相放电乙醇制氢发射光谱研究

氢能作为一种高热值、无污染的清洁能源日渐受到国内外专家学者的追捧。微波液相放电技术在醇类中制氢具有光明的研究前景,为氢能的研究开发开辟了一条新的途径。通过对乙醇制氢发射光谱分析,有利于分析微波液相放电醇类制氢机理的探讨,为进一步改进微波液相放电制氢技术奠定基础。本文采用2.45 GHz频率微波在液相醇类中放电实现了微波液相等离子体制氢,并借助发射光谱仪对微波液相放电乙醇制氢光谱特性进行了研究。研究结果显示：微波液相放电乙醇制氢过程中,能产生大量的H,O,OH,CH,C₂等活性粒子;乙醇放电光谱中OH自由基、H自由基和O自由基的光谱强度要远大于纯水中OH自由基、H自由基和O自由基的光谱强度;高能粒子打开水分子中的O—H键,脱氢制氢的过程较乙醇分子难度要大,因此在微波乙醇放电制氢过程中,氢气的来源主要是乙醇分子的脱氢重组,水分解产氢的贡献度较低;在外界压力与温度一定的条件下,OH,H,O自由基的发射光谱强度随着功率的增加显著增强,而CH和C₂活性粒子发射光谱强度则出现减弱趋势,这表明较大的微波功率不仅使产生的高能粒子的能量增加,同时高能粒子的密度也有所增加,导致较多的CH和C₂基团被充分碰撞打开。     

EACVD中的Hα谱线与最佳生长条件

采用蒙特卡罗方法,模拟了CH4/H2混合气体为源气体的EACVD中的氢原子发射过程。考虑了电子与H2的弹性碰撞及振动激发、分解、电子激发、相应于Hα,Hβ,Hγ谱线的激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程;与CH4的碰撞考虑了弹性动量传输及振动激发、分解、电子激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程。研究了不同实验条件下产生的H,CH3的数目与Hδ谱线强度的关系,给出了一种通过Hα谱线来推断生长金刚石薄膜的最佳实验条件的方法。     

CH3CH2+N(4S)反应机理的理论研究

利用abinitio方法对CH3CH2+N(4S)反应进行了理论研究,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了反应途径上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型和谐振频率,并在QCISD(T)/6-311+G(d,p)水平上进行单点能计算.计算结果表明,CH2CH2+3NH和H2CN+CH3是此反应主要产物,CH3CHN+H是此反应次要产物.产物CH2CH2+3NH主要来自直接氢抽提反应通道,H2CN+CH3来自加成-解离反应通道,CH3CHN+H来自加成-解离反应通道.     

CH_4/CO_2反应对微细腔内CH_4/H_2O镍基催化重整反应的影响

本文针对微细腔内在Ni/α-Al_2O_3催化作用下,存在CH_4/CO_2反应时,数值研究了在不同的水碳比,不同的进口甲烷质量组分Rm,不同的进口流量与微细腔壁温下甲烷/水蒸气催化重整反应特性.结果发现,微细腔中存在CH_4/CO_2反应时,CH_4/H_2O催化重整反应中CO_2和CO的产生变化情况比其它反应机理下有较大的变化.随着水碳比增大,H_2和CO_2质量分数有所增大,而CO质量分数先增加后又明显地降低,并出现CO_2质量分数从小于CO质量分数变化到大于CO质量分数;增大Rm,能使反应更充分的发生,反应物的转化率,生成物的质量分数都有提高,并随着Rm的增加,生成产物中CO_2质量分数大于CO的质量分数时对应的水碳比临界值减小,在Rm为O.05、0.1、0.15时,对应的水碳比临界值分别为2.0、1.8和1.6;而混合物进口质量流量增加,反应物的转化率、生成物的产物含量都有不同程度的降低;但壁面温度的增加,反应速率有较大提高,能较明显提高反应物转化率.     

高温高压下硝基甲烷快速反应的光谱研究

 利用多台单色仪、光电系统及高速数据采集系统，成功地研究了硝基甲烷和氧混合物点火后快速反应的光谱。实验观察到CH₃O、CH、CH₂O、OH、CHO、CO、CO₂、H₂O、NO、NO₂等中间产物及最终产物的辐射。时间分辨的光谱测量发现：在爆炸激波管中，硝基甲烷快速反应的机理明显不同于硝基甲烷热分解和冲击引爆时的结果。     

纳米铝对硝基甲烷快速反应的催化研究

在入射激波作用下,利用瞬态光谱测试系统研究了纳米铝对硝基甲烷快速反应的影响,对快速反应过程中产生的NO2、CO、CO2、CH2O、H2O、AlO等主要产物的出现时间和辐射强度进行了测量。研究发现：添加纳米铝(1g)后,硝基甲烷(1ml)点火延迟时间提前了60%;其它产物的出现时间缩短了46%～60%,辐射强度增强了30%～100%;激波速度和反应温度分别提高了1.4和2.2倍。结果表明纳米铝明显加速了硝基甲烷快速反应过程,并使其爆炸效率大大提高。由实验观察到的结果,结合热力学和动力学方面的分析,对纳米铝催化硝基甲烷快速反应的机理进行了探索性的分析。此研究将有助于深入了解新型燃料空气炸药(FAE)反应的微观机理。     

自发喇曼散射技术对燃烧场的诊断

 介绍了利用Nd:YAG激光的三倍频激发自发振动喇曼散射技术对燃烧场的诊断及相关的实验原理，测量了不同配比条件下的CH₄-air预混火焰内的主要组分(N₂，O₂，H₂O，CH₄)及其相对浓度；并分别用分子浓度测温法和斯托克斯谱与反斯托克斯谱强度比法测量了火焰的温度；还对该技术测温、测浓度的不确定度进行了分析。将该技术应用到对复杂的固体燃剂燃烧场的诊断，取得了燃烧场中几种主要燃烧组分（N₂，H₂CO，CH₄，H₂O）的喇曼光谱，以及这些组分在燃烧过程中的变化信息。     

CH2Cl与OH自由基反应机理的理论研究

用量子化学从头算方法对CH2 Cl与OH自由基反应生成HCCl+H2 O、HCOCl+H2 和H2 CO +HCl的机理进行了研究 .在UMP2 (FC) / 6 311++G 水平上计算出了各物种的优化构型、振动频率 ;并在Gaussian 3(G3)水平上计算了他们的零点能 (ZPE)、相对能量及总能量 .结果表明 ,CH2 Cl和OH自由基反应首先经无垒过程生成一个富能中间体CH2 ClOH ,中间体再经过一系列原子转移、基团旋转和键断裂分别生成产物HCCl+H2 O、HCOCl+H2 和H2 CO +HCl;三者均为放热反应 ,放热量分别为 72 .81、338.5 4和 35 4 .0 8kJ/mol;生成H2 CO +HCl放出的热量比生成HCCl+H2 O放出的热量多 2 81.2 7kJ/mol,与实验结果吻合 .     

脉冲电晕放电脱除NO化学反应动力学过程

采用非接触的色散荧光发射光谱和时间分辨光谱方法,在大气压条件下,对脉冲电晕放电脱除NO的化学反应动力学过程进行了实验研究。在该研究中,首先利用色散荧光发射光谱方法,得到纯NO气体脉冲电晕放电中各活性粒子的色散荧光谱,并对其进行归属,确定了各活性粒子的灵敏指纹跃迁谱线;在此基础上,通过测量NO气体放电过程中所产生的N+,O,N₂及NO分子的灵敏指纹跃迁谱线的时间行为特性,研究脉冲电晕放电脱除NO的化学反应机理。实验结果表明：在脉冲电晕放电过程中,NO分子首先与高能电子发生非弹性电离碰撞,变成NO+离子,随后NO+离子发生解离反应,形成N+离子和O原子;N+离子在向阴极运动过程中与电子碰撞结合成激发态N原子,继而和其他激发态N原子结合成为激发态N₂;而O原子则应与其它O原子结合成为O₂。由此建立了大气压条件下纯NO气体脉冲电晕放电脱除NO的化学反应动力学模型。     

四—（对—羟基苯基）卟啉在水／三氟乙酸溶液中J—聚集的光谱研究

本文研究了四－（对－羰基苯基）卟啉（ＴＣＰＰ）在Ｈ２Ｏ／ＣＦ３ＣＯＯＨ、Ｈ２Ｏ／ＣＣＩ３ＣＯＨ和Ｈ２Ｏ／ＣＨ３ＣＯＯＨ溶液中的ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱。实验表明,ＴＣＰＰ在Ｈ２Ｏ／ＣＨ３ＣＯＯＨ和Ｈ２Ｏ／ＣＣＩ３ＣＯＯＨ溶液中以分子态的Ｎ－质子化卟啉Ｈ８ＴＣＰＰ＾２＋存在,而在Ｈ２Ｏ／ＣＦ３ＣＯＯＨ中则形成Ｈ８ＴＣＰＰ＾２＋的Ｊ－聚集体。Ｊ－聚集体显示,ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱和荧光光