加压富氧燃烧模式下SOx/NOx强耦合促进SO3形成的机理研究

加压富氧煤粉燃烧技术由于净发电效率高被认为是最有可能得到应用的燃煤CO2控制技术之一,但受燃烧压力影响,烟气中的酸性气体(SOx/NOx)分压显著提高,导致腐蚀风险加剧,而目前对该问题相关的基础研究很少。本文利用详细反应机理(72组分,428反应),基于实验数据对照,揭示了加压富氧模式下SOx/NOx强耦合促进SO3和NO2形成的协同效应。动力学机理计算结果表明:SOx/NOx的交互作用可促进SO2和NO向SO3和NO2的转化,并且该促进效应在一定的温度和加压条件下十分显著。基于反应路径和敏感性分析,本文最终发展了一个能用于准确预测加压富氧燃烧模式下SO3和NO2在后火焰区形成特性的9步骨架反应机理。     

基于WSR的水利工程全过程协同管理研究

在水利工程管理当中,从前期决策、勘察设计、建造到运营维护的全过程,引入全过程协同管理,可以产生和助力发挥协同效应.以都江堰工程为例,运用物理-事理-人理方法论(Wuli-Shili-Renli System Approach,以下简称WSR方法论),从物理、事理、人理角度,对协同管理进行系统分析,通过构建基于WSR系统的协同管理三维分析模型、协同管理分析矩阵和协同管理分析框架,为水利工程的协同管理提供启示和借鉴,助力于发挥水利工程协同管理全过程的协同效应.     

负载型铜钴氧化物协同催化 H2O2/HCO3-降解苯酚

近年来,环境污染特别是水的严重污染使其治理成为一个极具挑战性的课题.各种污染物复杂的化学成分和催化剂在处理过程中的浸出、寿命及成本等问题是导致众多氧化催化剂难以实际应用的主要原因.相对而言, H2O2是一种活性氧含量高、清洁并可在温和条件下使用的氧化剂,在各种高级氧化技术中受到广泛关注.而碳酸氢盐是一种弱碱性物质,在自然界及水体系中广泛存在,且无明显毒害.它可活化 H2O2,加快其氧化各种有机物,并在废水处理领域开始受到关注.该体系的明显优势在于处理体系始终处于微碱性环境,可以有效避免金属氧化物催化剂在处理过程中由于体系酸化而带来的催化剂流失,从而延长催化剂寿命,降低催化剂成本.
　　本文采用浸渍法制备了一种双金属铜、钴氧化物催化剂及相关的对照催化剂体系,利用碳酸氢盐活化 H2O2用于降解苯酚模拟废水.通过各种空白实验发现,负载于γ-Al2O3表面的钴、铜氧化物催化剂 CuO?Co3O4@γ-Al2O3具有最好的催化降解活性,而 CuO@γ-Al2O3, Co3O4@γ-Al2O3, CuO?Co3O4及 CuO和 Co3O4的物理混合物均表现出较差的催化性能.由此可见,在 CuO?Co3O4@γ-Al2O3催化剂中,铜、钴离子在苯酚降解过程中存在协同效应,这可能与催化剂中钴、铜金属离子的相互作用相关. X射线衍射和 X射线光电子能谱结果表明,反应前后 CuO?Co3O4@γ-Al2O3催化剂中金属的氧化状态并未发生改变,在使用过程中钴离子的浸出率可以忽略,铜离子的浸岀率也仅有0.6 ppm.荧光分析实验和自由基捕获实验表明,只有添加?O2-和?OH的捕获剂能明显抑制降解反应,因而推测该反应体系对有机物的降解是一个自由基氧化过程,起关键作用的可能是?O2-和?OH.     

薄层二硫化钼-自掺杂聚苯胺纳米复合材料高灵敏检测Pb~(2+)

通过液相剥离法制备了一种新颖的二硫化钼-自掺杂聚苯胺(MoS_2-SPAN)纳米复合材料。在超声过程中,负电荷性的SPAN扩散、吸附并嵌插到同步获得的MoS_2薄层中,从而形成三维结构的复合材料。通过扫描电子显微镜、傅氏转换红外光谱和电化学法对MoS_2-SPAN复合材料进行表征。该纳米复合材料的有效表面积大、电化学活性位点多、稳定性较高。采用差分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)研究了铅离子在MoS_2-SPAN修饰玻碳电极(MoS_2-SPAN/GCE)上的电化学行为并优化了电化学检测条件。结果显示MoS_2-SPAN纳米复合材料在铅离子检测中呈现良好的导电性和吸附性。基于MoS_2-SPAN大的比表面积和协同效应,该MoS_2-SPAN/GCE可实现对铅离子的高灵敏检测,在0.1~10μg/L和10~100μg/L浓度范围内,铅离子的溶出峰电流与其浓度呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)达2.87×10~(-8)g/L。该方法具有很好的重现性和较好的抗干扰能力,可应用于实际水样中铅离子的检测。     

等离子催化重整CH4/CO2中的协同效应及积碳动力学

本文采用实验测量和数值模拟结合的方法,对NSD等离子体–催化剂协同重整CH₄/CO₂过程中的协同效应以及积碳动力学进行研究。构建了包含中性分子、自由基、振动激发态、电子激发态、带电粒子、表面吸附态等物质在内的详细动力学机理。采用ZDPlasKin-CHEMKIN耦合的方法迭代求解等离子体放电过程、气相反应动力学及表面反应动力学在内的详细动力学机理。在300～700 K的温度范围内,该动力学模型能较好地预测反应物的消耗和产物的生成,路径通量分析表明CH₃在催化剂表面上的直接吸附反应以及CH₄振动激发态分子的吸附态CH₄(vs)在催化剂表面上的解离吸附均可促进吸附态CH₃(s)的生成。积碳动力学研究表明催化剂上的积碳主要来源于吸附态CH(s)的脱氢反应CH(s)+Ni(s)→C(s)+H(s)。     

钼酸铋光催化剂的结构缺陷调控

钼酸铋(Bi₂MoO₆)作为一种新型层状光催化材料,具有成本低廉、清洁高效、带隙较窄和可见光响应等优点,在降解水体污染物、净化空气、抑菌、光解水、二氧化碳还原及固氮等领域具有广泛的应用前景,是一种极具发展潜力的Bi(Ⅲ)基半导体光催化剂。然而该材料在实际应用中还存在太阳光吸收效率较低、光生载流子复合速率较快等亟待解决的瓶颈问题。针对上述科学问题,对Bi₂MoO₆光催化剂进行结构缺陷调控已证明是行之有效的解决策略,本文系统阐述了近年来Bi₂MoO₆晶体结构缺陷工程的研究进展,主要包括各类元素掺杂、氧空位引入以及二者的伴生协同作用等,分别从制备方法和催化性能改善等角度对Bi₂MoO₆的缺陷研究和发展动态进行了归纳,并对其在相关应用领域的构-效关系及作用机制进行了深入探讨和总结。最后,分析了缺陷型Bi₂MoO₆光催化剂目前所存在的不足,并对未来的发展方向和前景进行了展望。     

稀土PVC热稳定剂作用模式及协同效应研究

稀土化合物对ＰＶＣ良好的稳定作用，并存在广泛的协同效应。探索了一种计算机辅助研究稀土ＰＶＣ热稳定剂作用模式及效应的方法，可以预测稳定剂的稳定效能。结果表明，在稀土硬脂酸盐及同类稳定剂中，曲线回归方程参数有效地反映了热稳定剂类型的差别；引入协同效应函数，不仅提高了回归方程的可信度，而且能反映协同效应的形成规律。     

聚酰胺1010／聚乙烯－马来酸酐接枝共聚物共混物力学和热学性能研究

为了表明马来酸酐接枝聚烯烃后对聚酰胺的相容作用，本文研究了聚酰胺１０１０（ＰＡ１０１０）／聚乙烯－马来酸酐接枝共聚物（ＰＥ－ｇ－ＭＡＨ）共混物在不同ＭＡＨ接枝量下的结晶性与力学性能。研究表明，ＭＡＨ的存在导致ＰＥ－ｇ－ＭＡＨ－ｃｏ－ＰＡ１０１０共聚物的形成，而该共聚物在标题共混物中起着相容剂的作用。共混物的结晶性能变化显示了共混组分间存在一定程度的混溶性。在一定的ＭＡＨ含量内，标题共混物具有协同效应。     

白松木屑半焦与褐煤共气化过程中的协同效应

用环氧树脂E12为基体,配合酚类固化剂及其他助剂,经熔融共混制备出低温固化环氧粉末涂料。考察了固化剂、促进剂用量等对体系固化性能、附着力及耐冲击性的影响,并通过非等温差示扫描量热法及红外光谱研究了酚羟基/环氧体系的固化反应。实验结果表明:随着固化剂用量增加,涂膜耐冲击性能先提高后减小;随着促进剂用量的增加,体系固化温度降低,附着力和耐冲击性提高。固化剂、促进剂最佳用量分别为环氧树脂E-12用量的20%和2.0%。