低温等离子体中微细颗粒物荷电特性粒子模拟

针对微细颗粒物在低温氩等离子体中的荷电过程,基于单元粒子法和蒙特卡罗混合法,进行粒子模拟.通过统计到达颗粒表面的电子和离子数目,确定其净电荷量,并获得带电粒子空间分布与自洽电场.仿真表明:半径为5μm的颗粒在等离子体中荷电量约为27800e,颗粒表面电势约为-8V,且在距表面20μm范围内迅速衰减至0V.在颗粒附近,离子数密度始终大于电子数密度.离子数密度在近壁处迅速增至无扰动区数密度,而电子数密度则相对较慢地增大至背景浓度.此外,颗粒荷电量与粒径成正比.     

一种蓄冷式飞机地面空调车系统性能的研究

针对传统的飞机地面空调车存在不能以小功率用电保障大功率需求及冷量损失严重等问题,提出一种相变蓄冷式飞机地面空调车,简要分析了系统组成及其原理,对蓄、释冷系统进行了实验研究。结果表明:蓄冷工况下相变蓄冷材料在-2℃开始相变,蓄冷量达到200 kW时耗时38 min,蓄冷3 h蓄冷量为950 kW;释冷工况下蓄冷箱的释冷时间大于2 h,当进风温度为27℃、湿度为32%左右时出风温度为4℃、湿度为94%左右,出风压力及风量均在设计范围之内,设计合理。     

高性能石墨烯基染料敏化太阳能电池光阳极

石墨烯基光阳极可以显著提高染料敏化太阳能电池(DSSCs)的性能,因而具有广阔的应用前景。本文制备了一种具有三层结构的光阳极,并对每层之间的协同效应进行了研究。同时揭示了传输层与工作层界面接触水平对DSSCs性能的影响。传输层中三维网状石墨烯(3DGNs)的高质量及连续性结构为光生电子提供了快速的输运通道,而能量转换效率(η)与还原氧化石墨烯(RGO)的质量分数和还原程度密切相关,工作层中的RGO增强了电极和电解质界面处的化学接触水平。为了进一步提高入射光的散射能力及染料分子的吸附能力,在光阳极中增加了基于RGO-TiO2的散射层。经过优化工作层和散射层中RGO的官能团的类型和质量分数,DSSCs的能量转换效率达到10.7%。     

不同前驱体制备的碳化氮材料电化学选择性还原四价锡离子

分别以三聚氰胺、尿素、碳酸胍和硫脲为原料,通过热解法制备了碳化氮(CN)材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-脱附测试对其进行了详细表征。将由该材料制备的电极作为阴极,铂片作为对电极,在酸性溶液中电催化选择性还原Sn(Ⅳ)。与铜片、石墨板、钌铱钛板等常见阴极电极材料相比,CN不仅在双电极电解池中具有较低的电势,且在酸性溶液中稳定,可以实现将Sn(Ⅳ)选择性还原为Sn(Ⅱ)。     

表面活性剂用于促进气体水合物生成研究的进展

天然气水合物被誉为21世纪最具商业开发前景的战略资源,其特殊的笼形晶体结构具有巨大的储气能力,被认为是高效的气体储存器,为气体储运技术提供了一种新思路。本文汇总了通过添加表面活性剂促进气体水合物生成的研究报道,总结了不同表面活性剂如：十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等对水合物生成促进的具体影响,阐述了表面活性剂作用于水合物生成的机理,认为采用多种添加剂复合的方式可弥补现有的不足,建立含有表面活性剂参数的水合物动力学模型是今后研究的重点。     

不同前驱体制备的碳化氮材料电化学选择性还原四价锡离子

分别以三聚氰胺、尿素、碳酸胍和硫脲为原料,通过热解法制备了碳化氮(CN)材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-脱附测试对其进行了详细表征。将由该材料制备的电极作为阴极,铂片作为对电极,在酸性溶液中电催化选择性还原Sn(Ⅳ)。与铜片、石墨板、钌铱钛板等常见阴极电极材料相比,CN不仅在双电极电解池中具有较低的电势,且在酸性溶液中稳定,可以实现将Sn(Ⅳ)选择性还原为Sn(Ⅱ)。     

高发射率陶瓷材料研究进展

高发射率陶瓷材料是当前最热门的功能材料之一。将它应用于工业炉中不仅能够使炉内热量分布均匀还能提高加热速度,从而提高工业炉的加热效率并达到低碳节能的目的。 高发射率陶瓷材料优势突出,包括红外发射率较高、化学性质稳定且热稳定性佳等。本文从红外辐射机理出发,综述了近年来应用较多的几种高发射率陶瓷材料体系的研究进展。主要介绍了掺杂改性高发射率陶瓷材料的思路与工艺,进一步阐述了高发射率陶瓷材料应用于工业领域的研究现状,并对此类材料目前的缺陷与未来的发展方向作出了建议与展望。     

高气压氮气介质阻挡放电激发态氮的实验研究

本文通过等离子体发射光谱研究了高气压介质阻挡放电中压力对于激发态氮的影响。其中压力变化范围是0.1MPa到0.5MPa,不同能级的N_2(C~3Π_u)是典型的活性物质。实验结果显示,随着实验气压增加,等离子体主体活性物质数密度从7×10~(15)cm~(-3)降至1×10~(15)cm~(-3)。电子温度随着气压的增加从5eV降至3eV。电子数密度和气压的关系较为复杂,会受到中性分子和电子温度的影响。氮分子激发过程速率常数则随着压力增加近似线性减少,从6×10~(-16)m~3/s降至3×10~(-16)m~3/s。实验结果显示,介质阻挡放电气压增加会显著减少活性物质数量、电子温度,同时近似线性减少氮分子激发过程速率常数。     

高温熔融铝液与水接触爆炸过程实验研究

为探究高温熔融铝液与水相互作用的爆炸机理,设计了一套高温熔融铝液与水接触爆炸实验测试系统,应用红外热像仪、高速摄像机、压力传感器等设备监测高温熔融铝液与水相互作用过程,并对高温熔融铝液与水接触爆炸过程的能量转化规律进行了分析。实验结果表明:高温熔融铝液与水接触瞬间发生膜态沸腾,水剧烈汽化产生的冲击在水中产生扰动并快速扩张,40ms后膜态沸腾向核态沸腾转变,直至发生爆炸喷溅。综合能量守恒定律、爆炸冲击理论与实验结果可得,高温熔融铝液与水接触爆炸过程,约有3.34%~11.23%高温熔融铝液的潜热能转化为爆炸冲击波能量。