脉冲功率系统中能量回收电路的改进

串联型能量回收电路从电路结构上保证了异常条件下脉冲功率系统中充电电源的安全，但恒流充电电源经回收电感向储能电容充电时会引起回收电路的振荡，不仅会造成充电电源输出过压和回收电感损耗增加，还会导致充电电压一致性明显变差等问题。在分析了回收电路振荡特性的基础上，提出了在回收电感两端并接旁路开关和双路充电输入的电路结构以及相应的充电控制方法，不仅可以抑制回路振荡从而提高充电一致性，还可以消除回收电感和旁路开关的不必要损耗且控制方法也简单通用。对包含有串接型回收电路的600 V/400 A充电系统进行了电路仿真和实验验证，实验结果表明:在600 V重频条件下，回收电路的改进方案可将储能电容电压的充电一致性偏差由10 V降低到2.6 V，对应的相对偏差由1.7%降低到0.5%以内。     

理想与还原Fe2O3[001]表面上汞吸附协同催化CO分解作用

Mercury emission from coal during chemical-looping combustion (CLC) is an inevitable process, which can lead to adverse interactions with the surface of the oxygen carrier, thereby affecting the interfacial redox reactions. Density functional theory calculations were performed to investigate the mechanism of elemental mercury (Hg⁰) adsorption and the synergetic effect of Hg⁰ on the catalytic decomposition of CO over a perfect surface (Fe₂O₃[001]), as well as a series of reduced surfaces (Fe₂O_2.75, Fe₂O_2.5, Fe₂O_2.25, Fe₂O_1.625, Fe₂O_0.875, Fe₂O_0.375 and Fe) during a deep CLC process. In this study, Hg⁰ was physically adsorbed on to a perfect Fe₂O₃ surface, and then chemically adsorbed on to a series of reduced surfaces. The adsorption of Hg⁰ inhibited the formation of meaningful interactions between CO and Fe₂O₃[Fe₂O_2.75, Fe₂O_2.5 and Fe₂O_2.25] and hindered the efficient transport of oxygen to oxidize CO into CO₂. In contrast, this process promoted the interactions between CO and Fe₂O_1.625[Fe₂O_0.875, Fe₂O_0.375, and Fe], favoring the catalytic decomposition of CO on these surfaces, which accelerated the carbon deposit reducing CLC efficiency. Rationally controlling the reduction degree of the oxygen carrier could therefore be used to either decrease the adsorption of Hg⁰ or depress the deposition of carbon, which are both crucial for the optimization of CLC processes.     

活化硅胶表面Fe~(3+)的担载及其对甲醛的催化氧化

硅胶颗粒经过400℃高温活化后与四氯化硅在无水四氢呋喃溶剂中反应制得氯化硅胶。氯化硅胶再经乙酰胺修饰,制备得到表面含羰基和氨基的硅胶修饰体。此组装体具有良好的配位能力,能够与Fe3+进行配位,从而得到表面催化活性点均匀分布的负载型催化剂。该催化剂对甲醛催化氧化具有良好的催化性能,最高催化效率高达91.3%。     

反应温度对蒙脱石载银量及其缓释性能的影响

以钠基蒙脱石(Na-MMT)为载体,氧化银与氨水反应形成的银氨络合物[Ag(NH₃)₂OH]为前驱体,通过离子交换和三乙醇胺(TEA)还原两步法制备了载银蒙脱石(Ag-MMT)。 用佛尔哈德法测定了载银蒙脱石(Ag-MMT)的载银量,探讨了反应温度对MMT 载银量及其缓释性能的影响,并用FI-IR、XRD等技术手段对Na-MMT和Ag-MMT的结构进行了表征。 结果表明,在蒙脱石与Ag⁺的质量比为20:1、离子交换时间为1 h、反应温度50 ℃,然后再加入三乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮,50 ℃下反应2 h,MMT的载银量最大,银的利用率达到86.89%,释放时间最持久,并且MMT的层状结构没有被破坏。     

Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Dy-Ni金属间化合物的选择性制备

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等电化学方法研究了Dy（III）离子在Li Cl-KCl共晶盐中的电化学行为及Dy-Ni合金形成的电化学机理.循环伏安和方波伏安法研究表明,Dy（III）离子的电化学还原过程为三个电子转移的一步反应.与惰性W电极相比,Dy（III）离子在Ni电极上的循环伏安曲线多出了三对氧化还原峰,是由于Dy与Ni形成了合金化合物,导致Dy（III）离子在活性Ni电极发生了欠电位沉积.采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）附带能量散射谱（EDS）对恒电位（-1.6,-1.8和-2.0 V）电解制备的Dy-Ni合金进行分析,分别获得了DyNi₅,Dy₂Ni₇和DyNi₂金属间化合物.实验结果表明,通过控制电位进行恒电位电解可以有选择性地制备不同的金属间化合物.     

表面形貌控制增强铁基载氧体与褐煤化学链燃烧反应活性

为探究载氧体形貌控制获取适用于化学链燃烧的高活性表面结构载氧体的可行性,以Fe2O3作为模型载氧体,从理论上对比研究Fe2O3的高弥勒指数晶面(104)和Fe2O3自然裸露的最主要晶面之一(001)的表面电子特性,结果表明,Fe2O3(104)的电子结构更有利于表面与煤模型分子的相互作用.基于理论分析结果,从实验上控制制备了单晶载氧体Fe2O3(104)/Al2O3,研究了该载氧体与褐煤的化学链燃烧反应特性.Fe2O3(104)/Al2O3比传统浸渍法制备的载氧体Fe2O3/Al2O3具有更高的反应活性,与理论计算结果一致.元素分析表明,Fe2O3(104)/Al2O3与褐煤反应的积碳量远少于Fe2O3/Al2O3与褐煤反应的积碳量.对比新鲜载氧体及再生后载氧体的结构发现,Fe2O3(104)/Al2O3在反应过程中不断进行氧化还原反应而发生结构弛豫后,仍然能通过氧化再生.这表明形貌控制制备可为化学链燃烧技术开发新型高效载氧体提供新思路.     

重力场流分离系统用于聚苯乙烯颗粒的分离条件优化

重力场流分离是最简单的场流分离(gravitational flow-field fractionation,GrFFF)技术,常用于分离粒径几微米到几十微米的颗粒及生物样品。利用自组装加工的重力场流分离仪器分离3种不同粒径(3、6、20μm)的聚苯乙烯(PS)颗粒。自制了一种混合表面活性剂,并与商品化的表面活性剂FL-70进行了比较。通过均匀设计优化流速、混合表面活性剂中聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)的质量分数、载液黏度、停流时间等分离条件,以分离度(Rs)和保留比(R)为评价指标,发现FL-70的分离效能略优于自制的混合表面活性剂,可实现3种PS颗粒的完全分离(Rs1为1.771,Rs2为2.074)。结果表明该系统具有良好的分离性能。     

恒电位氧化改性石墨毡及其氧还原电极的电化学性能

分别采用循环伏安改性法和恒电位氧化法对石墨毡进行改性处理,并采用循环伏安法对其电化学性能进行研究,实验结果表明,恒电位氧化改性较循环伏安改性的石墨毡有较好的氧还原活性。通过XRD、FTIR、接触角和CV针对恒电位氧化处理石墨毡进行了进一步的测试。测试结果显示,随恒电位氧化时间的增加,石墨毡表面亲水性含氧官能团增加,润湿性增强。恒电位氧化改性处理25 min的石墨毡氧还原峰电位及电流密度分别为~-0.43 V和~0.003 4 mA·cm^-2,显示出很好的电化学催化性能。基于以上结果,恒电位氧化法改性处理能够极大提高石墨毡的氧阴极活性。