高活性氧化亚铜薄膜材料的绿色合成研究

本文采用一步脉冲雾化化学气相沉积法在250℃下制备了氧化亚铜薄膜催化剂.实验研究了前驱体中掺杂水对氧化铜薄膜表面形貌、拓扑结构、表面成分和光学特性的影响规律.结果表明所制得的催化剂为纯相的氧化亚铜.前驱体溶液中掺杂水会导致氧化亚铜的晶粒变小,从而使得共光学能隙从2.16 eV降至2.04 eV.原子力显微镜结果表明随着水的加入,氧化亚铜的表面粗糙度降低,表面更加均匀.此外,利用密度泛函理论计算得到了水和乙醇在氧化亚铜薄膜表面的吸附和反应特性,并提出了氧化亚铜的形成机理.本文开发了一种低成本且实际可行的薄膜制造方法,该方法在太阳能电池和半导体等领域具有潜在应用.     

氧化铜薄膜的制备及其催化燃烧应用

本文将单相CuO薄膜用于丙烯的催化燃烧.利用脉冲喷雾热蒸发化学气相沉积(PSE-CVD)制备了CuO薄膜.对沉积条件进行了优化,并对所得薄膜的物相、表面形态和光学性质进行了表征。结果表明400℃、4 Hz和7 ms条件下能获得最快的生长速率。所得薄膜为单相CuO结构,其光学能隙为1.8~1.86 eV。催化特性测试表明氧化铜薄膜可以在很低的温度下完全燃烧丙烯,其催化性能可与贵金属相比.因此,氧化铜在挥发性有机化合物的催化燃烧中具有很强的应用前景。     

Ar?NO团簇的同步辐射光电离研究

利用国家同步辐射实验室合肥光源的真空紫外同步辐射，使NO分子和Ar原子混合物的超声分子束发生光电离，测量了Ar，NO和异类团簇Ar·NO的光电离效率谱. 在谱中，在与Ar原子的共振线对应的能量区域(11.5—12.0 eV)观察到一个强的类共振结构. 这个结果表明，在异类团簇Ar·NO的内部，稀有气体Ar原子的激发能转移到与它接触的分子NO上，使分子NO发生电离. 关键词： Ar·NO团簇 同步辐射 光电离 能量转移     

不同燃烧当量比对二甲醚燃烧的影响研究

利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术研究了低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰.通过测量火焰物种的离子信号强度随燃烧炉位置的关系曲线,计算了主要火焰物种的摩尔分数曲线.分析了燃料当量比(φ)为0.8,1.0和1.5时主要火焰物种的摩尔分数曲线,阐述了燃烧当量比对低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰化学结构的影响.研究为进一步认识二甲醚燃烧提供了实验数据.     

吡啶/氧气/氩气火焰中氮宾的鉴别和化学研究

利用可调谐同步辐射真空紫外光电离和分子束质谱技术探测和鉴别了低压预混层流吡啶/氧气/氩气火焰中的三重态氮宾．通过测量光电离效率谱和理论计算确定了氮宾的电离能．结果表明氮宾的基态为三重态，其第一和第二绝热电离能分别为8.04和9.15§0.05 eV．另外，根据已探测到的物种提出了氮宾的形成和消耗通道．氮宾是燃烧化学中探测到的第一个含氮双自由基，因此，在吡啶火焰的动力学模型中应该将它考虑进去．     

异辛烷/正庚烷混合燃料燃烧中间产物的浓度分布特性

用同步辐射单光子电离和分子束取样技术结合飞行时间质谱仪,在低压预混层流火焰中测量异辛烷/正庚烷混合燃料(体积比9:1)在当量比为1.0时燃烧的主要中间产物.检测出24种主要中间产物,计算各种物质的摩尔分数,对其空间浓度分布进行比较分析,得出不同温度下的物质生成历程.添加金属矿物质可以明显改变热解过程中燃料氮向N2的转化特性.     

对当量为1的预混乙烯/氧气/氩气火焰的实验研究

A comprehensive experimental study of the premixed ethylene/oxygen/argon flame at 2.667 kPa with a stoichiometric equivalence ratio (φ=1) was performed with the tunable synchrotron photoionization and molecular-beam sampling mass spectrometry techniques. The isomers of most observed species in the flame were unambiguously identified by measurements of the photoionization efficiency spectra, e.g. C3H4, C2H4O and C4H4. The mole fraction profiles of species up to C7H8 were measured by scanning the burner position at the selected photon energies near ionization thresholds, and the flame temperature profile was obtained by using Pt/Pt-13%Rh thermocouple. Compared with the previous studies, a lot of new flame species:C3H2, C3H3, C3H5, C2H6O, C4H2, C4H4, C4H6, C3H4O, C3H6O, C3H8O, C5H6, C4H8O and C7H8, were observed. A series of free radicals in the flame are detected to be CH3, C2H3, C2H5, HCO, C3H3 and C3H5.Based on the experimental work, a reduced reaction mechanism was developed including 40 species and 223 reactions. Modeling and measurements agree well for the major species and most intermediates. A detailed kinetic model is desired for this flame.     

对当量为1的预混乙烯/氧气/氩气火焰的实验研究

利用可调谐同步辐射真空紫外光电离和分子束质谱技术研究了当量为1的低压、预混乙烯/氧气/氩气火焰．利用光电离效率谱和光电离质谱,探测了火焰中燃烧中间物,并鉴别了C3H4、C2H4O和C4H4等中间物的同分异构体．在近电离阈值光予能量下,通过扫描燃烧炉的位置测量了火焰中物质的摩尔分数曲线,并利用Pt/Pt-13％Rh热电偶测得了火焰的温度曲线．与以前的工作相比,观察到很多新的燃烧中间物,如C3H2、C3H3、C3H5、C2H6O、C4H2、C4H4、C4H6、C3H4O、C3H6O、C3H8O、C5H6、C4H8O和C7H8等．同时,在火焰中检测到了包括CH3、C2H3、C2H5、HCO、C3H3以及C3H5在内的一系列自由基．在实验工作的基础上,发展了一个包含40种火焰物质和223个基元反应的简化动力学模型来对火焰进行模拟．对主要物质和大部分中间产物的拟合结果与实验值相当吻合．     

二甲醚/氧气/氩气低压层流预混燃烧研究

利用同步辐射真空紫外单光子电离结合分子束质谱技术,对当量比φ=1.5的低压预混层流二甲醚火焰进行了实验研究。通过测量光电离质谱和光电离效率曲线,探测到了二甲醚/氧气/氩气的燃烧产物和火焰中间物,包括不稳定的分子和自由基。通过测量离子信号的空间分布曲线,计算了二甲醚/氧气/氩气火焰的主要物种C_2H_6O、O_2、Ar、H_2、H_2O、CO和CO_2的摩尔分数曲线,以及主要中间物种如CH_2O、C_2H_2、C_2H_4、CH_3OH、C_2H_2O、C_2H_4O、CH_3、CH_4、HCO、C_3H_3和C_3H_4的摩尔分数曲线,并分析了主要中间物种的产生和消耗过程。     

国家自然科学基金工程热物理与能源利用学科研究方向与关键词修订

2021年国家自然科学基金委员会工程与材料科学部工程热物理与能源利用学科对学科代码下的研究方向和关键词进行了梳理和修订,调整了学科资助布局,合并了相近的研究方向,删除了不恰当的研究方向,增加了反映新趋势的研究方向,精炼了各研究方向下的关键词,使研究方向和关键词更加全面合理.通过本次修订进一步厘清了学科的内涵和外延,有利...