空气-氩气混合气冷却ICP-AES中钙、钡、铜、锌元素的谱线强度和信背比的研究

研究了小功率空气－氩气混合气冷却ＩＣＰ中４种元素（钙、钡、铜、锌）、８条谱线的强度和信背比随冷却气组成及观测高度的变化,并估算了折中条件下的检出限。对于离子线及激发电位较高的原子线,冷却气中引入体积分数为５％～１０％空气后,谱线强度最大并大于Ａｒ－ＩＣＰ中数值;对于激发电位较低的原子线,随着冷却气中空气含量的增大其谱线强度逐渐减小。谱线的信背比则与激发电位及谱线波长有关     

电感耦合高频等离子体光源中谱线激发特性的研究

本文测量并比较了遵守局部热平衡的交流电弧光源和非热平衡的Ar ICP与N_2/Ar ICP光源的激发温度、多元素离子线/原子线的强度比,实验指出在ICP光源中,(激发电位+电离电位)与亚稳态氩原子的能量相近的离子谱线发射显著增强,表明亚稳态氩和潘宁电离在该光源的激发过程中所起的特殊作用。     

乙酸在电感耦合等离子体原子发射光谱中溶剂效应

试验了乙酸在电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)中溶剂效应,考察了不同浓度的乙酸对7种金属元素谱线强度、灵敏度的影响.除锌Ⅱ外,元素的谱线强度随乙酸浓度的增加,总体呈下降趋势;谱线灵敏度的变化与元素种类有关,与原子线或离子线的类型无关.在乙酸(4+96)溶液中,雾化气压力对能量不同的原子线和离子线影响有明显差异.谱线强度随雾化压力的增加而先增高后降低,元素谱线强度降低的程度与谱线的总能量呈负相关性,总能量超过5 eV时,降低程度超过80%;对样品溶液提升量和采用辅助气流量对谱线强度的影响进行了试验,并给出了结果.     

大气压微波等离子体发射光谱法检测磷、氯类毒剂模拟剂

基于大气压微波等离子体发射光谱法,分析了磷、氯类毒剂模拟剂甲基膦酸二甲酯(Dimethyl methylphosphonate, DMMP)、马拉硫磷和三氯甲烷的特征谱线/谱带,建立了磷、氯类毒剂模拟剂的检测方法。其中,DMMP特征光谱为P原子谱线(213.62、 214.91 nm)、 PO基团谱带(254.04、 255.50 nm)和C原子谱线(247.86 nm);马拉硫磷特征光谱与DMMP相同,但PO基团谱带与C原子谱线相对强度有明显差异,可用于二者判别;三氯甲烷特征光谱为Cl原子谱线(725.66、 754.71、 837.59、 858.60、 894.81 nm等)。针对微波功率对检测效果的影响,以DMMP为例,其特征光谱强度与微波功率在40～110 W范围内呈线性关系;对于光谱收集区域的影响,实验表明,微波等离子体头部待测物特征光谱强度最高,中间和尾部依次降低。在微波功率为70 W的条件下,收集等离子体头部特征光谱,分别获得了不同毒剂模拟剂的检出限,其中,DMMP的检出限低至0.05 mg/m³,马拉硫磷的检出限为3.3 mg/m³     

乙醇溶液的电感耦合等离子体发射光谱研究 Ⅰ.乙醇对稀土元素谱线强度的影响

以稀土元素为主要对象,研究乙醇导入ICP对谱线强度的影响。结果表明,随乙醇浓度增大,经溶液进炬速率校正后的稀土元素离子线强度(校正强度)单调减小;原子线的校正强度则在乙醇浓度为20vol％时出现最小值。乙醇对谱线校正强度的影响程度与谱线激发电位呈线性关系。据此,确定了稀土元素38条未分类谱线的电离态,估算了它们的激发电位。     

氧气常压介质阻挡放电的发射光谱及能量传递机理

为研究氧气常压介质阻挡放电中的物理化学行为, 以纯氧作为放电体系, 用发射光谱(optical emission spectroscopy)诊断技术分析了等离子体中可能存在的化学活性物种. 利用在500-950 nm范围的氧原子发射光谱计算出等离子体中的电子温度为(1.02±0.03) eV; 观测了760 nm处的具有清晰转动结构的氧气A带(atmospheric band)O2(b1∑+g-X3∑-g), 并用其转动结构计算了转动温度(气体温度)为(650±20) K; 在500-700 nm范围观测了氧气的第一负带系(first negative system) O+2(b4∑-g-a4∏u), 在190-240 nm范围观测了微弱但特征清晰的氧气的Hopfield带系O+2(c4∑+u-b4∑-g). 研究发现, 在氧气常压介质阻挡放电等离子体中存在多种激发态氧原子、激发态氧气分子、基态和激发态氧气分子离子等反应活性物种, 这些活性物种的形成涉及氧气分子的激发、解离和电离等多种过程, 每个过程都包含多个能量传递步骤, 氧分子解离产生的氧原子是导致一系列高激发态氧原子生成和氧气电离激发的主要因素.     

空气—氩气混合气冷却ICP—AES中钙,钡,铜,锌元素的谱线强度和信？…

研究了小功率空气－氩气混合气冷却ＩＣＰ中４种元素（钙、钡、铜、锌）、８和谱线的强度和信背比随冷却气组成及观测高工估算了折中条件下的检出限。对于离子线及激发电位较高的原子线,冷却气中引入体积分数为５－１０％空气后,谱线强度最大并大于Ａｒ－ＩＣＰ中数值;对于激发发电位较低的原子线,随着气中空气含量的增大其谱线强度逐渐减小,谱线的信背比则与激发电位及谱线波长有关。     

振动和转动激发对N2在Fe(111)表面解离吸附的影响(英文)

N₂的解离化学吸附是工业合成氨的速控步骤.基于最近构建的六维势能面,本文研究了N₂的初始振动激发和转动激发在Fe(111)表面的反应性的作用.由于该反应具有重要的量子效应,通过六维量子动力学计算研究了入射能量低于1.6 eV时振动激发的效应.并采用准经典轨线计算揭示了高入射能量下的振动和转动激发的影响.通过这些研究发现增加平动能量在一定程度上能提高解离几率,振动激发或转动激发能更有效地促进解离.这项研究为重原子分子-表面反应的模式特异性动力学提供了有价值的见解.     

氧原子在Pt低指数面上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法（简称5-MP）对O-Pt低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点特性.计算结果表明,氧原子在Pt(100)面上只存在四重吸附态.在缺行重构的(110)面上,氧原子仍吸附于三重位,随着覆盖度的增加还会嵌切吸附于长桥位;通过分析三重态振动指纹性质的遗传和遗变,确认实验观察到的59.49和40.90 meV损失谱分别为氧原子在三重位和长桥位吸附态的表面垂直振动.     

大功率微波诱导空气等离子体发射光谱中易电离元素的基体干扰研究

研究了由Okamoto腔产生的大功率微波诱导空气等离子体发射光谱中易电离元素Na和Ca的基体干扰。结果表明,Na和Ca的存在可使电离能较低的元素的原子线的发射强度增强,而使电离能较高的元素的原子线和几乎所有的离子线的发射强度降低。基体干扰随Na和Ca浓度的增大而增强,随等离子体微波功率的增大而减弱。Na和Ca的存在致使等离子体激发温度降低,电子密度增大。基体干扰是由于易电离元素使待测元素在等离子体中的电离平衡移动和激发能力减弱所致。     

CO2在Na2Cr2O7溶液中的平衡溶解度模型

为研究重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)对CO₂溶解的影响, 本文在带有搅拌的气液相高压平衡釜内, 采用静态法测定了温度在313.2-333.2 K, 压力在0.1-1.9 MPa 范围内, 重铬酸钠浓度分别为0、0.361、0.650、0.901 mol·kg^-1 时, CO₂ 在Na₂Cr₂O₇溶液中的溶解度. 结果表明: (1) Na₂Cr₂O₇对CO₂ 的溶解有盐析效应; (2) CO₂ 在Na₂Cr₂O₇溶液中的溶解符合亨利定律, 并且CO₂溶解度是温度和Na₂Cr₂O₇浓度的函数, 且用改进的Setschenow方程和Peng-Robinson-Pitzer (PR-Pitzer)方程拟合了在此温度、压力及重铬酸钠浓度范围内的实验数据, 拟合效果较好, 并且其平均相对误差分别为4.24%和3.32%.     

ZnO/In2O3复合空心球的制备及其光电催化葡萄糖降解性能

通过葡萄糖协助的水热以及随后的退火处理两步法成功制备了系列ZnO/In₂O₃复合空心球. X射线衍射谱(XRD)表明, 经500 ℃退火制得的ZnO/In₂O₃复合空心球中ZnO以非晶态存在, 但是随着退火温度的提高, 其逐渐转变为纤锌矿结构. 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射显微镜(TEM)结果表明, ZnO/In₂O₃复合材料具有空心球结构, 复合纳米颗粒之间结合紧密. 将ZnO/In₂O₃复合空心球组装成薄膜光电极, 研究了其光电催化降解葡萄糖的性能. 结果表明, 700 ℃退火处理的ZnO/In₂O₃复合空心球薄膜电极可产生最高的光致电流密度. 通过光致发光光谱(PL)发现, 与ZnO或In₂O₃空心球相比, ZnO/In₂O₃复合空心球的发光强度猝灭效果明显. 这是由于复合材料中晶界处产生的p-n结电场, 降低了光生电子-空穴对的复合几率, 从而使更多的光生电子可迁移到电极表面.     

Oxygen nonstoichiometry (δ) of TiO2−δ-revisited

Oxygen nonstoichiometry (δ) of “undoped” polycrystalline TiO_2−δ has been measured as a function of oxygen partial pressure in the widest ever examined range of 10^-18?P_O2/atm?10^-1 at elevated temperatures (1073?T/K?1473) by thermogravimetry and coulometric titrometry combined and compared with all the reported values. Isothermal variation of nonstoichiometry against P_O2 is explained with a defect model involving quadruply ionized titanium interstitials, electrons, holes, and unidentified acceptors which may be background impurity acceptors or cation vacancies. The equilibrium constants for intrinsic electronic excitation reaction and redox reaction are determined from the nonstoichiometry measured and compared exhaustively with all the reported values. The relative partial molar enthalpy and entropy of oxygen are evaluated as functions of nonstoichiometry and the inner workings of their variations discussed.     

稀碱溶液中水热法制备柔性TiO2纳米须薄膜的生长机制及表征

以柔性不锈钢基底上经磁控溅射沉积的钛膜为钛源, 在1 mol·L^-1的低浓度NaOH溶液中水热法制备了朝基底上方取向生长的大长径比柔性TiO₂纳米须薄膜, 考察了钛膜沉积条件对纳米须薄膜的影响, 系统研究了水热反应条件对薄膜生长过程的影响及TiO₂纳米须薄膜的形成机制. 通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)等对样品进行了表征. 结果表明, 与室温沉积的钛膜相比, 600 ℃下沉积的钛膜水热后得到的纳米线薄膜与基底的附着力更好. 所得TiO₂纳米须为单晶锐钛矿, 经由Na₂Ti₂O₄(OH)₂、H₂Ti₂O₅·H₂O转变而来. 纳米须形成于水热阶段, 平行于Na₂Ti₂O₄(OH)₂的(100)晶面择优取向生长, 纳米须经历了纳米片→纳米线束→纳米线的裂解生长过程. 朝基底上方取向生长的纳米须薄膜的形成是低浓度NaOH溶液与较高水热温度(220 ℃)协同作用的结果. 进一步在Na₂SO₄溶液中研究了薄膜电极的光电化学性能, 结果表明, TiO₂纳米须薄膜的光电性能明显优于零维纳米颗粒薄膜和二维纳米片薄膜, 显示了良好的应用前景.     

CARS Diagnostic and Modeling of a Dielectric Barrier Discharge

Dielectric barrier discharges (DBD) with planar- and knife-shaped electrodes are operated in N₂O₂NO mixtures under a pressure of 20 and 98 kPa. They are excited by means of consecutive unipolar or bipolar high-voltage pulse packages of 10 kV at a pulse repetition rate of 1 and 2 kHz. The rotational and vibrational excitation of N ₂ molecules and the reduction of nitric oxide (NO) in the discharge have been investigated using coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) technique. Rotational (gas) temperatures near the room temperature and vibrational temperatures of about 800 K at atmospheric pressure and 1400 K at a pressure of 20 kPa are observed. Therefore, chemical reactions of NO with vibrationally excited N ₂ are probably insignificant. One-dimensional kinetic models are developed that balance 35 chemical reactions between 10 species and deliver equations for the population density of excited vibrational levels of N ₂ together with a solution of the Boltzmann equation for the electrons. A good agreement between measured vibrational temperatures of N ₂ , the concentration of NO, and calculated data is achieved. Modeling of the plasma discharge verifies that a DBD operated with a N₂NO mixture reduces the NO content, the simultaneous presence of O ₂ , already 1%, is enough to prevent the NO reduction.     

Comparison of temperature measurements in ICP and MIP with Ar and He as plasma gas

Various temperature measurements have been carried out in microwave induced plasmas (MIP) generated with a surfatron and inductivcly coupled plasmas (ICP) both with argon and helium as plasma gas. Iron has been used for the determination of excitation temperature, and OH and N⁺₂ for rotational temperatures. In the case of the Ar ICP, equilibrium is attained between the various temperatures (4500 K), as previously described. On the other hand, in the He ICP and the MIPs, iron provides the highest temperature (4500 K) but discrepancies are obtained with results from N⁺₂ and OH. These two species show lower values, especially OH (2000 K).     

静电纺丝法制备的钴酸镍微米带的磁性以及电化学性能

通过直接退火静电纺丝前驱样品以及调节升温速率最终得到了钴酸镍(NiCo₂O₄)微米带. 通过X射线衍射、扫描电镜、振动样品磁强计以及电化学工作站等分析手段对钴酸镍微米带的晶体结构、形貌、磁学性能以及电化学性能进行了研究. 结果显示, 以1℃·min^-1的升温速率得到的NiCo₂O₄微米带属于立方尖晶石结构, 高温处理后仍能保持一维结构. 室温磁化结果显示制备的NiCo₂O₄微米带具有超顺磁性, 在10 kOe时磁化强度为6.35 emu·g^-1. 此外, 电化学测试结果显示, NiCo₂O₄微米带的电容特性是典型的赝电容, 并且比电容随着放电电流密度的增加而减小.     

Emission characteristics of high-powered microwave induced plasma optical emission spectrometry by using nitrogen–oxygen mixture gas

A high-powered, microwave-induced nitrogen–oxygen plasma (N₂–O₂–MIP) generated by using an Okamoto cavity at atmospheric pressure was investigated when the observation height, the flow rate of carrier gas, and the oxygen content were varied as the experimental parameters. The emission characteristics of the plasma were evaluated with regard to the excitation temperature and the intensity ratio of atomic line to ionic line. The excitation temperature of the N₂–O₂–MIP was in the range of 5100–5700 K when the oxygen content was varied from 0 to 30% at the observation height of 7 mm and the carrier gas flow rate of 0.6 l/min. The intensity ratio of atomic line to ionic line was elevated with an increase in the oxygen content.     

Studies on Gas Purification by a Pulsed Microwave Discharge at 2.46 GHz in Mixtures of N2/NO/O2 at Atmospheric Pressure

Pulsed microwave discharges operated at atmospheric pressure in gas mixtures containing N₂, O₂, and NO are investigated experimentally and theoretically for various gas mixture constituents and operating conditions with respect to the ability of exhaust gas purification. The rotational gas temperature and the vibrational temperature of N₂ are derived from CARS measurements. The composition of the exhaust gas after treatment is monitored using FTIR spectroscopy. The processes of the chemical, electronic, and vibrational kinetics are described by a model that has been developed to calculate the species densities. The results obtained show that in N₂/NO gas mixtures an overall reduction of NO_x takes place. In the case of N₂/O₂/NO gas mixtures, no net reduction of NO_x is achieved for a pulsed microwave power below 3600 W, a pulse length of 50 s, and a typical repetition frequency of 2 kHz.     

Pd-Cu/γ-Al2O3催化苯乙炔选择性加氢反应

为了提高苯乙炔加氢反应中的苯乙烯选择性, 本文采用“胶体-等体积浸渍”两步法制备了Pd-Cu/γ-Al₂O₃双金属催化剂. 利用高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、CO脉冲化学吸附、N2物理吸附、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等技术表征了Pd-Cu/γ-Al₂O₃的结构性质, 考察了Cu/Pd 摩尔比、Pd负载量以及金属引入顺序对Pd-Cu/γ-Al₂O₃催化苯乙炔选择性加氢性能的影响. 结果表明, 与Pd/γ-Al₂O₃单金属催化剂相比, Pd-Cu/γ-Al₂O₃的苯乙烯选择性大幅度提高, 尤其是当Pd负载量为0.3%(w), 且Cu/Pd摩尔比为0.6时, Pd-Cu/γ-Al₂O₃表现出优异的加氢选择性; 在0.1 MPa和40 ℃下, 当苯乙炔转化率为90%时, 双金属催化剂的苯乙烯选择性可达95%; 当转化率达到99%以上时, 苯乙烯选择性仍保持在82%左右. 分析表明, Pd-Cu/γ-Al₂O₃中形成了Pd-Cu合金, 但是两种金属间不存在电子转移, Cu对Pd的几何效应才是导致Pd-Cu/γ-Al₂O₃苯乙烯选择性增加的主要原因.