再生催化剂表面的变维分形表征

基于分形几何理论，以失活的催化剂化催化剂的再生为研究对象，用静态重量吸附法测定了经历不同再生阶段催化剂表面的单层饱和吸附量，计算得到了不同再段催化剂表面的分形维数，考察了其表面形貌在再生过程中的变化规律，研究结果表明，整个再生过程中，催化剂表面的分形维数在2．5－3．2之间有规律的发生变化，即从再生开始到结束，表面的分形维数由小变大，再由大变小然后趋于稳定。催化剂颗粒的电镜分析结果与实验数据一致。     

煤焦颗粒催化气化过程中分形特性的原位研究

通过高温热台原位研究气化阶段钾基催化剂对神府煤焦的催化气化作用。考察了气化温度（800-900℃）和催化剂负载量（4.4%、10%（质量分数））对煤焦反应性能的影响。通过热台显微镜对煤焦颗粒催化气化过程进行可视化研究并引入分形理论对煤焦颗粒表面结构进行分析,揭示分形维数所表征的气化反应性。实验结果表明,煤焦颗粒的分形维数与之碳转化率呈正相关性,即催化剂负载量一定,改变气化温度,分形维数愈大,煤焦颗粒的碳转化率越大;气化温度一定,改变催化剂负载量,分形维数愈大,煤焦颗粒的碳转化率越大;煤焦颗粒的初始气化反应速率与分形维数关系与碳转化率一致;煤焦颗粒的分形维数与煤焦球度、角度间相关性较大,存在指数关系;即分形维数随煤焦颗粒角度的增加而增大;煤焦颗粒分形维数指标可用于煤焦催化气化过程的研究。     

分形在多相催化中的应用

回顾了分形用于催化剂和催化剂制备过程，论述了可用于多相催化中分形维数的测定方法，并提出了分形应用于多相催化中的一些新领域。     

三种钢基疏水表面微观形貌的分形特征及其对润湿性的影响

采用化学刻蚀与低表面能物质修饰相结合的方法,通过调控刻蚀时间在304不锈钢、X80管线钢和45#钢表面构造不同的微观形貌;借助扫描电子显微镜采集不同材料表面的微观形貌,并采用接触角测量仪测量其润湿性能;应用Matlab软件编程计算分形参数.结果表明,3种材料构造的疏水表面均具有分形特征,且最佳刻蚀时间为30 min,此时多重分形谱子集维数最大值最靠左,对应的奇异性指数最小,表征表面微观形貌的分形维数也达到最大值;分形维数与接触角线性拟合效果优良,接触角随分形维数的增大而增大.     

基于小波变换模极大法的聚乙烯催化剂表面分形分析

运用分形和小波相结合的方法研究负载型聚乙烯催化剂(简称催化剂)表面形态. 采用小波变换模极大(WTMM)法提取了催化剂表面多尺度边缘(细节)图像, 用分形和多重分形方法研究了各尺度边缘图像中边缘点的分布情况, 并用基于小波变换模极大的多重分形谱法讨论了催化剂边缘点奇异强度的分布状况. 研究结果表明, 催化剂的较小尺度边缘图像的分维和多重分形谱可以与催化剂的表面形态和活性进行较好的关联; 高活性催化剂的基于WTMM的多重分形谱的奇异强度跨度更宽, 拥有较多具有较高奇异强度的奇异点. 基于小波和分形对催化剂表面形态的研究, 发挥了小波和分形各自的优点, 为研究物体表面形态提供了思路.     

焦化过程半焦孔隙结构时空变化规律的实验研究——孔结构的分形特征及其变化

应用分形理论的概念,结合压汞法测得的半焦孔隙结构数据,建立孔结构分形特征模型,考察了焦化过程中不同焦化温度、不同横向空间位置半焦孔隙结构分形特征及其变化规律。结果表明,孔径大于5μm 的孔不具有分形特征,孔径为20nm～5μm孔的孔隙结构具有分形特征,其分形维数为2.45～2.83,可以用分形维数定量表征孔隙结构;相同空间位置下,半焦孔结构分形维数低温时较高,随温度逐渐升高先减小,然后增大再减小;同一空间位置不同温度下分形维数的变化量较小(< 0.15),表明温度对半焦孔隙结构复杂程度的影响不明显;相同焦化温度下,半焦中心和边缘处的孔结构分形维数大于中间部位,表明中心位置和边缘位置处的孔隙结构要比中间位置处的复杂。     

亚微米尘粒电凝并的分形研究

在对电场中亚微米尘粒运动及凝并规律进行理论分析的基础上,应用分形生长理论建立了亚微米粒子电凝并过程的分形生长数学模型,再现了凝并体的分形结构,确定了凝并体的分形维数及其对除尘效率的影响.分形维数可定量描述尘粒凝并的难易程度,研究表明,对直径为0.01～1 μ m的球形尘粒,其凝并体具有较大的分形维数2.725432,随着粉尘粒度组成的变化,分形维数也将发生改变.分维数越大,凝并体结构越不规则,向空间扩展生长的能力越强,尘粒越容易聚集凝并,除尘器效率越高.     

金属铜电沉积过程分形研究

对金属铜电沉积过程中的二维枝晶生长现象进行了研究,测定了沉积时间和电流之间的关系曲线,分析了外加电压、电解质浓度以及实验温度等实验条件对电沉积产物形貌及其分形维数的影响.分形维数随外加电压的改变呈现不规则的变动,随电解质浓度的增大而增大,随着电沉积温度的升高,沉积产物的分形维数先呈现上升趋势,当温度达到某一数值后,沉积产物的分形维数则在某一温度范围内呈现在波动现象,随着电沉积温度的进一步上升,沉积产物的分形维数呈现出下降的趋势.     

多孔介质中气体水合物降压分解的分形理论研究

通过将水合物的分解过程看作是无固态产物层生成的气固反应过程, 结合粒径缩小的收缩核反应模型和分形理论, 建立了多孔介质中水合物降压分解的分数维动力学模型, 提出了基于水合物分解实验数据计算多孔介质分形维数的方法. 分别利用前人的甲烷水合物和CO2水合物降压分解实验数据, 对上述分数维动力学模型进行了验证. 计算结果表明, 用提出的方法所计算得到的多孔介质分形维数与前人的测定结果基本符合; 对甲烷水合物和CO2水合物的降压分解过程, 提出的分数维动力学分解模型得出了和实验结果基本一致的预测, 绝对平均误差(AAD)小于10%.     

冲洗色谱特征点法测定表面分形维数初探

在用非线性气相色谱测填料表面分形维数中,首次运用气固色谱（ＥＣＰ法（ｅｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐｏｉｎｔｓ ｍｅｔｈｏｄ）,测定了正戊烷、正已烷、正庚烷３种烷烃在不同颗粒大小的硅胶表面的吸附等温线,通过拟合Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程,求出单分子饱和吸附容量,并采用单分子层吸附的分形模型,求得硅胶的发形维数,提供了一种测定表面分形维数的新方法。     

分数维法对V系催化剂表面的纹理及催化性质的表征

应用计算机纹理分析技术,以分形理论及萘氧化制邻苯二甲酸酐钒系催化剂为样本,通过改变K_2SO_4、P_2O_5助剂含量,研究了多相催化剂的表面形貌.结果表明,催化剂表面分数维D随助剂的含量发生变化,D在极大值时邻苯二甲酸酐的收率最高。     

渗透物在致密聚合物膜中扩散的分形介质模型

利用自由体积理论讨论了渗透物分子在致密聚合物膜内的扩散机理, 提出了“扩散通道”的概念, 建立了渗透物在致密聚合物膜中扩散的分形介质模型, 考虑了自由体积分布对扩散过程的影响. 根据建立的模型, 渗透物在膜内的扩散是由在“扩散通道”上的一系列跳跃构成的. 根据致密膜内扩散通道的关联长度ξ(p)与膜厚L的关系, 可以把扩散分为正常扩散、 过渡扩散和分形扩散三部分, 给出了扩散相图, 提出并解释了分形渡越现象.     

大孔交联聚苯乙烯分形结构的图像分析法研究

采用图像分析法测定大孔交联聚苯乙烯树脂的 现大孔交联聚苯乙烯的外表面具有分形结构,分形维数在２和３之间,将图像分析法测定的分形维数与小角Ｘ－射线散射法测得的结果对照。发现两种方法测定结果虽然不同,但在不同树脂之间的变化趋势是一致的,因此,可用图像分析法比较不同大孔树脂分形结构的差别。     

金属电沉积过程中的分形研究

概要地介绍了分形的概念，分形的模型，以及分形与电化学结合在一起，所构成凝聚体电化学生长的实验内容，文章着重叙述了分形在电沉枝晶中的应用。     

大孔交联聚苯乙烯的分形结构研究

采用小角Ｘ－射线散法测定大孔交联聚苯乙烯树脂的结构,发现大多数大孔交联聚苯乙烯在数纳米至数十纳米的标度尺寸范围内具有分形结构,分形维数介于２和３之间。本研究还进一步探讨了交联度、致孔剂,功能基化反应及后处理对大孔交联聚苯乙烯分形结构的影响。     

表面分散过程的分形研究

盐类和氧化物等活性组分在一定条件下,可在高比表面载体上自发分散。研究这些过程对多相催化剂、吸附剂的制备过程理解和控制无疑是重要的。这类分散过程已被系统地研究,并提出了单层分散模型,对CuCl_2/γ-Al_2O_3、HgCl_2/活性炭等多种体系,测定了单层分散阈值。表面化学习惯上理解为就是二维的化学。早在1931年Tayor就指出表面是不均匀的,但这种不均匀性是作为对理想二维表面的修正而引入的,如TLK模型。表面科学的这些基本概念其数学基础是欧基里德几何学,其物理背景是晶体结构,不规则性就是指晶体结     

Pd沉积在聚乙烯醇缩甲醛衬底上分形结构研究

用透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究了衬底和沉积速率对气相沉积在聚乙烯醇缩甲醛衬底上的Ｐｄ膜显微结构的影响，当衬底温度由高到低改变时，Ｐｄ膜结构由紧密岛向分形渐变，在２３３－２５３Ｋ时Ｐｄ膜具有分形结构，用Ｓａｎｄｂｏｘ方法测量了其分维数，在相同温度的衬底上，沉积速率不同时，基分形的图样不同，研究表明，上述分形结构是稳定的，利用有边缘扩散的ＤＬＡ模型了这些实验结果。     

基于分形理论分辨重叠峰的新算法

将分形理论用于仪器分析信号的解析,提出一种面向分析谱图中重叠信号处理的分形分辨算法.通过对信号进行分形分析,采用分形维数可有效地反映信号的特征,准确地得到谱峰个数和位置的信息,避免人为判断的误差,实现重叠复合信号的分辨.实验表明,这种新的重叠谱峰分辨法能用于光谱、电化学、色谱等仪器分析数据的处理     

Special fractal growth of dendrite copper using a hydrothermal method

Special fractal dendrite Cu nanostructures have been synthesized through a simple hydrothermal method, and the effects of the volume ratio between glycerol and water and the concentration of H₃PO₃ on the morphologies of dendrite Cu have been studied in detail. The Field emission scanning electron microscopy (FESEM), Transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) have been used to characterize these Cu products. The results indicate that rhombic diamond and different morphologies of fractal dendrite were prepared because of the accumulation of Cu nuclei based on the diffusion-limited aggregation (DLA) and the nucleation-limited aggregation (NLA) model. Fortunately, symmetrical leaf-like dendrite Cu nanostructures different from Cu dendrites reported before have been obtained. Additionally, an explanation for the growth of fractal dendrite Cu has been discussed carefully.     

用吸附数据对硅胶表面的分形分析

根据一种中孔硅胶对甲酸、乙酸、丙酸和四氯化碳蒸气吸附等温线的单层区域和毛细凝结区域的数据以及自四氯化碳稀溶液中吸附系列脂肪醇的结果计算了该硅胶表面分形维数D.除了由吸附四氯化碳等温线毛细凝结区域所得D值低于2外,由其它吸附数据得出的该硅胶的分维D近似相等(D=2.06±0.05).中孔硅胶低D值可用其孔结构特性解释.