亚硫酸盐溶液中氧气泡吸收过程的实验研究

采用CCD对单个氧气泡在亚硫酸钠溶液中的吸收过程进行拍照,并用软件进行图像边界识别来研究单个纯氧气泡同亚硫酸钠溶液发生的强制氧化反应过程。实验结果表明反应速度与气泡半径有关。在动力学控制阶段,反应速率与气泡的半径成0阶关系;在扩散控制阶段,反应速率与气泡的半径成-1阶关系。     

鼓泡法强化甲烷水合物成核及生长研究

水合物在相变蓄冷等领域具有广泛的应用前景,而降低水合物成核诱导期、提升水合物生长速率是影响水合物蓄冷技术发展的关键因素.开发了一套可视化水合物原位生成实验系统,通过反应釜底部气泡板持续产生气泡强化水合物成核生长,重点对鼓泡法下水合物诱导期和生长速率进行了研究.实验结果表明,气泡表面形成壳状水合物并不断堆积.鼓泡法显著地...     

碱法铁黄合成过程成核生长机理

针对碱法铁黄制备过程，利用ＴＥＭ和ＸＲＤ等研究了铁黄粒子的形成机理，反应初期具有六角片状结构的氢氧化亚铁沉淀部分氧化生成可溶中间产物，随氧化分率增大粒子的结构发生转变，最终分裂为铁黄粒子核，其长轴小于４０ｎｍ，轴比为４－６，铁黄长轴生长沿１１０同进行。在铁黄合成初期加入硅酸钠，可减小铁黄粒子粒度，但不改变铁黄成核生长机理。     

DMFC阳极CO_2气泡生长及脱离特性研究

通过对竖直放置直接甲醇燃料电池水平流道内扩散层壁面上CO_2气泡的受力分析,建立描述气泡生长动力学方程,获得CO_2气泡生长速率和气泡脱离直径的计算方法。计算结果表明:CO_2气泡生长和脱离主要受浮力、曳力、剪切升力和表面张力的控制;气泡生长速率随电流密度和接触环直径的增大而增大;甲醇溶液流速增加,气泡脱离直径变小,且流速对气泡脱离直径的影响随接触环直径减小而变大;电池放电电流密度的变化对气泡脱离直径几乎没有影响;温度和甲醇浓度增加,均使气泡脱离直径略有减小;扩散层表面润湿性越好,气泡的脱离直径越小。     

气泡在横流中的生长与脱离特性实验研究

为了系统研究气泡在横流中的运动学特性,利用水循环回路形成横流,采用高速数码摄像技术和图像处理方法对横流中气泡的演化过程进行描述.通过调节横流的平均流速和气体流量,获得了 6种横流中的气泡形态,即单气泡、颈状泡、条带泡、泡囊、离散泡和雾状泡;解释了各类气泡形态的特征,对气泡尺寸及分布进行了统计,对气泡在横流中的发展过程进...     

低压蒸汽滴状冷凝过程中液滴生长特性

研究了低压条件对滴状冷凝过程液滴生长特性的影响。首先,研究了超疏水表面上空气环境和蒸汽环境中附着液滴的接触角,发现蒸汽环境中的接触角比空气环境中的小,而蒸汽压力对接触角没有显著影响。第二,实验研究了冷凝过程中的液滴的生长周期和脱落尺寸,液滴的脱落半径随压力的降低而增大,生长周期也随之延长。第三,实验研究了液滴合并生长速率,并结合理论分析直接冷凝长大的生长速率,直接冷凝生长速率随压力的减小而减小,并随过冷度的减小而下降,而实验范围内合并生长速率不受压力影响。第四,根据滴状冷凝液滴分布的时间序列模型,分析了不同压力下液滴生长的临界尺寸,随着压力的降低,液滴生长方式的临界尺寸增大。     

单分散性CdSe纳米晶的合成——成核及其生长过程

 在氩气保护下,用三辛基亚磷酸和油酸分别作为Se和Cd的配位体,在260～300 ℃的十八烯溶液中合成了尺寸可控的CdSe纳米晶。该纳米晶不用进行进一步的提纯和尺寸分离就具有单分散性,其量子尺寸限域效应非常明显——吸收光谱的第一吸收峰峰位随着纳米晶的长大而发生红移;该纳米晶质量很高,具有很强的发光能力,其发射光谱对称的形状和合理的Stokes频移（13 nm）显示,该纳米晶的发光完全出自带隙,没有来自缺陷的发光。此外,实验结果表明,通过改变三辛基亚磷酸的浓度可以调节成核和生长的快慢,从而可以在不同的反应时间得到不同尺寸的单分散性CdSe纳米晶。     

氧气环境中金属铀表面氧化过程的XRD研究

利用X射线衍射（XRD）对金属铀在纯氧环境中50，100，200℃和300℃等温反应过程进行原位分析。定性分析结果显示，50，100，200℃条件下试样表面氧化产物为氟化钙结构的UO2，且UO2生成速度随温度上升迅速加快，200℃下已经观察不到氧化过程；300℃下试样表面首先形成一定厚度的UO2，接着UO2进一步氧化形成U3O8。     

温度对Si上MOCVD-ZnO成核与薄膜生长特性的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在Si衬底上进行了ZnO的成核与薄膜生长研究。ZnO薄膜的形貌和结晶特性由成核和后期生长过程共同决定,初期成核温度决定了其尺寸和密度,进而影响后期ZnO主层的生长行为,但由于高温对后期ZnO纳米柱横向生长的抑制,纳米柱的尺寸并没有因为成核尺寸的增大而变大,因此在560℃得到了晶柱尺寸最大、密度最小的ZnO薄膜。最后通过改变成核温度,优化了ZnO外延膜的结晶质量。     

池式沸腾人工孔上汽泡脱离直径的研究

汽泡脱离直径是研究核状沸腾机理和估算沸腾给热系数的重要参数之一,其研究对深入探讨沸腾现象及沸腾强化具有一定意义.核状沸腾的汽泡脱离直径,前人已进行一些研究工作,提出了几种物理模型和计算方法,但都有一定的局限性.本文探讨池式沸腾中较大孔径的人工孔上的汽泡脱离直径及随孔径、壁面过热度和介质物性的变化规律。     

金属材料中氦泡生长的计算机模拟

由中子辐照引起的(n，α)反应会在核反应堆材料中残留—些氦原子。氦为惰性元素，不与其它原子结合，在材料中的溶解度极低，而且原子半径小，因此很容易在材料中迁移。氦原子首先向晶界、位错等缺陷处聚集而形成气泡，氦泡的形成使系统的总能量降低。小的氦泡又通过热运动而融合为更大的氦泡。氦泡的存在对材料性能有相当大的影响，例如它会使材料的脆性增加，严重制约了核反应堆的使用寿命。因此，金属材料中的氦泡生长问题一直受到人们的关注。     

化学链燃烧中Fe氧化过程产物层生长特性

利用TGA、SEM研究了化学链燃烧中Fe氧化反应过程产物层的生长机理,以及产物层形貌对化学反应动力学的影响。考虑了不同的反应条件,包括氧化时间、反应温度、O_2浓度的影响。实验结果表明,氧化产物呈三维岛状生长,反应初期产物岛较小但密度较大,随着反应的进行,产物岛不断长大,但密度先减小后增加;温度及O_2浓度对产物层生长均有影响。产物岛的成核与生长改变了产物层的表观形貌,减小了表观反应速率。     

小管道内汽泡生长过程特性

本文在大空间汽泡生长模型的基础上,结合小直径管道内空间尺度对汽泡生长过程的限制特点,推导出小直径管道内汽泡生长过程方程,为讨论小直径管道内沸腾换热特性打下理论基础。     

低压气相生长金刚石薄膜系统中衬底表面凹缺陷成核机制研究

 提出了金刚石在衬底表面凹缺陷内成核的理论，指出凹缺陷尺度对于金刚石成核有着决定性作用，合适的凹缺陷将使成核率达到最大。并且讨论了该理论对于试图通过控制衬底表面缺陷来控制金刚石成核密度等人工微结构设计研究的意义。     

煤粉加压燃烧过程中氧气可达比表面积的实验研究

针对煤粉燃烧SCT模型中的氧气可达比表面积,进行了不同煤种的加压热重分析(PTGA)和不同燃尽度下煤焦N2/BET比表面积的测试,研究表明:煤粉加压燃烧过程中,当平均孔径大于2 nm时,累积比表面积和氧气可达比表面积均随燃尽度的增加而增加,说明该孔径以上的比表面积与燃尽度有很好的相关性;常压下TGA中不同燃尽度下煤焦氧气可达比表面积是PTGA下的1.5～2倍,这部分说明了加压反应速率不可能与压力等倍数增加.     

声场中双空化泡的运动特性

空化泡的运动特性是声场作用下的动力学行为,受空化泡初始半径,声压幅值,驱动声压频率,液体特性等众多因素的影响,是个复杂工程。本文从双空化泡运动方程出发,考虑到液体粘滞系数、空化泡辐射阻尼项的影响,研究了不同初始半径、驱动声压频率、驱动声压幅值、液体粘滞系数下空化泡泡壁的运动情况,研究结果表明不同初始半径、外界驱动声压频率、驱动声压幅值、液体粘滞系数均会对空化泡的膨胀比和空化泡的溃灭时间有一定影响。     

声场中水力空化泡的动力学特性

以水为工作介质,考虑了液体黏性、表面张力、可压缩性及湍流作用等情况,对文丘里管反应器中空化泡在声场作用下的动力学行为特性进行了数值研究.分析了超声波频率、声压及喉径比对空化泡运动特性以及空化泡崩溃时所形成泡温以及压力脉冲的影响.结果表明,超声将水力空化泡运动调制成稳态空化,有利于增强空化效果. 关键词： 超声波 水力空化 湍流 气泡动力学     

废水处理过程中色氨酸荧光特性研究

色氨酸是废水中一种常见的标志性污染物。采用荧光光谱法对浓度效应、pH值以及离子强度与色氨酸的荧光光谱特性之间的关系进行了相关研究。研究结果表明:(1)色氨酸在低浓度范围(0.01~3 mg.L-1)呈现出良好线性关系,相关系数达到0.995 88,在高浓度范围内(3~30 mg.L-1)线性关系稍差,相关系数0.912 47;(2)在酸性条件下,其荧光相对强度随着pH值的升高而增强,6.5pH7.5的范围内荧光相对强度比较稳定,在pH值接近12时,荧光相对强度急剧下降;(3)随着离子强度的增强,其荧光相对强度有所降低,当硝酸根的浓度达到一定量后,出现了红移现象。     

PCL/SiO2杂化纳米相微结构与晶态成核生长特性

应用扫描电子显微镜、广角X射线衍射和差示扫描量热手段研究了有机高分子/无机组分间以物理次价力(氢键)键合的高分子量PCL/SiO2杂化材料纳米相微结构和PCL高分子链在该微结构环境中的结晶成核生长特性及其影响因素.研究结果表明:杂化体系中高分子/无机组分间的微相分离尺度在纳米数量级,高分子微区的平均相畴尺寸在70nm左右,无机相形态呈现不规则的颗粒状.两相均匀分布程度与体系中组分间的氢键键合强度有关.PCL杂化后结晶度减小,对应的微晶尺寸明显改变,平衡熔点随无机组成含量的增加而下降.高分子链在晶核表面折叠形成结晶结构所需的能量增加.这一结果归因于无机非晶SiO2和键合强度的影响.     

等离子体CVD生长金刚石薄膜中衬底负偏压增强成核机制

 提出了近年来实验发现的在等离子体化学气相沉积（PCVD）金刚石薄膜中衬底负偏压增强成核效应的理论模型，给出了偏压增强成核效应与沉积参数诸如反应压强和碳源浓度等的关系，解释了在负偏压增大时，反应压强和碳源浓度的变化对成核增强强度的影响，并且讨论了阈值负偏压问题。本模型得到的理论结果与文献中的实验结果基本一致。