等离子体光谱光源技术的研究进展

光谱光源是光谱仪器和光谱技术的核心,等离子体光源是原子发射光谱技术的活跃领域之一,电感耦合等离子体(ICP)已成功地应用于原子发射光谱和无机质谱仪器。由于ICP光源采用氩气作为工作气体,耗量较大,降低氩气用量成为近些年来原子光谱技术研究和改进的重要目标。为此目的,已研究过各种低耗氩ICP光源,非氩气ICP光源,微波等离子体光源,射频电容耦合等离子体光源等。综述了近年这些等离子体发射光源的结构,分析性能及特点,以及它们所用工作气体情况。并归纳总结出,评价各种等离子体发射光谱光源应包括:等离子体温度(激发温度,气体温度),电子密度,工作气体种类及用量,元素检出限,光源的稳健性及经济方面等。     

等热流密度加热垂直下降液膜的研究

利用等热流密度加热条件下降膜流动的三维模型方程进行线性稳定性分析和数值模拟。线性稳定性分析表明,模型方程在小到中等Reynolds数下都适用,并且流向不稳定性增长率随着Reynolds数和Marangoni数增加而增加,展向不稳定性增长率则随着Marangoni数增加而增加,随着Reynolds数增加而减小,流向和展向对扰动波数都存在一个不稳定区间。三维数值模拟表明,在等热流密度加热条件下,液膜在随机扰动的情况下最终会形成带孤立波的三维溪流状结构,液膜与气体的换热也因溪流状结构的出现而加强;在随机扰动的基础上引入占优势地位的展向最不稳定扰动会使得换热增强,液膜会提前破裂;在随机扰动的基础上引入占优势地位的流向最不稳定扰动时,液膜的换热会增强,但不会提前破裂;在随机扰动的基础上同时引入占优势地位的流向和展向最不稳定扰动时,换热会加强且液膜会提前破裂。     

Fe，Mn和Fe，Cu同时掺杂铈锆固溶体的热稳定性及还原性能研究

采用共沉淀法制备了掺杂过渡金属元素(Fe，Mn，Cu)的铈锆复合氧化物。利用XRD研究了不同掺杂量的高温稳定性，用BET法测定了样品的比表面积，用TPR研究了掺杂后复合氧化物的还原性能。结果表明，Mn12％的掺杂即使在1000℃也能稳定存在，而Fe和Cu在该温度下均容易析出。同时掺杂Fe，Mn或Fe，Cu两种元素起始还原温度分别为140和100℃，而在宽泛的温度范围内显示了还原活性，这是两种元素还原峰重叠的结果。     

泵驱动两相系统流动稳定性的时域理论研究

蒸汽发生器中可能出现的两相流不稳定现象会导致二回路流量、压力和温度的脉动,不仅干扰控制系统,还可能引起传热管热疲劳损坏.首先,采用集总参数法和小扰动线性化方法,建立了由泵驱动的两相系统的时域理论模型.然后对比分析了泵驱动边界条件和恒定压降边界条件,以及泵特性曲线的斜率对系统稳定性的影响.结果 表明,随着泵特性曲线斜率绝...     

粒子法中压力振荡问题的研究

传统移动粒子半隐式法MPS(Moving Particle Semi-implicit Method)中一直存在压力振荡问题,针对此问题对MPS方法进行改进。改进的MPS方法,采用一种新型抑制压力振荡的压力泊松方程离散格式;在核函数的选择方面,采用能够增加计算稳定性的二次样条核函数;并且针对MPS方法中粒子插值不完整问题,对粒子插值不完整性进行了修正。应用改进的MPS方法对溃坝问题进行数值模拟验证。结果表明,应用改进的MPS方法能够得到更为光滑的压力场空间分布。对模拟过程中的检测点压力进行采集,并且与实验值进行对比分析,发现改进的MPS方法能够有效地抑制模拟过程中的压力振荡,而且与实验值接近。同时应用改进的MPS方法对静水问题进行验证模拟,发现改进的MPS方法能够有效地抑制模拟过程中的压力振荡,而且监测点的压力与理论解接近。改进的MPS方法对今后应用MPS方法模拟实际工程问题,并且获得准确稳定的压力值有着重要的意义。     

含空位和杂质缺陷的LiFePO4电子结构的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了含空位和杂质缺陷的LiFePO_4电子结构,通过能带、态密度、布居分布分析,阐明缺陷及阴离子掺杂对材料电化学性能的影响,为LiFePO_4的结构设计和实验研究提供理论基础。结果表明,Li、Fe和O空位型缺陷对LiFePO_4的带型变化影响较小,禁带中无新的导带,禁带宽度有一定程度缩小,有利于电子的传导,但总能量上升,造成结构的不稳定性,在实际高温制备过程中,可能产生少量杂相,影响LiFePO_4正极材料的电化学性能;P空位缺陷对LiFePO_4的带型影响同样较小,但在禁带中产生了两条新的导带,禁带宽度明显变窄,有利于电子的传导,虽然总能量上升,造成结构的不稳定性,但在实际高温制备过程中,可能产生微量有利于电化学性能的杂相;F掺杂LiFePO_4的带型出现了明显的变化,半导体类型由p型转变为n型,极大地促进了电子的导电性,总能量下降,结构稳定,对LiFePO_4正极材料的电化学性能有正面的影响。     

电感耦合等离子体光谱仪器技术进展与现状

介绍了电感耦合等离子体光谱分析仪器技术的发展历程及主要技术特点,并分别评述了目前三种典型ICP光谱仪器及其技术现状和新进展,它们分别是：顺序扫描型ICP光谱仪、同时型ICP光谱仪及顺序-同时型ICP光谱仪。最后介绍了几种有较好应用前景的光谱新光源：静态高灵敏ICP(SHIP)光源,高功率微波等离子体光源,电容耦合等离子体光源,炬内进样短炬管等。     

自掺杂型锑氧化物材料的制备、表征及其对Sr(Ⅱ)的吸附性能

⁹⁰Sr 是核电站放射性废液中需要重点去除的核素之一,水合锑氧化物Sb₂O₅·mH₂O可以在酸性条件下选择性吸附脱除⁹⁰Sr. 本文在以醇为溶剂的无水体系中,以化学性能较稳定且毒性低的SbCl₃为原料,以紫外线照射辅助双氧水氧化及控制水解两步法制备出自掺杂型锑氧化物Sb（Ⅲ）/Sb₂O₅. 文中采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外（FTIR）光谱对材料结构进行结构表征,并采用批量实验方法研究不同Sb（Ⅲ）/Sb（total）比例与Sr（Ⅱ）吸附性能的相关性,以及溶液pH 值对Sr（Ⅱ）吸附性能的影响. 实验结果表明：Sb（Ⅲ）可在较大的比例范围内共存于立方烧绿石型Sb₂O₅晶格内,形成良好的固溶体Sb（Ⅲ）/Sb₂O₅;制备过程中通过控制醇溶剂的类型、氧化剂的添加方式以及两步反应温度,可以获得具有不同氧化率,即不同Sb（Ⅲ）/Sb（total）比例的Sb（Ⅲ）/Sb₂O₅材料;其中Sb（Ⅲ）/Sb（total）比例为49.8%的锑氧化物材料吸附性能最好,在纯水体系下对Sr（Ⅱ）的分配系数为6.6×107 mL·g^-1,在pH=3-13 范围内对Sr（Ⅱ）具有良好的吸附性能,并且在本文实验条件下,Sr（Ⅱ）在锑氧化物材料上的吸附更好地符合Langmuir吸附模型.     

铂和铜电极上4-硝基吡啶-1-氧化物还原过程研究

4-氨基吡啶是一种重要的精细化工产品, 为探讨其电化学合成过程的反应机理, 采用循环伏安法、库仑电解等方法对强酸性条件下4-硝基吡啶-1-氧化物的电化学行为进行了研究. 结果表明: 4-硝基吡啶-1-氧化物在铂电极上主要经历电化学-化学-电化学(ECE)还原历程, 并生成4-羟胺吡啶-1-氧化物; 对铜电极而言, 当电位高于－0.65 V时主要经历ECE还原历程, 并生成4-羟胺吡啶-1-氧化物; 当电位低于－0.85 V时经历ECE还原历程生成的4-羟胺吡啶-1-氧化物, 可发生进一步4e^－还原, 并生成4-氨基吡啶.     

钴基双金属氧化物的制备及其在电化学储能领域的应用

钴基双金属氧化物MCo₂O₄（M=Ni、Zn、Mn等）既继承了单一钴金属氧化物（Co₃O₄、CoO等）高比容量的优点,又引入了新的改性金属元素用于改善其导电性差、倍率性能不佳等缺点,是一种潜在的新型电化学储能材料。本文分类介绍了NiCo₂O₄、ZnCo₂O₄、MnCo₂O₄等钴基双金属氧化物及其复合物的现有研究（包括制备方法、形貌结构、颗粒尺寸及其电化学性能）,阐述了改性手段的可能性机理,并对钴基双金属氧化物后续研究提出了一些看法。