大尺寸HVPE反应器寄生沉积的数值模拟研究

在氢化物气相外延(HVPE)生长GaN厚膜中,反应腔壁面总会产生大量的寄生沉积,严重影响薄膜生长速率及质量.本文针对自制的大尺寸垂直式HVPE反应器,通过数值模拟与实验对比,研究了反应腔壁面沉积以及GaN生长速率的分布规律,特别是寄生沉积分布与载气流量的关系.研究发现:在基准条件下,顶壁寄生沉积速率由中心向边缘逐渐降低,与实验结果吻合;侧壁沉积出现8个高寄生沉积区域,对应喷头边缘处排布的GaCl管,说明沉积主要取决于GaCl的浓度输运;模拟得出的石墨托表面生长速率低于实验速率,但趋势一致.保持其他条件不变,增大NH3管载气N2流量,顶壁和侧壁的寄生沉积速率及分布区域均随之增大,石墨托表面生长速率随之减小而均匀性却随之提高;增大GaCl管载气N2流量,顶壁和侧壁的寄生沉积速率及分布区域均随之减小,石墨托表面生长速率随之增大而均匀性却随之降低.研究结果为大尺寸HVPE反应器生长GaN的工艺优化提供了理论依据.     

葫芦脲作为超分子纳米反应器/催化剂的研究

葫芦脲是近年来获得广泛关注和长足发展的一种新型超分子主体化合物,其刚性的结构、疏水性的空腔及电负性的端口赋予其极为特殊的识别性质--对有机阳离子客体的高选择性和高亲合性。过去的十几年里,学者们利用其独特的性质将其应用在包括从基本的分子识别与组装到复杂的三维材料的制备以及药物传输及缓释等各个领域中。此外,创造性地将葫芦脲分子用于控制化学反应进程则成为了葫芦脲化学又一备受瞩目的研究方向。本文介绍了葫芦脲及其衍生物作为超分子纳米反应器/催化剂的研究工作,重点介绍了近年来国际国内在此领域取得的部分研究成果,主要包括葫芦脲通过主客体作用对反应底物的反应活性的影响,希望能给对葫芦脲介入的化学反应感兴趣的研究人员提供参考。     

基于透光性能分析的微藻光生物反应器构筑板材选型

利用配备人工光源的光生物反应器(AL-PBR)培养微藻是实现微藻快速增殖,进而满足相关产业需求的重要手段。为指导AL-PBR的构筑材质选型,完善了现有方法,比选了7种市售透明板材。考虑到微藻在不同入射光波段的光生态学,应综合分析板材在光合有效辐射波段(400~700nm)、红光波段(630~700nm)、蓝光波段(430~480nm)和中波紫外线波段(UV-B,280~320nm)的透光性能。前三波段的平均透射率越高越好,UV-B波段反之。测定结果表明:如果AL-PBR以太阳光作为外部光源,现阶段宜采用进口聚碳酸酯板和普通玻璃板作为构筑材质,且前者更佳;如果以单色LEDs灯或荧光灯作为外部光源,宜选用聚甲基丙烯酸甲酯板。     

耦合反应器中化学链燃烧的模拟

基于颗粒动理学和化学动力学理论,建立化学链燃烧计算模型,数值模拟了耦合反应器内化学链燃烧过程,获得了反应器内流场特性和各组分分布规律,并很好地捕捉到了空气反应器中颗粒呈现出的非均匀环核流动结构。模拟结果同时给出了反应器中温度分布规律以及各出口颗粒质量流率和各组分浓度随时间的变化,为耦合反应器的设计优化提供了一定的依据。     

微流控技术制备荧光纳米材料研究进展EI北大核心CSCD

荧光纳米材料因其独特的光学性能而被广泛用于传感、生物成像、离子检测等领域。微流控是一种能在微尺度上精确控制和操控流体的技术,近年来在有机合成、荧光材料制备、细胞检测、药物筛选等领域展现出重要的应用价值。本文以荧光纳米材料的制备为切入点,综述了微流控在该领域的研究进展。首先,根据反应器特征结构阐述了芯片微反应器、管式微反应器和离心式微反应器的特点及原理;进一步地,归纳整理了不同类型荧光纳米材料制备过程的典型例子,包括半导体纳米颗粒、碳点、钙钛矿纳米颗粒、稀土纳米材料、金属及氧化物复合纳米颗粒;最后,立足研究现状指出了该领域的挑战及研究方向。     

聚偏氟乙烯MBR膜制备及改性研究进展

膜生物反应器技术作为一种新型、高效的水处理技术,已成功应用于废水处理系统。在膜分离工程领域,聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种优异的膜材料,成为人们热衷的研究对象。本文综述了目前应用于MBR的PVDF膜制备方法,重点介绍了Fe(OH)3、TiO2t、ween-20+戊二醛、PEBAX、PVDF-g-POEM、PVDF-g-PEGMA、TPU、Al2O3、SiO2微粒等对PVDF膜的改性研究,并对PVDF制备MBR膜的发展前景进行了展望。经过改性后的膜在一定程度上能够有效增强亲水性和抗污染能力,延长膜的寿命,降低运行成本,而且出水水质更好,若增强其机械强度,将会有更广泛的用途。     

自组装多功能反应器固相合成依非巴特

采用集反应、搅拌、鼓泡、N2气保护和过滤五重功能的自组装反应器,研究了树脂种类、溶剂、缩合试剂和反应时间对环肽依非巴特产率的影响。结果表明,以Rink Amide AM树脂为固相载体,HBTU/HOBt/DIEA为肽键缩合剂,DMF为溶剂,反应2 h,粗肽得率高达86.6%,经液相色谱纯化后纯度达98%以上。     

多釜串联模型停留时间分布方差的推导

简要分析了理想反应器的特点,并指出现实反应器与理想反应器的区别,介绍了多釜串联模型描述实际反应器的思想.针对多釜串联模型的停留时间分布的计算函数进行逐步的推导,以阶跃法对模型进行分析,采用数学归纳法和分部积分法等方法推导出了多釜串联模型无因次停留时间分布函数表达式;根据停留时间分布密度函数定义,推导出了无因次停留时间分布密度函数的表达式;根据概率中方差的定义,推导出了无因次方差的表达式.     

在微通道反应器中合成2-乙基-2-苯基-3-溴-3-丁烯醛

在微通道反应器中进行了1-苯基-2-乙基-2,3-丁二烯醇和溴合成2-乙基-2-苯基-3-溴-3-丁烯醛的反应．测定了不同流速和反应时间对反应产率的影响．反应速度比常规的玻璃容器中有明显提高,并具有反应物的用量少,对环境的污染轻等优点．实验结果表明,微通道反应器在有机合成领域有广泛的应用前景．     

“反胶团法”合成的CdS半导体纳米粒子的光谱性质研究

反相胶束是指由介于油和水界面的表面活性剂分子, 稳定、且均匀分散于连续油介质中的微液滴。它可以作为“微反应器”合成性能优良的CdS粒子。文章研究了反相胶束的W值(W=[水]/[表面活性剂])、[Cd2+]与[S2-]的比例和Cd2+和S2- 离子的起始浓度对CdS纳米粒子发光特性均有明显影响。回流处理可以对CdS纳米粒子的表面进行修饰,可以使CdS粒子的缺陷发光减弱并消失而显著增强激子发射,同时可增大粒径使激子发射峰位红移,体现了明显的量子限域效应; 所得材料的室温最大荧光量子效率高达11%。