Low operating temperature of oxygen gas sensor based on undoped and Cr-doped ZnO films

Undoped and doped ZnO with 1 at.% (atomic percentage) chromium (Cr) was synthesized by RF reactive co-sputtering for oxygen gas sensing applications. The prepared films showed a highly c-oriented phase with a dominant (0 0 2) peak at a Bragg angle of around 34.2°. The operating temperature of the prepared ZnO sensor was around 350 °C and shifted to around 250 °C for the doped ZnO sensor which is lower than that of previously reported work. The sensitivity of the sensor toward oxygen gas was enhanced by doping ZnO with 1 at.% Cr. Good stability and repeatability of the sensor were demonstrated when tested under different concentration of oxygen atmosphere.     

A continuum model of gas flows with localized density variations

We discuss the kinetic representation of gases and the derivation of macroscopic equations governing the thermomechanical behavior of a dilute gas viewed at the macroscopic level as a continuous medium. We introduce an approach to kinetic theory where spatial distributions of the molecules are incorporated through a mean-free-volume argument. The new kinetic equation derived contains an extra term involving the evolution of this volume, which we attribute to changes in the thermodynamic properties of the medium. Our kinetic equation leads to a macroscopic set of continuum equations in which the gradients of thermodynamic properties, in particular density gradients, impact on diffusive fluxes. New transport terms bearing both convective and diffusive natures arise and are interpreted as purely macroscopic expansion or compression. Our new model is useful for describing gas flows that display non-local-thermodynamic-equilibrium (rarefied gas flows), flows with relatively large variations of macroscopic properties, and/or highly compressible fluid flows.     

浙产山胡椒根挥发油化学成分的研究

采用水蒸汽蒸馏法提取挥发油,气相色谱-质谱联用法结合计算机检索对浙产山胡椒根挥发油的化学成分进行分析和鉴定,用气相色谱面积归一法计算各组分的相对百分含量。从山胡椒根的挥发油中,分析并鉴定出17种化合物。主要含1,2,3,3a,4,5,6,7-八氢-1,4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-奥艹、4,6,6-三甲基-2-(3-甲基-1,3-丁二烯基)-3-氧杂环-辛烷、愈创木醇、1,2,3,5,6,7,8,8a-八氢-1,4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-奥艹,它们占挥发油总量的84.75%。     

波长调制吸收光谱技术的燃气轮机燃烧室温度组分二维分布测量方法

可调半导体激光光谱技术(TDLAS)可实现温度、组分浓度等多参数同时测量,具有体积小、响应速度快、环境适应性高等优点,逐渐成为燃烧流场诊断的主要手段之一.TDLAS光谱测量常采用直接吸收技术和波长调制技术,其中强度归一化的波长调制技术,适合存在振动、湍流等致光束偏转效应和强辐射本底等恶劣应用环境条件的燃气轮机流场参数测...     

常压下玉米秸秆液化工艺的优化及其生物油分析

随着化石能源的日益短缺,可再生木质生物质资源的利用越来越受到重视,常压液化技术是生物质资源高效利用的主要方式之一。利用单因素方法,探讨液化温度、复配液化剂二甘醇（DEG）与1,2-丙二醇（PG）的混合比、液固比、催化剂磷酸的用量、反应时间等因素对玉米秸秆液化得率的影响,以便优化其液化工艺;然后采用热重分析仪（TGA）、气相色谱-质谱技术（GC-MS）和核磁共振（NMR）技术对此优化条件下所得生物油的挥发降解特性和主要组成成分进行了检测探讨。分析表明,玉米秸秆液化时优化工艺参数为：液化温度170 ℃,液化剂DEG与PG混合比1∶2,液固比5∶1,H₃PO₄用量10%,反应时间45 min;此时玉米秸秆液化得率高至99.50%。TGA结果表明,此条件下所得生物油含有80%以上碳数小于25的化合物,热解后最终残炭量约为15%。GC-MS表明,可以检测出此生物油中含有的39种有机物,其中,醇类有机物的含量最多,酚类有机物的含量次之,它们相对含量依次是70.70%和25.63%,其还含有一定量的有机酸（2.80%）、醚类（0.64%）、酯类（0.10%）和酮类（0.13%）等有机物;其组分十分复杂,高含氧量,稳定性较差。1H-和13C-NMR分析表明,不同化学位移δ与生物油中不同类型的质子和碳原子相对应,明确生物油中不同类型H和C的分布,有利于对其分子结构进行深入探讨。这些研究为非木材生物质高效液化条件的选择及液化产物制备化学品和生物燃油给予理论基础与应用支持,促进了生物质资源的有效转化利用及其生物质基产品的开发。     

利用爆聚等离子体研究X光激光

对脉冲功率技术驱动的爆聚等离子体过程进行了物理分析,在5％的偏差范围内,得到了和数值计算结果相一致的近似解析公式。计算结果表明,功率在3—4TW,输出电能300—400KJ,技术指标类似PITHON的加速器可以使质量为200—400μg的Kr气爆聚压缩成高温等离子体柱。     

高压氮气亚纳秒开关放电特性实验研究

 利用幅值约220 kV、脉宽约4 ns的高压纳秒脉冲源，对高压氮气亚纳秒气体开关放电特性进行了实验研究。实验结果表明：当气压在3~10 MPa间变化，间隔距离在0.6~1.2 mm间变化时，氮气间隙击穿电压随气压和间隙距离的增大而增大，并随气压的增大略呈饱和趋势,最高击穿电场约为2 MV/cm。开关输出电压波形的上升时间变化范围为145~190 ps，该上升时间随气压、击穿电场以及间隙距离增大而减小。     

不同驱动力下瓦斯水合物生长过程Raman光谱特征

基于煤矿瓦斯(CH₄∶C₂H₆∶N₂=67.5∶22.5∶10)水合物相平衡曲线开展四种驱动力ΔP水合动力学实验,利用可见显微Raman光谱仪获取水合物生长过程光谱图,根据水合物相中C₂H₆ C-C键伸缩振动特征峰Raman位移确定了4组实验中水合物为sⅡ结构。基于van der Waals与Platteeuw模型获取瓦斯水合物生成过程中水合物相气体组分及水合指数变化规律。研究表明： 驱动力的大小影响水合物的稳定性,随着驱动力的增加,CH₄相比C₂H₆逐渐占据更多的孔穴结构,CH₄在水合物相内比例增加,水合物稳定性越强;瓦斯中N₂,CH₄和C₂H₆进入水合物孔穴优先级可以通过分子与水合物孔穴的直径比进行确定,分析认为在sⅡ水合物结构中小孔穴CH₄优先级最高,大孔穴C₂H₆最高;基于瓦斯水合物稳定性,对水合物生长过程客体分子的物质传递规律进行描述,为瓦斯水合物的微观生长提供理论基础。     

基于反射光谱吸收特征勘探天然气的方法研究

反射光谱学提供了一种高效和低成本的鉴别物质成分和结构的方法;油气微渗漏理论则建立了油气藏与其上部地表的特定异常之间的因果关系。因此,可以通过检测地表异常的反射光谱来勘探油气。野外实地测量和高光谱遥感均能够实现反射光谱的检测。文章通过对青海某地区野外测量的反射光谱的分析,首先提出了典型气田区测点的光谱曲线的宏观吸收特征;然后,完成了反射光谱中的吸收特征的提取,包括吸收波段深度、位置、宽度和对称度,以此分析测区采集的样品光谱,建立了该地区的特征光谱库;提出了检测地表烃类物质的方法;最后基于线性解混模型,实现了半定量地提取测区主要蚀变矿物的丰度信息。     

一种标定新方法在FTIR定量分析中的应用

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术可以对气体组分的浓度进行连续的在线定量分析。在定量分析过程中,对FTIR进行标定是非常重要的环节之一,直接关系到定量分析是否可以进行和定量分析的精度。本文提出了一种新的标定方法(称之为“积分法”),以CO、HCI和水蒸气为例完成的实验结果表明：这一方法与传统方法(标气法)相比具有许多优点,准确性和稳定性都很好;尤为重要的是,对于传统方法无法解决的常温下为液态的气体物质的标定问题,利用这一新方法可以迎刃而解,而且有很好的精度。