扩散式气固分离器内两相流动数值模拟

采用RNG k-ε模型、随机颗粒轨道模型对扩散式气固分离器内的两相流动情况进行了数值模拟研究,讨论了流速对分离效率的影响,颗粒分级分离效率,颗粒轨迹,以及多个几何结构尺寸对分离效率和阻力系数的作用情况.数值模拟结果表明该类分离器流场总体成双层流动结构,分离器对4 μm以下的小颗粒分离效率较低,流速对分离效率的作用比较明显,各结构尺寸对阻力系数和分离效率的影响比较复杂,结构尺寸的取值有一定比例范围.     

DMFC两相流及其对传质影响的研究

采用自制的实验系统对液态进料直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极交叉指状流道内的两相况功特性进行了可视化实验研究.自制的DMFC单电池带有透明窗口,采用镀金的不锈钢阴极极板和透明的聚碳酸脂阳极流场板,电解质为Nafion117膜.实验过程中燃料电池的进口总管和出口总管是水平的,进口流道和出口流道是竖直的.实验发现,出口流道中典型的两相流流型是泡状流、而出口总管中的典型流型是弹状流.进口流道中的气弹和气柱导致了阳极传质恶化.     

湍动雾化射流液雾粒径分布的数值模拟

对水在空气中湍动雾化射流的气液两相流场进行了数值模拟.其中,气体流场采用k-ε湍流模型进行模拟,给出了载气轴向速度的分布情况.对喷雾粒子的运动采用颗粒轨道法,建立粒子破碎和碰撞的数值模型,研究了液雾粒径在不同工况下沿轴向的变化趋势.数值模拟结果与实验结果在多种气液比下进行了比较,两者吻合较好.同时,分析了初始粒径和粒子总数及喷嘴尺寸对液雾粒径变化趋势的影响,讨论了有助于粒径均匀分布的条件.     

钪与氧空位共掺杂锐钛矿相TiO2的形成能与电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了钪(Sc)、氧空位(O_V)单/共掺杂锐钛矿相TiO₂,对晶体结构、形成能以及电子结构进行了对比分析.研究结果表明,Sc-TiO₂在富氧环境下缺陷形成能为负值,富钛环境下缺陷形成能为正值,表明Sc-TiO₂只能在富氧环境下制备;O_V-TiO₂、Sc-O_V-TiO₂在富氧或富钛环境下缺陷形成能均为负值,但富氧环境下形成能更低;O_V-TiO₂的0/1-缺陷电荷转变能级为深能级,而Sc-TiO₂的0/1-缺陷电荷转变能级则属于相对较浅能级;与纯锐钛矿相TiO₂相比,Sc-TiO₂的禁带宽度略有减小,但O_V-TiO₂、Sc-O_V-TiO₂禁带宽度变宽.     

利用分子动力学方法铁素体-渗碳体相界面效应探究

珠光体是十分重要的组织结构,因此本文构建了含铁素体-渗碳体相界面的模型,并采用分子动力学模拟方法模拟纳米压入的过程。通过对模拟结果的力学性能和组织结构分析,探究了铁素体-渗碳体相界面效应。研究发现,距铁素体-渗碳体晶界不同距离（位置压入）,在压入最初阶段,压头载荷随着压头与晶界距离的增大而增大,当压入深度达到一定深度后,载荷随着距离的增大而减小。杨氏模量和最大剪切模量受压头尖端下方原子结构的直接影响,硬度受到结构完整性和类型的共同影响。铁素体-渗碳体相界面影响了纳米压入过程中位错形核、增殖和扩展,宏观表现为在相同压入深度下,不同压入位置压头载荷的差异。     

固相萃取-气相色谱-质谱联用法测定水中的硝基苯类有机污染物的分析方法研究

建立了固相萃取、毛细柱气相色谱-质谱、内标标准曲线法使用选择离子(SIM)监测采集数据定量分析水中硝基苯类有机化合物的分析方法.通过对固相萃取柱的选择、固相萃取条件(样品溶液的pH、上样速率、上样体积、洗脱液选择及配比)的优化,得出了最佳实验条件.始漏体积达1.5 L.回收率大于80%.检出限为0.015～0.045 μg/L.RSD在1.1%～5.9%之间.     

固相微萃取气相色谱法测定非那雄胺中残留的二氯甲烷和三氯甲烷

利用固相微萃取气相色谱法测定非那雄胺中的溶剂残留,对固相微萃取的萃取温度、萃取时间、解吸时间和溶液的离子强度等分析条件进行了优化.该方法具有较好的线性,相关系数:二氯甲烷为0.997,三氯甲烷为0.998;相对标准偏差:二氯甲烷为2.7%,三氯甲烷为1.8%.     

儿茶素活性成分分子印迹聚合物的固相萃取研究

以表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin-gallate,EGCG)为模板分子,α-甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在光冷引发条件下合成EGCG分子印迹聚合物,利用该聚合物制成分子印迹固相萃取柱,用于固相萃取茶叶提取物茶多酚,对萃取柱中的清洗液、洗脱剂、上载量等进行了选择.结果表明,在萃取柱上载样品之后,先用V(甲醇):V(水)＝1:9溶液进行清洗,再用V(甲醇):V(乙酸)＝9:1混合液进行目标分子的洗脱,可以得到比较纯的目标物质EGCG(色谱峰相对峰面积达92.4%),萃取柱在上载样品并进行清洗、洗脱之后,EGCG的回收率达69.3%.分子印迹柱具有较好的稳定性和耐用性能,使用20次后其选择性识别能力仍未降低,但空白印迹柱却没有这样的选择性识别能力.     

新型成膜电解液添加剂亚硫酸丁烯酯的电化学行为

合成制备了一种新的环状亚硫酸酯类有机溶剂——亚硫酸丁烯酯(BS). 量子化学计算结果表明, 亚硫酸丁烯酯有机溶剂分子的总能、LUMO值比碳酸丙烯酯有机溶剂的低, 具有较强的得电子能力, 不易被氧化. 其作为添加剂与碳酸丙烯酯(PC)混合应用于锂离子电池中, 可有效地抑制PC在石墨电极中的共插入, 能显著改善循环性能.     

掺杂铕和铽的卤硼酸盐荧光体的制备及光谱特征

采用高温固相法在空气中合成了一系列掺杂稀土离子的卤硼酸盐荧光体, 研究了其发光性质和基质组成对稀土离子共掺杂的荧光体发光性质的影响. 研究结果表明, 在Eu3+和Tb3+共掺杂的体系中存在电子转移, 因此出现了Eu3+, Eu2+和 Tb3+共存于同一基质共同发射的现象. Ce3+对Eu2+和Tb3+具有敏化作用, 可增强其发射强度. 基质的组成对稀土离子的发射峰位和发射强度有明显影响.