高分散Ru/FeOx催化剂在二氧化碳选择加氢反应中的应用及其催化活性的调控

由于化石能源的大量开采和利用造成CO2过度排放,从而导致严重的温室效应和气候环境问题,给人类生存带来极大威胁.CO2选择加氢反应可以将CO2催化加氢生成高附加值的CO产物.与其他的CO2转化反应策略相比,该过程中H2的消耗更少,成为可有效处理及转化CO2的手段之一.同时,应尽可能抑制CO2深度加氢以及甲烷的产生,研制及设计具有高CO选择性的新型高效催化剂及其构效关系的分析仍十分重要.据报道,负载型贵金属基催化剂的使用有利于H2分子的活化,具有优异的催化活性,因而广泛应用于多种催化反应中.然而,贵金属催化剂实现工业应用的最大挑战是资源的限制及其高额的成本.近年来,由贵金属制备的负载型亚纳米团簇受到广泛关注,主要包括如Au,Pt,Pd,Ru等贵金属,可有效应用于多相催化反应.人们还致力于提高负载型亚纳米团簇的分散度,促进催化剂活性位点的有效暴露,有利于大幅度提高催化剂的有效利用率.本文采用共沉淀法成功制备了超高分散的负载型Ru基催化剂,通过CO2选择加氢-程序升温表面反应(TPSR)和质谱联用技术测试了催化剂性能,发现CO2加氢反应生成CO选择性达100%.采用XRD,BET和TEM等方法对催化剂结构进行表征,并结合H2-TPR,H2-TPD和XPS等表征结果深入探讨了催化剂构效关系,并提出了针对该催化剂体系较为合理的反应模型.在CO2选择加氢反应的催化性能测试中,2.50%Ru/FeOx催化剂对目标产物CO选择性仅为41%; 随着Ru负载量降低至0.25%和0.1%时,CO选择性明显提高至80%; 当进一步降低Ru含量至0.01%时,CO选择性接近100%,且表现出优异的反应速率.在360 oC时,0.01%Ru/FeOx催化剂的相对反应速率为7.71 molCO2molRu-1 min-1,是2.50%Ru/FeOx催化剂相对反应速率的154倍.H2-TPR结果表明,贵金属Ru可以明显促进载体FeOx的还原,并产生丰富的氧空位,进而促进CO2的吸附、活化.而且CO2选择加氢TPSR结果显示,目标产物CO的起始生成温度总是滞后于原料H2的初始活化温度,与H2-TPR结果及文献报道的CO2选择加氢反应机理一致.通过H2-TPD深入理解H2在催化剂表面的活化和氢溢流现象,以及Hads与不同催化剂之间的相互作用力,0.01%Ru/FeOx催化剂相对较高的H2脱附峰温度表明,该样品中Ru与Hads具有极强的相互作用力,相对抑制了Hads与COads深入加氢生成CH4,从而提高了CO选择性,而2.50%Ru/FeOx催化剂的情况则与此相反.本文提出了从Hads吸附作用力强弱来考虑CO2选择加氢反应选择性的新思路,同时为设计CO2选择加氢制高附加值CO的高催化反应速率、高CO选择性的高分散Ru基催化剂提供了一种经济简易的催化剂设计思路.     

基于实测荷载的铁路钢桁梁桥疲劳可靠性评估

为了对钢桁梁桥疲劳进行评估,引入可靠性理论,提出了基于实测荷载的桥梁疲劳可靠性评估方法。根据某铁路钢桁梁桥实测车辆荷载数据,建立了随机车辆荷载模型。并在考虑车辆荷载随机性的基础上,结合Monte-Carlo法与有限元,分析了钢桁梁桥构件疲劳应力谱,计算了构件疲劳可靠性随时间的变化,并探讨了车辆荷载及荷载效应变异性对构件疲劳可靠性的影响,最后采用β约界法与静力分析法对钢桁梁桥系统疲劳可靠性进行了研究。结果表明,基于随机车辆荷载的构件疲劳应力谱呈现单峰分布;构件疲劳可靠性随运营时间的增加而减小;车辆荷载的增长及荷载效应变异性的增加对构件疲劳可靠性影响较大,当车辆荷载增长率和等效应力变异系数分别增加到5%时,构件疲劳寿命大幅减小;β约界法结合静力分析法可快速确定钢桁梁桥失效模式,桥梁系统疲劳寿命小于构件疲劳寿命。总的来看,基于实测荷载的钢桁梁桥疲劳可靠性评估方法能有效地利用监测数据,对桥梁疲劳评估具有良好的适用性。     

大学化学课程的混合式教学实施与探索

为更好地建设精品资源共享课,提高人才培养质量,结合哈尔滨工业大学"大学化学国家精品课程"现有改革成果,初步尝试了面授加视频的混合式教学,探讨了在实践过程中取得效果和反映出的问题,并为混合式教学的推广实施提出了建议。旨在促进未来大学化学课程的在线教育发展,提高教学效果。     

半柔性同轴电缆外导体整体镀锡专用助焊剂

经过对溶剂、活性成分和表面活性剂特性的分析,开发了一种半柔性同轴电缆外导体整体镀锡专用助焊剂。实验结果表明,所开发的#4助焊剂[w(己二酸)=1.0%、w(癸二酸)=1.0%、w(阳离子表面活性剂)=0.3%、w(非离子型表面活性剂)=0.1%、乙醇余量]在镀锡过程中气体释放量小,所获得的镀锡层表面连续、光滑,基本上消除了针孔缺陷,同时可以保证锡液能很好地渗透到编织网屏蔽层的内部,形成牢固的镀锡层。     

新型生物医药实验用低温冷冻干燥机的研制

本课题设计的低温冷冻干燥机以液氮为低温冷源,通过电加热器加热液氮使之汽化,通过控制气体的压力,压出液氮。液氮被压出后流入硅油池的换热器同硅油进行充分换热。在硅油池底部布置一个电加热盘,通过调节加热量,精确控制硅油温度。特制的不锈钢搁板浸入硅油池中进行硅油浴,能够实现良好的传热。测控制系统由上位PC机与下位可编程控制器和数据采集模块共同组成,在PC机上可设置控制参数并进行监控,温度曲线可程序控制,数据采集模块能够自动采集、存储、上传各项数据,数据可以在PC机上处理。     

光纤传输技术在卫星监测中的应用

信号传输链路是卫星监测系统的重要组成部分。目前卫星监测系统中信号传输链路普遍采用规则金属波导传输系统,该系统存在铺设工作量大、需要配备附属设备和维护难度大等缺点。本文首先分析了以光纤传输系统作为信号传输链路的优势,并进行了大量相关实际测试后发现,光纤链路用于卫星监测信号传输,不但能使系统构架更为简单,后期维护更加简便,而且有效减小被传输信号的失真度,是未来卫星监测链路发展的重要趋势之一。     

局部对比度增强的热电池缺陷检测算法

针对射线源管电压限制引起的X射线透射图像局部纹理特征不明显的问题,提出了局部对比度增强的改进灰度峰值坐标比对算法.以某型号热电池为例,通过试验确定了管电压变化对电池堆负极、集流片灰度变化规律的影响,分析了管电压与图像标准差、平均梯度、信息熵之间的关系,确定了缺陷检测的理想管电压值.对于大尺寸热电池,通过自适应对比度增强...     

一种高速基材钻孔孔壁粗糙度改善研究

随着5G市场的兴起,印制电路板朝着高传输速度、低介质损耗方向发展。为了满足材料的低介电常数和低介电损耗指标,往往会通过填充陶瓷粉等绝缘材料来实现,这就导致板材的加工难度增加,其中钻孔易出现孔粗超标等现象。本文通过工艺试验,对比不同的加工参数（转速、进刀速、孔限）及加工方法（盖板方式、钻孔后处理方式）,找出改善孔粗的最优方案。     

基于MC FQRD RLS算法的功放建模方法

在地面广播电视传输系统中,为了提高效率,功率放大器通常工作在非线性区.由此引入的非线性,必须进行校正.如果能够得到功率放大器的非线性模型,校正工作就能取得很好的效果.提出了一种基于多通道快速QR分解RLS算法的建模方法.传统的QRD RLS算法具有收敛速度快和数值稳定的优点.但其缺点是算法的计算量很大,对硬件资源的需求...