声化学──新的学科领域

几年前,声化学(Sonochemistry)这一术语很多人还是陌生的。由于超声在化学合成,金属有机化学,化学结构的解释,聚合物科学等领域中有了大量成果,引起了人们对声化学这门新学科的重视。 事实上,声化学已有相当长的历史,50年代就有研究论文发表。那时大多是研究声波对水的分解作用。在沉寂了20年之后,声化学复兴了,出于探索新技术与新材料的动机,得到了更加广泛深入的研究。 从根本上讲,化学乃是能量与物质的一种互作用。传统的能量形式是热学的、光学的或是离子辐射的。声能则是另一种独特的形式。声波与化学分子并不直接发生互作用。超声在…     

声空化与声致发光

1引言声波在液体中传播,在时空上产生压力起伏,出现低于静态压力的负压现象。在液体的负压区域,液体中的结构缺陷(空化核)会逐渐成长,形成肉眼可     

影响声化学产额的几个因素

声空化是声化学反应的主动力，对声化学产额的研究将能更好地利用声化学技术。从大量的实验研究报道结果来看．在既定的物理和化学条件下，声化学产额的高低主要取决于声化学反应器的类型和各类操作参量。文中对影响声化学产额的媒质参量和声学参量作了定性的讨论，这些参量包括媒质的粘滞性、可压缩性、反应器的几何形状、声压和频率等，同时从空化泡群的角度分析了这些参量之间的相互联系，结合目前声化学的研究现状，探讨了今后该领域急需解决的一些问题及发展方向。     

用碘释放法研究低频超声的声化学产额

本文用碘释放法研究了２８ｋＨｚ超声的声化学产额随扬强和辐照时间的变化。表明声化学产额随声强呈非线性变化，而随辐照时间近似呈线性变化。进而研究了由２８ｋＨｚ与１．０６ＭＨｚ组成的正交辐照系统的声化学产额。     

气体多方指数的修正及其在声空化中的应用

为了对气体多方指数进行定量的描述,提出了一个随速度变化的气体多方指数的表达式;并以此表达式修正了Q-X方程,而后,以此方程对声空化进行了数值计算并与实验结果进行了比较。通过计算与比较,发现：不同的多方指数,对计算结果有较大影响;对不同实验条件,都有一个最优的多方指数;修正了多方指数的Q-X方程与不同实验条件下的数据都拟合得比较好。表明所提出的随速度变化的气体多方指数的表达式是合理的。     

声流条件下超声空化气泡分布研究

研究了频率为20 kHz的超声作用在圆柱形料腔中出现声流现象时超声空化效应的空间分布特性。结合大振幅声源条件下的声辐射力,对声场内的声流现象进行了仿真分析,获取了不同超声功率和液位高度下的声流速度场分布,初步探究了声流条件下空化气泡的运动分布规律。采用超声空化效应的声致化学发光实验,对比研究了有、无声流条件时超声空化效应的空间分布特性。结果表明：功放电流高于80 mA(电功率为17.6 W)时,超声场可形成稳定的声致流动现象且可有效提高其声能辐射效率,大大增加了空化效应的作用区域,进而提高了声化学反应效率;声流条件下料腔内超声空化效应的分布区域与超声功率(振幅)、料腔液位高度相关,功放电流从40 mA(电功率为8.8 W)增加至120 mA(电功率为26.4 W)时,空化面积占比提高了100.86%,液位高度为60 mm时的空化面积占比较50 mm和70 mm时分别提高了13.11%和73.91%,提高超声功率及选择合理的料腔液位高度,可有效提高空化气泡扩散距离,增大空化分布面积;对于固定形状及尺寸料腔中的声场,声流速度达到一定阈值时,会出现空化效应增强,空化效应增强区域位于大于声流速...     

用声致发光记录脉冲声场中的空化峰

采用频率为1.1MHz的脉冲声波,在声强≤0.5W/cm^2的条件下引发溶液中的声致发光,发现在脉冲宽度为200us-400us的区间内声致发光出现峰值。由于声致发光由超声波空化效应引发,因此,空化效应出现峰值。该实验结果不同于Hill和Flynn等人的实验结论。     

液体工业规模声处理中空化气泡的测量

工业规模液体内的声处理应用越来越多地得到国内外声学工作者的关注。一般认为,液体内声处理的机理是声空化,因此要扩大声处理的规模,应把研究的重点放在声空化的优化,而不是一味提高声能输入。而对声空化优化的前提则需要找到简单易行、生产上可用的空化测量方法。回顾了声空化检测、测量方法,分析比较后认为:实时谱分析方法更适用于大规模液体声处理的空化测量,需加大力度深入研究。     

基于小波奇异性理论的水轮机空化检测

空化噪声谱分析中常采用的功率谱分析在研究空化噪声这种具有很强突变性的信号时具有明显的缺陷,文中提出了一种基于小波奇异性理论的水轮机空化检测方法,并提出了小波基选择方案、突变点检测条件和最佳检测阈值。进行了混流式水轮机的模型转轮试验,观测了模型转轮额定工况下的涡带形态和空化发展情况,并采集存储了大量空化噪声数据。对照观测结果分析实际的检测数据,结果表明该方法的有效性,并很好的检测出空化初生和空化形态转变。     

Cathodic electrochemical detection of sonochemical radical products

This paper reports on an electrochemical technique for the detection of oxidizing radical species, produced as the result of cavitation induced by ultrasound. A study of two example reactions is reported: the Weissler reaction and the Fricke reaction. In both cases, redox-active materials trap oxidative radicals. Electrochemical detection within a flow cell system is then used to sense redox-active products of the reactions between a chosen trapping agent and radicals produced within an ultrasonically irradiated aqueous solution. A demonstration of the sensitivity of electrochemical detection of radical products is presented. An equivalent dose of the ultrasonic reactor is reported.     

Rapid synthesis of Ag2Se nanocrystals by sonochemical reaction

Ag₂Se nanocrystals were rapidly synthesized by the sonochemical reaction between Ag ions and Se powders in diluted ammonia water. By using different complexing agents (NH₃, citric acid or KSCN) in the reaction system, Ag₂Se nano-spheres with different sizes were obtained. X-ray diffraction patterns showed that the samples obtained was orthorhombic β-Ag₂Se. The morphology was characterized by scanning electron microscopy (SEM). This mild method may be extended to prepare other chalcogenides nanocrystalline at room temperature.     

Preparation of ceria nanoparticles embedded in PMMA using sonochemical technique

Homogeneous distribution of semicrystalline ceria in polymethylmethacrylate has been reported. The ceria has been prepared by sonochemical method, in situ. The as-prepared composite was characterized by XRD, TEM, DSC and TGA methods. An average size of the ceria is found to be  5 nm by XRD and TEM measurements. The photonic band gap has been measured as 3.55 eV, which is in well agreement with the ceria crystals, indicating absence of a quantum size effect.     

建筑隔声测量不确定度及其在分级评价中的应用

我国的建筑隔声分级评价体系和绿色建筑的隔声性能评价方法都未能体现建筑构件空气声隔声单值量的测量不确定度,从而造成测量与评价的困难。根据ISO 12999-1所规定的隔声单值量不确定度评定方法计算30个构件的隔声单值量不确定度,并结合GB/T 50121规定的分级评价体系进行分析。结果表明在普通频率范围内,对于三种不同频谱修正的全正相关不确定度皆随计权隔声量的增加而加大,而在扩展低频范围时,这种斜率的差异会更明显,这是因为建筑构件在低频范围较弱的隔声性能会极大影响其不确定度;若构件在低频范围和高频范围分别受阻尼控制作用和吻合作用而产生"低谷",则低谷越大,其隔声单值量不确定度越大;采用隔声单值量的测量不确定度后,方能较好地利用隔声单值量进行建筑隔声分级评价以及绿色建筑隔声性能评价。     

海水声速测量方法及其应用

在水声研究和海洋工程中,广泛地需要测量海水声速。纵观水声技术的发展历史,声速及其测量方法和手段一直是水声研究的基本问题。从水下声传播速度的物理特性出发,介绍了典型海洋声速剖面的特征,以声速剖面对声传播的影响为关注对象,示例说明了其对声纳最佳探测深度及声纳探测距离的影响,以及声速测量在大洋测温中的应用。在声速剖面测量方法方面,介绍总结了国内外的声速测量设备的原理、技术发展趋势以及主要产品。最后给出了海洋声速剖面测量的发展展望。     

Synthesis of uniform nano-structured lead oxide by sonochemical method and its application as cathode and anode of lead-acid batteries

This paper discusses the results of a research aimed at investigating the synthesis of nano-structured lead oxide through reaction of lead nitrate solution and sodium carbonate solution by the sonochemical method. At the first, lead carbonate was obtained in a synthesized solution and then, after filtration, it was calcinated at the temperature of 320 °C so that nano-structured lead oxide can be produced. The effects of different parameters on particle size and morphology of final lead oxide powder were optimized by a “one at a time” method. The prepared lead oxide powder was characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron spectroscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). Under optimum conditions, uniformed and homogeneous nano-structured lead oxide powder with more spongy morphology and particle size of 20-40 nm was obtained. The synthesized lead oxide, as anode and cathode of lead-acid batteries, showed an excellent discharge capacity (140 mA h/g).