添加水蒸气对CH4-CO2重整催化剂Ni／CeO2-ZrO2-Al2O3中Ni组份结构影响的EXAFS研究

采用水热合成法制备了Ni/CeO2-ZrO2-A12O3催化剂。进行了添加和不添加水蒸气的CH4-CO2催化重整反应，测量了积碳量，并用EXAFS手段测试了催化剂Ni的K吸收边。结果表明，反应前后最近邻Ni—Ni配位距离无明显变化，而配位数却变化明显。无水蒸气反应后Ni-Ni配位数有较大幅度的减少，而添加了水蒸汽，Ni—Ni配位数比反应前减少幅度小。水蒸气的添加能减少积碳量，稳定催化剂中Ni的结构，从而提高催化反应的稳定性。     

焙烧温度对Cu／MnO2／ZrO2催化剂性能影响

利用XRD、TPR和EXAFS等手段考察了焙烧温度对Cu/MnO2/ZrO2催化剂性能影响,结果表明,随着焙烧温度增加,铜的配位环境发生变化,铜和锰之间相互作用增强,有效地防止铜组分在还原及反应过程中聚集长大,从而使催化剂活性显增加,当催化剂经过高温焙烧,催化剂活性由于ZrO2结晶和铜的聚集而降低。     

NiW／γ—Al2O3催化剂加氢脱硫活性和EXAFS研究

评价了具有不同Ni/(Ni W）原子比的NiW/γ－Al2O3催化剂加氢脱硫活性，对硫化态催化剂进行了EXAFS表征。结果表明，Ni(Ni W)原子比为0．23的催化剂表面上WS2颗粒最小，有利于形成Ni-W-S加氢脱硫活性相，其反应活性最高。     

氧化态Co／γ—Al2O3催化剂的结构与反应性能研究Ⅱ.钴物种微观结构的XAFS表征

采用X－射线吸收近边结构（XANES）和扩展X－射线吸收精细结构（EXAFS）技术，对用不同原料盐和不同焙烧温度制得的Co/γ-Al2O3催化剂中钴的微观结构进行了详细的表征。XANES结果表明，以硝酸盐为原料盐于500℃焙烧的样品Co(N)-500，其Co-K边的近边结构与标样Co3O4相似，而其它样 的近边结构则与标样CoAl2O4相似。随焙烧温度提高。在吸收边前的弱吸收峰（1s→3d)逐渐增强。在吸收阈值处，主吸收峰（1s→4p)的分裂变得更明显，950℃焙烧的样品，在主吸收峰上升过程中出现了肩峰（1s→4s)。这些特征表明，样品中钴主要以Co^2 离子形式存在。钴离子与载体作用的加强，使非化学计量的尖晶石相在结构上与化学计量的CoAl2O4越来越接近。EXAFS结果表明，样品Co(N)-500中，钴主要以Co3O4的形式存在。其第一配位壳层Co-O配位数明显低于标样Co3O4，说明该相具有较高的分散性。其它所有样品中，钴主要以非化学计量的尖晶石相存在，其第一配位壳层Co-O配位数随焙烧温度从500℃提高到950℃，与标样CoAl2O4越来越接近；相同焙烧温度下，从醋酸钴制得的Co(A)系列样品更容易形成Co-Al尖晶石相。XANES和EXAFS结果很好地说明了前中样品对CO氧化和乙烯选择还原NO反应的活性规律。     

合成柴油Co基催化剂的EXAFS表征

本用EXAFS对三种钴基合成柴油催化剂进行了表征，结果表明Co-Zr共沉淀催化剂与Co/Zr浸渍型催化剂钴物相主要为Co3O4,Co-Zr-Si混合沉淀型催化剂钴物相主要为Co2SiO4，共沉淀催化剂钴的配位数明显降低，钴锆相互分散好，接触界面大，因而反应活性高，重质烃选择性高，而混合沉淀型催化剂Co2SiO4物相在预处理条件下难以还原，所以反应活性低，重质烃选择性较差。     

非晶态Ni—Co—B合金催化剂的EXAFS研究

采用EXAFS详细研究了系列Ni-Co-B非晶态合金催化剂的结构，结果表明：非晶态Ni-Co-B合金中的金属和非金属之间是一种共价化学键，Co的加入增加了Ni-B非晶态合金的无序度，而B含量的变化对Co-B、Ni-B配位有不同的影响，当样品中Ni、Co含量相同时，存在着协同作用。     

Ni基催化剂的氢-水汽相催化交换性能

汽相催化交换(VPCE)是水除氚的重要手段之一,本研究采用金属Ni替代常用的贵金属Pt作为逆流型VPCE工艺的催化剂,研究了其在多种实验条件下HDO-H2反应体系中的静态及动态催化交换性能。实验结果表明:静态实验时,催化剂在温度大于200℃、压力和反应物浓度的摩尔比值(HDO∶H2)越大的条件下,催化交换反应向正方向移动,催化性能更好;在Ni高负载率的情况下,其催化性能优于Pt基催化剂。动态实验时,产物平衡氘浓度与静态实验一致,H2中氘摩尔浓度均为1%左右;且进料比例对结果的影响规律与静态实验一致,反应物HDO越多,产物氘浓度越大。本研究表明了纯Ni催化剂在HDO-H2催化交换反应体系中有着较为明显的催化作用,可以替代传统贵金属Pt作为逆流型VPCE工艺的催化剂。     

机械合金化Cu-Sn二元形状记忆非晶态合金的XAFS研究

利用X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了机械合金化(Mechanical alloying，MA)方法制备的Cu-Sn二元金属合金在球磨过程中的结构变化。研究结果定量地表明，随着球磨时间的增加，Cu-Cu的键长逐渐变大，Cu第一近邻Cu-Cu配位数减小；Cu-Sn配位数逐渐增大，Cu与Sn的合金化程度和均匀性也随之增加。球磨4h后，Cu-Cu的配位数由Cu粉的12降低为7．4，键长由2．55A增加到2．63A；球磨12h后，Cu-Cu的配位数降低到6．4，Cu-Sn的配位数由O变到5．1，键长约为2．8A左右；球磨72h的结果与球磨12h的结果相近，说明Cu与Sn的互扩散过程基本达到平衡，形成组成近似于Cu6Sn5的非晶合金。     

机械合金化Fe0.6Ni0.4体系的结构研究

利用XAFS(X射线吸收精细结构)和XRD(X射线衍射)方法研究了机械合金化Fe0．6Ni0.4系统在制备过程中的晶体结构和Fe原子的局域配位环境。结果表明，球磨5h，样品中Fe、Ni原子开始产生合金化，但仍然为bcc和fcc混合的两种物相；球磨10h后，bcc结构Fe的特征配位峰消失，转化为fcc结构，随着球磨时间的增加，配位无序度逐渐增大；球磨40h后，Fe原子的近邻结构又有新的变化，是由多种物态组成的混合物。     

ZrO2陶瓷中Zr^4＋和Y^3＋近邻结构的EXAFS研究

采用EXAFS方法研究了经中温等温和低温LN2处理的2mol%Y2O3-ZrO2陶瓷中Zr^4 和Y^3 离子的近邻结构。结果表明，与中温等温试样相比，LN2处理的试样中Zr-O层和Zr-Zr(Y）层的配位数显著减少，平均键长明显缩短；Y－O层配位数减少，Y－Zr(Y）层平均键长伸长；各配位层畸变程度均增大。两个试样的Y－O层配位数均高于Zr-O层配位数，表明点阵中的氧空位倾向于与Zr离子为邻。分析认为，该试样Zr-O配位层中较多的氧空位主要来源于从高温快速冷却时所保留下来的Schottky缺陷，对四方相稳定性和中温相变具有重要的影响。     

CO2 Reforming of CH4 by Atmospheric Pressure Abnormal Glow Plasma

A novel plasma atmospheric pressure abnormal glow discharge was used to investigate synthesis gas production from reforming methane and carbon dioxide. Special attentions were paid to the discharge characteristics and CH4, CO2 conversion, H2, CO selectivity, and ratio of H2/CO varied with the changing of discharging power, the total flux, and the ratio of CH4/CO2. Experiments were performed in wider operation variables, the discharging power of 240 to 600 W, the CH4/CO2 of 0.2 to 1.0 and the total flux of 140 to 500mL/min. The experiments showed that the conversion of CH4 and CO2 was up to 91.9% and 83.2%, the selectivity of CO and H2 was also up to 80% and 90% and H2/CO mole ratio was 0.2 to 1.2, respectively. A brief analysis for discharge characteristics and the experimental results were given.     

应用于等离子体排灰气处理的甲烷水汽重整反应的热力学分析

Tokamak装置中的等离子体反应一段时间后,需对产生的排灰气进行净化处理,以回收其中的氘氚。目前拟采用甲烷水汽重整反应将化合态的氘氚转化为单质并回收。本文运用Gibbs自由能最小化方法,对应用于等离子体排灰气处理的水汽重整反应进行热力学分析,考查反应温度、原料比例、反应压力、O₂、CO₂、H₂、CO等因素对反应平衡的影响,确定了适宜的反应条件,即反应温度范围650～700 ℃,压力1×105 Pa,水碳比1.5～2.0。此外,原料气中O₂或CO₂的存在有利于减少积碳的生成量,并获得较高的氢同位素平衡转化率;H₂的存在对重整反应的热力学平衡无明显影响;CO的存在会使积碳量增加,对反应产生不利影响,在进入重整反应器前应将其去除。     

EACVD沉积金刚石过程中气相化学研究

利用热阴极直流等离子体化学气相沉积技术分别在ＣＨ４－Ｈ２和Ｃ２Ｈ５ＯＨ－Ｈ２两种不同的工作环境中沉积金刚石膜，同时利用发射光谱对等离子体气相环境进行了原位诊断。在ＣＨ４－Ｈ２和Ｃ２Ｈ５ＯＨ－Ｈ２两种体系中，探测到Ｈ原子和ＣＨ、ＣＨ＾＋、Ｃ２等多种碳氢粒子，发现ＣＨ和ＣＨ＾＋有益于金刚石生长，而Ｃ２是非金刚石相的生长基团。与ＣＨ４－Ｈ２体系所不同的是，在Ｃ２Ｈ５ＯＨ－Ｈ２体系中，还产生了ＣＨＯ、ＣＨ     

Modification of Ni/SiO2 Catalysts by Means of a Novel Plasma Technology

Atmospheric high frequency cold plasma jet was applied to modify Ni/SiO2 catalysts. The catalysts prepared by two different methods with plasma jet were compared with conventional catalysts. BET, XRD, H2-TPD and high-resolution transmission electron microscopy （HRTEM） were used to characterize these catalysts. The results showed that the catalyst prepared with plasma jet had higher nickel dispersion, larger specific surface area and smaller nickel particle size, about 5 nanometres. Detailed analyses revealed that improved structure and characteristic of the plasma catalyst were benefited from the large amount of hydrogen atoms in the plasma jet, by which the catalyst reduction can be easily achieved in shorter period of time at lower temperature, thus avoiding sintering and conglomeration of the active particles and the support. The activity of catalysts was investigated in the methane reforming with CO2. It is shown that the conversions of CH4 and CO2, the yields of H2 and CO were all significantly increased for the plasma catalysts.     

Effect of Gas Sources on the Deposition of Nano-Crystalline Diamond Films Prepared by Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition

Nano-crystalline diamond (NCD) films were deposited on silicon substrates by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MPCVD) reactor in C2H5OH/H2 and CH4/H2/O2 systems, respectively, with a constant ratio of carbon/hydrogen/oxygen. By means of atomic force microscopy (AFM) and X-ray diffraction (XRD), it was shown that the NCD films deposited in the C2H5OH/H2 system possesses more uniform surface than that deposited in the CH4/H2/O2 system. Results from micro-Raman spectroscopy revealed that the quality of the NCD films was different even though the plasmas in the two systems contain exactly the same proportion of elements. In order to explain this phenomenon, the bond energy of forming OH groups, energy distraction in plasma and the deposition process of NCD films were studied. The experimental results and discussion indicate that for a same ratio of carbon/hydrogen/oxygen, the C2H5OH/H2 plasma was beneficial to deposit high quality NCD films with smaller average grain size and lower surface roughness.     

粤北棉花坑铀矿床深部矿体矿化剂CO_2来源探讨

棉花坑铀矿床是我国华南重要的大型花岗岩型铀矿床,该矿床碳酸盐化与铀矿化关系密切,本研究对棉花坑铀矿床深部矿体不同期次的方解石进行碳、氧同位素分析。该矿床矿前期、成矿期、矿后期都发育方解石,从早到晚,方解石的δ~(13)C_(PDB)值有明显降低的趋势,而δ~(18)O_(SMOW)值矿前期最低,成矿期与矿后期方解石的δ~(18)O_(SMOW)值变化范围与平均值相似。棉花坑矿床矿前期方解石δ~(13)C_(PDB)为-4.9‰~-6.0‰,平均值为-5.5‰,与幔源的CO_2的碳同位素变化范围和平均值相似,而成矿期与矿后期由于CO_2发生脱气作用引起同位素分馏而降低,表明该矿床成矿流体中的碳来自地幔去气作用,方解石的δ~(13)C_(PDB)-δ~(18)O_(SMOW)组成呈负相关关系,进一步证实棉花坑铀矿床成矿流体中CO_2矿化剂由地幔去气作用形成。     

Methane Conversion to C2 Hydrocarbons Using Glow Discharge Plasma

The infrared emission spectra of methane, H, CH and C2 hydrocarbons in natural gas were measured. The process of methane decomposition and C2 hydrocarbons formation was investigated. The experiment showed that the time and conditions of methane decomposition and C2 hydrocarbons formation were different. Methane conversion rate increased with the increase in the current and decrease in the amount of methane. Furthermore, an examination of the reaction mechanisms revealed that free radicals played an important role in the chain reaction.     

γ射线照射同时吸入苯、甲苯和CO对家兔的复合作用

研究了γ射线照射同时吸入苯、甲苯和CO产生的复合效应，并分析了这四个因素之间相互作用的性质（拮抗、相加或协同）。90只家兔分成9组，按L8（27）正交表设计进行四因素二水平的8组实验，另一组为对照组。各因素的两种暴露水平分别是：γ射线为0．0075Gy／d和0．0375Gy／d苯为40±15mg／m3和182±33mg／m3；甲苯为90±30mg／m3和407±68mg／m3;CO为93±4mg／m3和278±8mg／m3。暴露实验在密闭舱内进行，每天2h每周5d。持续8周。对实验结果用方差分析和组间比较进行了处理。结果：（1）相互作用因子，即四个因素的联合作用效应与四个因素单独作用产生的效应总和的比值（ω），对淋巴细胞的双着丝点加环、无着丝粒、畸变细胞、总畸变、微核及SCEs／C分别为2．16、1．58、2．07、2．67、1.31和1.18对畸形精子率则高达5．97。这些数值显示各因素之间的相互作用主要是协同作用（ω＞1）．但苯和γ射线结合对淋巴细胞无着丝粒为桔抗作用。（2）γ射线、苯、甲苯和CO四个因素都引起睾丸重量指数降低；γ射线、甲苯和CO能引起精子数减少和畸形精子率增高；γ射线与甲苯对降低睾丸重量指数和增高畸形精子率有显著的协同性交互作用。（3）CO能导致白细胞总数、血小板及血红蛋白显著减少，甲苯能使淋巴细胞减少。     

Structural Material Anomaly Detection System Using Water Chemistry Data, (II)

A calculation model was developed to predict the dose rate, caused by ⁵⁸CO which is formed by the activation of ⁵⁸Ni, around the recirculation pipes m boiling water reactors (BWRs). The model is characterized by considering direct deposition of Ni ion on the nuclear fuel cladding surface and the geometrical contact probability for the ferrite formation reaction between deposited Ni(Co) and Fe₂O₃ on fuel cladding surface.

This model showed the important role of the amount of Fe crud on the surface to reduce ⁵⁸CO ion concentration in the reactor water. And the necessary Fe concentration in the feedwater for reducing the dose rate in the primary system was estimated as a function of the operating time. This model also enables the quantitative predictions of the effect of prefilming treatment of the feedwater heater tubes or another methods to reduce dose rate in an Fe crud suppressed BWR.     

聚酰亚胺中空纤维膜对CO_2、O_2、H_2O和Xe的分离性能

为了富集环境中的氙,使用中空纤维膜对气体进行预处理,去除掉大量的杂质气体,如氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气,氙得以浓缩。为此,建立了膜分离实验装置,实验研究了不同的温度、流量、级切、膜数量、连接方式、气源压力等条件下聚酰亚胺中空纤维膜富集氙并去除CO_2、H_2O和O_2等杂质气体的性能。实验结果表明,气体流量和环境温度对膜的分离性能没有明显影响,采用3根或4根膜串联的方式时氙的损失率较小;在级切为2/3时,氙的损失率不大于10%,CO_2、H_2O和O_2的去除率分别不低于99%、90%和90%;空气样品氙的损失率略大于地表下气体样品。