O_(2)/CO_(2)和O_(2)/N_(2)气氛下单颗粒煤火焰碱金属光谱辐射特性EI北大核心CSCD

不同气氛条件对煤颗粒反应特性有着很大的影响,因此本文研究了O_(2)/CO_(2)和O_(2)/N_(2)气氛对单颗粒煤燃烧过程火焰面积、火焰温度及碱金属(Na^(*)和K^(*))光谱辐射特性的影响。基于煤颗粒可视化滴管炉,结合火焰光谱诊断系统,捕捉了火焰图像并采用多波段辐射法计算不同氧浓度为30%、40%和50%下的火焰温度。结果表明,随着反应的进行,火焰温度增加而火焰面积先增加后减小。O_(2)/CO_(2)气氛下,煤颗粒周围出现一层薄薄的“火焰层”,而在O_(2)/N_(2)气氛下没有观察到类似的现象,这源于CO_(2)较高的热容值。随着氧浓度的增加,火焰中Na^(*)和K^(*)的辐射峰值强度增加。另外,O_(2)/N_(2)气氛下Na^(*)和K^(*)峰值强度和火焰温度高于O_(2)/CO_(2)气氛,且Na^(*)和K^(*)峰值强度的与火焰温度呈正相关,可以用碱金属原子辐射光谱来表征火焰温度。     

Co3O4/CNTs复合电极材料的水热法合成及电化学性能

为了考察CNTs使Co₃O₄/CNTs导电性和Co₃O₄分散性的提高对增大复合电极材料比电容的影响,以Co(NO₃)₂·6H₂O和CNTs为原料,通过水热法成功制备了Co₃O₄和Co₃O₄/CNTs复合电极材料,并采用TEM和XRD表征了复合材料的粒径大小、微观形貌和物相结构等物性,测试了Co₃O₄和Co₃O₄/CNTs的循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)和电化学阻抗(EIS)等电化学性能。结果表明：由于CNTs的分散作用,复合材料中Co₃O₄的粒径从87 nm减小到13 nm,且具有尖晶石结构的Co₃O₄纳米粒子主要负载在CNTs的外表面;Co₃O₄/CNTs 复合材料的比电容和电容保持率均远高于Co₃O₄,且其导电性能提高对比电容增加的贡献远高于Co₃O₄粒径减小的贡献;经过2000次充放电循环后,Co₃O₄/CNTs复合材料的比电容保持在180 F/g左右,表现出良好的倍率性能和循环稳定性。     

费托合成废催化剂蜡渣掺混对工业水煤浆成浆特性的影响

将蜡渣以不同比例掺入工业水煤浆中制备环保型水煤浆,可实现费托合成废催化剂蜡渣资源化、无害化处理。利用旋转流变仪测定浆体的最大成浆浓度、流变性等,借助Zeta电位仪定量分析添加蜡渣对于水煤浆稳定性的影响,使用FTIR表征煤、蜡渣颗粒表面的官能团,利用SEM和接触角测量仪对煤和蜡渣表面形貌和接触角进行分析,通过绘制蜡渣水煤浆的稳定分散图,探究蜡渣的掺混对成浆特性的影响机制。结果表明：随着蜡渣添加量的增加,浆体表观黏度增大,最大成浆浓度降低,水煤浆和蜡渣水煤浆都表现出剪切变稀的假塑性特征;加入蜡渣后,浆体的Zeta电位有所增大,蜡渣水煤浆的析水率与相同浓度的工业水煤浆的析水率相比区别不大;通过红外光谱仪及接触角分析仪分析可知,蜡渣表面活性差,疏水性强,进入水煤浆后,水会在蜡渣颗粒表面聚结,造成浆体中自由水损失,从而造成黏度增加,最大成浆浓度降低;同时由于煤表面形成了水化膜,其表面亲水,蜡渣表面疏水,在体系中二者不会发生团聚,所以蜡渣的加入对浆体的稳定性起到了一定的积极作用。     

Co3O4/CNTs复合材料的制备及电化学性能

通过水热法在水与乙醇不同体积比下制备了Co3O4/CNTs复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对Co3O4/CNTs的微观形貌、粒径大小和物相结构等物化性质进行表征。通过循环伏安法,恒电流充、放电和交流阻抗等测试方法考察了不同Co3O4粒径的Co3O4/CNTss的电化学性能。结果表明：具有尖晶石结构的Co3O4主要负载在CNTs的外表面;随着水体积分数的增加,Co3O4的粒径从5 nm逐渐增大到22 nm;随着Co3O4粒径的增加,Co3O4/CNTs在0.5 A/g电流密度下的比电容从207.5 F/g降至94.7 F/g; Co3O4粒径为5 nm的Co3O4/CNTs具有更高的比电容、优良的倍率特性和稳定性,2000次充、放电循环过程中比电容不降反升,稳定在220 F/g左右。     

残炭对高镁煤灰熔融特性影响机制研究

为研究残炭对高镁煤灰熔融特性的影响,选取典型宁东气化用煤——梅花井煤为原料进行了不同残炭质量分数煤灰的灰熔融温度(t_AF)测试。利用FactSage7.3热力学软件对煤灰熔融过程进行模拟计算,探究了不同残炭质量分数煤灰在一定温度区间内的矿物转变。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜结合能量色散光谱仪(SEM-EDS)分别对煤灰的矿物质组成及微观形貌进行了表征。结果表明:在煤灰熔融过程中,钙长石和辉石类矿物质在1275℃开始熔融为液相,其含量明显降低,煤灰的熔融是熔融-溶解机制;煤灰在熔融过程形成大量的低温共熔物(橄榄石、尖晶石和辉石)主导了煤灰的熔融温度,从而使得煤灰的熔融温度较低;随着残炭质量分数增加,低熔点矿物尖晶石含量急剧增加,煤灰的熔融温度呈降低趋势,这是由于氧化镁的离子势较低(3.0);在高温条件下MgO对煤灰中其他组分的作用是氧给予体,而残炭的存在能够剥夺氧化镁中的氧,从而阻止多聚物聚集,引起煤灰熔融温度降低。     

不同管径碳纳米管的制备及其电化学性能研究

利用化学气相沉积法并通过控制反应温度制备了3种不同管径的碳纳米管。通过X射线粉末衍射、场发射扫描电子显微镜和场发射透射电子显微镜对样品的微观形貌和结构进行表征。利用循环伏安和恒电流充放电研究了碳纳米管电极材料的电化学性能。结果表明,反应温度越高,碳纳米管的管径越大,比电容越低。管径最小的碳纳米管在0. 5 A/g电流密度下的比电容最高,达到了42 F/g。     

化学气相沉积法合成碳纳米管研究进展

碳纳米管由于其独特的结构和优异的电学、光学、力学、热学等物理化学性能,在材料、电子器件、传感器、催化剂和能源等领域具有广泛的应用前景,但是如何低成本批量制备高品质的碳纳米管是实现碳纳米管大规模应用的关键。本文综述了近年来化学气相沉积法合成碳纳米管的研究进展,表明化学气相沉积法是大规模可控制备碳纳米管最有效的方法,并对其未来的发展方向进行了分析和展望。     

Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展

丙烯直接氧气环氧化制环氧丙烷是催化领域最关键的挑战之一,被誉为工业界的"圣杯"。文章对近年来开展的以氧气为氧化剂的Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究结果进行了综述,并对其前景和发展方向进行了分析展望。     

生物质与煤（共）热解/气化过程中挥发分-半焦交互作用研究与进展

生物质和煤协同热化学转化是实现非化石能源和化石能源耦合高效利用的技术手段,对实现“双碳”目标具有重要现实意义。基于生物质等含碳燃料高挥发分组成和富氧特性,热化学转化过程不可避免地发生挥发分-半焦交互作用并影响原料性质和设备过程参数。综述了生物质与煤（共）热解/气化过程中挥发分-半焦交互作用的研究进展,总结了交互作用对挥发分的催化裂解规律、对半焦结构与性质的影响及生物质和煤协同热化学转化下的解耦研究思路三方面具体内容。针对目前挥发分-半焦交互作用机制解析过程所采用的研究方法及思路,提出了新的见解并对未来交互作用的重点研究方向进行了展望,以期为进一步认识交互作用的物理化学本质提供理论指导。