基于傅里叶红外光谱仪的高温含水烟气中低浓度一氧化氮精确测量研究

随着国家超低排放政策的深入,对烟气中污染物浓度精确测量提出了更高的要求。基于傅里叶红外光谱仪建立了高温含水条件下一氧化氮(NO)气体精确测量系统,在191℃条件下测量了含5%～20%水蒸气与摩尔分数为5～40μmol/mol NO混合前后的吸收光谱,通过修正混合物中H₂O的吸光度来精确确定NO浓度,并评价了系统测量不确定度。结果表明:NO在高温含水条件下测量结果与标准气体量值相对偏差小于1.8%,测量的扩展相对标准不确定度最大为2.8%(k=2),此系统具有良好的测量准确性和稳定性,对国家超低排放政策的执行和环保税的征收具有重要意义。     

京津地区大气NO_2时空分布的模拟

利用一个三维化学输送模式系统RAMS-CMAQ对2007年8月14日—8月23日期间京津地区的大气NO2浓度进行了连续积分模拟,并利用美国NASA-AURA卫星的OMI探空卫星资料对模拟结果进行了验证,同时分析了不同气象条件下NO2浓度的分布特征。结果表明:模式模拟的该地区NO2浓度与卫星资料具有相当的一致性,说明模式系统能够合理的反映该地NO2浓度的分布特征和变化规律,同时气象条件对NO2浓度的空间分布有显著的影响。     

无氧水标准物质的研制

研制了无氧水标准物质,配制成水溶液测量其溶解氧浓度,并进行均匀性和稳定性验证,对测定值结果的不确定度进行了评定。结果表明,该无氧水标准物质具有良好的均匀性,在12个月内溶解氧浓度没有显著性变化,稳定性良好,溶解氧测定值结果的扩展不确定度为0.05 mg/L (k=2)。该标准物质可用于溶解氧测定仪的零点误差项目的测定。     

热针法沉降浓度测量系统及其应用

设计研发了一种新型的固液两相混合物沉降浓度测量系统,并将该系统应用于硅油基羰基铁粉磁流变液的沉降浓度测量。该系统首先用热针法对被测样品进行加热并获得样品温度与时间变化关系,计算样品导热系数,再根据所建立的沉降浓度与导热系数的对应关系,间接得到样品的沉降浓度。对硅油基羰基铁粉磁流变液沉降浓度的一系列实时在线测量实验,表明了该系统具有硬件成本低、测试速度快、测量结果可靠、可长期实时在线检测等优点,具有较大的应用前景。     

冶金连铸大包钢水称重高精度电子秤的研究与应用

文章主要介绍了一种用于冶金连铸机大包钢水称重的高精度电子秤。该电子秤由大包传力复位系统、高温传感器、无线传输系统、称重显示系统及PLC控制系统组成。其中大包秤传力复位系统结构由我公司技术人员独立设计制造,通过近2年连续运行检验,该大包电子秤的精度和稳定性良好,热态运行准确度优于3‰,使用效果良好,具有推广应用价值。     

双端差分吸收激光雷达系统

研究和设计了一实验性双端差分吸收激光雷达系统。其光源为一台双波长双脉冲可调谐Cr:LiSAF激光器,利用BBO晶体腔内倍频和腔内调Q技术,实现了二次和三次谐波输出;激光系统的合作目标为远处一平面镜,光源发射光脉冲和信号采集由微机系统控制。该系统用于测量大气中的NO2和SO2的浓度分布。     

高精度数字折光仪

本文介绍一种新型测量液体折射率的仪器.该仪器利用光的折射原理设计,采用半导体激光器做光源,光电位置传感器做接收器,计算机控制,带有测温系统,可进行温度修正,自动显示测量结果,扩展测量不确定度为0.0001,k=2.该仪器测量蔗糖溶液时,可以显示折射率、浓度、糖度、温度等.     

基于单片机采集的高精度GPS高程测量系统

文章介绍了一种基于MSP430F1232单片机采集的GPS高程测量系统,对系统的硬件和软件提出了详细的设计方案,设计结构简单。并针对二次曲面拟合法测量准确度不高的缺点,将神经网络技术与其结合,实现了误差因素的补偿,通过参数修正有效地提高了系统的测量精度。与传统的GPS高程测量系统相比,该系统稳定性好,精度高,具有良好的使用价值和推广价值。     

多通道高精度应变测量技术研究

设计了一种新型多通道应变测量系统 ,该系统能够消除测量环节中的运算放大器、A D转换器及电桥供电电源漂移的影响 ,具有极高的测量精度和稳定性。该测量原理不仅可应用于应变测量系统 ,还可应用于温度、压力等测量系统中 ,具有非常广泛的使用范围 ,文中还分析了该系统的特性、修正系数和实验结论     

人体静态平衡稳定性测量系统及其应用

在体育运动和医疗领域中,人体姿态平衡稳定性被应用于辅助训练和疾病检测。本文阐述了人体静态平衡稳定性测量系统的设计,包括人体下肢刚体模型及其重心重建算法、人体下肢关节角测量电路与软件算法。并将该系统应用到具有姿势平衡障碍的疾病检测中,如帕金森病,经实验初步实证:该系统能较准确得测量出静态平衡稳定性具有差异的患者。     

基于ZIF8/rGO的高性能NO2室温传感器

二氧化氮气体是一种常见的大气污染物, 对自然环境和人类健康造成严重的危害, 开发检测该类有毒有害气体的高效检测设备势在必行。新型复合薄膜气体传感器可以在常温下对二氧化氮进行高选择性、高灵敏度检测, 为自然环境和人类健康保驾护航。本工作采用化学沉淀法和超声法制备了多孔、高比表面积的ZIF8/还原氧化石墨烯(ZIF8/rGO)复合材料, 以此为气敏材料构建NO₂传感器, 并系统研究了其在室温下对NO₂的气敏性能, 进一步探讨了ZIF8/rGO气敏传感器感应NO₂的可能机理。气敏实验结果表明：ZIF8/rGO气敏传感器对50×10^-6 NO₂的响应达到34.77%, 是纯rGO气敏传感器的3.2倍。ZIF8/rGO传感器在4个可逆循环测试中表现出较好的可重复性, RSD(Relative Standard Deviation)为3.9%。此外, ZIF8/rGO传感器表现出优秀的长期稳定性(RSD为2.5%)、选择性和低的检出限(3.8×10^-8)。室温下灵敏感应NO₂的气敏性能主要归因于ZIF8的多孔结构和超大的比表面积以及rGO的优越性能。本工作将为ZIF8/rGO作为气敏材料检测有毒有害的NO₂气体提供新思路。     

An Environmental Air Pollution Monitoring System Based on the IEEE 1451 Standard for Low Cost Requirements

An Environmental Air Pollution Monitoring System (EAPMS) for monitoring the concentrations of major air pollutant gases has been developed, complying with the IEEE 1451.2 standard. This system measures concentrations of gases such as CO, NO₂, SO₂, and O₃ using semiconductor sensors. The smart transducer interface module (STIM) was implemented using the analog devices' ADuC812 microconverter. Network Capable Application Processor (NCAP) was developed using a personal computer and connected to the STIM via the transducer independent interface. Three gas sensors were calibrated using the standard calibration methods. Gas concentration levels and information regarding the STIM can be seen on the graphical user interface of the NCAP. Further, the EAPMS is capable of warning when the pollutant levels exceed predetermined maxima and the system can be developed into a low cost version for developing countries.     

The effect of NO2 doping on the gas sensing properties of copper phthalocyanine thin film devices

In this work we report the effect on the NO₂ gas sensing properties of initially doping CuPc thin films with oxygen (in air) and NO₂ for room temperature operation. The pre-treatment with NO₂ is shown to improve the gas sensing properties by providing both an increase in the magnitude of the conductivity change for a given NO₂ concentration and a significant improvement in the recovery time. Data presented suggest that a simple time derivative of the change in current may provide a measure of concentration for real time gas sensing applications.     

电气设备中保护气体监测用SO2F2气体标准物质研制

介绍了钢瓶装氦气中氟化硫酰（SO₂F₂）气体标准物质的研制过程。标准混合气是通过将SO₂F₂和氦气充装到钢瓶中制备而成,研究了气瓶内压力和保存时间对混合气稳定性的影响。对混合气配制的一致性进行了考察,并对引入的不确定度进行了评估,由结果可以看出,每个摩尔分数点混合气的量值一致性均较好。通过对称量法配气与稳定性导致的不确定度的评价,结果显示利用称量法制备的氦气中SO₂F₂气体标准物质在6个月内的稳定性良好,其相对扩展不确定度不大于2%。     

基于Na3Zr2Si2PO12固体电解质的非平衡态SO2传感器

基于Na₃Zr₂Si₂PO₁₂(NASICON)固体电解质, 分别以Na₂SO₄-BaSO₄混合盐和NaRe(SO₄)₂复盐为敏感电极材料制备了片式SO₂非平衡态气体传感器。结果表明, 该类型传感器的输出电动势与SO₂气体浓度的对数呈良好的线性关系, 在低温260℃具有最佳性能, 灵敏度分别达到了160 mV/decade和136 mV/decade。传感器在不同浓度的SO₂气体中的交流阻抗谱测试结果显示, 气体在敏感电极的三相界面处电化学反应的活性随着气体浓度的增大而增强, 结合敏感电极结构, 对该类敏感电极的机理进行了分析。由于NASICON具有良好的低温钠离子导电性, 可以大幅降低传感器的工作温度; 由于Na₂SO₄-BaSO₄混合盐和NaRe(SO₄)₂敏感材料具有更好的化学稳定性, 制备的传感器具有良好的可重复性和稳定性。基于非平衡态设计的传感器, 具有结构简单和成本低的优点。以上特性为该传感器在SO₂气体在环境监测方面的应用提供了可能。     

Oxidation of nitric oxide in a two-stage chemical scrubber using dc corona discharge

The dc corona was studied as an alternative for NO oxidation in a two-stage chemical scrubber. The dc corona plasma reactor completely oxidized 150 ppm of NO to NO₂ in an air stream. The NO₂ was further oxidized at a higher voltage. For some cases, the NO₂ in the effluents of the plasma reactor was absorbed quantitatively by a caustic sodium sulfite aqueous solution in a 2 l bubble column gas absorber. The outlet concentrations of both NO and NO₂ from the plasma-scrubber combination system (corona-induced chemical scrubber) were below the detection limit of the chemiluminescent NO_x analyzer.     

Removal of NO from flue gas by aqueous chlorine-dioxide scrubbing solution in a lab-scale bubbling reactor

The present study attempts to clean up nitric oxide from the simulated flue gas using aqueous chlorine-dioxide solution in the bubbling reactor. Chlorine-dioxide is generated by chloride–chlorate process. Experiments are carried out to examine the effect of various operating variables like input NO concentration, presence of SO₂, pH of the solution and NaCl feeding rate on the NO_x removal efficiency at 45 °C. Complete oxidation of nitric oxide into nitrogen dioxide occurred on passing sufficient ClO₂ gas into the scrubbing solution. NO is finally converted into nitrate and ClO₂ is reduced into chloride ions. A plausible reaction mechanism concerning NO_x removal by ClO₂ is suggested. DeNO_x efficiency increased slightly with the increasing input NO concentration. The presence of SO₂ improved the NO₂ absorption but pH of solution showed marginal effect on NO₂ absorption. NO_x removal mechanism changed when medium of solution changed from acidic to alkaline. A constant NO_x removal efficiency of about 60% has been achieved in the wide pH range of 3–11 under optimized conditions.     

腐蚀Al箔集流体对球状LiFePO4/C复合材料电性能的影响

以Fe （NO₃）₃9H₂O、H₃PO₄、HNO₃为原料,采用液相结晶法制备类球状FePO₄前驱体,后续运用高温固相还原法制备球状LiFePO₄/C复合材料。对腐蚀后的Al箔进行SEM、金相显微镜和测厚规表征分析。以腐蚀后的Al箔作为Li离子电池正极材料LiFePO₄/C复合材料的集流体时进行电性能测试,结果表明：腐蚀Al箔表面形成密集有序的三维微方孔,内部也形成了密集的隧道孔且Al箔厚度减少了14.29%。以腐蚀后Al箔作为集流体时,LiFePO₄/C复合材料的电性能得到改善,在0.1 C下首次放电容量为153 mAh·g^-1,电极反应电阻为51.12 Ω,且具有良好的倍率性能和循环稳定性能。     

可磁分离ZnFe2O4-TiO2/还原氧化石墨烯复合材料的制备及光催化性能

以TiO2(P25)、 Fe(NO3)3·9H2O、 Zn(NO3)2·6H2O和氧化石墨烯(GO)为原料,通过一步溶剂热法合成可磁分离的ZnFe2O4-TiO2/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料。采用UV-Vis、 Raman、 XRD、 SEM和EDS对ZnFe2O4-TiO2/rGO复合材料进行表征,并研究不同rGO比例的ZnFe2O4-TiO2/rGO对模拟染料废水亚甲基蓝(MB)的光催化降解性能。GO在溶剂热反应过程中,被还原成rGO。由于ZnFe2O4和rGO的加入,不仅使ZnFe2O4-TiO2/rGO实现对可见光的吸收,而且使其具有磁性,便于分离和回收利用。当GO质量分数为5wt%时, ZnFe2O4-TiO2/rGO显现出对MB最佳的光催化活性, 60 min光照后的降解率达到99.1%。通过光催化活性物种捕获实验得出ZnFe2O4-TiO2/rGO复合材料降解MB的过程中,活性物种主要为·OH和·O2-, TiO2导带(CB)中的光生电子(e+)转移到ZnFe2O4的价带(VB),遵循Z型转移机制。光催化剂稳定性实验表明, ZnFe2O4-TiO2/rGO复合材料具有优越的稳定性,可作为太阳光照射下降解有机染料的光催化剂。     

丰富氧缺陷MnO_(x)掺杂的碳纳米纤维基锌离子电池阴极材料的制备及性能EI北大核心CSCD

可充电水系锌离子电池(ZIBs)由于性能优良、价格低廉、环境友好等优点而被广泛研究,而针对高容量、长循环寿命的ZIBs阴极结构设计成为该领域研究的热点。采用同轴静电纺丝法,以PAN溶液为皮层,含有Mn(NO_(3))_(2)·xH_(2)O的PAN溶液为芯层制备纳米纤维膜,并对其炭化后得到了一种表面具有类皮脂腺凸起结构的碳纳米纤维(MCNFs),在其表面电化学沉积MnO_(2),制得了与电解液具有优良亲和性的MnO_(2)@MCNFs阴极材料。研究表明:设计得到的类皮脂腺结构不仅增大了阴极比表面积,而且在MCNFs基底与电化学沉积的α-MnO_(2)活性物质之间形成铆接效应,加固了界面结合,减少活性物质脱落,降低界面电阻,缩短了电子传导和离子扩散路径。对其电化学性能进行测试,芯层Mn(NO_(3))_(2)·xH_(2)O含量为3%的阴极在100 mA/g的电流密度下,首周次比容量达581.16 mAh/g;在1 A/g电流密度下循环1000周次后比容量仍大于120 mAh/g,库仑效率保持在99%左右。