电极覆盖窄空气隙放电过程分析

为深入理解电极介质覆盖窄空气隙放电过程的动力学行为,探索不同外施电场条件下带电粒子行为、覆盖介质特性及间隙尺度对气隙放电的影响,建立了一维自洽流体力学的气体放电模型并进行数学分析,获得了大气压下电极介质覆盖窄空气间隙电场、粒子行为和介质表面电荷积聚过程的时空分布,以及与外施电场之间的对应关系.结果显示,外施电压的幅值、频率的变化对放电电流的幅值以及半个周期内的放电脉冲个数都会产生影响.另外,介质层厚度及介电常数的变化对放电电流的幅值及脉冲个数也会产生影响,但影响不大.     

溶胶-凝胶法制备BiFeO3:Y3+纳米粉末及其光催化性能研究

多功能铁电材料是近年来的热门材料,为了研究铁电材料在光催化中的应用,通过溶胶-凝胶法在空气氛围下制备了铁酸铋（BiFeO₃）和不同Y³⁺掺杂浓度（Bi_1–xY_xFeO₃）的纳米粉体材料。通过X射线衍射仪（X-ray diffraction,XRD）,扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）和X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）表征了样品的结构、形貌和表面化学组成等物理化学性质。并利用分光光度计和光化学反应实验测试了样品的吸收谱和在紫外灯照射下的光催化效果。研究发现,掺杂Y³⁺不会改变晶格结构,但是减小了晶粒尺寸和禁带宽度。同时,根据O 1s的XPS窄谱扫描的拟合分析发现,引入Y³⁺可以有效提高氧空位的含量,而氧空位可以降低空穴-电子对的复合率,提高载流子利用率。因此,掺杂Y³⁺可以提高BiFeO₃的光催化效率,使其成为一种很有潜力的光催化材料。     

Ce3+共掺杂BaZn1.06Al9.94O17: Tb3+荧光粉的发光性质及其能量传递机

采用高温固相法合成了BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉,并对其发光性能和能量传递机理进行了研究.研究结果表明:由于Tb³⁺离子的4f⁸ → 4f⁷5d¹跃迁,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发带中心位于230 nm处.共掺杂Ce³⁺离子后,BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺的激发光谱出现了明显的红移,在240～320 nm范围内的宽带激发归因于Ce³⁺离子的4f → 5d跃迁.由于Ce³⁺与Tb³⁺离子发生了能量传递,使得BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺中Tb³⁺离子的⁵D₄ → ⁷F_J(J=6、5、4和3)发射峰的发光强度比未掺杂Ce³⁺离子时提高了约15倍.因此,制备的BaZn_1.06Al_9.94O₁₇:Tb³⁺,Ce³⁺荧光粉可望在照明、显示器件等应用中具有良好的应用价值.     

介质阻挡放电型臭氧发生器负载特性研究

在假定负载外加电压为正弦波的条件下，根据介质阻挡放电的特点，对介质阻挡放电型臭氧发生器的负载特性进行了分析。对放电过程的放电开始时间、负载电压和电流的关系以及功耗等进行了定量计算，得出了它们与负载外加电压的幅值和频率之间的非线性关系。根据外加电压在负载上产生的平均电流推导出负载等效电容与外加电压幅值的关系，外加电压的幅值或频率越高，放电过程的功耗越大。     

金银团簇基光学传感器设计及其对镉离子的检测性能

利用还原型谷胱甘肽作为还原剂和保护配体,通过“一锅煮”的合成方法制备了具有“聚集诱导”(AIE)特性的强烈荧光金银合金纳米团簇(AuAg NCs),并基于Cd²⁺对该团簇的“聚集诱导”荧光增强效应,实现了对于Cd²⁺的低成本、无标签光学检测。同时,由于Cd²⁺与AuAg NCs表面的羧基极强的亲和力,能诱导AuAg NCs聚集实现荧光增强,使该光学传感器对Cd²⁺具有良好的选择性和灵敏度,最低检测限低至10 nmol·L^-1。     

二价铁对厌氧氨氧化的正向调控机理研究

通过探讨不同浓度Fe²⁺的电子穿梭作用对厌氧氨氧化体系氮转化速率的影响规律,解析了该过程厌氧氨氧化代谢产物的分泌特性,并利用电化学特征分析和电子传递活性实验,揭示了Fe²⁺电子穿梭效应强化厌氧氨氧化脱氮的作用机制.结果表明：2 mg/L的Fe²⁺使NH₄⁺-N和NO₂^--N的转化量分别增加51.07%和34.13%,并促进胞外聚合物(EPS)的分泌,使蛋白(PN)和多糖(PS)分泌量从9.76、10.16 mg/gVSS提升至11.55、13.57 mg/g VSS,而PN/PS从0.96降至0.85,表明Fe²⁺有助于增强颗粒污泥的疏水性和稳定性.塔菲尔(Tafel)、循环伏安(CV)、脉冲循环伏安(DPV)曲线分析表明,Fe²⁺可增强反应体系的交换电流密度和电容,促进核黄素、细胞色素c结合物等电活性物质的分泌,以加速电子转移.此外,厌氧氨氧化体系电子传递活性(ETSA)提升了1.25倍,...     

碱土金属氧化物及氧化还原值对低铝玻璃表面渗锡的影响

由于浮法工艺过程中玻璃熔体与锡液接触会导致玻璃板下表面产生渗锡现象,进而影响玻璃产品性能和加工质量,因此以低铝玻璃化学组成为基础,使用电子探针分析仪(electro-probe microanalyzer, EPMA),对经过渗锡模拟实验的玻璃试样进行断面扫描,测量了锡离子渗透深度,并探究了碱土金属氧化物(CaO、MgO)及玻璃配合料氧化还原值(oxidation-reduction,REDOX)对锡离子渗入深度、渗锡峰值浓度的影响作用规律.研究结果表明:MgO比CaO具有更好的抑制渗锡深度的作用,主要在于Mg—O键强大,压制阻碍碱金属离子R⁺与Sn²⁺的离子交换速率;随着配合料氧化还原值增加,玻璃表面渗锡峰值浓度增加,当REDOX为正值时,有利于锡单质发生氧化反应,使其生成锡离子Sn²⁺/Sn⁴⁺,为其与玻璃熔体碱金属离子R⁺的离子交换创造条件.     

一类拟线性薛定谔方程的H2(RN)- 解的爆破现象

为了获得有非正初始能量解的爆破结果,将参数分成3类(① β≤0, θ<0和20, θ<0和2+4/N*; ③ β>0, θ≥0和4+4/N≤p<2·2^*)进行讨论,并在不同参数假设下分别给出了一类拟线性薛定谔方程的H²(R^N)-解的爆破现象.研究表明,在第②类情形下,当p趋近于2+4/N时,柯西问题的解在时间无穷大时爆破.本文结果扩展了文献[8]的研究结果.     

镁、锆离子掺杂磷酸铁锂的制备及其电化学性能

采用燃烧法,在不通入惰性气体保护的环境下,合成了Mg²⁺ 、Zr⁴⁺掺杂的磷酸铁锂（LiFePO₄）正极材料. 通过X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、恒电流充放电循环技术,对材料的结构和电化学性能（放电性能、循环性能）进行表征. 结果表明,Mg²⁺ 、Zr⁴⁺的掺入没有改变材料的橄榄石型结构,但显著改善了材料的电化学性能,其中Zr⁴⁺掺杂的LiFePO₄具有更高的放电比容量,在0.2 C放电倍率下最高达到143.4 mAh/g,且循环性能良好（经50次循环后放电比容量为126.3 mAh/g）.     

电极覆盖短空气隙放电动力学特性

基于一维流体模型,数值模拟了电极覆盖短气隙脉冲放电形成的原因和性质,并定性分析了外施电压幅值、频率以及气体间隙等外部参数对电极覆盖短气隙放电的影响.仿真结果显示,当放电间隙较小时,由于介质表面积累电荷增加,使反向电场增强,从而带电粒子数增多,即外施电压的每半个周期内,形成的放电脉冲数量越多.外施电压的幅值、频率的变化不...     

用于高压电气设备监测装置的激光发生器

针对电网中的高压电气设备监测装置稳定性受其供电电源影响的问题,为了保证其能够长期稳定运行,研制了高稳定性激光供电发生器.激光供电发生器由主控制器单元、脉冲信号发生单元、压控恒流源单元和保护电路单元组成.采用线性深度负反馈提高激光供电发生器长期稳定性,为了进一步提升系统稳定性,对MOSFET输出特性曲线采用高精度分段拟合,构成二阶稳定系统.结果表明,最窄驱动脉冲宽度为15 ns,最大驱动脉冲幅值为10 A,长期稳定性优于3×10^-6,为高压电气设备监测装置在电网中的稳定运行提供保障.     

大电流冲击放电装置的同步运行实验研究

在实验测量取得了触发脉冲波形和间隙开关动作特性等参数的基础上，分别对由两个间隙开关及三个间隙开关组成并联系统的大电流冲击放电装置进行了同步运行实验．对系统的同步状况进行了测量和分析，研究了工作电压和触发电压对系统同步的影响，提出了通过冲击电流强度的测量值与理论值之比判断系统同步状况的方法．     

烟气成分对静电除尘器放电特性的影响

为了研究烟气中O₂、H₂O、CO₂体积分数变化对负电晕放电特性的影响机理,采用实验和数值模拟方法分析静电除尘器在不同气体成分下的伏安特性,应用COMSOL软件建立模拟烟气的电晕放电模型. 研究结果表明：当CO₂体积分数增大,O₂体积分数降低时,起晕电压增大,电流在低电压时与CO₂体积分数负相关,在高电压时正相关;当相对湿度增大时,起晕电压降低,电流在低电压时与相对湿度正相关,在高电压时负相关;当CO₂体积分数增大,O₂体积分数降低时,电子数量增大;当相对湿度增大时,空间中的负离子团数量增大,离子迁移率降低. CO₂体积分数和相对湿度增大,空间电荷密度增大,有利于增大扩散荷电量,从而提高细微颗粒物的脱除效率.     

基于等脉宽调制的分布式光伏发电逆变装置的仿真分析

逆变器是分布式光伏发电系统的重要组成部分,为了得到更好的正弦交流电,减小其谐波含量,建立了基于等脉宽调制的分布式光伏发电逆变装置,讨论了等脉宽调制的原理及其计算方法,研究了不同占空比下的输出电压和电流的波形,通过MATLAB仿真软件分析了输出电压和电流的谐波特性.仿真结果表明,利用等脉宽调制方法得出的输出电压和电流的谐波较小,等脉宽调制逆变电路的谐波特性优于PWM脉宽调制逆变电路.     

电动汽车脉冲快速充电器

为了提高铅酸蓄电池的充电效率,缩短充电时间,消除蓄电池的极化现象,在分析密封式铅酸蓄电池的充电特性的基础上,采用脉宽调制技术,分阶段改变充电电流的大小,根据电压、电流反馈自动控制调节充电脉冲宽度,设计了一种快速脉冲充电器. 和以往的快速充电器相比较,该冲电器具有充电时间短,充电效率高,尤其是在充电过程中电池内部的温升降低,减小了电池的极化现象.     

脉冲电压作用下晶闸管反向恢复期二次导通特性

为了更好地认识脉冲电压作用下晶闸管反向恢复期二次导通特性,搭建了对应的实验研究平台,在利用小信号模型对二次导通过程进行理论分析的基础上,研究了脉冲电压幅值及脉冲施加时刻对高压大功率晶闸管反向恢复期二次导通特性的影响.结果表明,高压大功率晶闸管在反向恢复期内,容易因脉冲电压作用而发生二次导通,正向电压临界上升率极大降低;当通态电流幅值相同时,随施加脉冲延时的增大,引起晶闸管二次导通的脉冲电压幅值呈S型增长.     

旋转滑动弧等离子体固氮的物理特性

采用旋转滑动弧等离子体（RGA）进行固氮实验研究. 为了考察在N₂/O₂气氛下放电的物理特性,利用光谱仪、高速摄影仪、示波器等进行研究,考察放电参数、气体体积流量对于氮气的振动温度、氮气的转动温度和电弧特性的影响,以及以上因素对于RGA固氮效果的综合影响. 实验结果表明,放电过程可以生产大量NO_x气体,通过光谱检测可以清晰观测到NO的γ带系、氮气第二正带系和氮气离子第一负带系. 增加放电的氧气体积分数,氮气的振动温度将升高,并伴随着固氮产出的提高;在一定范围内（10%~40%）,氧气体积分数提升在提升固氮效果的同时,对放电稳定性有不利影响. 综合分析表明,接近空气的放电气氛（氧气体积分数为20%）或直接采用空气放电,能够实现旋转滑动弧等离子体放电固氮的最佳效果.     

CuCr2O4催化剂形貌特征与其SCR脱硝性能的关系

分别制备形貌为多面体状、颗粒状、球状的尖晶石型CuCr₂O₄催化剂,测试对比不同形貌CuCr₂O₄催化剂的SCR脱硝性能. 结果表明,多面体状CuCr₂O₄的催化活性最好,且在157 ℃时脱硝效率达到50%,在225~320 ℃脱硝效率超过99%,具有良好的抗硫、抗水性能. 脱硝活性由大到小依次为多面体状CuCr₂O₄、颗粒状CuCr₂O₄、球状CuCr₂O₄. 采用表征技术分析微观形貌对CuCr₂O₄脱硝性能的影响. N₂吸附-脱附结果显示,多面体状CuCr₂O₄具有最大的比表面积(25.5 m²/g)和最大的孔容积(0.154 cm³/g);X射线光电子能谱(XPS)结果显示,多面体状CuCr₂O₄相较于其他形貌拥有更高比例的表面活性氧(49.5%)和Cu⁺(16.2%);NH₃-程序升温脱附(NH₃-TPD)结果显示,多面体状CuCr₂O₄拥有最高表面酸浓度(0.12 mmol/g)及酸强度;H₂-程序升温还原(H₂-TPR)结果显示,多面体状CuCr₂O₄表面活性物种最易还原且数量最多(3.69 mmol/g),使得SCR反应在低温段更易进行. 多面体状CuCr₂O₄的高表面酸性与氧化还原性,使其具有良好的脱硝性能.