热脱附谱的分析方法

一、引言热脱附谱法是研究固体吸附与脱附现象的手段之一。通过分析热脱附谱,可以得到脱附气体的脱附级数、脱附活化能及脱附速率常数,了解气体在固体表面的吸附特性。迄今为止,见到的有关热脱附谱的理论分析是在假定脱附谱为脱附活化能单值和多     

分子束研究气体分子在表面吸脱附动力学

分子束技术与表面电子谱、气体质谱分析技术相结合,形成分子束-表面散射谱,它是研究气体-表面相互作用动力学的有力工具.它的主要突破在于从分子(原子)量度来揭示诸如表面吸附、脱附、催化、腐蚀和能量适应等气体-表面作用过程.本文首先概述了表面吸附、脱附过程及类型,接着叙述了本实验室自行研制的分子束-表面散射装置的总体设计及用来研究表面吸脱附的实验技术.最后举例说明分子束技术在研究表面吸脱附中的应用.     

液态锂中氘脱附特性分析

锂化壁处理/液态锂第一壁可为托卡马克装置提供良好壁条件，但存在燃料滞留问题，为解决这一问题，需进一步研究氢同位素在液态锂中的脱附特性。本文设计了液态锂中气体吸附/脱附系统，开展了氘气在液态锂中的吸附实验，并分析了其脱附过程，通过采用微调阀调整进气速率的方式标定不同氘气分压下的系统抽速，计算了热脱附过程中气体的抽除量。结果表明，氘气在液态锂中的脱附峰温度在481℃附近，脱附的氘气仅有约36%被抽气系统抽除，剩余部分被壁面冷凝的锂重新吸附。该研究可为深入分析氘在液态锂中的脱附行为奠定良好基础，为未来解决液态锂中的燃料回收问题提供技术支持。     

GaAs基片高温加热清洗过程中残气脱附的研究

为了优化GaAs基片的加热清洗工艺,获得原子级清洁表面,用四极质谱仪研究了GaAs基片高温加热清洗过程中常见气体及Ga、As元素的脱附规律.研究结果表明:常见气体(H2、H2O、N2、CO、CO2、Ar、CxHyOz)在100℃左右开始大量脱附;Ga、As元素主要以单质和氧化物的形态脱附,其脱附的温度存在两个峰值,分别是300℃和600℃;研究还发现真空环境中某些常见气体的含量会影响到Ga、As元素的脱附形式,当H2含量较高时,一部分As会以AsH3的形态脱附,当H2含量较低时,As基本以单质的形态脱附.经过多次实验及对实验结果的分析,最终确定了高温加热清洗的升温曲线及加热清洗的最高温度,获得了较为理想的原子级清洁表面.     

表面脱附(二)

§2.1热脱附 吸附分子在热能量作用下释离表面的热脱附(即通常的表面脱附)与表面吸附是同一个问题的两个方面,它们在固一气界面上是同时存在的。在一定的条件下,当吸附速率超过脱附速率时就呈现气体在表面上的吸附现象;反之,就呈现脱附现象。如果吸附速率与脱附速率相等,就达到了吸附平衡,这时单位时间落在表面上并被吸附的分子数与自表面上重新释出的分子数相等,即在真空系统的排气过程中系统内压强不断降低,上 相应减小,破坏了表面上的吸附平衡。脱附的气体使表现的系统抽气速率降低,并最终构成了限制极限压强的一个重要因素。 在吸附过程…     

碳与气体反应的数学模型

前言本文提供的数学模型专用于确定碳和各种气体反应的动力学参数,但不适于那些不能脱附的气体(例如O_2)。碳与气体的反应是通过气体反应物的化学吸附,过渡表面的络合物的形成与破坏以及反应物的脱附进行的。在这里,我们假定     

聚合物气辅共挤成型中气体入口位置对层间界面的影响

基于流变学基本方程和Phan Thien-Tanner(PTT)本构方程,针对不同气体入口位置,建立了矩形截面双层型材气辅共挤出的三维非等温粘弹有限元模型;使用粘弹应力分离法(EVSS)和非协调流线迎风法(SU)等有限元方法,对共挤界面进行了数值模拟,分析了气体入口位置对界面粘性包覆及剪切应力的影响规律。结果表明,随着气体入口位置与口模入口面之间距离的增加,界面粘性包覆程度和气体入口处界面上的剪切应力峰值均增大,而共挤界面上最大剪切应力值均在口模入口面上,其大小与气体入口位置几乎无关。先汇料后进气的气辅口模结构不利于共挤制品界面质量控制。     

气体分析过程中吸附现象的探讨

受范德华力作用,气体会在固体表面吸附。使用气相色谱仪、傅里叶红外光谱仪、在线紫外光谱仪等仪器对不同性质的物质配制的标准气体进行分析,探讨进样过程中吸附和脱附现象的影响因素,并根据影响因素推荐最佳的易吸附气体的进样方式,进而可以更准确的分析气体样品,并对吸附的原理进行初步探讨。     

金属/合金材料吸附气体的热脱附研究进展

研究金属/合金材料中气体原子的迁移、聚集和成泡机制,通常以研究微观缺陷捕获气体原子的微观机制为出发点,分析气体原子与缺陷的相互作用,已成为研究材料中气体原子热动力学机制的一个主要课题。热脱附谱仪(thermal desorption spectroscopy,TDS)采用原子质谱分析技术测量材料表面吸附气体的热脱附量随温度变化,获取气体元素原子与空位、位错等微观缺陷的结合能,以及气体原子/气泡的迁移能、热脱附能等热力学参数,从而研究材料中不同微观缺陷捕获气体原子以及气泡形成的微观机理。充分调研了国内外应用TDS技术研究金属/合金材料中气体元素与微观缺陷相互作用机理的最新进展,特别是应用TDS技术研究反应堆结构材料中辐照嬗变气体产物氢/氦与辐照缺陷的相互作用。     

用吸附膨胀脱附法将甲烷-氢分离成纯氢和纯甲烷的实验研究

本文介绍了一种吸附膨胀脱附过程将多组份混合气分离成为二种以上纯组份。对膨胀脱附末期吸附相提纯气体的原理作了初步数学分析。列出了实验室规模将乙烯装置尾气分离为纯氢和纯甲烷的初步实验结果,并将一些实验数据和理论计算值进行了比较。     

氧的同位素气体在NiO表面的热脱附的测定与分析

采用程序升温脱附实验方法测量氧的同位素C16O2,C18O2和18O2分别在Ni16O表面吸附后的脱附谱,其结果表明C16O2在Ni16O表面吸附后出现C16O2和C16O两个波峰,且C16O2和C16O的脱附量随C16O2气体暴露量增加而增加,其峰值温度随C16O2气体暴露量增加而减少,当C16O2气体覆盖度超过一定值后,C16O2和C16O脱附量趋于常数,其活化能分别是0.48 eV和0.42 eV。C18O2在Ni16O表面吸附后出现C16O2,C18O16O,C18O2三个波峰,这说明吸附气体C18O2与Ni16O表面发生氧同位素交换,随温度升高而脱附出C16O2;18O2在NiO表面吸附后主要以18O2脱附,说明了富18O2有相对抑制与Ni16O表面氧的同位素交换的作用。     

水蒸气的膜法分离用于压缩空气脱湿

在气体脱湿膜分离过程中,水蒸气是以溶解-扩散-解吸附(脱附)的机理进行传递,水分子可通过氢键聚集成簇,也可通过氢键与聚合物链节中极性基团发生作用,使水蒸气的传递行为比其它气体更为复杂,由于水蒸气比其它气体具有更高的溶解系数和扩散系数,使气体膜法脱湿成为可能,压缩空气脱湿是重要的应用领域之一,与传统的空气干燥技术相比,膜法脱湿具有高效、节能、清洁等特点,通过膜材料改性、膜表面修饰、膜组件的设计、操作条件的优化等方法可以提高膜组件的脱湿效率.文章也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.     

NK—1型分子束—表面散射装置的研制

一、引言分子束可研究气体分子与表面单次碰撞作用,通过表面散射产物的驰予谱、角度及速度分布的检测,可洞察表面发生的微观动力学过程,能从分子(原子)层次来了解诸如吸附、脱附、催化、腐蚀和能量适应等气体——表面作用过程,是研究气体——表面     

CO在SrO表面吸附的热脱附

在真空条件下,利用程序升温热脱附方法测量CO吸附在SrO表面的脱附谱.实验结果表明,SrO吸附C^18O后,在升温过程中可通过氧的同位素交换生成C^16O而脱附,同时伴随少量C^18O的直接脱附,其波峰温度分别为430 K和420 K,属于二级脱附过程.     

化学修饰对碳纳米管的气体吸附性质的影响

利用研究碳纳米管膜在几种气体氛围中电阻相对于在大气环境中的电阻的变化,来分析研究碳纳米管膜表面的气体吸附----脱附特性.研究所用的碳纳米管是用热灯丝化学气相沉积法合成的.实验表明化学修饰后的碳纳米管具有较强的气体吸附性质,并进行了分析和讨论.     

基于电子诱导脱附的气体解吸实验装置研究

电子诱导脱附是指荷能电子轰击吸附了气体分子的材料表面,使得气体分子解吸出来的现象。在同步辐射光源、热阴极电离规和真空微电子器件等部件中,上述脱附气载是影响系统真空度和阴极寿命的主要因素。本文以日本光子工厂电子诱导脱附(KEK-ESD)装置试验数据为参考,研制了一台在150e V～1000e V电子能量范围内测量材料电子解吸系数的试验装置,并同KEK-ESD无氧铜材料试验数据进行了对比,证明本装置能有效测试材料表面的电子解吸系数。     

《真空物理》评介

由高本辉同志撰写的《真空物理》(科学出版社)是一本系统地论述真空技术理论原理的著作。内容有:稀薄气体的输运过程;与理想气体、麦克斯韦分布、统计等条件有偏离的真空问题;稀薄气体流动;气体和蒸汽的相变和化学变化;吸附和脱附;荷能粒子与表面的相互作用;出气、渗透的扩散机理。     

环路热管毛细芯内H2O动态脱附特性研究北大核心CSCD

环路热管在航空航天、深海潜艇等密闭空间的热控领域有广泛的应用前景。环路热管的动力部件,即多孔毛细芯结构在系统长期运行后会逐渐释放杂质气体,影响系统工作性能。结合环路热管内H2O脱附量的实验检测值,采用动力学模型、神经网络模型、灰色理论模型对H2O的动态脱附曲线进行预测,比较不同方法预测的H2O脱附速率和脱附量。二阶动力学模型预测的H2O稳态脱附量最大,所需要的稳态脱附时间最长,分别为124.90×10-6和150 d,其次是神经网络模型、一阶动力学模型和灰色理论模型,分别为109.60×10-6和75 d、81.49×10-6和30 d、59.06×10-6和24 d。     

非平衡吸附特征的吸附床传热传质特性

建立椰壳活性炭-甲醇吸附式制冷系统吸附床传热传质数学模型,应用该模型进行具有非平衡吸附特性的吸附床传热传质研究,利用数值方法对数学模型进行求解,讨论了吸附床在冷却过程中吸附剂温度、吸附速率、吸附量、制冷系数以及单位质量吸附剂制冷功率与时间的关系,吸附床在加热过程中吸附剂温度、脱附速率及脱附量与时间的关系.研究结果表明:吸附床在整个吸附过程中的吸附速率存在一个峰值0.001 2 ks/s,吸附床在整个脱附过程中的脱附速率存在一个峰值0.001 7ks/s,吸附剂温度变化率在换热阶段趋于平缓,制冷系数值在吸附阶段近似呈线性增长,而单位质量吸附荆制冷功率在吸附阶段存在一个峰值35 kW/kW.     

环路热管毛细芯内H_2O动态脱附特性研究

环路热管在航空航天、深海潜艇等密闭空间的热控领域有广泛的应用前景。环路热管的动力部件,即多孔毛细芯结构在系统长期运行后会逐渐释放杂质气体,影响系统工作性能。结合环路热管内H_2O脱附量的实验检测值,采用动力学模型、神经网络模型、灰色理论模型对H_2O的动态脱附曲线进行预测,比较不同方法预测的H_2O脱附速率和脱附量。二阶动力学模型预测的H_2O稳态脱附量最大,所需要的稳态脱附时间最长,分别为124.90×10~(-6)和150 d,其次是神经网络模型、一阶动力学模型和灰色理论模型,分别为109.60×10~(-6)和75 d、81.49×10~(-6)和30 d、59.06×10~(-6)和24 d。