电站锅炉选择性非催化还原脱硝实验研究 ——还原区温度、尿素溶液喷射体积流量的影响

对一台HG-410/9.8-YW15型煤粉锅炉,在常规煤粉再燃技术改造的基础上进一步结合了使用尿素溶液喷射的选择性非催化还原(SNCR)技术.实验主要在280、345、410 t/h 3个负荷下进行.实验结果表明,各个负荷下,SNCR技术可以将NOx排放降至低于200 mg/m3(标准状态、6%O2体积分数、干态),达到40%～60%的脱硝效率.应选择950 ℃左右的喷射层进行喷射为宜,温度过高或过低均会导致脱硝效率的降低,过低的温度还会使得尾部NH3排放大量增加.通过增加层喷射体积流量可以提高脱硝效率,在实验范围内得到的层最佳喷射体积流量为1.0～1.6 m3/h.同时,增加层喷射体积流量对NH3及N2O的减排也是有益的,而喷入的水量会对锅炉效率造成约0.5%的损失.     

Cu2O/Cu2S 复合材料制备及可见光催化降解甲基橙的研究

通过水热法制备Cu₂O/Cu₂S 复合材料对甲基橙(MO) 进行光催化降解实验。在Cu₂O 中引入S 元素, 通过 改变Cu/S 投加摩尔比, 从而得到不同Cu/S 的复合材料。利用XRD、SEM、UV-vis、EIS 等手段对材料进行表征, 并 对MO 进行光催化降解实验。XRD 结果表明, 随着S 含量的增多, Cu₂S 的衍射强度逐渐上升, Cu₂O 的f111g 晶面 衍射强度逐渐降低。SEM 结果表明Cu₂S 能较好地包覆在Cu₂O 八面体的表面。通过UV-vis 和EIS 结果计算得知, 复合材料带隙为1.49 eV, 电荷转移电阻大幅降低。降解实验结果表明复合材料最佳Cu/S 投加摩尔比为15 : 1, 其在 100 min 时对MO (100 mL, 10 mg/L) 降解率达到91.4%, 明显高于纯Cu₂O 对于MO 的降解率(60.3%)。猝灭实验表 明了?OH 和 ?O₂ ^-在光催化过程中起到主要作用。     

生物菌剂对蔬菜产量及菜地活性气态氮排放的影响

为了明确尿素配施生物菌剂对设施菜地活性气态氮(N₂O和NH₃)排放以及蔬菜产量的影响,分别采用静态暗箱-气相色谱法和通气室-氨捕获法对设施菜地N₂O和NH₃排放进行了原位观测.试验设置3个处理：空白处理(CK)、施用尿素(U)、尿素与生物菌剂配施(EM).结果表明：与CK处理相比,U处理蔬菜产量、N₂O排放量、NH₃排放量、活性气态氮累积排放量和活性气态氮排放强度分别增加了3.65%、43.40%、16.90%、38.60%和35.71%.与CK处理相比,EM处理蔬菜产量、N₂O排放量、NH₃排放量、活性气态氮累积排放量和活性气态氮排放强度分别增加了22.28%(P<0.05)、103.46%(P<0.05)、45.07%(P<0.05)、92.80%(P<0.05)和57.14%(P<0.05),差异显著.考虑EM处理显著增加了活性气态氮,并由此带来的环境损益,生物菌剂在菜地中的施...     

具有可见光响应的改性纳米TiO2研究进展

通过改性可以改变TiO₂只有在紫外光激发下才显示出较高光催化效率的特点,使其在可见光范围也显示出较高的活性。本文综述了纳米TiO₂改性方面的研究进展,指出通过元素掺杂、贵金属修饰、聚合物修饰、半导体复合、染料敏化等手段对TiO₂进行改性,可以减小纳米TiO₂禁带,提高纳米TiO₂对可见光的响应性和量子效率。分析认为,实验室制备的改性纳米TiO₂可见光光催化效果已经比较理想,解决回收难、工程易操作性等问题是未来的发展方向。     

Review:Nanostructured TiO2 for Enhanced Photocatalytic Property by Glancing Angle Deposition Method

物理气相沉积GLAD法在二氧化钛光催化剂的应用

双爽¹,谢拯^1,2,张政军³

（1.清华大学 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室（材料科学与工程学院）,北京 100084;2. 西安高新技术研究所, 西安 710025;3. 清华大学 先进材料教育部重点实验室（材料科学与工程学院）,北京 100084）

创新点说明：

1）通过气相沉积的物理方法,制备垂直或倾斜生长的纳米阵列作为光催化剂,提高催化剂回收效率,减少二次污染;

2）运用掺杂、修饰以及复合其他材料的方法,拓展二氧化钛在可见光范围的利用;

3）通过表征手段分析,分析内在光催化效率提高机理。

研究目的：

通过多种方法,提高气相沉积GLAD法制备的二氧化钛在可见光范围的利用率,分析催化反应提高机理。

研究方法：

磁控溅射、电子束蒸镀、原子层沉积

结果：

1）通过气相物理沉积GLAD方法,制备了垂直或倾斜生长的纳米阵列作为光催化剂,提高回收效率,减少二次污染;

2）利用掺杂、修饰以及复合其他材料的方法,提高二氧化钛在可见光范围的利用率;

3）通过表征手段分析,分析内在光催化效率提高机理。

结论：

1）实现了在特定基底生长纳米阵列光催化剂的制备,提高回收效率减少二次污染;

2）使用化学方法复合窄带隙硫氧化物、贵金属及石墨烯提高催化剂在可见光范围的利用率,并分析其内在增强机理。

关键词：二氧化钛纳米阵列,倾斜生长阴影效应,带隙匹配

     

TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti_3C_2 (multi-layer Ti_3C_2, ML-Ti_3C_2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO_2纳米球,制备出TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料。采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO_2和TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料的光催化性能进行了评价。实验结果表明,两种材料的耦合抑制了Ti O_2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围。在紫外光照射下,以TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98%。TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO_2和Ti_3C_2, Ti_3C_2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO_2的光催化性能。本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景。     

氧空穴对二氧化钛/磷酸银光催化活性的影响机制

采用磷酸银与具有可见光吸收能力的TiO_2基光催化剂相复合的方法,对带有氧空穴的二氧化钛(TiO_2-OV)的复合磷酸银光催化材料的性能进行了研究.采用光处理法成功制备出了具有可见光吸收能力的氧空穴二氧化钛材料,利用化学吸附法成功制备出了磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂.透射电镜结果显示,磷酸银纳米颗粒均匀分散于氧空穴二氧化钛表面,形成结构完美的复合光催化剂;光催化降解罗丹明B实验结果表明,所制备的磷酸银/氧空穴二氧化钛复合光催化剂的光催化活性明显优于磷酸银光催化材料.     

Theoretic Diffraction Research on the Order-Disorder Effect of Transition Metal in Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2

Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂的(3b)位有序-无序效应研究

曹春晖^1,2, 张建¹, 杨传铮¹, 夏保佳¹

（1.上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;

2.中国科学院大学, 北京100049）

创新点说明：

提出了有序度的概念,通过理论模拟了过渡金属在3b位不同有序度下的衍射情况。

研究目的：

借助理论衍射研究镍钴锰在三元材料中的占位情况,为实际得到的衍射数据分析起指导作用。

研究方法和结果：

借助Powercell程序模拟不同结构下的衍射情况。结果表明：对于Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2,基体衍射线的强度不随有序度而变化,有序度增加时,超点阵衍射线强度增加,但是即使对于有序度最大时,超点阵线的相对强度只有0.225%和0.043%。

结论：

3b位的有序无序很难通过常规的衍射实验观测到,必须提高X射线源的强度才可能观测到。

关键词：Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2, 有序-无序,超结构,衍射

     

Review:Controllable Synthesis of Two-Dimensional (2D) MoS2 by Chemical Vapor Deposition Process

综述：化学气相沉积策略可控制备二维结构二硫化钼

李巍^1,2,3,侯仰龙^1,2,3

（1. 磁电功能材料与器件北京市重点实验室, 北京 100871; 2. 北京工程科学与新兴技术高精尖创新中心, 北京大学, 北京 100871; 3. 材料科学与工程系, 工学院 北京大学, 北京 100871)

摘要：原子级别厚度的二硫化钼因其在光电探测器、场效应晶体管以及传感器等电子器件领域具有很大的应用前景,而引起了人们的极大兴趣。近年来,包含机械剥离、液相剥离以及化学气相沉积等在内的许多方法都被用来制备原子级别厚度的二硫化钼。在这些方法中,化学气相沉积法是最有希望制备出大面积、高结晶度且具有优异光学和电学性能的合成方法。但是,在使用化学气相沉积法制备的过程中,需要考虑许多实验参数,这样就使得制备大面积的二硫化钼单晶成为一种挑战。本篇综述系统地总结了近年来使用化学气相沉积法制备二硫化钼的一些策略,还详细地讨论了一些关键因素,如基底、载气流量以及钼源的种类是如何影响生长过程的。这有助于我们可控地合成高质量的二硫化钼以及其它的一些过渡金属硫族化合物,如WS2, VS2, WSe2等。

关键词：化学气相沉积; 二硫化钼; 衬底; 载气; 钼前驱体

     

Effect of Fe2O3 on the Formation of Micro Glass Beads under Air Staged Combustion

空气分级燃烧条件下Fe2O3对玻璃微珠生成的影响

张远军,王大凯,程星星,王志强*

（山东大学能源与动力工程学院,济南 250061）

摘要：

在空气分级燃烧条件下,研究了Fe2O3对玻璃微珠（MGBs）生成的影响。实验温度为1450℃,以鹤岗烟煤作为实验对象。利用X射线衍射仪（XRD）、灰熔融测试仪、粘度公式和扫描电镜（SEM）对飞灰进行了分析。使用Nano-Measurer 1.2软件测量了玻璃微珠的直径。结果表明,随着鹤岗煤中Fe2O3含量的增加,飞灰中的玻璃相含量先增加后降低。当Fe2O3含量为15%时,玻璃相含量达到最高,为51.26%。灰熔点先降低后升高,而粘度逐渐降低,颗粒逐渐呈球形。随着Fe2O3含量的增加,粒径小于10μm的玻璃微珠比例逐渐增加。从以上结果可以得出结论,Fe2O3的加入有利于玻璃微珠的生成和粒径的减小。

关键词：玻璃微珠;飞灰;Fe2O3;空气分级燃烧

     

环保型高压电力开关设备研究进展综述

六氟化硫(SF₆)是一种强温室效应气体,其全球变暖潜能指数(GWP)为二氧化碳的23900倍,且大气寿命为3200年, 被广泛应用于高压开关设备,SF₆的大量使用给温室效应问题带来了巨大的潜在威胁,限制其在电力开关设备中的使用是促进绿色电力工业发展的有效途径。近年来,国内外对基于去SF₆技术的环保型开关设备开展了大量的研究,本文总结回顾了基于SF₆替代气体和真空开断+洁净空气两种环保型开关设备研究进展。首先,分析了环保气体绝缘高压开关设备中的关键技术,介绍了SF₆替代气体C₄F₇N、C₅F₁₀O、全氟化碳类气体(c-C₄F₈、C₃F₈、CF₄)、CF₃I、HFO类气体,从替代气体的绝缘性能、开断性能及分解特性三方面阐述了环保气体绝缘开关设备的研究进展,并在此基础上分析了环保气体绝缘开关设备产品现状及发展趋势。其次,对真空开断+洁净空气的关键技术进行了阐述,总结了大电流真空电弧磁场控制技术、分、合闸曲线特性研究、真空绝缘技术、真空灭弧室外绝缘、快速真空开断技术和真空断路器X射线泄露研究现状,在此基础上总结了真空开断型环保电力开关设备现状及其未来发展趋势。最后,基于环保电力开关设备向更高电压等级、更大短路电流发展的需求,进一步指出未来可能面临的相关技术难点,以期对未来环保型电力高压开关设备的开发提供参考。     

The Influence of Yttrium Isopropoxide on the Mechanical Properties of SiCw-reinforced AlN Ceramics

By using self-made metal-alkoxide yttrium isopropoxide as a sintering additive and disperser of whisker, the SiC whisker reinforced AlN ceramics was prepared. Its apparent density is 99.5 percent of the theoretical density; its flexural strength and fracture toughness are 681 MPa and 5.21 MPa·m^1/2 respectively. Comparing the result with that by applying Y₂O₃ powder as a sintering additive, the flexural strength is increased by 25% and the fracture toughness is increased by 33%. The dispersity of whisker by increased yttrium isopropoxide is significantly better than that by Triton X-100. CHEN Yong-xi: Born in 1945     

冷却水中SO42-对凝汽器不锈钢管的缓蚀作用

用电化学方法进行了大量试验,认为Ｃｌ＾－对不锈钢管是侵蚀性离子,ＳＯ＾２－４对不锈钢管是缓蚀性离子,在选用不锈钢管材时要综合考虑冷却水中Ｃｌ＾－和ＳＯ＾２－４对不锈钢管的缓蚀作用。     

W波段毫米波晴空大气传输特性

为考察晴空大气对毫米波信号的衰减作用,基于大气分子吸收光谱参数数据库hitran2008,分析大气中对毫米波有吸收贡献的主要气体,采用Gross动力线型对分子谱线在远翼区的吸收进行精细建模计算,以逐线气体辐射计算方法计算水汽、氧气、臭氧等6种主要吸收气体的物性参数以及吸收光谱,分析均匀路径、非均匀路径大气对毫米波的衰减作用,并将逐线计算方法与Liebe模型方法的计算结果进行比对,结果表明二者符合较好.此外,将理论计算数据与94 GHz测试系统的测量数据进行对比,最大相对偏差为3.7%,进而验证模型的正确性.结果表明:在75～110 GHz毫米波段,水汽、氧气对毫米波信号衰减强烈,占总气体衰减的95%以上,毫米波信号在20 km左右高度水平传输时,需要考虑臭氧对信号的衰减作用,甲烷、一氧化碳、一氧化二氮对信号的衰减可忽略不计.研究结果可为毫米波雷达参数设计等工程应用提供参考.     

折流板生物膜反应器快速启动厌氧氨氧化

为研究折流板生物膜反应器快速启动厌氧氨氧化的可行性,在温度(30±2)℃、DO 0.2~0.5 mg/L、p H 7.6~8.0,平均进水氨氮、亚硝氮负荷分别为0.12和0.18 kg/(m3·d)的条件下,采用低负荷连续进水的方式,启动厌氧氨氧化反应器.经83 d的连续运行,启动成功.成功启动后NH_4~+-N、NO_2~--N及TN出水平均质量浓度分别为1.5、1及10 mg/L,NH_4~-+N、NO_2~--N的去除率达95%以上,TN去除率达80%以上,出水氮素达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》(GB18918—2002)一级A标准要求.稳定运行阶段,反应器沿程各单元格中NO_2~--N的去除速率逐渐降低,NH_4~+-N的去除表现出明显的滞后性.     

磁改性海泡石催化过二硫酸盐降解双酚A

为有效去除水中内分泌干扰物,采用共沉淀法合成海泡石负载纳米Fe_3O_4催化剂,催化过二硫酸盐去除水中双酚A(BPA).通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸脱附仪等对催化剂进行表征,考察不同温度和溶液pH对催化剂吸附性能的影响,研究催化剂和过硫酸盐投量对BPA去除效果的影响.结果表明,高比表面积的催化剂可对BPA有效吸附,平衡吸附量随着温度升高而降低,室温下可达11.6 mg/g.当催化剂投量为2 g/L、过硫酸钾(PDS)投量为4 000 mg/L、溶液pH为5时,体系可在20 min内完全降解30 mg/L的BPA.催化剂可通过外加磁场进行回收,且重复使用5次之后,60 min降解率仅下降了2.7%.机理推断认为体系内BPA的降解过程由吸附-氧化耦合反应实现,被吸附的BPA分子可在催化剂表面被生成的自由基原位降解.本研究首次将磁改性海泡石作为催化过硫酸盐的高级氧化体系催化剂使用,并认为吸附-氧化耦合式的降解途径可以有效提高自由基利用率,为去除水中痕量有机污染物的催化氧化体系设计提供了新的思路和方向.     

二氧化硫在氯化钙盐吸法应用中的反应特性

为探索氯化钙盐吸条件下SO_2可能的转化反应以及该类反应对氯化钙盐吸法测量烟气中SO_3的影响特性,采用一维立卧管式炉实验装置及控制变量法研究了水蒸气、氧气氛、温度、反应物浓度对SO_2与CaCl_2化学反应的影响,并理论分析了SO_2与CaCl_2可能的化学反应过程及对SO_3测量的影响.结果表明:在无CaCl_2样品条件下,SO_2并不能发生均相反应;在典型氯化钙盐吸法条件下,只有当H_2O及O_2同时存在时,SO_2可与CaCl_2发生明显化学反应;升高立卧管式炉温度及增加反应物浓度,SO_2的转化率相应升高,转化率约在2%~8%;理论分析表明,该反应在200℃及典型取样气氛下属于慢化学反应,在高浓度硫酸蒸汽存在下被严重抑制,减小了对SO_3测量的干扰,一定程度上证明了氯化钙盐吸法测量SO_3的可行性.     

Effects of temperature and initial molar ratio of Na2O to Al2O3 on agglomeration of fine Al（OH）3 seed in synthetic Bayer solution

Fine Al（OH）3 crystals were aggregated from supersaturated aluminate solution in the batch reaction tanks. By means of laser particle size analyzer and scanning electron microscopy, the influences of temperature and initial molar ratio of Na2O to Al2O3 （aK） on agglomeration of fine seed in Bayer process were investigated. The results show that agglomeration is almost finished in 8 h, and seeds with size less than 2 μm are easily aggregated together, and almost disappear in 8 h under the optimal process conditions. In the aluminate solution with the same moderate initial aK, when the reaction temperature reaches 75 ℃, the secondary nucleation does not occur, and the effect of agglomeration is better. And at the same reaction temperature, when the initial aK is 1.62, the initial supersaturation of aluminate solution is moderate, the binders on the surfaces of the seed are enough to maintain the agglomeration process, and the agglomeration degree is better. From SEM images, agglomeration mainly occurs in the fine particles, the combinations among the fine particles are loose and the new formed coarse crystal shapes are irregular.     

二维纳米结构——氧化铋纳米片的制备与表征

利用物理气相沉积法,在氩气和氧气保护下将氧化铋粉末在水平管式炉中常压加热至1050℃,然后降温沉积,在硅衬底上得到了大量具有规则矩形外形的二维纳米结构——片状氧化铋.纳米片的长约1200nm,宽约300nm,厚约10～15nm.采用扫描电镜（SEM）,X-ray能谱仪（EDS）、高分辨透射电镜(HRTEM)等测试手段分析了样品的形貌、成分及微结构.研究分析了衬底放置方式对产物沉积量的影响.     

Study on the isothermal oxidation behavior in air of Ti3AlC2 sintered by hot pressing

The isothermal oxidation behavior at 900–1300°C for 20 h in air of bulk Ti₃AlC₂ with 2.8 wt% TiC sintered by means of hot pressing was investigated in the work. The isothermal oxidation behavior generally followed a parabolic rate law. The parabolic rate constants increased from 1.39×10⁻¹⁰ kg²·m⁻⁴·s⁻¹ at 900°C to 5.56×10⁻⁹ kg²·m⁻⁴·s⁻¹ at 1300°C. The calculated activation energy was 136.45 kJ/mol. It was demonstrated that Ti₃AlC₂ had excellent oxidation resistance due to the continuous, dense and adhesive protect scales consisted of a mass of α-Al₂O₃ and a little of TiO₂ and/or Al₂TiO₅. In principle, the oxide scale was grown by the inward diffusion of O²⁻ and the outward diffusion of Ti⁴⁺ and Al³⁺. The rapid outward diffusion of cations usually resulted in the formation of cracks, gaps, and holes.