MgH2粉尘爆炸的能量释放特性规律

为了探究MgH₂粉尘爆炸的能量释放特性规律,采用改进后的20L球爆炸泄放装置获取了其爆炸压力和火焰传播规律,并分析了现行的工业粉尘爆炸泄放标准对MgH₂爆炸泄放安全设计的适用性。结果表明,密闭条件下,MgH₂粉尘爆炸压力随粉尘浓度的升高呈现先增大后减小的趋势,在750g/m³时达到最大,爆炸指数为310.5MPa·m/s;泄放条件下泄放压力和火焰持续时间主要受MgH₂粉尘浓度影响;导管对泄放有限制作用,当导管长度从30cm增至100cm时,球内最大压力和压力上升速率分别上升了5%和9%;NFPA 68设计标准在250、500、1000g/m³时对MgH₂粉尘爆炸较为适用,但在750g/m³时,标准的预测值低于实验值。因此,仅通过现有的普通工业粉尘爆炸泄放标准对MgH₂进行爆炸泄放安全设计存在一定的安全风险。     

MOFs基催化剂在MgH2储氢材料中的应用及研究进展

讨论了MOFs基材料作为催化剂对MgH₂储氢材料性能的影响,概括了MOFs基催化剂的设计和合成方法,分析了MOFs基催化剂的优点和存在的不足,进一步对MOFs基催化剂在储氢领域的应用前景进行了展望。     

高开启压力条件下粉尘爆炸泄压火焰特性

为得到高开启压力条件下粉尘泄爆过程中火焰传播特性,采用20L球形爆炸装置,在开启压力为(0.78~2.1)×10⁵Pa的条件下对粉尘浓度为400~900g/m³的玉米粉尘开展爆炸泄放试验研究。结果表明：火焰泄放过程分为点火与破膜、欠膨胀射流火焰、湍流射流火焰、湍流燃烧火焰、火焰回燃5个阶段,最大火焰宽度出现在火焰泄放过程的第2阶段,最大火焰长度出现在火焰泄放过程的第3阶段;不同开启压力下,泄爆火焰长度和火焰传播速度随时间先增大后减小;泄放火焰最大宽度变化范围为0.146~0.269m,泄放火焰的最大长度变化范围为0.41~0.666m。通过预测计算得出泄放火焰可能出现的最大范围为S_max1=0.179m²,采用MATLAB软件定量计算求得的泄放火焰可能出现的最大范围的横截面积为S_max2=0.122m²,定量计算得到的S_max2达到预测值S_max1的68%。     

密闭空间内聚乙烯粉尘爆炸火焰传播特性的实验研究

采用竖直、可视粉尘爆炸火焰传播实验平台,结合粒子图像测速PIV技术测得喷粉的冷态流场分布,研究聚乙烯粉尘在密闭容器内的爆炸火焰传播特性,探讨火焰结构与锋面位置的动态变化、火焰传播速度等参数的变化规律。结果表明,在200～1000 g/m³浓度范围内,低浓度聚乙烯粉尘爆炸火焰呈不连续片羽状结构,火焰锋面呈离散的星点状。粉尘浓度增加,火焰连续性及亮度增强,锋面呈齿状,并在400 g/m³火焰最明亮,火焰平均传播速度均随粉尘浓度的增加先增大后减小。采用均方根湍流速度量化体系整体脉动幅度,浓度接近最佳爆炸浓度400 g/m³时,均方根湍流速度为3.21 m/s。     

CeO2催化CO2与甲醇合成碳酸二甲酯

针对CO₂和甲醇绿色合成碳酸二甲酯路线进行热力学计算分析。在反应压力0.1—8.0 MPa和反应温度293.15—473.15 K分别研究反应温度和反应压力对吉布斯自由能Δ_rG、平衡常数K和平衡转化率C的影响。在此基础上,以CeO₂为催化剂分别固定反应压力8.0 MPa或反应温度413.15 K,在不同反应温度或压力下进行反应,并将实验结果与热力学计算结果进行对比。结果表明：CeO₂在反应温度为373.15—473.15 K内表现出良好的催化性能,增大反应压力可以有效降低Δ_rG,并提高K和C,促进反应正向进行。此外,热力学计算结果显示,较低温度不同反应压力条件下,增加反应压力对反应平衡常数的增大更显著,且为开发高活性催化材料在较低温下催化CO₂和甲醇高效合成碳酸二甲酯提供理论参考。     

350 MW超临界循环流化床锅炉SO2、NOx及粉尘排放特性试验

为了解煤泥、煤矸石等多元低热值煤掺烧下CFB锅炉污染物生成排放特性,以某电厂350 MW超临界CFB锅炉为研究对象,基于现场运行实测数据,研究了该锅炉在30%～99%负荷率下烟气SO₂、NO_x生成及粉尘排放随负荷变化的特性,并分析了锅炉运行负荷、平均床温、过量空气系数及流化风率等关键运行参数对其生成与排放水平的影响。试验结果表明,该机组在30%～99%全负荷条件下总排放口烟气污染物排放均能够满足超低排放标准;SO₂、NO_x排放浓度随锅炉负荷的降低基本呈现先降低后迅速升高的趋势,粉尘排放浓度随锅炉负荷的降低而降低;所研究关键运行参数中,锅炉床温对SO₂、NO_x生成与排放水平起主导作用;低负荷下锅炉平均床温较低、炉膛过量空气系数较大,SO₂、NO_x生成浓度偏高,且二者排放浓度与过量空气系数及流化风率基本呈正相关。综合考虑,应适当控制锅炉平均床温在800℃以上,过量空气系数应不高于1.3为宜;低负荷下可采取烟气再循环措...     

影响粉尘中游离SiO2含量测定的主要因素

粉尘中游离SiO2含量越高危害越大。在测定过程中,当实验室内温湿度发生变化不符合标准要求时,会对测定的数据产生直接影响。通过红外分光光度法,使用傅立叶变换红外光谱仪进行测定,利用物质对光选择吸收的现象,对物质进行定性和定量分析,记录12.5μm(800 cm-1)处的谱峰吸光度值,并进行计算。结果表明,在不符合温湿度情况下进行实验,得出的波数、吸光度值、峰位、峰强以及峰形均发生变化,从而导致游离SiO2含量数据偏高。为降低测定误差,应使用空调和除湿机等设备,将实验室环境温度控制为18~24℃、相对湿度<50%RH为宜。     

微型定容燃烧腔内C2~C4烷烃/空气火焰传播

在直径35 mm、高度2 mm光学可视的定容燃烧腔内,实验研究了常温常压静止乙烷/空气、丙烷/空气和正丁烷/空气预混气在燃烧腔中心由电火花点燃后向外传播的火焰传播特性。结果表明：3种燃料空气混合气可形成火焰传播的当量比范围不同,范围由大到小排序为乙烷>丙烷>正丁烷;3种燃料均存在由光滑火焰面向褶皱火焰面转变的传播形态;在微型定容燃烧腔内,3种燃料的火焰传播速度均低于常规尺度下定容燃烧弹内火焰传播速度,且火焰传播速度随半径增加而减小;随着当量比增加,火焰锋面容易出现褶皱和断裂现象,在高当量比情况下,火焰传播会出现短暂停滞。     

AlH3与MgH2对高氯酸铵热分解的影响

为探索金属氢化物在固体火箭推进剂中的应用可能性,通过差示扫描量热法(DSC)、热烤爆法、动态测压热分析法(DPTA)研究了AlH₃与MgH₂对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响规律。DSC结果表明,AlH₃与MgH₂对AP的高温放热分解过程有显著的促进作用,使AP的分解温度提前近50℃;热烤爆法研究AlH₃/AP和MgH₂/AP混合体系的热感度发现,AlH₃和MgH₂的引入使得混合体系的热感度升高,AlH₃/AP、MgH₂/AP和AP的5s爆发点温度分别为：582.63、644.17和662.65K;DPTA法研究发现,MgH₂/AP的放气量仅为0.2mL/g,热安定性好;而AlH₃/AP测试过程的放气量为3.2mL/g,安定性较差。金属氢化物AlH₃和MgH₂对AP热分解表现出良好的...     

白光LED用蓝色荧光粉Sr10（PO4）6Cl2:Eu2+合成及其光谱特性

本文采用传统的高温固相法合成白光LED用Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+蓝色荧光粉,利用X-射线粉末衍射和荧光光谱进行表征。实验结果表明,在紫外近紫外区(200～400 nm)激发下荧光粉发射光谱主峰位于447 nm。当灼烧温度为1000℃,Eu2+掺杂浓度为0.12,SrCl2.6H2O添加量过量20%,发光强度最高。与商业近紫外LED芯片发射相匹配,是一种优秀的近紫外白光LED用的蓝色荧光粉。     

α-PbO2-CeO2-TiO2复合电极材料的耐蚀性研究

将TiO2和CeO2颗粒添加到由PbO和NaOH组成的镀液中,通过阳极电沉积的方法在铝基体上制备了α-PbO2-TiO2-CeO2复合镀层,用作铝基二氧化铅电极的中间层。研究了CeO2及TiO2纳米微粒质量浓度及工艺条件对制备的复合电极耐蚀性能的影响。确定了最佳电解液组成为:将PbO加入到140g/LNaOH溶液中至饱和,15 g/LTiO2,10 g/LCeO2。温度40℃,电流密度0.5 A/dm2,电沉积时间3 h。在此条件下所得的复合镀层综合性能较好,复合镀层中w(TiO2)为3.74%,w(CeO2)为2.15%。     

Li[Ni1/2Mn1/2]O2的制备及电化学性能研究

介绍了一种采用前驱体碳酸盐共沉淀法制备锂离子电池正极材料Li[Ni1/2Mn1/2]O2的工艺路线。通过对样品进行X射线衍射(XRD)测试,可知产品具有类似钴酸锂的层状结构。通过对产品进行扫描电镜(SEM)观察可以看出,产品具有规则的球形形貌,且粒径在5~10μm;电化学测试表明,材料的首次放电比容量大于170 mA.h/g,循环20次后容量保持率大于98%。     

加入脱硅ZrO2微粉对MgO-Cr2O3材料性能的影响

为了提高MgO-Cr2O3材料的性能,以质量分数为60%的电熔镁铬砂、27%的南非铬矿粉、13%的烧结镁砂为基础配比,外加脱硅ZrO2微粉(其质量分数分别为1.5%、2%、2.5%和3%)制备了MgO-Cr2O3材料。研究引入ZrO2对MgO-Cr2O3材料体积密度、显气孔率、耐压强度、高温抗折强度和抗RH精炼渣侵蚀性的影响。结果表明:1)引入ZrO2显著提高了MgO-Cr2O3材料的体积密度、常温耐压强度和高温抗折强度。2)ZrO2与熔渣中的CaO发生反应,生成高熔点的化合物CaZrO3,堵塞气孔,阻止熔渣进一步渗透,提高了MgO-Cr2O3材料的抗渣性;同时反应吸收CaO,使熔渣的碱度降低,黏度增大,这也有利于提高镁铬砖的抗渣侵蚀性。综合考虑MgO-Cr2O3材料的各项性能,脱硅ZrO2微粉的最佳外加量为2.5%(w)。     

TiO2/SiO2/NiFe2O4介孔材料的制备和电磁特性

NiFe2O4纳米粒子做磁性载体,苯乙烯、正硅酸乙酯为原料,KH-570为交联剂,采用乳液聚合法制备了PS/SiO2/NiFe2O4磁性微球材料。以PS/SiO2/NiFe2O4磁性微球为核,十二烷基磺酸钠和聚乙烯吡咯烷酮作模板剂,钛酸丁酯做钛源,制备得到多层介孔复合微粒TiO2/SiO2/NiFe2O4。通过XRD、SEM对磁性复合微粒的结构进行了表征,结果表明,TiO2/SiO2/NiFe2O4是具有核壳结构的中空介孔微粒。采用矢量网络分析仪测试了NiFe2O4、SiO2/NiFe2O4、TiO2/NiFe2O4、TiO2/SiO2/NiFe2O4复合材料的微波电磁参数,SiO2、TiO2对磁性微粒的电磁参数有明显的改善,可较好的解决吸波涂层设计中的阻抗匹配问题。     

不同CO2浓度下负直流电场对C3H8/O2/Ar/CO2预混火焰的影响规律

为了揭示电场对火焰效应与火焰传播速率的关系,在定容燃烧弹上研究了常温常压下、负直流电场（U=0、-5、-10 kV）对当量燃空比f为1.0的C₃H₈/O₂/Ar/CO₂预混火焰影响规律随混合气中CO₂掺混浓度（混合气中CO₂体积分数分别为0、10%、15%、20%）的变化关系。实验结果表明：给定加载电压,随着CO₂掺混浓度的增大,C₃H₈/O₂/Ar/CO₂预混火焰传播速率降低,规范化火焰变形率与平均火焰传播速率变化率均增大。当U=-10 kV时,CO₂掺混浓度为0、10%、15%、20%时对应的平均火焰变形率分别为1.01、1.31、1.80、3.12,平均火焰传播速度变化率分别为10.87%、17.87%、19.16%和34.63%。研究结果表明负直流电场对C₃H₈/O₂/Ar/CO₂火焰传播的促进效应随着火焰传播速率的降低而显著增强。     

WO3/TiO2催化剂活性组分W对SO2的氧化特性

采用超声浸渍法制备了不同W负载量的WO₃/TiO₂催化剂,研究了W负载量、温度及SO₂浓度对催化剂表面SO₂氧化过程的影响。结果表明,催化剂表面SO₂氧化率随W负载量及温度的升高而增大,当W负载量由1%增至7%时,SO₂氧化率由0.034%升高至0.210%;而当温度由280℃升高至400℃时,SO₂氧化率由0.043%升高至0.240%。通过N₂吸附、XRD、Raman、NH₃-TPD、H₂-TPR及XPS等方法对催化剂样品进行表征。结果表明,活性组分W的增加会导致WO_x增加,该结构能够减弱催化剂表面Br?nsted酸性位点强度,增强SO₂在催化剂表面的吸附,同时导致催化剂表面吸附氧(O_α)增多,促进SO₂氧化;针对W负载量5%的催化剂原位红外试验结果表明,通入SO₂     

fnSiO2＠mSiO2核壳纳米粒子的特性研究

本文考察了fnSiO2@mSiO2核壳纳米粒子的荧光特性,并选用布洛芬作为药物分子,考察了其在药物分子的负载和荧光检测方面的应用。结果表明:fnSiO2@mSiO2核壳纳米粒子可进行高灵敏的多元标记,并能给药物分子提供无阻碍的通道和足够的负载空间。     

MOFs基材料制备混合基质膜用于O2/N2分离的研究进展

金属有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）材料具有多孔、孔径易于调节、高的比表面积等优点,用于改善传统聚合物膜的缺点,制得的混合基质膜具有较好的气体分离性能。混合基质膜中的填料和聚合物基质的性质、填料和聚合物基质间的界面相互作用等影响着膜的气体渗透性和选择性,本文着重介绍混合基质膜中填料尺寸、形貌和聚合物性质对混合基质膜气体分离性能的影响,以及相应的改性方法,为氧氮分离的MOFs基混合基质膜提供新的思路。     

TiO2-SiO2∶Eu3+荧光粉的制备及发光性能的研究

采用溶胶凝胶法制备TiO₂-SiO₂∶Eu³⁺发光材料,通过XRD, FTIR,荧光光谱仪的测试表征材料的结构和发光性能。结果表明,通过溶胶凝胶法成功的制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物荧光粉。FTIR证明1070cm^-1为Si-O-Si的反对称伸缩振动,795cm^-1为Si-O-Si的对称伸缩振动,937cm^-1为Ti-O-Si特征峰。荧光光谱表明以465nm为激发波长,Eu³⁺在612nm(⁵D₀→⁷F₂)红色发光最强。Ti/Si为1∶1时,Eu³⁺掺杂浓度为4mol%时发光强度最佳。     

爆轰火焰在管道阻火器内的传播与淬熄特性

在水平封闭的直管中,采用自主研制的阻爆实验系统(包括传感器系统、配气系统、数据采集系统、点火系统等)对不同活性预混气体爆轰火焰在波纹管道阻火器内的传播与淬熄过程进行了实验研究。结果显示当可燃气体接近当量浓度时(丙烷4.2%、乙烯6.6%、氢气28.5%,均为体积分数),预混气体从点燃到火焰淬熄过程历时非常短,总体可分为4个阶段,缓慢燃烧阶段、快速燃烧阶段、加速燃烧阶段和超压振荡阶段。丙烷-空气、乙烯-空气预混气体在D=80 mm的管道阻火器中,爆炸压力峰值较高。当管道直径增加至400 mm时,爆炸压力峰值逐渐降低,其中乙烯-空气预混气体的爆炸压力峰值仅为3 MPa左右;氢气-空气预混气体的爆炸压力峰值随管径的增加呈递增趋势。对爆轰速度的研究结果表明,丙烷-空气、乙烯-空气预混气体爆轰速度数值相差不大,丙烷-空气预混气体甚至稍高些;而氢气-空气的爆轰速度数值较高。而且随着管径的增加,管壁热损失增大及其阻力因素等原因影响使预混气体爆轰速度趋向平稳。最后,从经典传热学理论出发,推导出了阻火单元厚度与爆轰火焰速度之间的关系。并结合实验数据,提出了爆轰安全阻火速度的计算方法,为工业装置阻火器的设计和选型提供更为准确的参考依据。