用作气相催化反应体系CNF/泡沫炭催化剂载体的合成

以中间相沥青为碳质前躯体,采用自发泡法制得泡沫炭.为了提高比表面积,泡沫炭经质量分数65％的HNO3氧化后,采用化学气相沉积法在其表面生长一层纳米炭纤维(CNFs).泡沫炭表面生长一层CNFs后,其比表面积和导热系数分别由40m2/g、107W/mK相应提高到198 m2/g、125W/mK.这种结构的CNFs/泡沫炭复合材料可以用作气相催化反应体系的催化剂载体.     

泡沫炭在自发泡过程中的成核行为研究

结合中间相沥青的热性能和微型气泡的受力行为,通过比较不同原料体系所制泡沫炭的孔结构差异,研究了泡沫炭在自发泡过程中的成核行为。结果表明:1)中间相沥青在发泡过程中最初生成的气体将成为泡核,随后生成的微型气泡将在表面能及气泡内外压差的驱动下,在泡核周围逐步进行兼并、聚集和膨胀,并在表面张力作用下成为球形气泡;2)自发泡过程中,中间相沥青的热性能是影响成核行为和泡沫炭孔结构均一性的主要因素。     

微波辐照液相法合成石墨烯

以天然鳞片石墨为原料, 采用Hummers法先制备出石墨氧化物, 再采用微波辐照法在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中合成出石墨烯. 微波辐照选择性地加热NMP溶剂, 同时石墨氧化物因其含氧官能团分解成CO、CO₂、H₂O气体而得以剥离和还原. 通过XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM、SAED、XPS和Raman测试手段对所合成的石墨烯进行了表征. 结果表明, 所合成的石墨烯尺寸为几微米, 呈透明绢丝状结构, 每个石墨烯片含有2~5层石墨层; 所合成的石墨烯可以均匀地分散在NMP溶剂中.     

双电层电容器用中孔炭微球/活性炭复合电极的制备

采用水热法合成比表面积1850m2/g、粒径lμm的中孔炭微球(MCM);而后将所制MCM加入比表面积为3200m2/g的超级活性炭(HSAC)中制成用于双电层电容器的复合电极材料,并研究了该复合电极材料的电化学性能.结果表明:在比表面积为3200m2/g的HSAC中添加质量分数20%的MCM后,其颗粒接触内阻、离子扩散内阻明显降低;在6mol/L的KOH电解液体系中,在12A/g的电流密度下,其比电容仍能稳定在230F/g.而在同样的条件下,纯HSAC和纯MCM的比电容仅分别为190F/g和148F/g.复合电极在大电流下电化学性能的提高应归因于MCM合适的粒径、中孔结构及其较高的比表面积.     

用于温度控制系统的计算机数字仿真

把计算机数字仿真技术运用于生产过程的PID控制系统中,实现对控制系统的最优化控制,是信息技术应用于控制系统的一个范例。本文提出一种适用于一般PID控制系统的数字仿真系统的建立方法,并对其数学根据进行了阐述。通过一个在实际PID温度控制系统中应用数字仿真的实例,给出了实际PID控制系统中建立数学模型和实现最优控制的一般方法和技术。并给出了以MCS-51微控制器为核心建立实际PID温度控制系统的技术和方法,此系统的实际控制效果表明:PID控制数字仿真系统对于实际控制系统的控制具有很好的指导意义。     

流体临界状态的热力学性质及临界性质的计算

从热力学角度分析了超临界流体的临界状态性质,分别介绍了纯流体及混合流体临界性质计算的常用方法,还从临界条件出发,推导出了适合二元物系的计算临界性质的严格算法,并对实际体系进行了计算, 取得了较好的效果。     

用于智能仪表温度测量的数值分析方法

温度传感器主要包括热电偶、热电阻.通常给出的热电偶的温度与热电势即t与E的转换关系及系数表[1],不能直接用于智能仪表中微处理器的温度运算与处理.本文提出了一种分段拟合多项式的数值分析方法,并使用C语言完成程序的编制及运行.此方法生成的热电偶的温度与热电势的反函数的多项式的阶数较低,适用于智能仪表中微处理器的温度计算及测量显示.实际温度测量验证了此数值分析方法的可行性和正确性.     

溶损反应前后焦炭反射率及光学组织的比较

 为了解焦炭中各显微光学组织在溶损反应中的反应行为，对不同条件下溶损反应前后焦炭的反射率及显微光学组织组成进行了分析。试验表明，焦炭的反射率指标及光学组织组成与焦炭的反应性CRI、反应后强度CSR之间存在比较好的相关性。焦炭的平均最大反射率[Rmax]和光学各向异性指数Φ越高，各向同性光学组织越少，其CRI越低，CSR越高。经过1 100 ℃溶损反应后，焦炭的[Rmax]提高，各向同性光学组织含量减少，各向异性光学组织含量增加，说明各向同性的反应性高于各向异性。溶损反应温度提高到1 300 ℃以后，焦炭中各向同性的溶损反应量分别为1 100 ℃时的1.07～3.00倍，而各向异性的溶损反应量分别为1 100 ℃的1.22～8.58倍，且热性能越好的焦炭各向异性反应量增加得越多。     

焦炭基质的反应性与拉曼组织结构

 焦炭的反应性会受到基质和孔结构的影响,选取10种焦炭制成粉末,对焦炭基质的反应性进行研究,发现焦炭基质的差异会对反应性能产生影响。对反应不同时间后的焦炭基质拉曼谱图进行拟合,将谱图分为5个峰,即D1、D2、D3、D4和G峰,发现D4与G峰的峰面积比值与反应性有较好的相关。D4与G峰的峰面积比值越大,对应时间内焦炭反应量越多,说明焦炭无规则组织越多,焦炭对应时间内的反应性能越好。光学组织测试发现,焦炭的光学组织结构与焦炭基质拉曼峰面积比值也存在较好的相关性。