微小催化燃烧器中催化剂的研究进展

在简述催化剂构成的基础上,结合微小燃烧器催化燃烧的发展,综述了近年来国内外微小燃烧器中催化燃烧催化剂的研究进展,主要介绍了以多孔氧化铝、碳化硅陶瓷和泡沫金属为结构基体的Pt、Pd等贵金属整体催化剂在碳氢燃料催化燃烧反应中的应用.讨论了这些催化剂对CH₄、H₂、C₃H₆等碳氢燃料燃烧的活性、起燃温度、燃烧温度和反应稳定性的影响,展望了研发新型低温、高性能微小尺度催化燃烧催化剂的研究重点和未来发展方向.     

油罐着火扬沸前水层温度响应的分析

扬沸是油罐火灾中特有的灾害性燃烧现象.根据对油罐着火扬沸发生前传热机理的分析,给出了简化数学模型.利用该模型分析了水层温度响应过程,提出了着火初始阶段时间长度的概念,并给出其解析表达式,为通过实验整理经验关系式提供了明确形式.通过数值计算,还对燃烧速度、油罐表面冷却等因素进行了分析.结果表明,燃烧速度对扬沸发生时间影响最大,而油罐表面冷却并不能有效地延迟扬沸的发生.     

Fe修饰Mn-Ce/Al2O3-TiO2催化剂对NO氧化性能的实验研究

采用溶胶凝胶法制备了TiO_2与Al_2O_3摩尔比为1∶4的Al_2O_3-TiO_2复合氧化物载体,使用共浸渍法制备了Mn,Ce质量分数分别为10%和2%的Mn-Ce/Al_2O_3-TiO_2催化剂,并通过添加不同质量分数的Fe对催化剂进行修饰。在固定床反应装置上进行了催化剂氧化性能的实验。结果表明:在空速为15 000 h~(-1),氧气体积分数为8%时,Fe的添加能够显著提升Mn-Ce/Al_2O_3-TiO_2催化剂的NO催化氧化性能,并在Fe质量分数为4%时,Mn-Ce-Fe(4)/Al_2O_3-TiO_2催化剂的NO催化氧化活性最优,280℃时NO的转化率达到86%。H_2-TPR实验结果显示,Fe的修饰使Mn-Ce/Al_2O_3-TiO_2催化剂的还原峰大幅向低温方向移动,改善了催化剂的氧化还原活性。     

预混天然气催化燃烧特性

将含有钯、镧、锶、钴和锰的催化剂加载在鄞青石上进行预混天然气催化燃烧．实验表明,催化燃烧温度范围在600～900℃,过低的温度可能导致熄火,过高的温度可能使催化剂失效．在混合气体中,天然气体积分数为6％～12％,在催化剂中钯含量增至γ-Al2O3质量的0．21％及燃空比为8％时,实现了较好的催化燃烧（排放较少）．实验同时证实,在较短的催化载体内,催化燃烧效果较好,载体表面温度较低;在较长的载体内,载体表面温度较高,NOx排放增加．同时,分析了载体内传热传质特性．     

超音速分离管中水蒸气凝结相变的数值研究

基于超音速分离管中混合气体流动属于伴随凝结相变的可压缩、跨音速的特点,建立了考虑传质效应与非平衡凝结过程的数学模型,并采用数值方法对伴随水蒸气凝结的超音速分离管中的流动进行分析研究。以空气、水蒸气及液态水为流动介质,采用两相流动中的VOF模型结合凝结相变模型以及组分传输模型,研究不同进出口参数及不同水蒸气含量对凝结流场的影响。研究结果表明,所建立的分离管内部非平衡凝结相变模型可以较好的再现超音速流中的凝结成核及液滴生长过程;数值计算结果表明,入口压力、温度及水蒸气含量对分离管内流动凝结过程有直接且重要的影响。因此在进行超音速分离管设计时,考虑温度压力参数的同时,考虑水蒸气含量对分离管性能的影响也是非常重要的。     

结霜现象及抑霜技术的研究进展

结霜现象广泛存在于制冷、低温储存、空调热泵以及其它低温领域,霜层的存在会增加换热热阻,降低传热系数,对换热系统造成一定的危害。因此研究冷表面上的结霜机理,探索有效的抑霜除霜方法一直倍受国内外学者的关注。文章简单介绍了冷表面结霜现象的基础研究,以及外加电场和磁场对结霜过程的影响,综述了抑霜技术的研究进展,主要包括表面改性如通过疏水和亲水处理来控制结霜现象的研究现状,最后对抑霜技术的研究方向以及应用前景进行了总结和展望。     

二硫化钼纳米片用于修饰微生物燃料电池阳极的研究

利用简单的一步水热法制备了MoS2纳米片并用于修饰不锈钢纤维毡阳极(MoS2-SSFF),与未修饰不锈钢纤维毡阳极(SSFF)和多壁碳纳米管修饰阳极(CNT-SSFF)进行了对比研究。装配MFC运行的测试结果表明,MoS2-SSFF/MFC的功率密度为714 m W/m2,略高于CNT-SSFF/MFC的功率密度693 m W/m2,远高于未修饰SSFF/MFC的功率密度197 m W/m2。利用扫描电子显微镜(SEM)观察到MoS2纳米片呈簇状附着于MoS2-SSFF电极表面,显著增加了电极的比表面积。MoS2纳米片修饰改善了SSFF阳极的生物相容性,修饰电极在循环伏安测试(CV)中表现出良好的氧化还原性能。水热法制备的MoS2纳米片用于修饰阳极是一种高效、经济、简单的阳极修饰方法。     

优化抑霜涂层的实验研究

对于王洪燕等人提出的抑霜涂层,提出了优化方法,可以减少原涂层厚度50%左右,同时能保证其良好的抑霜效果,使这种抑霜涂层向工程实际应用的方向上迈进了一步;通过实验还证明了这种涂层并没有减少冷壁面上水量的凝结,而是靠其吸收了凝结在壁面上的水分起到了抑霜的作用;同时还提出了改善涂层牢固性的方案,可以使用与金属壁面附着力更好的涂漆来代替原来的黏附剂,提高涂层的使用寿命。     

透明超疏水表面的制备与抑霜性能研究

本文介绍了一种透明超疏水表面的制备方法,并在冷表面温度(-3～5℃)、相对湿度(20％～60％)下研究了其抑霜性能.结果表明:用纳米二氧化硅和聚二甲基硅氧烷制备的透明超疏水玻璃表面的最大接触角可达到154.1°,透光性能良好;在自然对流条件下竖直放置的超疏水玻璃表面有良好的抑霜效果,形成的霜层先是呈麦穗状,后期呈无规则...     

石墨烯类材料修饰尿液微生物燃料电池阳极的研究

尿液微生物燃料电池（urine-powered microbial fuel cell,UMFC）能够将尿液中有机物的化学能转化为电能,阳极是影响其产能的关键因素。黑磷（BP）、膨胀石墨（EG）和羧基化石墨烯（COOH-GN）是三种典型的石墨烯类新型材料,分别用这三种材料对阳极碳布进行修饰处理得到了三种电极（BP/CC、EG/CC和COOH-GN/CC）。修饰后的电极表面明显变粗糙,且碳布阳极阻抗均有一定程度的减小。分别以BP/CC、EG/CC和COOH-GN/CC三种电极为阳极运行UMFC,获得的最大电压分别为587.71,512.46和492.49 mV,最大功率密度分别为5254.43,3925.44和3252.05 mW/m³,BP/CC阳极UMFC的性能最好。