一、SrFeO_(3-x)氧脱附和吸附的热重法分析(论文文献综述)
黄河[1](2017)在《Ce1-xMnxO2催化剂同时降低柴油机碳烟颗粒和氮氧化物的研究》文中指出柴油机以优良的经济性、动力性和耐久性得到了普遍应用,然而其主要排放的颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)严重危害了人类健康和生存环境。仅仅依靠机内净化技术很难将两者同时去除,因此,为了满足日益严格的排放法规要求,进一步探索柴油机后处理技术来同时降低PM和NOx具有重要的研究意义。铈基催化剂具有独特的结构,表现出降低PM和NOx的良好催化活性。本文首先采用密度泛函理论系统研究了 Ce02以及Ce1-xMnxO2的晶体结构模型,从分子结构层面揭示了CeO2和Ce1-xO2催化剂具有较高催化性能的本质;然后采用沉淀法制备了 Ce02催化剂,运用XRD、SEM、BET、H2-TPR等表征方法、实验室催化活性评价系统以及热动力学分析法对比了催化剂的粒径对其理化特性与催化性能的影响,并考察了催化剂对柴油机碳烟催化氧化性能和NOx还原性能;在此基础上,采用溶胶凝胶法对Ce02催化剂进行Mn的掺杂,分析了焙烧温度和Mn掺杂浓度对催化剂活性的影响;最后以CeO2和催化活性最优的Ce0.5Mn0.5O2作为研究对象,涂敷于载体并进行封装,进行催化后处理发动机台架试验,在实际柴油机运行中,对排气中PM和NOx的催化降低效果进行了试验研究。具体研究工作如下:(1)采用密度泛函理论研究了 CeO2以及Ce1-xMnxO2的晶体结构模型,对CeO2(110)表面氧空位和NO分子在洁净的以及具有氧空穴的CeO2(110)表面的吸附进行了计算。结果表明,NO在洁净CeO2(110)表面的吸附能较低,均是物理吸附;当表面存在氧空穴时,吸附能则明显增大,为化学吸附。吸附后的N-O键被拉伸伸长,能够促进NO的解离。(2)研究了不同Mn掺杂量对CeO2晶体结构、氧空位形成能和电子结构的影响。结果表明,Mn掺杂CeO2后,体系的氧空位形成能大幅减小,这说明Mn的掺杂使得其释氧能力大大提高,因此增强了其氧化还原能力,当掺杂浓度为50%时,氧空位形成能最小为0.31eV,且Mn可以较好地进入到Ce02晶格的内部,形成晶相结构稳定性高的固溶体;Mn的掺杂使导带底端淤积着大量多余的自由电子,增加了掺杂Mn后Ce02变价的可能性,还能够提供较多的空态来接受外来电子,致使其还原能减小,因此表现出较高的储氧能力。(3)采用沉淀法制备出了 Ce02催化剂,并运用XRD、SEM、BET、H2-TPR等表征方法、实验室催化活性评价系统以及热动力学分析法研究了 Ce02催化剂微观结构及其对碳烟氧化和NOx还原的催化活性。结果表明,制备的Ce02晶体结构仍为立方萤石结构,颗粒外观较均一,多为球形或近球形颗粒,边界清晰,分散性较好;粒径分别为7、12和20nm,远小于10Onm的商业级CeO2,且比商业级Ce02具有更大的比表面积;碳烟颗粒添加CeO2催化剂后,颗粒的起燃温度和峰值温度大幅降低,且颗粒的活化能明显降低,指前因子有所增加;Ce02对NO具有较高的转化率,随着温度升高NO转化率均呈现出先增加后减小的趋势,在350~450℃间的转化率均大于60%,具有较宽的温度窗口。(4)采用溶胶凝胶法对CeO2催化剂进行Mn掺杂,制备出了 Ce1-xMnxO2(x=0.03、0.125、0.25和0.5)催化剂,考察了 Mn掺杂浓度和焙烧温度对碳烟和NOx催化活性的影响规律,并采用热动力学分析法对柴油机颗粒热重结果进行了计算分析。结果表明,在同一焙烧温度下,随着Mn掺杂浓度的增加,柴油机颗粒失重曲线整体朝低温区域平移,即对应的起燃温度和峰值温度逐渐降低,说明了添加Mn后的Ce1-xMnxO2催化剂的氧化活性得到提高,当Mn浓度为50%时均达到最优;当Mn掺杂浓度相同时,450℃焙烧温度下催化剂对碳烟的催化氧化效果最佳,因此,450℃焙烧温度下制备出的Ce0.5Mn0.5O2催化剂活性最佳,所对应的碳烟氧化起燃温度和峰值温度分别为158℃和381℃;随着Mn浓度的增加,N2的转化率逐渐升高,当Mn浓度为50%时,在375℃时达到最大值83%;与纯Ce02相比较,Ce1-xMnxO2催化碳烟氧化反应的活化能明显降低,指前因子明显提高,说明Mn的取代显着增加了碳烟及催化剂表面的活性位数量,从而增强了催化剂对碳烟氧化反应的催化活性。(5)采用 XRD、BET、H2-TPR、XPS、Raman 和 UV-vis 等表征手段从微观结构层面来揭示Ce1-xMnxO2催化剂的催化反应机理。结果表明,Mn的掺杂没有改变CeO2立方萤石的晶体结构,结构依然是稳定的;Mn的部分取代抑制了催化剂晶粒的生长,增大了催化剂的比表面积;Mn进入Ce02导致Ce1-xMnxO2晶格缺陷增多,形成了更丰富的氧物种,有利于氧的吸附、迁移和转化,且晶格氧随着Mn掺杂浓度的增加而增多,而晶格氧对NO有较强的吸附与活化作用;Mn的掺杂还有益于电子从价带激发到导带,促使形成更多的电子-空穴对,从而使其具有较高的催化性能。(6)将Ce1-xMnxO2催化剂负载于DPF载体上并进行封装,在搭建的催化后处理发动机台架上,对实际柴油机排气中PM-NOx的同时催化降低效果进行了试验研究,并通过再生试验系统进行了 DPF离线再生试验。结果表明,在ESC试验循环下Ce1-xMnxO2催化剂对HC、CO、PM和NOx四种污染物排放具有显着的催化效果,CeO2和Ce0.5Mn0.5O2对HC比排放的加权氧化效率分别为38.1%和49.2%,对CO比排放的加权氧化效率分别为44.6%和53.8%,对PM比排放的加权氧化效率分别是29.1%和38.6%,对NOx的催化转换效率分别为16.6%和28.7%。在转速为2230r/min,满负荷下,Ce0.5Mn0.5O2和CeO2对碳烟的氧化效率分别为55.1%和37.6%。通过DPF进行离线再生试验得出DPF-CeO2和DPF-Ce0.5Mn0.5O2的CO2体积分数随着反应的进行呈先上升后下降再逐渐平缓的趋势,其中DPF-Ce0.5Mn0.5O2的CO2体积分数变化较大且背压下降速度快,再生效果好。
赵宇,程全,张献图[2](2010)在《不同稀土元素掺杂对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响比较》文中指出为验证稀土元素掺杂对YBa2Cu3O7-δ作为氧传感器气敏材料性能的影响,在A l2O3衬底上制备了3种不同稀土元素掺杂的YBa2Cu3O7-δ厚膜,然后对3种厚膜在不同气氛变换时电阻随时间的变化关系及其电学特性进行比较,发现3种厚膜的各组样品仍然表现出YBCO的基本性质,其中Y0.95La0.05Ba2Cu3O7-δ样品表现出较高的灵敏度和较短的恢复时间,是替代YBa2Cu3O7-δ作为氧传感器新的理想材料。
陈绍云[3](2010)在《脱除二氧化碳中微量一氧化氮的吸附剂研究》文中进行了进一步梳理二氧化碳(CO2)既是导致地球温室效应的主要原因,同时又是重要的碳资源;将其捕集回收并加以利用或掩埋存储是行之有效的减排方法。我国70%的能源依赖于煤炭,由此,分离烟道气中的CO2是今后攻关的重点,而与CO2伴生的微量氮氧化物(NOx)杂质气体是生产高纯度乃至食品级CO2的重要障碍之一,其中NO最难脱除;吸附法是深度脱除CO2中微量NO的最佳方法。本论文目的是探索研究无氧和有氧条件下能够深度脱除CO2中的NO、同时具有循环使用性能的吸附剂,为NO吸附剂的工业化应用提供参考。NH3-TPD和吡啶吸附表征表明吸附剂载体对NO的吸附能力取决于其L酸强度,在考察的沸石和氧化物载体中HZSM-5和ZrO2的L酸性较强,能将N2中的150~200 ppmNO脱至0.1 ppm以下;金属载量为4wt%的Fe、Mn、Ni、Co、Cu、Ce氧化物改性HZSM-5(nSiO2/nAl2O3=25)都能将NO脱至0.1 ppm以下;其中Ni/HZSM-5(25)对NO的精脱能力最强,相同条件下,穿透吸附量是HZSM-5(25)的6倍;Ni负载量为4wt%时,吸附剂性价比最高,Ni离子对NO的吸附利用率与载体的孔径大小成正比;低温和O2有利于提高吸附量,CO2则相反:400~500℃下吸附剂可用氮气吹扫再生。Ni、Co、Cu、Mn/HZSM-5(25)都能将CO2中微量NO深度脱至0.1 ppm以下。无氧条件下,吸附量Co>Ni>Cu>Mn;有氧条件下,Co>Cu>Mn>Ni,吸附性能优于Fe-Mn氧化物(目前报道氧化吸附NO最佳)。通过原位红外表征,发现Mn/HZSM-5(25)对NO和CO2的吸附比Ni/HZSM-5(25)弱,但更适合NOx的吸附存储。四种吸附剂再生温度都在400℃左右,Co、Cu/HZSM-5(25)脱附的NO比重较大,不利于脱附气后处理;Mn/HZSM-5(25)上NOx脱附温度最低,且Mn价格低廉,有利于工业化应用。运用XRF、N2吸附(BET)、XRD、FT-IR、SEM、UV-vis、UV-Raman、XPS、H2-TPR、NOx-TPD表征手段研究了离子交换法、等体积浸渍法和沉淀沉积法制备的Mn改性HZSM-5(25)对CO2中NO的氧化吸附性能与吸附剂结构、表面性质的关系;结果表明,等体积浸渍法制备的Mn/HZSM-5(25)对NO氧化吸附性能最佳,负载的氧化锰主要分布在载体孔内,活性组分Mn3O4对NO的氧化吸附性能高于Mn2O3和Mn2+离子,Mn3O4与ZSM-5孔道的协同作用是提高NO氧化吸附存储的关键。Mn/HZSM-5(25)的活化温度>300℃,500℃最佳;低温和高浓度O2有利于NO的氧化吸附,但NO氧化吸附受扩散的影响,抗水、抗硫性弱,500℃下采用干空气再生时,再生率达75%以上。
曾宇梧[4](2009)在《一氧化钯在高真空多层绝热结构中的吸氢特性研究》文中进行了进一步梳理随着低温技术的不断发展,高真空多层绝热凭借着其卓越的绝热性能,在低温贮运领域中得到了广泛应用。然而绝热夹层的真空度,是保证真空绝热低温容器之绝热性能的关键因素,为了达到良好的绝热目的,一般要求夹层真空度1×10-2Pa以上。而夹层材料的放气和容器的漏气,会导致夹层真空度逐渐降低,从而直接影响容器的绝热性能。在夹层设置吸附剂对于有效保持夹层空间的真空度具有重要的作用,夹层的真空寿命很大程度上取决于吸附剂的特性,装入量以及能否充分发挥作用等。大量研究表明氢气是影响夹层真空度的主要原因,因此选择适当的吸氢剂对低温容器非常重要。一氧化钯是一种优质的吸氢剂,目前国内针对一氧化钯吸附氢气的研究很少,暂时缺乏这方面的具体实验数据,因此对应用于高真空多绝热容器中的一氧化钯的吸氢特性进行系统的试验研究是十分必要的。本文介绍了在高真空多层绝热容器进行一氧化钯吸氢气特性试验的方法。针对高真空多层绝热低温容器进行漏放气试验,一氧化钯吸氢试验,以及对于一氧化钯的相关的性质检测。试验中通过设置不同的吸附剂来获得不同的漏放气率,通过不同的设置方法和设置不同成分的一氧化钯进行吸氢试验得到一氧化钯吸氢的吸附等温线,用X射线二维扫描仪和扫描电镜对吸氢气前后的一氧化钯进行了性质分析,通过热重分析仪器获得了一氧化钯脱氢曲线。通过对试验结果的综合比较分析发现:对于高真空多层绝热容器,在夹层设置足量的一氧化钯可以有效降低夹层的漏放气率;采用平铺法放置吸氢剂,可以有效提高吸氢容量;对于不同真空度要求的低温容器,可以根据实际情况选用不同组分的吸氢剂;一氧化钯吸附氢气是物理吸附,但是也会发生化学反应,且物理吸附量要远远大于化学反应量;一氧化钯对氢气的脱附温度为150~350℃,钯对氢气的脱附温度为560~950℃。结合试验数据,建立一氧化钯吸氢的理论模型,理论计算得到的吸附等温线在吸附压力较低时可以和实验值较好的吻合。本文所围绕的高真空多层绝热结构中一氧化钯吸氢特性的试验研究,无论是试验本身还是相关的理论分析以及数值计算,对于一氧化钯在工业用高真空多层绝热容器中的应用都有一定的借鉴意义和参考价值。
张翅远[5](2007)在《熔融盐中NiO氧载体部分氧化甲烷制取合成气的试验研究》文中认为由甲烷经合成气再制成燃料和化学产品是天然气利用的有效途径之一,甲烷制取合成气有水蒸汽重整、甲烷部分氧化、CO2重整三种基本方式。甲烷的水汽重整已经工业化应用,但存在能耗及H2/CO比例高等不足;传统甲烷部分氧化技术虽然克服前者存在的不足,但又需要消耗纯氧,增加了生产成本。鉴于降低成本,合理利用反应热,避免热点、爆炸等问题,课题组提出了一种新的合成气制取方法—熔融盐中用晶格氧部分氧化甲烷制取合成气。论文对该方法的原理、试验装置进行了阐述,通过理论计算和TG、DTA、TPD、TPR等实验方法对熔融盐体系进行了系统选择与可行性分析。结果表明:选用质量比为1:1的Na2CO3和K2CO3作为熔融盐体系比较适合,且反应温度在800℃时较适宜;理论计算NiO、CeO2、Co3O4、ZnO作为晶格氧氧载体部分氧化甲烷制取合成气所需控制条件不同;800℃的熔融盐体系中,NiO适合作为熔融盐中晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的氧载体。非熔融盐体系中,纯NiO氧载体与甲烷反应,会提供晶格氧而生成单质镍,但会发生严重的积炭和烧结现象;对机械混合法制备的NiO/Al2O3、NiO/MgO和NiO/SiO2氧载体研究,表明添加剂Al2O3能使氧载体循环性能更加稳定;共沉淀法制备的NiO/NiAl2O4氧载体具有最佳的循环性能,晶格氧恢复率接近100%,CH4转化率可达99.78%,H2和CO选择性分别可达60%和58.21%,H2/CO比值接近2。熔融盐体系中,SEM-EDS联合分析表明:NiO氧载体在碳酸盐中有一定的分布不均匀性;氧载体和添加剂的加入对碳酸盐的稳定性有影响;熔融盐中间区域是甲烷气体主要流通区,会形成较大空隙;NiO氧载体能明显的失氧;熔融盐中各种元素含量的不同会形成不同的内部结构;熔融盐中不易发生烧结现象。XRD分析表明NiO/Al2O3氧载体失去晶格氧后与空气反应能恢复到NiO/Al2O3状态。甲烷与晶格氧优先发生部分氧化,没有晶格氧以裂解为主,积炭会影响熔融盐稳定性。800℃,NiO/(NiO+Al2O3)质量比为10%,CH4流量是10ml/min是最佳反应条件,H2、CO和CO2含量分别占63.4%,30.25%和6.35%。总之,熔融盐中用晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的技术路线可行,NiO适合作为质量比1:1的Na2CO3和K2CO3熔融盐中晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的氧载体。
卢红霞[6](2006)在《纳米氧化铝粉体和氧化铝/金属复合陶瓷的制备及性能表征》文中提出由于Al2O3陶瓷自身的脆性,受冲击载荷和热震时容易遭到破坏,因此,制备陶瓷基复合材料是陶瓷材料发展的必然趋势。在Al2O3陶瓷基体中引入延展性良好的第二相纳米金属颗粒是改善相体Al2O3陶瓷脆性的有效方法,然而传统的复相陶瓷的制备工艺已不能满足工程技术领域对其提出的更高要求。如何改进Al2O3粉体及其复合陶瓷的制备工艺,以改善材料的微观结构,提高其性能和可靠性,成为目前陶瓷研究领域的重点。本文将选用较为廉价的原料,利用添加籽晶的方法合成纳米Al2O3粉体,同时采用新颖的包裹和热压的方法制备Al2O3/Al和Al2O3/Cu复合陶瓷,并对材料的结构和性能进行研究。文中主要内容包括以下几个方面: 利用DSC/TG、XRD、SEM、TEM和XPS和对纳米Al粉和普通微米级Al粉在不同载气环境(空气、Ar或O2)下进行了热力分析,着重对两种Al粉在空气环境下,不同温度下的氧化特性进行了分析对比。结果表明,纳米Al粉表现出与微米Al粉不同的反应活性和氧化特性。 首次提出了以纳米Al粉为籽晶,Al(NO3)3·9H2O、氨水为原料,采用液相沉淀法合成纳米α-Al2O3粉体的新工艺。研究了起始原料溶液的浓度、氨水滴定速度以及溶液反应体系pH值、纳米Al粉的添加和煅烧温度对Al(OH)3溶胶质量以及Al2O3晶型转化温度的影响,并对如何提高体系的分散性进行了探讨。研究表明,反应体系pH值为8~9时可以获得团聚少、分散性好的Al(OH)3溶胶,添加5mol.%左右的纳米Al为籽晶可以起到籽晶的作用,使α-Al2O3的相转变温度降至1050℃以下。该方法具有简便、廉价、易于批量生产的特点。TEM分析表明,实验获得的纳米α-Al2O3粉体粒度分布窄,无明显团聚,近似球形,平均粒径小于50nm,BET比表面为91.20g/cm3。 以Al(NO3)3·9H2O、氨水和纳米Al粉为原料,经过非匀相沉淀和煅烧获得了了α-Al2O3包裹Al纳米复合粉体,利用多种分析手段对复合粉体的性能进行了表征。采用热压工艺(30Mpa)获得了Al2O3/(10~20mol.%)Al复合陶瓷,研究了Al的不同添加量和不同热压温度(1250~1550℃)对Al2O3/Al体系材料微观结构和性能的影响。结果表明,与单体Al2O3陶瓷相比,纳米Al的添加降低了瓷体的烧
郭兰静[7](2005)在《YBaCo4O7及其相关化合物氧吸附性能研究》文中研究说明本文主要研究了新型类钙钛矿结构化合物YBaCo4O7及其相关化合物的结构和氧吸附性能。发现了在低温和高温区的两次氧吸附现象,并对这两次氧吸附态的不同进行了研究;分别用多曲线和单曲线法计算了两次氧吸附和脱附过程的活化能,并进一步求出了各过程的反应热;用XRD对氧气气氛下整个升温过程中样品的结构变化进行了研究,对两次吸氧引起样品电阻率的变化进行了测量分析;按照YBaCo4O7的制备方法,对其进行了不同元素不同比例的掺杂,并研究了掺杂对其结构和氧吸附特性的影响。 实验中发现YBaCo4O7样品在纯氧气氛下从室温到1000℃整个温度段有两次氧吸附再脱附的过程,分别为200℃—380℃氧吸附,380℃—400℃氧脱附,750℃—860℃氧吸附,860℃—900℃氧脱附。 研究了在氧气气氛下块材YBaCo4O7电阻率随温度的变化关系。电阻率随温度升高而下降,呈现半导体特性。在300℃和800℃处电阻率曲线分别有两个不同程度的台阶,对应低温区和高温区两次氧吸附的过程。 通过对各种不同条件下得到样品的XRD实验数据的研究表明,两次氧吸附过程对样品产生不同的影响。200℃—380℃氧吸附的过程保持了114相的结构,而750℃—860℃的氧吸附过程完全破坏了样品的结构,使之分解成了BaCoO3-x、BaO、Y2O3和Co3O4的混合物,这说明114相在这个温度区间氧气氛下不能存在。但是当温度高于860℃时,吸附的氧可以重新脱附,样品又可以恢复114相。 实验采用多曲线和单曲线方法分别计算了两次吸放氧的活化能,低温区活化能的数值为几十千焦/摩尔,相对于高温区的几百千焦/摩尔的数值明显偏小,通过分析低温区的氧吸附过程是氧进入晶格的无序状态,而高温区的氧吸附实际上是发生了分解的化学反应过程。利用实验得到的DSC曲线,对氧吸附和脱附过程中的热量进行了估算,两次氧吸附和脱附过程的热量交换都在几十千焦/摩尔。
宋红章[8](2005)在《YBa2Cu3O7-d及元素替代材料的透氧性能研究》文中进行了进一步梳理本文首先介绍了混合导体透氧膜的概念、种类、研究进展、透氧机理及透氧率的理论公式。较全面地论述了透氧膜的制备方法、性能表征、应用情况及当前发展中存在的一些问题。并描述了高温超导材料YBa2Cu3O7-δ(简写:YBCO)的发现过程、结构特点及各种氧特性。 用暂态热重法研究分析了YBCO在不同的温度下N2→O2→N2交变气流中的吸氧、脱氧过程,估算了其在不同温度下的氧吸附速率、氧脱附速率。结果表明,在暂态测试条件下,YBCO对氧有强烈的选择吸附性,并且吸氧、脱氧过程是可逆的,氧吸附过程较迅速,而氧脱附过程则较缓慢;氧吸附或氧脱附过程仅在开始段是表面扩散,以后体扩散开始起作用,并在YBCO热重曲线的平缓阶段处于主导地位。用热重法研究了BaRE(Cu0.5Fe0.5)2O5+δ(RE=Lu~Pr)样品的氧含量的变化。结果表明仅RE=Pr、Nd、Gd时样品的氧含量随温度和氧分压变化而变化,其它样品的氧含量基本不发生变化。用暂态热重法估算的RE=Pr、Nd、Gd样品的表面反应速率和氧渗透通量比YBCO的明显较低。 用稳态法(色谱分析法)研究了各种厚度的YBCO透氧膜在不同温度下的透氧率。膜的高氧分压侧分别是空气或氧气,低氧分压侧是高纯氦气。研究表明,膜的厚度越薄,测试温度越高,透氧率就越大,1.0mm厚的膜在900℃时的透氧率为3.36×10-7mol/cm2·s。 用稳态法也研究了La替代Y的Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ(x=0.1,0.3,0.5,0.8和1.0)、Ca替代Y的Y1-yCayBa2Cu3O7-δ(y=0.1,0.2,0.3和0.4)及简单研究了Co替代Cu、Fe替代Cu和一些双组分同时替代的致密透氧膜的透氧性能。实验发现,透氧速率随着La替代Y的比例x的增加而增加,LaBa2Cu3O7-δ(x=1.0)膜的透氧率在950℃和1000℃分别达到0.92μmol/s·cm2,1.22 μmol/s·cm2;而Ca替代Y的最佳比例则是y=0.2~0.3,y=0.2、y=0.3厚1.0mm的样品透氧率JO2在1000℃分别达到1.223μmol/s·cm2,1.207μmol/s·cm2。在测量过程中随着温度的升高,氧空穴的有序-无序转变导致透氧率有一个突然增加。Co替代Cu、Fe替代Cu的材料透氧性能相比YBCO并没有提高;双组分同时替代的也仅Y0.7Ca0.3BaSrCu3O7-δ的氧渗透性能得到提高,厚为1.66mm的膜在940℃时的透氧率达到了0.797μmol/s·cm2。 本文的研究工作为继续开展这方面的研究积累了丰富的实验技巧和实验数据。
杨德林[9](2003)在《YBa2Cu3O7-x氧扩散特性、应用及掺杂替代的基础研究——分子筛和透氧膜研究》文中研究指明本文首先对高温超导材料YBa2Cu3O7-x(YBCO)发现以来取得的研究进展进行了回顾,对超导材料的应用现状作了扼要的介绍。重点介绍了YBCO的氧特性,利用这种氧内外扩散特性,本文把YBCO的应用研究扩展到非超导领域——空分和气体纯化以及混合导体透氧膜的研究。 YBCO氧含量的变化是我们应用的基础,因此氧含量的重要性贯穿全文。文章对YBCO的结构、超导电性与氧含量的关系以及正常态性质与氧含量的关系作了描述,特别对高温下的电阻率随气氛变化的情况进行了实验研究。当温度不变时,从氧气氛切换到氮气氛,由于氧分压的突然降低,YBCO样品中的氧迅速失去从而导致电阻率的迅速增加;当重新切换到氧气氛时,氧分压的突然增加使外界的氧急剧向材料内部扩散,氧含量急剧增加导致电阻率又急剧下降。因此,YBCO的电阻率随氧含量的增加而减小。 在空分和气体纯化应用中,YBCO分子筛制备非常重要。本文优化了利用固相反应法制备YBCO分子筛的方法。利用热重法和静态氧吸附装置研究了在不同温度和不同氧分压环境下,样品的氧含量的变化。在空气气氛中,YBCO的氧的解吸在大约400℃开始变得明显。当温度升到800℃时样品的质量损失达到它开始时质量的1.2%;但当温度再降低到400℃时失去的氧又能完全被吸回进入样品。质量的变化呈现出非常好的重复性。这表明在达到动态平衡时样品的氧含量随温度的增加而减少。氧的静态吸附实验结果表明,在维持温度不变时,饱和吸附量随氧分压增加而增加,在大约20kPa以下,随氧分压的增加饱和吸附量迅速增加,大于这个氧分压后饱和吸附量随氧分压增加的速度逐渐放缓。这些实验结果就证实了YBCO分子筛具有空分和纯化功能。研究了萘添加剂对分子筛的氧吸附性能的影响。实验结果证实通过添加萘可以提高YBCO分子筛的氧呼吸能力,但添加的比例在5%~10%之间为宜。 设计制备了小规模的实验装置,进行了空分和气体纯化实验。实验结果表明,只要干燥的空气流速不大于2.5升/分钟,空分的起始温度低于550℃,1kg分子筛一次循环可以产生17升高纯氮气。提纯起始温度在550—450℃之间,可以立即得到高纯氮气,与原料气的氧含量无关。原料气的氧含量决定高纯氮的产量。总重量40kg的分子筛的中试实验在一次循环中可以生产标准气压下15m3的高纯氮气(含氧≤1ppm),每小时可郑州大学博「论义摘要以生产3m3以上。实验证明,YBco分子筛的吸附量比较大,而且在s000C吸附速度很快。这就使YBCO成为有潜力的除氧剂材料。 用热重法研究了铜系元素替代Y和双层钙钦矿结构材料BaRE(cuD.5Fe05)2氏+。的氧的含量与温度和氧分压的关系。实验结果表明它们都没有YBCO氧含量的变化范围大、吸放氧速度快,作为除氧分子筛材料性能不如YBCO。 文中介绍了膜分离材料的历史、发展研究现状,尤其是综述了无机膜(混合导体透氧膜)分离材料及分离性能、透氧机理、理论公式、发展研究现状,并对混合导体透氧膜的国内外最新的进展进行了总结。较全面地论述了膜的制备过程和应用情况。为YBCO透氧膜的研究奠定了基础。 文中讨论了YBCO氧扩散的机理,用在线电阻测量法、不同升温速率的热重法研究了氧在YBCO中的扩散,测量了YBCO氧脱附活化能,并从氧分布模型对激活能的变化加以解释。氧的外扩散与氧含量无关,而氧的内扩散与氧含量密切相关。在500oC以下,氧外扩散的表面势垒1.7eV;在YBCO的x=0时氧内扩散的激活能是1.30 eV,YBCO在起始缺失氧0.38时的氧内扩散的激活能是0.seV。从SO0oC到650oC温度范围内,氧脱附活化能随温度升高明显增加,从184KJ/mol(1 .91ev)增加到29ou/m 01(3.olev)。然而,在6500C一s000C范围内,活化能变化不大,在29ou/m 01(3.olev)和 315u/m 01(3.27eV)之间变化,fL乎保持一常量。 用暂态热重法研究了YBCO的透氧性能。在各种温度下保持恒温,研究不同气氛切换前后样品重量随时间变化的情况。在从一02一N:交变气流中,YBco材料的吸氧、脱氧过程是可逆的,并且氧吸附过程比氧脱附过程快得多。 研究了各种厚度的YBCO透氧膜在不同温度下的透氧率。膜的高氧分压侧分别是空气和氧气,而低氧分压侧是高纯氦气。研究表明,与空气气氛相比,高氧分压侧是氧气时的透氧率并不明显增大。膜的厚度越薄,透氧率就越大,1厚的膜在900oC时的透氧率为3.36xl0一7mol/cmz.s,在相同的温度下,厚为2.23mm的膜透氧率是1.51xl0一7mol/cmZ·s。在800oc和900oc时的渗透量与厚度倒数的关系不是线性关系,因此,我们认为,在YBCO透氧膜过程中,表面反应是控制渗透的速率的主要因素。 简单探讨了YBCO的稳定性问题。在日常环境下放置YBCO,其结构将会发生变化,有杂相出现。 提出了元素替代需要遵从一些内在规律,对YBCO的元素掺杂和替代的研究作了II郑州大学博l论文摘要回顾总结。YBCO中的每个组分都可以有多种元素替代。主要探讨了替代的溶限、替代对结构的影响,替代的晶格点位和成相情况《着重研究了Ca替代Y后形成的Yl一xCaxBaZCu3O7一。材料的透氧性能。ca代替Y的溶限可能就是在0.3以下,ca替代Y有利于透?
朱志立[10](2003)在《YBCO的氧化还原反应及其电学性质》文中研究表明本文研究了YBCO的氧化还原反应及其导电特性。用多个升温速率方法得到了YBCO的氧脱附活化能。实验测量了YBCO的电阻率随氧分压的变化关系。用Sol-gel及PMP等方法制备了YBCO厚膜,并研究了其对氧的检测灵敏度。 采用多升温速率热重法得到的TG、DTG数据计算YBa2Cu3O7-x的氧脱附活化能。实验表明,当温度在500-800℃范围变化时,TG、DTG的变化行为及脱附活化能明显的和样品的氧含量有关。当样品为正交相时,脱附活化能随着温度的升高明显增加,而四方相时则变化比较平缓。 在400℃到850℃温度范围,研究了高温超导材料YBa2Cu3O7-x块材的电阻率随环境氧分压的变化关系。实验表明YBa2Cu3O7-x对氧有较强的选择性,当氧分压增大时(1Pa→1.01×105Pa),块材样品的ρ(t)曲线出现瞬间陡降并迅速达到平衡值;但当氧分压减小时(1.01×105Pa→1Pa),电阻率增加较慢,达到平衡所需的时间较长。 实验表明,采用Sol-gel方法制备的YBCO样品比其它方法制备的样品的致密度高。实验测量了YBCO厚膜在不同温度条件下对氧的检测灵敏度,发现YBCO厚膜的检测灵敏度随着温度的升高而增大,并且在650℃达到最大值62。同块材样品相比,实验证实YBCO厚膜样品的响应速度得到明显提高并具有较好的响应特性,有可能作为一种新的氧传感器材料。
二、SrFeO_(3-x)氧脱附和吸附的热重法分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SrFeO_(3-x)氧脱附和吸附的热重法分析(论文提纲范文)
(1)Ce1-xMnxO2催化剂同时降低柴油机碳烟颗粒和氮氧化物的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 能源现状和压力 |
1.1.2 环境问题 |
1.2 柴油机排气中主要排放物的形成及危害 |
1.2.1 颗粒(PM)的生成及危害 |
1.2.2 氮氧化物(NO_x)的生成及危害 |
1.3 柴油机排放法规的进展 |
1.3.1 法规标准体系 |
1.3.2 中国柴油机排放标准 |
1.4 柴油机主要排放控制技术 |
1.4.1 柴油机机内净化措施 |
1.4.2 柴油机机外净化措施 |
1.5 催化同时降低PM及NO_x技术的研究现状 |
1.5.1 催化同时降低PM及NO_x的机理 |
1.5.2 催化同时降低PM及NO_x的催化剂研究进展 |
1.6 密度泛函理论在催化剂研究方面的进展 |
1.7 本课题研究内容和意义 |
第二章 催化剂表征及活性评价实验 |
2.1 催化剂介绍 |
2.1.1 催化作用的定义与特征 |
2.1.2 催化剂的组成 |
2.1.3 催化剂的制备方法 |
2.2 实验原料及仪器 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 粉末X-射线衍射(XRD) |
2.3.2 扫描电镜(SEM) |
2.3.3 比表面积和孔结构测定(BET) |
2.3.4 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.6 拉曼光谱(Raman) |
2.3.7 紫外-可见光谱(UV-vis) |
2.4 催化剂的活性评价 |
2.5 本章小结 |
第三章 铈基催化剂的密度泛函理论研究 |
3.1 密度泛函理论 |
3.1.1 Hohenberg-Kohn定理 |
3.1.2 Kohn-Sham方程 |
3.1.3 交换相关泛函 |
3.1.4 赝势理论 |
3.2 计算参数的介绍 |
3.2.1 晶体的总能量 |
3.2.2 吸附能 |
3.2.3 能态密度 |
3.2.4 布局分析 |
3.3 计算方法及模型 |
3.3.1 计算方法 |
3.3.2 计算模型 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 CeO_2(110)表面氧空位 |
3.4.2 NO的分子计算 |
3.4.3 NO分子在洁净CeO_2(110)表面的吸附 |
3.4.4 NO分子在具有氧空位的CeO_2(110)表面的吸附 |
3.4.5 Mn掺杂对CeO_2晶体结构的影响 |
3.4.6 Mn掺杂对CeO_2氧空位形成能的影响 |
3.4.7 Mn掺杂对CeO_2电子结构的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 CeO_2化剂的制备及其催化性能的研究 |
4.1 纳米CeO_2的制备 |
4.2 催化剂样品的表征及活性评价结果 |
4.2.1 催化剂的结构性质分析 |
4.2.2 催化剂的氧化还原性能分析 |
4.3 活性测试结果 |
4.3.1 TG-DTG分析 |
4.3.2 颗粒氧化动力学分析 |
4.3.3 NO_x转换率 |
4.4 本章小结 |
第五章 Ce_(1-x)Mn_xO_2催化剂的制备及其催化性能研究 |
5.1 Ce_(1-x)Mn_xO_2催化剂的制备 |
5.2 催化剂样品的表征及活性评价结果 |
5.2.1 焙烧温度及Mn含量对催化活性的影响 |
5.2.2 颗粒氧化动力学分析 |
5.2.3 NO_x转换率 |
5.3 Ce_(1-x)Mn_xO_2催化剂的表征结果 |
5.3.1 催化剂的结构性质分析 |
5.3.2 催化剂的氧化还原性能分析 |
5.3.3 催化剂中元素价态分析 |
5.3.4 催化剂中的氧空位分析 |
5.3.5 催化剂的紫外可见光分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 Ce_(1-x)Mn_xO_2催化剂降低柴油机排放物的台架试验 |
6.1 柴油机台架系统 |
6.1.1 试验对象 |
6.1.2 台架系统和测试设备 |
6.2 柴油机排放测试试验 |
6.2.1 试验方法 |
6.2.2 试验结果与分析 |
6.3 DPF负载Ce_(1-x)Mn_xO_2催化剂的离线再生试验 |
6.3.1 再生试验系统 |
6.3.2 DPF颗粒加载过程 |
6.3.3 DPF再生试验 |
6.3.4 试验结果与分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文、申请专利及参加科研情况说明 |
(2)不同稀土元素掺杂对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响比较(论文提纲范文)
0 引言 |
1 实验方法 |
2 3种厚膜在不同气氛变换时电阻随时间的变化关系比较 |
2.1 YBa2-xLaxCu3O7-δ电阻随时间的变化的特性 |
2.2 Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ电阻随时间的变化的特性 |
2.3 YBa2-xPrxCu3O7-δ电阻随时间的变化的特性 |
3 3种厚膜的电学特性比较 |
3.1 YBa2-xLaxCu3O7-δ的电学特性 |
3.2 Y1-xLax Ba2Cu3O7-δ的电学特性 |
3.3 YBa2-xPrxCu3O7-δ的电学特性 |
4 实验总结 |
(3)脱除二氧化碳中微量一氧化氮的吸附剂研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 吸附精馏法精制CO_2 |
1.3 NO吸附剂研究进展 |
1.3.1 无氧条件下的NO吸附剂 |
1.3.2 有氧条件下的NO吸附剂 |
1.3.3 吸附剂再生 |
1.4 课题选择 |
参考文献 |
2 实验部分 |
2.1 原料与试剂 |
2.2 吸附剂制备 |
2.2.1 等体积浸渍法 |
2.2.2 离子交换法 |
2.2.3 沉淀沉积法 |
2.2.4 共沉淀法 |
2.3 样品的表征方法 |
2.3.1 氮气吸附(BET) |
2.3.2 粉末X射线衍射(XRD) |
2.3.3 X射线荧光光谱(XRF) |
2.3.4 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis) |
2.3.5 热重/差热分析(TG/DTA) |
2.3.6 紫外拉曼光谱(UV-Raman) |
2.3.7 扫描电镜(SEM) |
2.3.8 X光电子能谱(XPS) |
2.3.9 傅利叶红外光谱(FT-IR) |
2.3.10 程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.11 程序升温脱附(NO_x-TPD) |
2.3.12 NH_3-TPD |
2.4 吸附剂评价 |
2.4.1 固定床动态吸附实验 |
2.4.2 吸附剂再生实验 |
参考文献 |
3 过渡金属氧化物改性HZSM-5对氮气中NO的吸附 |
3.1 引言 |
3.2 不同载体吸附NO |
3.2.1 具有MFI结构的沸石对NO的吸附性能 |
3.3 过渡金属氧化物改性HZSM-5及其对NO的吸附 |
3.3.1 过渡金属氧化物改性HZSM-5吸附剂表征 |
3.3.2 吸附性能 |
3.4 Ni/HZSM-5深度脱除低浓度NO |
3.4.1 载体结构对NO吸附的影响 |
3.4.2 Ni负载量对NO吸附的影响 |
3.4.3 温度对NO吸附的影响 |
3.4.4 NO_x-TPD实验 |
3.4.5 气体氛围对NO吸附的影响 |
3.5 小结 |
参考文献 |
4 过渡金属氧化物改性HZSM-5对CO_2中NO的吸附 |
4.1 引言 |
4.2 无氧条件下的NO吸附选择性 |
4.2.1 过渡金属氧化物改性HZSM-5吸附CO_2中NO |
4.2.2 CO_2在吸附剂上的吸附 |
4.3 NO的氧化吸附 |
4.3.1 载体HZSM-5对NO的氧化吸附性能 |
4.3.2 过渡金属氧化物改性HZSM-5对NO的氧化吸附 |
4.3.3 CO_2氛围中NO氧化吸附的原位红外表征 |
4.4 氮氧化物的脱附 |
4.4.1 硝酸盐的分解温度 |
4.4.2 NO_x-TPD |
4.5 小结 |
参考文献 |
5 锰改性HZSM-5对CO_2中NO的氧化吸附:吸附剂制备与表征 |
5.1 引言 |
5.2 不同方法制备的吸附剂对NO氧化吸附性能及表征 |
5.2.1 FT-IR |
5.2.2 XRD |
5.2.3 UV-Raman |
5.2.4 UV-vis |
5.2.5 XPS |
5.2.6 H_2-TPR |
5.3 NO_x-TPD |
5.4 小结 |
参考文献 |
6 吸附剂工业应用基础研究 |
6.1 引言 |
6.2 吸附剂改性条件的考察 |
6.2.1 负载量的影响 |
6.2.2 活化温度对吸附量的影响 |
6.2.3 载体的影响 |
6.3 吸附条件的考察 |
6.3.1 吸附温度的影响 |
6.3.2 氧气浓度的影响 |
6.3.3 扩散的影响 |
6.3.4 杂质气体的影响 |
6.4 吸附剂吸附稳定性考察 |
6.4.1 高纯N_2热吹扫 |
6.4.2 模拟干空气热吹扫 |
6.5 小结 |
参考文献 |
结论 |
论文展望和进一步工作建议 |
创新点 |
附录 中英文对照表 |
攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
作者简介 |
(4)一氧化钯在高真空多层绝热结构中的吸氢特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.3 本文任务 |
第二章 试验方法与试验台布置 |
2.1 实验背景及目的 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 夹层漏放气率的测量 |
2.2.2 一氧化钯吸氢测试 |
2.2.3 一氧化钯相关性质检测 |
2.3 试验台布置及主要设备 |
2.3.1 测试容器 |
2.3.2 真空维持测试试验台布置 |
2.3.3 真空维持试验测试设备名称及主要参数 |
2.3.4 一氧化钯性质检测试验测试设备名称及主要参数 |
2.4 试验主要内容及步骤 |
2.4.1 试验主要内容及试验计划 |
2.4.2 试验主要操作步骤 |
2.5 小结 |
第三章 试验结果分析 |
3.1 夹层漏放气率测试试验结果分析 |
3.1.1 仅设置5A分子筛的绝热结构漏放气率测试试验试验结果 |
3.1.2 设置一氧化钯和5A分子筛的绝热结构漏放气率测试试验试验结果 |
3.1.3 漏放气率计算 |
3.2 一氧化钯吸氢测试试验结果分析 |
3.2.1 不同放置方式吸氢测试试验试验结果 |
3.2.2 不同成分吸氢测试试验试验结果 |
3.2.3 吸氢测试结果分析 |
3.3 一氧化钯相关性质检测结果分析 |
3.3.1 X射线二维衍射定性研究 |
3.3.2 元素扫描定量分析研究 |
3.3.3 热重脱附分析 |
3.4 小结 |
第四章 高真空多层绝热结构中一氧化钯吸氢理论分析 |
4.1 吸附 |
4.1.1 固体与气体的相互作用 |
4.1.2 吸附过程 |
4.1.3 吸附的平衡状态──吸附等温线 |
4.2 一氧化钯吸附氢气的理论模型 |
4.3 一氧化钯吸附氢气的理论值与实验值比较 |
4.4 本章小节 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本文工作总结 |
5.2 本文的不足及展望 |
参考文献 |
符号说明 (附录1) |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表的论文 |
(5)熔融盐中NiO氧载体部分氧化甲烷制取合成气的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
引言 |
1.1 世界及我国甲烷资源 |
1.1.1 天然气甲烷资源 |
1.1.2 煤气层甲烷资源 |
1.1.3 可燃冰甲烷资源 |
1.1.4 沼气等甲烷资源 |
1.2 甲烷的转化和利用途径 |
1.3 甲烷转化利用技术研究开发现状 |
1.4 甲烷制取合成气的方法介绍 |
1.4.1 甲烷蒸汽重整 |
1.4.2 甲烷—二氧化碳重整 |
1.5 甲烷部分氧化制合成气工艺 |
1.5.1 固定床催化反应制合成气 |
1.5.1.1 固定催化剂床层制合成气 |
1.5.1.2 整体型催化剂制合成气(蜂窝状催化剂载体) |
1.5.2 流化床层反应制合成气 |
1.5.3 离子交换膜式制合成气工艺 |
1.6 甲烷部分氧化制合成气反应机理 |
1.6.1 氧气部分氧化甲烷制合成气机理 |
1.6.2 离子交换膜制合成气反应机理 |
1.6.3 晶格氧部分氧化甲烷制合成气机理 |
1.7 课题的提出和研究内容 |
1.7.1 课题的提出 |
1.7.2 课题研究内容 |
第二章 熔融盐系统选择和反应热力学分析 |
2.1 熔融盐体系的选择 |
2.1.1 熔融盐体系概述 |
2.1.2 熔融碳酸盐体系选择与分析 |
2.2 晶格氧氧载体的选择 |
2.2.1 理论计算与分析 |
2.2.2 Ni和NiO氧载体物化性质 |
2.3 热力学计算方法与公式 |
2.3.1 反应热力学焓变计算 |
2.3.2 反应标准吉布斯自由能计算 |
2.3.3 本文中热力学参数的计算方法 |
2.4 热力学计算结果与分析 |
2.5 平衡组成分析 |
2.5.1 非熔融盐体系中平衡组成分析 |
2.5.2 熔融盐体系中平衡组成分析 |
第三章 实验方法与设备 |
3.1 实验原料与设备 |
3.1.1 实验原料及规格 |
3.1.2 实验主要设备 |
3.2 氧载体的组成与制备 |
3.2.1 氧载体的组成 |
3.2.1.1 活性组分 |
3.2.1.2 添加剂或粘结剂 |
3.2.1.3 助剂 |
3.2.2 氧载体的制备 |
3.2.2.1 机械混合法 |
3.2.2.2 共沉淀法 |
3.2.2.3 浸渍法 |
3.3 检测方法 |
3.3.1 物相组成测定(XRD) |
3.3.2 微观型貌分析(SEM) |
3.3.3 粉末氧载体的比表面积测定(BET) |
3.3.4 能普分析(EDS) |
3.3.5 程序升温氧脱附实验(TPD) |
3.3.6 程序升温还原实验(TPR) |
3.3.7 热重分析(TG) |
3.3.8 气相色谱分析(GC) |
3.3.9 反应体系中各气体相对校正因子的测定 |
3.4 实验装置流程及实验过程 |
第四章 实验结果与分析 |
4.1 各组分气体相对校正因子测定结果 |
4.2 非熔融盐体系中实验研究结果与分析 |
4.2.1 氧载体的XRD分析 |
4.2.2 氧载体的SEM分析 |
4.2.3 O_2-TPD分析 |
4.2.4 CH_1-TPR分析 |
4.2.5 氧载体的循环反应性能表征 |
4.2.6 热重法分析循环性能(TG) |
4.2.6.1 不同添加剂对循环性能的影响 |
4.2.6.2 Al_2O_3为添加剂时不同含量对循环性能的影响 |
4.2.7 反应时间对产气成分的影响 |
4.2.7.1 自制NiO氧载体与甲烷反应气体分析 |
4.2.7.2 市售NiO氧载体与甲烷反应气体分析 |
4.2.8 反应温度对产气成分的影响 |
4.2.9 反应温度对氧载体反应性能的影响 |
4.2.10 循环次数对氧载体反应性能的影响 |
4.3 熔融盐体系中实验研究结果与分析 |
4.3.1 熔融盐和氧载体与甲烷未反应前的SEM-EDS联合分析 |
4.3.1.1 熔融盐和氧载体分层放置熔融后的熔融盐体系分析 |
4.3.1.2 熔融盐和氧载体均匀混合熔融后的熔融盐体系分析 |
4.3.2 熔融盐和氧载体与甲烷反应后的SEM-EDS联合分析 |
4.3.2.1 熔融盐体系与甲烷反应后上层熔融盐分析 |
4.3.2.2 熔融盐体系与甲烷反应后中间层熔融盐分析 |
4.3.2.3 熔融盐体系与甲烷反应后底层熔融盐分析 |
4.3.3 熔融盐和氧载体的XRD分析 |
4.3.4 氧载体含量对POM产气的影响 |
4.3.5 反应温度对对POM产气的影响 |
4.3.6 CH_4流量对POM产气的影响 |
4.3.7 熔融盐中反应机理初探 |
4.3.8 熔融盐中循环实验研究 |
4.3.9 反应器对反应过程的影响 |
4.3.9.1 不锈钢管中甲烷裂解分析 |
4.3.9.2 不锈钢反应器吸氢、吸甲烷与腐蚀现象 |
第五章 总结与展望 |
5.1 熔融盐体系选择与热力学计算结论 |
5.2 非熔融盐体系中实验研究总结 |
5.3 熔融盐体系中实验研究总结 |
5.4 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)纳米氧化铝粉体和氧化铝/金属复合陶瓷的制备及性能表征(论文提纲范文)
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 氧化铝陶瓷的结构和基本物性 |
1.2.1 α-Al_2O_3的晶体结构 |
1.2.2 α-Al_2O_3的性质 |
1.2.3 Al_2O_3的相变 |
1.3 纳米氧化铝粉体的制备现状和用途 |
1.3.1 纳米氧化铝粉体的制备方法 |
1.3.2 纳米氧化铝粉体的用途 |
1.4 氧化铝基复相陶瓷的研究进展 |
1.4.1 氧化铝基增韧陶瓷的分类 |
1.4.2 Al_2O_3/金属颗粒复相陶瓷 |
1.4.3 Al_2O_3/金属颗粒复相陶瓷的制备方法 |
1.4.4 Al_2O_3/金属复相陶瓷的用途 |
第二章 实验研究方案 |
2.1 实验研究方案的确定 |
2.1.1 选题的意义和目标 |
2.1.2 本文的主要研究内容和要解决的关键问题 |
2.2 拟采用的技术路线和实验方案 |
第三章 纳米Al粉的氧化特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 原料来源 |
3.2.2 实验分析仪器及条件 |
3.3 金属纳米铝粉的基本特性 |
3.3.1 金属铝的基本性质和形貌 |
3.3.2 纳米Al粉表面XPS分析 |
3.4 金属纳米铝粉的热反应特性 |
3.4.1 两种铝粉的DSC/TG曲线 |
3.4.2 不同煅烧温度下铝粉的相组成分析 |
3.4.3 两种铝粉高温氧化后电镜形貌分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 工艺条件对沉淀法制备纳米Al_2O_3粉体性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 纳米α-Al_2O_3制备工艺及粉体性能表征 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 沉淀法制备纳米α-Al_2O_3粉体工艺 |
4.2.3 纳米粉体性能的表征手段 |
4.3 影响前驱体性能的工艺因素 |
4.3.1 Al(NO_3)_3溶液浓度及氨水滴加速度对前驱体的影响 |
4.3.2 反应体系pH值对前驱体分散性的影响 |
4.4 纳米Al籽晶在制备α-Al_2O_3纳米粉体中的作用 |
4.4.1 超细颗粒沉淀包覆机理 |
4.4.2 籽晶在制备α-Al_2O_3纳米粉体中的作用 |
4.5 前驱体煅烧过程中物相和物性的变化 |
4.6 红外光谱分析 |
4.7 不同温度煅烧后粉体的形貌 |
4.8 消除粉体硬团聚的主要工艺因素 |
4.8.1 选择适当的沉淀条件 |
4.8.2 引入适当的表面活性剂 |
4.8.3 利用去离子水和乙醇洗涤 |
4.8.4 降低干燥和煅烧温度 |
4.9 本章小结 |
第五章 Al_2O_3/Al复合陶瓷的制备及性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.2.1 样品的制备 |
5.2.2 热压烧结设备及原理 |
5.2.3 样品性能测试与表征 |
5.3 Al_2O_3/Al复合粉体的性能 |
5.3.1 Al(OH)_3及复合粉体的Zeta电位 |
5.3.2 复合粉体DSC/TG曲线 |
5.3.3 复合粉体煅烧过程中物相分析 |
5.3.4 Al_2O_3/Al复合粉体加热过程中比表面积的变化 |
5.3.5 复合粉体的不同温度下的形貌 |
5.3.6 复合粉体的XPS分析 |
5.4 Al_2O_3/Al复合粉体的热压烧结特性 |
5.4.1 Al_2O_3/Al复合陶瓷的密度 |
5.4.2 Al_2O_3/Al复合陶瓷的物相组成 |
5.4.3 Al_2O_3/Al复合陶瓷的显微结构分析 |
5.5 Al_2O_3/Al复合陶瓷的力学性能 |
5.5.1 Al_2O_3/Al复合陶瓷的硬度、强度和断裂韧性 |
5.5.2 Al_2O_3/Al复合陶瓷增韧机理分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 用包裹和热压的方法制备Al_2O_3/Cu复合陶瓷 |
6.1 引言 |
6.2 样品的制备及性能表征 |
6.2.1 Cu包裹Al_2O_3复合陶瓷的制备 |
6.2.2 Cu包裹Al_2O_3粉体和瓷体的性能测试 |
6.3 Cu包裹Al_2O_3粉体制备工艺因素研究 |
6.3.1 溶液pH值对粉体制备的影响 |
6.3.2 反应温度对粉体成分的影响 |
6.3.3 Cu包裹Al_2O_3粉体的热学特性 |
6.3.4 Cu包裹Al_2O_3粉体表面光电子能谱分析 |
6.3.5 Cu包裹Al_2O_3粉体透射电镜观察 |
6.4 Al_2O_3/Cu复合陶瓷的烧结和力学性能 |
6.4.1 Al_2O_3/Cu复合陶瓷的烧结特性 |
6.4.2 Al_2O_3/Cu复合陶瓷的显微结构分析 |
6.4.3 材料的硬度与Cu含量和烧结温度的关系 |
6.4.4 材料的断裂韧性与烧结温度的关系 |
6.4.5 材料的抗弯强度与Cu含量的关系 |
6.5 Cu增韧补强Al_2O_3陶瓷机理分析 |
6.6 Al_2O_3/Cu复合陶瓷热震性能分析 |
6.6.1 实验方法 |
6.6.2 Al_2O_3/Cu复合陶瓷热震性能分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
(7)YBaCo4O7及其相关化合物氧吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 引言 |
1.1 钙钛矿晶体的结构及特性概述 |
1.1.1 晶体结构 |
1.1.2 类钙钛矿结构 |
1.1.3 钙钛矿结构的化学非计量性 |
1.1.4 钙钛矿材料的氧脱附性能 |
1.2 钙钛矿材料高温氧行为的应用领域 |
1.2.1 分离膜材料 |
1.2.2 催化剂 |
1.2.3 传感器 |
1.2.4 燃料电池阴极材料 |
1.3 YBaCo_4O_7研究现状和本文主要研究工作 |
本章参考文献 |
第二章 YBaCo_4O_(7-X)的结构及两种类似结构物质的氧吸附特性 |
2.1 YBaCo_4O_(7-X)的结构特性 |
2.2 掺杂对结构的影响 |
2.3 两种典型类钙钛矿结构物质的氧吸附特性 |
2.3.1 YBa_2Cu_3O_(7-x)的氧吸附特性 |
2.3.2 SrFeO_(3-x)的氧吸附特性 |
本章参考文献 |
第三章 YBCo_4O_7的氧吸附性能研究 |
3.1 YBaCo_4O_7的制备 |
3.2 YBaCo_4O_7的氧吸附性能研究实验 |
3.2.1 TG-DSC分析系列实验 |
3.2.2 不同氧吸附状态下样品的XRD系列实验 |
3.2.3 氧吸附对电阻影响的测试实验 |
3.3 氧吸附、脱附活化能的计算 |
3.3.1 活化能的计算方法 |
3.3.2 多曲线法计算YBaCo_4O_7氧吸附、脱附活化能 |
3.3.3 单曲线法计算吸附、脱附能 |
3.3.4 吸放氧过程中的热量计算 |
3.4 本章小结 |
本章参考文献 |
第四章 对YBaCo_4O_7掺杂替代的研究 |
4.1 Co的掺杂与替代对结构和氧吸附性能的影响 |
4.1.1 Zn对Co的掺杂与替代的影响 |
4.1.2 Fe对Co的掺杂与替代的影响 |
4.2 对Y替代的影响 |
4.3 本章小结 |
本章参考文献 |
第五章 总结 |
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
致谢 |
(8)YBa2Cu3O7-d及元素替代材料的透氧性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 引言 |
§1.1 混合导体透氧膜概述 |
§1.2 混合导体透氧膜的种类与研究进展 |
§1.3 混合导体透氧膜的透氧机理与氧透量理论公式 |
§1.3.1 透氧机理 |
§1.3.2 氧透量的理论公式 |
§1.4 混合导体透氧膜的制备与性能表征 |
§1.4.1 混合导体透氧膜的制备方法 |
§1.4.2 混合导体透氧膜的性能表征 |
§1.5 混合导体透氧膜的应用 |
§1.5.1 纯氧制备 |
§1.5.2 膜催化反应器 |
§1.5.3 混合导体膜在POM中的应用 |
§1.6 发展中存在的一些问题 |
§1.7 YBa_2Cu_3O_(7-δ)简介 |
§1.8 开题思想 |
第二章 暂态热重法研究YBa_2Cu_3O_(7-δ)和BaRE(Cu_0.5Fe_0.5)_2O_(5+δ)的透氧性能 |
§2.1 暂态热重法研究YBa_2Cu_3O_(7-δ)的透氧性能 |
§2.1.1 实验 |
§2.1.2 结果与讨论 |
§2.1.3 结论 |
§2.2 暂态热重法研究BaRE(Cu_0.5Fe_0.5)_2O_(5δ)的透氧性能 |
§2.2.1 样品制备 |
§2.2.2 结果与讨论 |
§2.2.3 结论 |
第三章 稳态法研究YBCO膜的透氧性能 |
§3.1 YBCO透氧膜样品的制备 |
§3.1.1 固态反应法 |
§3.1.2 溶胶--凝胶法 |
§3.1.3 两种制备方法比较 |
§3.2 透氧膜的密封 |
§3.3 YBCO透氧膜的稳态测量实验 |
§3.4 透氧率的测量结果和讨论 |
§3.5 小结 |
第四章 Y_(1-x)La_xBa_2Cu_3O_(7-δ)的透氧性能研究 |
§4.1 实验 |
§4.2 样品的结构 |
§4.3 热重实验结果 |
§4.4 透氧率的测量结果与讨论 |
§4.5 样品的稳定性 |
§4.6 小结 |
第五章 Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_3O_(7-δ)的透氧性能研究 |
§5.1 样品的制备 |
§5.2 热重实验结果 |
§5.3 透氧率的测量结果与讨论 |
§5.4 其它的一些元素掺杂替代材料的透氧性能 |
§5.4.1 Co替代Cu |
§5.4.2 Fe替代Cu |
§5.4.3 Y和Ba双组分同时替代的材料的透氧率测量 |
§5.5 小结 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
致谢 |
(9)YBa2Cu3O7-x氧扩散特性、应用及掺杂替代的基础研究——分子筛和透氧膜研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 引言 |
1-1 超导材料研究的历史和现状 |
1-2 选题基础 |
本章参考文献 |
第二章 YBCO的氧呼吸性能和分子筛应用 |
2-1 YBCO的性能简介 |
2-1-1 YBCO的结构特点 |
2-1-2 YBCO的超导性质与氧含量的关系 |
2-1-3 YBCO的正常态电性质与氧含量的关系 |
2-1-4 YBCO的氧含量的测量方法 |
2-1-5 超导材料YBCO的制备 |
2-2 YBCO作为分子筛的性能实验和分析 |
2-2-1 YBCO分子筛的制备 |
2-2-2 YBCO分子筛的热重实验及分析 |
2-2-3 YBCO分子筛的静态氧吸附实验和讨论 |
2-2-4 YBCO分子筛氧选择吸附实验和结论 |
2-3 原料或添加剂对YBCO分子筛形貌和吸附量的影响 |
2-3-1 实验 |
2-3-2 讨论 |
2-4 YBCO分子筛气体纯化和空分应用的研究 |
2-4-1 样品的气体纯化实验 |
2-4-2 样品的空分实验 |
2-4-3 气体纯化的中试实验 |
2-5 元素替代及其它的材料氧特性的热重研究 |
2-5-1 镧系元素替代Y |
2-5-2 双层钙钛矿结构材料的热重研究 |
总结 |
本章参考文献 |
第三章 YBCO作为透氧膜的研究 |
3-1 无机膜分离材料及应用 |
3-1-1 膜分离产生和发展的历史 |
3-1-2 膜的分类 |
3-1-3 无机膜(混合导体透氧膜)分离材料及分离性能 |
3-1-4 混合导体透氧膜的透氧机理与透氧理论公式 |
3-1-5 膜分离研究现状 |
3-1-6 混合导体氧化物膜研究进展 |
3-1-7 各种膜的制备方法简介 |
3-1-8 无机膜的应用 |
3-2 YBCO的氧扩散研究 |
3-2-1 YBCO氧扩散的机理研究 |
3-2-2 用不同升温速率的热重法测量YBCO氧脱附活化能 |
3-2-3 同位素交换法研究YBCO的氧扩散 |
3-3 YBCO透氧膜的制备 |
3-3-1 固态反应法 |
3-3-2 溶胶-凝胶法 |
3-3-3 两种制备方法比较 |
3-4 暂态热重法研究YBa_2Cu_3O_(7-x)的透氧性能 |
3-4-1 暂态热重实验 |
3-4-2 结果与讨论 |
3-4-3 结论 |
3-5 YBCO氧渗透膜的透氧性能 |
3-5-1 样品与陶瓷管的密封 |
3-5-2 YBCO透氧膜的透氧实验 |
3-5-3 测量结果和讨论 |
小结 |
本章参考文献 |
第四章 以YBCO为基的材料的透氧性能研究初步 |
4-1 YBCO元素掺杂与替代的研究概述 |
4-1-1 Y的替代 |
4-1-2 Ba的替代 |
4-1-3 Cu的替代 |
4-2 Ca替代部分Y的透氧膜研究 |
4-2-1 样品 |
4-2-2 透氧率的测量与结果 |
4-3 YBCO为基的其它元素替代的材料的透氧性能研究 |
4-3-1 La替代Y |
4-3-2 Y和Ba双组分同时替代的材料的透氧率测量 |
4-3-3 Co替代Cu的材料的透氧率测量 |
小结 |
本章参考文献 |
第五章 总结 |
作者在攻读博士学位期间发表公开发表的论文 |
致谢 |
(10)YBCO的氧化还原反应及其电学性质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 概论 |
1.1 氧传感器在众多领域的广泛应用 |
1.2 氧传感器的研究开发现状 |
1.3 开题思想及本文的主要研究工作 |
第一章 参考文献 |
第二章 YBCO的氧吸附特性及氧脱附活化能 |
2.1 YBCO的结构特性和超导电性 |
2.2 YBCO的氧吸附特性 |
2.2.1 YBCO氧含量问题的研究概况 |
2.2.2 YBCO的高温吸放氧特性 |
2.3 YBa_2Cu_3O_(7-x)氧脱附活化能 |
2.3.1 研究YBa_2Cu_3O_(7-x)氧脱附活化能的意义 |
2.3.2 样品制备 |
2.3.3 热重分析实验 |
2.3.4 氧脱附活化能的计算 |
2.3.5 关于活化能的分析与讨论 |
2.4 小结 |
第二章 参考文献 |
第三章 块材YBCO的电阻率和氧分压关系 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验试样的制备 |
3.2.2 实验方法及装置 |
3.2.3 实验结果与分析 |
3.3 小结 |
第三章 参考文献 |
第四章 YBCO厚膜的制备及其对氧的检测灵敏度 |
4.1 高温超导膜制备技术概述 |
4.2 以YBCO熟粉为原料制备YBCO厚膜 |
4.3 Sol-gel法制备YBCO厚膜 |
4.3.1 溶胶-凝胶方法简介 |
4.3.2 溶胶-凝胶法制备的YBCO膜的工艺过程 |
4.3.3 溶胶、凝胶法制备的YBCO结构分析及厚膜的形貌表征 |
4.4 改进的PMP法制备YBCO厚膜 |
4.4.1 粉末熔化工艺(PMP)概述 |
4.4.2 PMP方法制备YBCO厚膜的工艺过程 |
4.5 YBCO厚膜对氧的检测灵敏度和响应时间 |
4.5.1 厚膜试样的制备及实验过程 |
4.5.2 YBCO厚膜的电阻率和氧分压关系 |
4.6 小结 |
第四章 参考文献 |
第五章 总结 |
在读硕士研究生期间发表的论文 |
致谢 |
四、SrFeO_(3-x)氧脱附和吸附的热重法分析(论文参考文献)
- [1]Ce1-xMnxO2催化剂同时降低柴油机碳烟颗粒和氮氧化物的研究[D]. 黄河. 江苏大学, 2017(01)
- [2]不同稀土元素掺杂对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响比较[J]. 赵宇,程全,张献图. 仪表技术与传感器, 2010(12)
- [3]脱除二氧化碳中微量一氧化氮的吸附剂研究[D]. 陈绍云. 大连理工大学, 2010(05)
- [4]一氧化钯在高真空多层绝热结构中的吸氢特性研究[D]. 曾宇梧. 上海交通大学, 2009(05)
- [5]熔融盐中NiO氧载体部分氧化甲烷制取合成气的试验研究[D]. 张翅远. 昆明理工大学, 2007(02)
- [6]纳米氧化铝粉体和氧化铝/金属复合陶瓷的制备及性能表征[D]. 卢红霞. 郑州大学, 2006(12)
- [7]YBaCo4O7及其相关化合物氧吸附性能研究[D]. 郭兰静. 郑州大学, 2005(08)
- [8]YBa2Cu3O7-d及元素替代材料的透氧性能研究[D]. 宋红章. 郑州大学, 2005(08)
- [9]YBa2Cu3O7-x氧扩散特性、应用及掺杂替代的基础研究——分子筛和透氧膜研究[D]. 杨德林. 郑州大学, 2003(04)
- [10]YBCO的氧化还原反应及其电学性质[D]. 朱志立. 郑州大学, 2003(01)