磁性铁钛催化剂的制备及其NH3选择性催化还原NO性能

利用微波热解辅助共沉淀方法制备磁性铁钛复合氧化物催化剂,探讨了钛掺杂对铁氧化物SCR(选择性催化还原)脱硝活性的影响规律,并借助XRD(X射线衍射)、N_2吸附研究钛掺杂前后铁氧化物晶相和微观孔隙结构的变化趋势.结果表明:微波热解辅助共沉淀方法制备的单一铁氧化物表现出强烈的α-Fe2O3晶相,掺杂钛会提高铁氧化物的稳定性;当钛掺杂物质的量比为0.25时,铁钛复合氧化物存在γ-Fe_2O_3和α-Fe_2O_3两种晶相;钛掺杂可细化铁氧化物孔径,增大其比表面积和比孔容,从而提高其中低温NH_3-SCR脱硝性能,合适的钛掺杂物质的量比为0.25;在空速比为60 000/h条件下,275~400℃区间Fe_(0.75)Ti_(0.25)Oz取得了高于90%的NO_x转化率.     

煤热解过程中NO_x前驱物气体脱除的探讨

研究了不同热解条件下煤中氮的释放 ,三个不同煤阶的中国煤样在 5 0 0～ 90 0℃之间以固定床和滴落式的反应器进行热解 ;考察了煤种、终温、粒径对于NOx 前驱物 (NH3 和HCN)在热解过程中释放的影响 ;产生的含氮气体 (NH3 和HCN)被相应的酸和碱吸收后用离子色谱测量     

煤热解过程中NOx前驱物气体脱除的探讨

研究了不同热解条件下煤中氮的释放,三个不同煤阶的中国煤样在500－900℃之间以固定床和滴落式的反应器进行热解;考察了煤种、终温、粒径对于NOx前驱物（NH3和HCN）在热解过程中释放的影响;产生的含氮气体（NH3和HCN）被相应的酸和碱吸收后用离子色谱测量。     

离子色谱法测定煤热解过程中HCN和NH_3的释放量

采用离子色谱法测定了不同煤阶的3种煤样在同一实验条件下热解时气相产物中氮化物(NH3和HCN)的生成量,确定了最佳测试方案,并研究了煤种对产物NH3和HCN转化率的影响.实验结果表明,在选定的实验条件下离子色谱测定NH3和HCN生成量的方法可行,得出了产物NH3,HCN释放量和m(NH3)/m(H CN)比值随煤阶(含C量)变化的关系.     

200 MW四角切圆锅炉燃烧器浓淡比对NOx排放影响的数值研究

以某热电厂200MW四角切圆浓淡煤粉燃烧锅炉为对象,通过数值模拟获得了该炉最大连续出力工况(BMCR)下炉膛内的流场、温度场及炉膛出口的NO_x浓度,并进一步通过数值模拟探讨了改变水平浓淡煤粉燃烧器浓淡比时对炉内燃烧及NO_x生成情况的影响.数值结果表明:在BMCR工况下,计算值与实际运行的在线仪表的记录值基本一致;当浓淡比增大时,NO_x生成量并不是单调的,而是先降低后升高;其中最佳浓淡比为5∶1,且在此基础上采用"缩腰型"配风有助于进一步降低NO_x生成量.其计算结果可供同类锅炉实际运行时参考.     

氧化吸收法同步脱除燃烧烟气中SO2，NOx和CO2的化学热力学及其评价

湿化学法同步脱除烟气中气态污染物是燃烧源大气污染控制的重要方法之一,为探究采用不同氧化吸收策略同时脱除燃烧烟气中SO_2,NO_x和CO_2的可行性,基于化学热力学原理,分析了9种联合氧化吸收策略的性能,具体的氧化吸收策略包括:H_2O_2-NH_3·H_2O,H_2O_2-MDEA,H_2O_2-NaOH,O3-NH_3·H_2O,O3-MDEA,O3-NaOH,NaClO_2-NH_3·H_2O,NaClO_2-MDEA和NaClO_2-NaOH,并提出新的动态加权法对其性能进行综合评价。结果表明:上述所有策略均具有SO_2,NO_x和CO_2捕获的可行性。O3-NaOH,NaClO_2-MDEA和NaOH做吸收剂的氧化吸收溶液分别对单一脱硫、脱硝和脱碳效果最好。当综合考虑同步脱除SO_2,NO_x和CO_2时,NaClO_2-MDEA优于其他策略,其结果可为燃烧烟气中的气体污染物的联合脱除提供参考。     

离子色谱法测定煤热过程中HCN和NH3的释放量

采用离子色谱法测定了不同煤阶的3种煤样在同一实验条件下热解时气相产物中氮化物（NH3和HCN）的生成量,确定了最佳测试方案,并研究了煤种对产物NH3和HCN转化率的影响,实验结果表明,在选定的实验条件下离子色谱测定NH3和HCN生成量的方法可行,得出了产物NH3,HCN释放量和m(NH3)/m(HCN）比值随煤阶（含C量）变化的关系。     

污泥热解和气化过程中NO_x前驱物的释放特性

利用固定床反应器对3种取自广州和武汉城市污水处理厂的污泥(GZ,LWZ和NTZH)进行了系统的热解和气化试验,采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)在线检测热解气体产物中的含氮组分,分析各种气相含N组分的释放规律.实验结果表明:GZ,LWZ和NTZH污泥热解释放大部分NO,NH3和HCN的温度范围分别为320～600,200～700和300～800℃;LWZ污泥热解过程中生成的NH3,HCN和NO量最多;Ar和O2混合气(O2体积分数为4%)气氛下气化时,GZ,LWZ和NTZH污泥NO开始快速生成的温度比热解时分别提高约200,400和250℃,NO的生成量分别为热解时的4.30,2.34和3.93倍;NH3开始快速生成的温度与热解时基本相同,NH3的生成量分别为热解时的67%,1.37倍和95%;HCN生成完成时的温度比热解时分别低约400,100和200℃,HCN的生成量分别为热解时的1.10倍,1.21倍和95%.     

稻草与煤共热解过程中不同赋存状态钾的迁移转化行为

为研究稻草与煤共热解过程中钾元素的迁移规律,选用稻草和晋城无烟煤为原料,在高频炉实验平台上对全钾的析出以及不同赋存状态钾的迁移转化进行了研究。结果表明,晋城无烟煤对钾的析出有抑制作用,全钾析出率随着温度的升高和煤掺混比降低而升高;当热解温度低于1000℃时,SiO_2与钾生成较稳定的硅酸盐;当热解温度高于1000℃时,高岭土与钾生成稳定的硅铝酸盐。Al_2O_3通过表面黏附来减少钾的析出,煤中的挥发分和固定碳可以与钾结合减少钾的析出,晋城无烟煤整体上促进了稻草中水溶态和可离子交换态钾向酸溶态及残渣态钾转化。     

Fe_2O_3对煤焦热解反应的催化作用研究

采用热分析仪、滴管炉等研究了Fe_2O_3对煤焦热解过程的催化作用,借助XRD分析了Fe_2O_3在不同反应温度下的转变产物。结果表明,添加Fe_2O_3后煤焦热解吸热量明显下降,生成烟气中CO、CO_2含量显著上升;Fe_2O_3在1000℃和1100℃时的主要转化产物分别为Fe_3O_4和FeO,在1200℃时转变为Fe_3O_4、FeO和Fe。     

柴油机SCR尿素喷射方式研究

鉴于柴油机选择性催化还原系统尿素喷射特性与氮氧（NO_x）转化效率密切相关,本文搭建SCR系统小样试验台,NO和NH₃作为主要试验用气,研究了不同氨氮比和不同温度条件下V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的氨存储、氨泄漏以及NO_x转化效率的影响.结果表明:氨氮比越大,氨存储量的建立时间越短,NO_x转化效率的提升就越快;氨氮比为0.22时,15 s内NO_x转化效率从0增大到4.3%;当氨氮比为0.30时,15 s内NO_x转化效率从0增大到8.7%;随着氨氮比的增大氨泄漏会提前出现;氨氮比先大后小的喷射方法有利于改善NO_x转化效率.采用氨氮比先大后小的喷射方法,进行ETC标准循环测试,NO_x比排放从8.26 g/（kW·h）减少到1.91 g/（kW·h）,NH₃泄漏均值为5×10-6,峰值为18×10-6,满足国V排放法规要求.      

二维Ti3C2Tx MXene材料的制备与工艺优化

二维（2D）过渡金属碳/氮化物（MXene）材料是当前最受关注的二维材料之一,其中二维碳化钛（Ti₃C₂T_x MXene）材料的研究最为广泛。该材料目前主要通过刻蚀三元碳化物或氮化物（MAX相）后进一步插层得到,因此MAX相材料的纯度和制备工艺条件直接决定了Ti₃C₂T_x MXene材料的物化性质。主要完成了不同Ti₃AlC₂ MAX相材料的筛选,选择氢氟酸（HF）刻蚀,并优化了不同的插层方法,制备了一系列Ti₃C₂T_x MXene材料。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）等表征,确定使用原位锂离子（Li⁺）插层法可有效获得单层Ti₃C₂T_x MXene材料。制备的单层Ti₃C₂T_x MXene材料的表面平整,片径约为150 nm,厚度约为2 nm。同时,创新性地采用涡旋震荡辅助材料分层,极大地缩短了超声时间,提高了单层Ti₃C₂T_x MXene材料的产率（可达70%）,并且可以避免材料氧化,为Ti₃C₂T_x MXene材料未来应用提供了新方法。     

NO<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript> reduction by coupling combustion with recycling flue gas in iron ore sintering process

A new process called ‘NO _x reduction by coupling combustion with recycling flue gas (RCCRF)’ was proposed to decrease NO _x emission during the iron ore sintering process. The simulation test of NO _x reduction was performed over sintered ore and in the process of coke combustion. Experimentally, NO _x reduction was also carried out by sintering pot test. For sintered ore, the amount of NO _x emission is reduced by 15wt%–25wt% at 400–550°C using 2.0vol% H₂ or 2.0vol% CO, or reduced by 10wt%–30wt% at 560–720°C using 0.15vol% NH₃. NO _x reduction is around 10wt% by coupling combustion of pyrolysis gas and coke, or around 16wt% by recycling flue gas into coke combustion. By RCCRF, the maximum NO _x reduction ratio is about 23wt% in coke combustion experiment and over 40wt% in sintering pot test.     

An in-situ DRIFTS study in the reaction between NO x and soot on BaAl2O4

The interactions between NO, O2 and their mixture on BaAl2O4, as well as the reaction of NOx with soot in the presence of O2, have been investigated using Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy （DRIFTS）. NO adsorption produces only nitrites species in the absence of O2. NO2 adsorption produces nitrates species besides nitrites species. The produced nitrites will further react with O2, Osurf^-. and Olattice^2- to form nitrates. The reaction of NOx with soot begins with the reaction of nitrates with soot oxygenated complex （C（O））, which is regarded as the key and rate determining step. A reaction pathway is proposed for the catalyzed reaction of NOx with soot in the presence of O2.     

Chemical states of the atoms in magnetic multilayers Ta/NiO x /Ni81Fe19/Ta and Co/AlO x /Co

Ta/NiO _x /Ni₈₁Fe₁₉/Ta and Co/AlO _x /Co multilayers were prepared by rf reactive and dc magnetron sputtering. The exchange coupling field (H _ex) and the coercivity (H _c) of NiO _x /Ni₈₁Fe₁₉ as a function of the ratio of Ar to O₂ during the deposition process were studied. The composition and chemical states at the interface region of NiO _x /NiFe were also investigated using the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and peak decomposition technique. The results show that when the ratio of Ar to O₂ is equal to 7 and the argon sputtering pressure is 0.57 Pa, the x value is approximately 1 and the valence of nickel is +2. At this point, NiO _x is antiferromagnetic NiO and the corresponding H_ex is the largest. As the ratio of Ar/O₂ deviates from 7, the H _ex will decrease due to the presence of magnetic impurities such as Ni⁺³ or metallic Ni at the interface region of NiO _x /NiFe, while the H _c will increase due to the metallic Ni. Al layers in Co/AlO _x /Co multilayers were also studied by angle-resolved XPS. Our finding is that the bottom Co could be completely covered by depositing an Al layer about 1.8 nm. The thickness of AlO _x was 1.2 nm.     

氢燃料内燃机NOx排放特性及机理

为深入研究氢燃料内燃机NO_x的生成机理,基于CONVERGE软件建立了三维网格耦合详细化学反应机理的氢燃料内燃机CFD仿真模型,进行了氢燃料内燃机在不同负荷下的燃烧及排放特性研究。模型的仿真结果和试验数据较为吻合。结果表明,氢气浓度增大有利于提高氢燃料内燃机的效率;NO的大量生成出现在不断升温的快速燃烧期,快速燃烧结束后NO总量不断减少,其缸内平均温度低于2 200K时NO总量趋于稳定;热NO,NNH和N_2O是NO生成最主要的路径,其中热NO路径产生的NO排放最多,其贡献率随着负荷增大而增大。NNH和N_2O路径在较低浓度时有接近25%的贡献率,而在燃空当量比为1.0时,这2种路径对NO生成的贡献率之和为负值。采用化学反应动力学方法得到了3种路径在不同负荷下对NO生成的贡献率,初步揭示了氢燃料内燃机NO_x生成的机理,为后续研究提供了理论参考。     

壁面绿化及热效应对浅型街谷内污染物扩散与转化的影响研究

采用经风洞实验验证的CFD数值模型,就壁面绿化和热效应对浅型街谷内污染物扩散和NO_x-O₃光化学转化的影响开展研究。考虑了4种壁面受热模式以及4种叶面积密度的壁面绿化模式,并采用臭氧消耗率衡量光化学反应的剧烈程度。结果表明,壁面受热会改变街道峡谷内的流动结构,背风面受热和地面受热能够增加峡谷内顺时针旋涡的尺度,迎风面受热会削弱该旋涡的尺度,全壁面受热则会破坏旋涡结构。壁面绿化的设置能够有效降低峡谷内平均温度,促进峡谷内旋涡结构的重构,并且不同程度降低平均臭氧消耗率。因此,壁面绿化对缓解城市热岛效应和光化学污染具有积极的意义。     

Magnetoelectric and converse magnetoelectric res ponses in TbxDy1-xFe2-y alloy ＆ Pb（Mg1/3Nb2/3）（1-x）TixO3 crystal laminated composites

Measured results of magnetoelectric （ME） and converse magnetoelectric （CME） effects of TbxDy1-xFe2-y/ Pb（Mg1/3Nb2/3）（1-x）TixO3/TbxDy1-xFe2-y （TD/PMNT/TD） and PMNT/TD/PMNT laminated composites are presented. ME effect was determined by measuring laminate voltage output under a Helmholtz-generated AC field biased by a DC field （0-1 kOe） （1Oe = 79.58 A/m）. The CME effect was measured by recording the voltage induced in a solenoid encompassing the ME sample while exposed to a DC bias field and PMNT layer driven by a 10 V AC source. The ME and CME responses in the two laminated structure are linear. The highest values of ME coefficients in TD/PMNT/TD and PMNT/TD/PMNT composites are 384 mV/Oe and 158 mV/Oe, respectively, while the highest values of CME coefficients in the two composites are 118 mG/V and 162 mG/V （1 G=10^-4 T）, respectively.