氢等离子体特性及其对钨的辐照行为研究

本文依托四川大学直线等离子体装置(SCU-PSI)产生高通量氢等离子体,采用朗缪尔探针对氢等离子体特性进行诊断,研究了氢等离子体特性随放电电流、气体流量等输入条件的演变规律;并利用调控产生的氢等离子体对纯钨进行了相应的辐照研究. 实验结果显示, 在磁场0.1~0.2 T、气流量1 000~2 200 sccm和电流180~228 A范围内,氢等离子体通量密度、热负荷密度及电子密度、温度等参数与磁场和电流呈正相关关系,而与气体流量呈负相关关系. 在该范围内,最高等离子体密度达到2.6×1019 m-3,等离子体通量达到8.8×1022 m-2?s-1,热负荷达到6.5×104 W/m2. 利用调控产生的等离子体对纯钨样品进行初步辐照实验,结果显示随着入射等离子体特性的不同,样品表面出现不同程度的尺寸和密度不均匀颗粒状辐照损伤结构,并且颗粒尺寸随氢等离子体离子通量的增加而增大. 本文结果显示SCU-PSI可以产生理想的氢等离子体环境,因此可以作为未来聚变领域,研究氢等离子体和托卡马克装置面向等离子体材料钨以及相应结构材料相互作用的有效实验装置.     

快淬对贮氢合金组织和电化学性能的影响

通过XRD、TEM、DTA分析和电化学实验 ,研究了快淬对贮氢合金组织和电化学性能的影响。研究表明 ,成分均匀性改善和单胞体积减小是影响快淬贮氢合金电化学性能的主要因素 ,其中 ,前者使充放电循环稳定性提高 ,后者使放电容量降低。在本研究中 ,快淬速度为 10m/s时 ,合金成分的均匀性已较铸态有明显改善 ,更高的快淬速度并不能使成分的均匀性进一步大幅度提高 ,反而使单胞体积减小 ,因此 ,快淬速度为 10m/s时 ,快淬合金的综合电化学性能最佳。     

高温及等离子体环境下液态锡与钨筛网的相容性研究

本文利用真空管式炉和四川大学直线等离子体与材料表面相互作用平台（SCU-PSI）, 探究了静态高温以及高密度氢等离子体环境下液态锡（Sn）对钨基多孔筛网结构（CPS）的润湿及腐蚀行为. 实验结果发现,在静态高温环境下液态Sn润湿钨筛网（4层150目）的阈值温度为950 ℃,且随着实验温度升高,润湿效果越好. 当实验温度达到1050 ℃时,在钨筛网表面观察到大量SnO2棒状结构. 这种棒状结构可能是由于管式炉中存在少量的氧气,在高温作用下Sn和氧气发生反应生成SnO2纳米晶. 当液态Sn-CPS结构进一步被离子通量为7.71×1022 m-2*s-1和热负荷为54.55 kW*m-2 的氢等离子体辐照时,钨筛网出现大面积断裂,形成丝状结构;而在没有液态Sn润湿的情况下,钨筛网表面没有出现类似损伤. 这可能是在高密度氢等离子体辐照作用下,氢等离子体与SnO2的协同作用加剧了钨筛网的损伤,造成了钨丝硬化断裂. 本文的实验结果为未来液态Sn-CPS在聚变装置中的实际应用提供了一定的参考.     

基于系统因素作用理论的轨道加氢站Fine Kinney风险评估方法

由于液态氢能源燃料具有高能量密度优势,在轨道交通运输中有望得到广泛应用.考虑到液态氢能源在加注或运输环节具有潜在风险性,提出了轨道交通加氢站风险评估模型,在Fine Kinney框架中应用因素相互作用理论,对风险指数进行多层次评估.在案例分析中,对佛山市某加氢站的风险指数进行科学评估,确保加氢站全过程全态势的运行安全.结果表明:氢能不稳定特性与周边较为频繁流动车辆和人员,给轨道交通加氢站带来一定的安全风险,在加氢站运营过程中应高度关注.     

Li原子修饰缺陷蓝磷单层储氢性能的第一性原理研究

本文基于第一性原理计算,系统地研究了碱金属Li原子修饰缺陷蓝磷单层体系的储氢性能. 研究结果表明,双空位缺陷DV2的引入可以有效增强Li原子与蓝磷单层间的相互作用,能够有效阻止单层表面Li团簇的形成. 单个Li原子可以稳定吸附3个H2分子,H2分子平均吸附能为0.248 eV/H2. 电子结构分析表明,H2分子主要通过极化机制和轨道杂化作用吸附在Li修饰的缺陷蓝磷单层体系上. 此外,本文还研究了温度和压强对Li/DV2体系储氢性能的影响. 结果表明,在室温和低压条件下,H2分子可以稳定吸附在Li/DV2体系表面,从而实现室温条件下的可逆储氢.     

高山径流的时空变化及不同水源的贡献率

通过对岷江上游黑水县境内高海拔集水区和低海拔集水区3个时期氢稳定同位素变化的研究,发现氢稳定同位素值春季变正、夏季变负,并且随海拔高度的降低而变正.测定结果也表明,河水中氢稳定同位素的时空变化是降水形成机制和地形格局相互作用的结果.不同时期不同水源类型对于河水的贡献率不同,但在洪峰期,无论是高海拔还是低海拔集水区,降雨对河水的贡献都超过了20%.     

城市污水处理厂硫化氢恶臭气体的发生及源控制

城市污水处理厂散发的硫化氢,臭阅低,可与不饱和酮反应生成其它恶臭物质,不仅严重影响周围居民的生活质量,还会腐蚀污水厂的混凝土和金属构筑物,降低处理效率,并且对污水处理厂的工作人员具有毒害作用。随着公众环保意识的提高,控制与消除城市污水处理厂硫化氢的恶臭污染已成为各国环保科研人员的研究热点之一。控制污水处理厂恶臭污染的传统方法是末端治理,即在硫化氢生成之后进行消除,与末端治理相比,预防性控制法最突出的优点在于防患于未然,抑制硫化氢生成,从源头上解决了污水处理厂硫化氢的污染问题。本文重点介绍了预防生化硫化氢生成的措施,最后提出了一些尚待解决的问题,展望了未来技术的发展方向。     

利用含硫化氢尾气一步法合成脒基硫脲的研究

采用硫化氢尾气和双氰胺直接反应,一步合成脒基硫脲。考察了温度,时间等对反应的影响。反应温度80℃-82℃,反应时间1．5h,产率可达90％。     

Current Research Progress in Magnesium Borohydride for Hydrogen Storage (A review)

Hydrogen storage in solid-state materials is believed to be a most promising hydrogen-storage technology for high efficiency, low risk and low cost. Mg(BH₄)₂ is regarded as one of most potential materials in hydrogen storage areas in view of its high hydrogen capacities(14.9 wt% and 145–147 kg cm^-3). However, the drawbacks of Mg(BH₄)₂ including high desorption temperatures(about 250°C–580°C), sluggish kinetics, and poor reversibility make it...     

Synergetic effect of multiple phases on hydrogen desorption kinetics and cycle durability in ball milled MgH2–PrF3–Al–Ni composite

A new Mg MgH₂–PrF₃–Al–Ni composite was prepared by ball milling under hydrogen atmosphere. After initial dehydrogenation and rehydrogenation, Pr₃Al₁₁, MgF₂, PrH₃ and Mg₂NiH₄ nanoparticles formed accompanying the main phase MgH₂. The hydrogen absorption-desorption properties were measured by using a Sieverts-type apparatus. The results showed that the Mg MgH₂–PrF₃–Al–Ni composi...