流化床电化学反应器研究进展

流化床电化学反应器是一种三维颗粒电极反应器,以其比表面积大、传质速率高而备受关注。就流化床电化学反应器在导电机理、数学模型、结构放大以及应用领域的研究现状和进展进行了综述,阐明了该类反应器开发、设计和模型化方面存在的问题,并提出了研究方向。     

填充床鼓泡电化学反应器行为特性研究──Ⅰ.丙烯阳极直接氧化的数学模拟

本文建立了填充床鼓泡电化学反应器的一维数模．该模型既考虑了反应动力学，也考虑了体系的基本传递特性．模拟结果可以描述床层的径向电势、电流和浓度分布．     

石墨基体NiHCF薄膜的离子交换性能

以石墨为基体材料,采用电沉积和毛细化学沉积方法制备出电活性NiHCF薄膜.通过EDS和SEM考察了薄膜组成及其形貌,在1 mol/l KNO3溶液中采用电势循环可逆地置入与释放K离子,比较了不同制备方法得到的NiHCF薄膜的电活性、离子交换容量、再生性能和循环寿命;在1 mol/l(KNO3+CsNO3)混合溶液中测定了不同浓度下薄膜的伏安特性曲线,分析了薄膜对Cs+/K+的选择性.实验表明,石墨基体上制得的NiHCF膜能实现电化学控制的离子交换(ESIX)过程;两种方法制得的薄膜对Cs+均有较强的选择性,其中电沉积膜的再生速度高于化学沉积膜,而化学沉积膜的寿命高于电沉积膜.     

石墨基体NiHCF薄膜的离子交换性能

以石墨为基体材料,采用电沉积和毛细化学沉积方法制备出电活性NiHCF薄膜.通过EDS和SEM考察了薄膜组成及其形貌,在1 mol/l KNO3溶液中采用电势循环可逆地置入与释放K离子,比较了不同制备方法得到的NiHCF薄膜的电活性、离子交换容量、再生性能和循环寿命;在1 mol/l(KNO3+CsNO3)混合溶液中测定了不同浓度下薄膜的伏安特性曲线,分析了薄膜对Cs+/K+的选择性.实验表明,石墨基体上制得的NiHCF膜能实现电化学控制的离子交换(ESIX)过程;两种方法制得的薄膜对Cs+均有较强的选择性,其中电沉积膜的再生速度高于化学沉积膜,而化学沉积膜的寿命高于电沉积膜.     

硫酸中Pb－PbO_2阳极的电催化性能

本文对铅及Ｐｂ－ＰｂＯ２在硫酸溶液中作为析氧阳极的特性进行了研究。考察了Ｐｂ－ＰｂＯ２阳极在２．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４中电解使用寿命，测定了铅和Ｐｂ－ＰｂＯ２阳极的极化曲线和电化学动力学参数（ａ、ｂ和ｉ０），结果表明Ｐｂ－ＰｂＯ２电极比铅电极的电催化性能优良。     

质子膜燃料电池(PEMFC)多孔电极极化的两尺度分析

针对PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)多孔电极微结构的特征,提出一个分析该多孔电极极化的两尺度新方法,建立了能够同时在团簇微观和电极宏观两尺度上描述多孔电极内反应和传质、传荷耦联过程的理论模型。该两尺度模型方程为一非线性二阶微分方程组,给出了求解该数模的ADM(Adomian Decomposition Method)与有限差分(Newman′s BAND(J))相结合的便捷方法。还给出了氢PEMFC多孔阴极极化的计算实例,与传统的电极单尺度模型相比,包含微团尺度传质影响的两尺度模型预测值与极化实验数据能更好相符。提出的两尺度新方法也可被相似的多相催化反应系统理论分析所借鉴。     

多相光催化反应器数学模型研究进展

本文介绍了当前多相光催化反应体系中反应动力学模型以及反应器数模研究领域内的主要方法及成果。反应动力学方面依据反应机理和动力学方程进行了说明 ;反应器模型则按学术团体各自不同的研究思路及方法分别概述 ,并依照反应器内部的各相的情况作了分类 ,扼要介绍了辐射能分布方程。对未来此领域的研究方向作了展望。     

LPCVD水解法制备TiO2薄膜

本文利用LPCVD法水解四异丙醇钛(TTIP)制备TiO2薄膜，研究了制备过程中水解TTIP的反应动力学。通过对沉积温度和沉积率关系的研究，计算出TTIP水解反应表观活化能为59．85kJ／mo1。沉积温度不仅影响反应速率，还对TO2薄膜结构、表面形貌有决定性的作用。XRD和Raman分析表明：TTIP水解法制备TiO2薄膜，薄膜结构主要依赖于沉积温度。180℃—220℃沉积TiO2薄膜为非晶态，240℃—300℃沉积为锐钛矿和非晶态混杂结构。在水分压对TTIP水解反应影响的研究中发现，水分压为零时，TTIP发生热解反应，TiO2沉积率不为零，热解反应240℃无锐钛矿特征峰出现。这说明水解反应制备TiO2有利于降低锐钛矿的生长温度。氧分子的加入可以消除TiO2薄膜表面的“针孔”。     

Ti/SnO_2+RuO_2+MnO_x/MnO_x阳极的电催化性能

研制了一种 Ti/Sn O2 +Ru O2 +Mn Ox/Mn Ox 阳电极 ,考察了该阳电极在 2 .5M H2 SO4中电解使用寿命 ,测定了该电极的极化曲线和电化学动力学参数 a、b、i。结果表明 Ti/Sn O2 +Ru O2 +Mn Ox/Mn Ox 电极的电催化性能优良。