整体型V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂的制备

采用静态氮物理吸附法、X射线衍射及扫描电镜对自行研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂进行了物化性能表征测定,并在固定床连续积分反应器上进行了活性评价,研究了V2O5、WO3、MoO3等成分的含量对催化剂活性的影响,以及催化剂制备过程中浸泡时间、浸泡液浓度、温度等因素对催化剂负载量的影响.结果表明：催化剂活性成分及助剂比例均存在着最佳值,试验制备的催化剂V2O5/TiO2最佳比例为3%左右,WO3/TiO2比为15%,MoO3/TiO2比为30%;浸泡时间、浸泡液浓度对催化剂负载量的影响基本上呈指数衰减,在足够长的时间内,浸泡液温度只影响催化剂的负载速度,而对于负载量的影响可以忽略.     

V2O5/TiO2的钾、钠、钙复合中毒及改性研究

以V2O5/TiO2催化剂及在其基础上改良得到的VSbNbTi催化剂为研究对象,研究了碱金属K、Na和碱土金属Ca的氧化物及氯盐对两种催化剂以NH3选择催化还原NO反应的影响。研究结果表明,三种金属中,无论以氧化物或氯盐的形式存在,K对催化剂的毒化作用都是最强的;同时掺入两种氧化物时,两种组分之间的相互作用会弱化单组分对催化剂的毒化作用,且这种弱化作用以CaO最为明显;VSbNbTi催化剂具有良好的抗K、Na、Ca三种元素的氧化物或氯盐中毒的能力。     

石榴石型Li7La3Zr2O12固态锂金属电池的界面问题研究进展

固态锂金属电池具有高能量密度、高安全性、宽工作温度范围、长服役寿命等优势,是下一代锂电池体系的重要发展方向之一.作为典型的氧化物固态电解质,Li7La3Zr2O12(LLZO)具有锂离子电导率高、电化学窗口较宽、机械强度高和热稳定性好等优点,因此LLZO固态锂金属电池受到业界的广泛关注.但是,LLZO固态锂金属电池还存...     

柴油机进气富氧燃用油包水包油时的排放研究

在R175A柴油机不做任何调整的条件下,进行了标定转速2 600 r/min下10%含水量的油包水包油(以下简称10%O/W/O)乳化油、柴油的负荷特性试验,考察了纯柴油(0#柴油)、含水10%O/W/O乳化油以及进气中氧气含量提高到23%、24%、25%富氧燃烧10%O/W/O时的NO、CO、HC、烟度的排放特性和燃料经济性。试验结果表明:与柴油相比,10%O/W/O乳化油可以同时降低柴油机的NO、碳烟排放,NO的排放可以降低29%,碳烟排放可以降低25%,同时改善经济性,满负荷时可以降低油耗15%,HC和CO的排放则有所上升。当进气含氧量提高到23%、24%的体积分数时,燃用10%O/W/O乳化油时,烟度从3.7 BSU下降至2.3 BSU,HC和CO的排放浓度低于柴油排放,满负荷时可以降低油耗14%,此时,NO的浓度略高于柴油的排放。     

不同O2/CO2比例气氛下富氧燃烧锅炉热力计算对比分析

采用富氧燃烧可以显著减少阻燃空气量以及烟气中非可燃气体含量,使得锅炉节能减排更加有效.不同的O2/CO2气氛下,富氧燃烧锅炉的燃烧状况随之变化,随着氧浓度的升高,炉膛内燃烧强度增强,理论燃烧温度升高,炉膛内辐射吸热量增加.介绍了富氧燃烧技术的基本特点,分析了不同O2/CO2比例气氛下富氧燃烧锅炉结构的不同,通过计算找到合适比例气氛下的富氧燃烧锅炉.     

双金属Ni-Co基析氧反应电催化剂研究进展

目的  能源消耗的持续增长和化石燃料燃烧带来的环保和能源安全问题已经引起世界各国的广泛关注。因此,发展清洁能源生产技术已成为世界范围内的主要研究重点。氢能具有无污染、比能密度高、资源丰富等特点,是最具潜力的传统化石燃料替代品之一。电催化分解水被认为是最有希望的制氢方法,但阳极上的析氧反应动力学缓慢,能量转换效率低,是大规模制氢的主要瓶颈。与稀有和昂贵的贵金属催化剂相比,镍-钴（Ni-Co）基电催化剂由于具有可调的电子结构、高导电性和低成本优势,有望在碱性溶液中实现卓越的OER活性和耐久性。 方法  文章总结并讨论了在OER中Ni-Co基电催化剂的最新研究发展。重点讨论了Ni-Co基电催化剂的设计和合成,以及在OER过程中提高其电催化性能的研究策略。 结果  为了代替钌、铱等贵金属催化剂,研究者们对Ni-Co基非贵金属催化剂进行了大量研究。包括氧化物、氢氧化物、合金、氮化物、硫化物、磷化物等在内的多种Ni-Co基催化剂通过化学结构的调控,从阳极角度提高了电催化制氢的活性。但这些催化剂又分别面临不同的缺陷,有待进一步研究克服。 结论  开发具有高OER活性的非贵金属催化剂是降低电解水制氢成本,促进氢能产业发展的重要途径。虽然仍有一些技术问题尚未解决限制了Ni-Co基催化剂替代贵金属催化剂,但作为重要的贵金属催化剂替代品,Ni-Co基催化剂的研究为新型催化剂的开发提供了重要选择。     

富氧燃烧对热风炉操作的影响及评价

分析了高炉煤气富氧燃烧的基本特性,讨论了采用高炉煤气为燃料的热风炉,其富氧混合操作、空燃比设定、废气和拱顶温度的变化及运行效果,对采用富氧燃烧技术热风炉的操作和使用有一定的指导意义.     

富氧燃烧对投运混煤锅炉低负荷稳燃性的影响

火焰筒头部结构对预混燃烧性能有重要影响,为了探讨旋流器与火焰筒扩张角相互作用关系,试验研究了扩张角为35°（渐扩）、90°（突扩）的火焰筒分别匹配旋流数为0.55,0.75旋流器对燃烧性能的影响。试验结果表明：渐扩火焰筒总压损失较突扩火焰筒减小约3.4%~4.4%,且匹配较小旋流数具有更高的总压恢复系数;突扩火焰筒较渐扩火焰筒具有更低的贫油熄火极限,且无论突扩火焰筒还是渐扩火焰筒,匹配较大旋流数旋流器后均具有更低的熄火极限;突扩型火焰筒温度场对旋流器适应性好,各旋流数下均获得较均匀温度场,出口温度分布系数为0.134 1~0.141 6;渐扩火焰筒温度场对旋流器适应性差,匹配较小旋流数旋流器后温度场均匀性更好,出口温度分布系数为0.135 7;突扩火焰筒NOx排放量更低,且匹配小旋流数旋流器更佳;渐扩火焰筒CO和碳氢化合物（UHC）排放更低,且匹配大旋流数旋流器更佳。     

Study on Characteristics of Co-firing Ammonia/Methane Fuels under Oxygen Enriched Combustion Conditions

Having a background of utilising ammonia as an alternative fuel for power generation, exploring the feasibility of co-firing ammonia with methane is proposed to use ammonia to substitute conventional natural gas. However, improvement of the combustion of such fuels can be achieved using conditions that enable an increase of oxygenation, thus fomenting the combustion process of a slower reactive molecule as ammonia. Therefore, the present study looks at oxygen enriched combustion technologies, a proposed concept to improve the performance of ammonia/methane combustion. To investigate the characteristics of ammonia/methane combustion under oxygen enriched conditions, adiabatic burning velocity and burner stabilized laminar flame emissions were studied. Simulation results show that the oxygen enriched method can help to significantly enhance the propagation of ammonia/methane combustion without changing the emission level, which would be quite promising for the design of systems using this fuel for practical applications. Furthermore, to produce low computational-cost flame chemistry for detailed numerical analyses for future combustion studies, three reduced combustion mechanisms of the well-known Konnov’s mechanism were compared in ammonia/methane flame simulations under practical gas turbine combustor conditions. Results show that the reduced reaction mechanisms can provide good results for further analyses of oxygen enriched combustion of ammonia/methane. The results obtained in this study also allow gas turbine designers and modellers to choose the most suitable mechanism for further combustion studies and development.     

沼气发动机快速燃烧系统试验研究

从分析沼气燃烧特点出发,提出改善火花点火式沼气发动机性能的快速燃烧方法,并开发出具有风扇形燃烧室的新型快速燃烧系统。该燃烧系统在快速压缩膨胀装置上进行模拟,并在2135沼气发动机上进行实机试验,结果表明：风扇形燃烧室对加快混合气燃烧速度,改善沼气发动机中的燃烧过程有明显的效果;新型燃烧系统对改善火花点火式沼气发动机可靠性与经济性具有明显的效果。     

In situ construction of rich oxygen vacancy Bi/Bi3TaO7 heterojunction photocatalysts

Oxygen vacancy-rich Bi/Bi₃TaO₇ binary nanomaterials were obtained by a simple in situ reduction. The as-prepared composite exhibited superior photocatalytic activity for the degradation of RhB compared to the single material under the visible light range. The degradation rate of the optimal sample reached 92% within 120 min, 12.25 times that of the pure Bi₃TaO₇. XRD and HRTEM characterization showed that the Bi metal obtained through in situ reduction was loaded on the Bi₃TaO₇ nanostructure. In addition, XPS and EPR indicated a significant increase in the oxygen vacancy content of the composites. The time-resolved transient fluorescence spectroscopy and photocurrent results proved that the separation rate of photoexcited carriers and the corresponding ability of photoelectrons are greatly increased. It is due to the synergistic effect of the unique photo-reaction excitation pathway induced by bismuth metal plasma resonance and oxygen vacancies, which not only extends the photo-reaction to the infrared region but also increases the carrier residence time, and this is the fundamental reason for the excellent photocatalytic performance of the composite material. The h⁺ is the main reactive radical of the reaction, and •O₂⁻ also plays a role. Based on the above characterization study, we propose a possible photoreaction mechanism for the synergistic oxygen vacancy and Bi metal of Bi/Bi₃TaO₇.     

利用含PAH的正庚烷简化机理对柴油机富氧燃烧的数值模拟

在直喷柴油机上采用氧体积分数为21%～24%的进气增氧技术,进行燃烧及排放试验.建立适用于柴油机燃烧的含PAH的正庚烷简化机理,并将其与CFD模型耦合,进行富氧燃烧的数值模拟.试验及模拟工况为发动机的最大转矩点.结果表明,随发动机进气氧体积分数的增加,燃烧始点提前,瞬时放热及最大压力出现时刻均随之提前.NO的排放随氧体积分数的增加而快速增长.碳烟的排放随氧体积分数增加而大幅下降.模拟计算结果显示,CFD与化学动力学模型的耦合比较准确地预测富氧燃烧的缸内着火时刻及燃烧状况.分析上止点后6°CA、20°CA时刻燃烧室内苯环的质量分布切片可知,与21%进气氧体积分数的空气助燃相比,24%氧体积分数的富氧燃烧对苯环的形成有明显的抑制作用.模拟计算结果与试验测量值随进气氧体积分数的变化趋势基本一致.