微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备Ni/CeO2催化剂及其甲烷干重整催化性能

催化剂的粒径对其催化性能有很大影响,为了提高催化剂的性能及制备效率,提出了一种微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂的方法,制备了物质的量比n(Ni)∶n(Ce)=1∶10、1∶20、1∶100的Ni/CeO2催化剂.对其甲烷干重整催化性能进行评价.结果 表明:n(Ni)∶n(Ce)=1∶20时对甲烷干重整活性最高.并且...     

不同介质下纳秒脉冲介质阻挡放电特性对比

介质阻挡材料是影响介质阻挡放电的一个重要因素。为此,采用聚四氟乙烯、K9玻璃和环氧分别作为介质阻挡材料,研究了介质阻挡层厚度、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率对放电特性的影响,并对结果进行了对比分析。实验结果表明,阻挡材料的介电常数越大,越容易产生强烈的放电;玻璃为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许介质厚度范围最大,但漏电也最为严重;聚四氟乙烯为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许频率范围最大;环氧为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许电压范围最大。     

大气压等离子体射流Cu表面改性抑制微放电

导体微缺陷的存在会导致局部电场畸变,产生的微放电严重影响输电设备的绝缘安全。探索了一种使用等离子体表面改性技术,通过在导体表面沉积薄膜来抑制局部微放电的方法。利用高频高压电源激励的大气压低温等离子体射流对金属Cu表面进行改性,使用四氯化钛作为钛源在Cu表面进行化学气相沉积TiO_2薄膜。探讨了改性过程中空气的加入和基板温度对放电特性及沉积薄膜质量的影响。实验结果表明,加入空气后,正半周期放电电流从一个脉冲变为两个脉冲,且电流幅值变小;通入40sccm空气,且基底加热至100℃为最优处理条件,此时沉积得到的薄膜Ti元素和O元素含量最高,分别为18.6%和43.5%,薄膜表面微观结构更均匀,结合更紧密,沉积2min时,薄膜厚度达到349 nm。薄膜功函数测试表明,沉积后Cu表面功函数有所提升,从未处理的4.65eV,提高至平均4.87eV。缺陷处电场分布模拟实验结果显示,沉积薄膜后,缺陷处的最大场强由未处理时的1.4×10~6 V/m降为9.89×10~5 V/m,对电场畸变情况有一定的改善作用。     

脉冲重复频率对微秒脉冲滑动放电特性影响的实验研究

脉冲滑动放电能够在大气压下产生高能量、高电子密度的低温等离子体,在废水处理、点火助燃、甲烷转化等领域具有广泛的应用前景。为了研究重复频率微秒脉冲电源对滑动放电特性的影响,采用自主研制的重复频率微秒脉冲电源,通过改变电源的脉冲重复频率进行了实验研究。结果表明在大气压空气中滑动放电产生的火花通道能够顺着气流的方向沿刀型电极刃面向上滑动,最大高度和长度可以达到29 mm和43 mm,各火花通道彼此分散。进一步分析脉冲重复频率对滑动放电的影响规律可知,高频时(500~1 500 Hz),随着脉冲重复频率的增大,火花放电通道逐渐向上发展,发生火花放电的最高位置逐渐向刀型电极的刀尖处靠拢。滑动放电的击穿电压逐渐减小,工作电压逐渐分散。这与驻留粒子的记忆效应和电极间隙的变化有关。低频时(1~300 Hz),由于气流的作用,电极间隙内驻留的粒子较少,其记忆效应对滑动放电的影响较弱,火花通道不能沿刀型电极刃面向上滑动。     

纳秒脉冲火花放电高效转化甲烷的实验研究

火花放电是一种气体温度介于电弧放电和介质阻挡放电(DBD)之间的放电形式,具有设备简单、成本较低、转化率高和能量利用效率高等优点,是存在工业化潜力的甲烷高效转化技术。纳秒脉冲放电具有窄脉宽和上升沿,能够提高火花放电等离子体的不平衡程度,降低气体温度,进一步提高甲烷转化能量利用效率。本文研究纳秒脉冲甲烷放电的放电特性和产物分布,实验结果表明在输入能量为170kJ/mol的条件下,甲烷转化率可达60%、氢气选择性和产率分别为44.4%和26.6%、乙炔选择性和产率分别为28.8%和16.8%、总能量利用效率为33.9%、氢气能量利用效率为23%。获得了350～700nm的甲烷等离子发射光谱(OES),包括Ha、Hb、Hg 氢原子等Balmer谱线和CH、C~+、C_2等谱线,并利用Ha 的Stark展宽效应估算了电子密度约为1017cm-3量级。利用ICCD和单色仪获得了电子密度和CH、C_2发射光谱演变过程,实验结果表明电子密度随时间逐渐减少;C+几乎仅在外加脉冲时存在,CH仅在外加脉冲结束后出现,说明C+主要是由电子碰撞产生的,而C+在放电结束后与H发生反应生成CH,CH进一步复合生成C_2H2。     

12kV真空灭弧室真空度测试校验仪的研究

基于磁控脉冲放电的真空度测试仪在电力系统中广泛应用,但其测量结果和精度越来越受到关注.笔者论述了真空度校验仪的测量原理.阐述了校验仪主要四部分的设计,包括真空灭弧室选择、抽真空系统、绝缘考虑和真空度测量,给出了校验仪的控制流程和方法,通过测试介绍了校验仪装置的抽真空时间曲线、典型离子电流与真空度关系曲线及在短期重复测试...     

行道树的修剪与整形技术要点研究

行道树作为绿化道路、美化城市环境的基本设施,不但具备降温、防尘的作用,还拥有美化环境、降低汽车尾气污染的作用,城市绿化工作中最重要就是行道树的修剪和整形,道路附近没有合理设置建筑物和线缆以及复杂的道路情况,未来研究的重点就是如何做好行道树整形和修剪。     

“等离子体能源转化”专刊——特邀主编述评

<正>“双碳”目标将有力促进中国经济结构、能源结构、产业结构优化升级,培育形成绿色发展新动能,加快能源产业由“资源主导”向“技术主导”转变,以“清洁低碳+电气化”为主要特征的能源转型将持续引领新一轮工业革命。面对现有能源转化技术升级需求,发展新型CO2、H2、N2等能源小分子利用技术势在必行。低温等离子体是电驱动过程,可快速开启/关闭,易与间歇性的可再生能源电力相结合,可灵活适配可再生电力实现能源分子的温和转化,为C-H-N的绿色循环过程提供了一种新思路。     

纳秒脉冲液相放电耦合微气泡固氮影响因素分析

由气液等离子体放电产生的活化水富含活性氧和活性氮(NO₂^-、NO₃^-、H₂O₂、O₃等),在环境治理、材料合成和医疗卫生等领域有着广泛的应用前景。该文提出了一种“多微孔-同轴式”的微气泡等离子体放电结构,微孔和微气泡的引入降低了在液相中的击穿场强,并且微气泡增加了气液界面的化学反应和活性物质的溶解。以空气为放电气体,主要探究了正、负极性脉冲参数对活化水固氮特性的影响。此外,还考察了气体流速、温度等因素对活化水中的氮特性的影响,并诊断了电学特性。结果表明,正极性放电下NO₂^-产量和NO₃^-产量分别为7.2 mg、28.8 mg,相比负极性放电分别高出0.43 mg、3 mg,经计算正极性放电能量效率高达15.02 g/(kW·h)。同时研究发现,当气流流速为2 L/min时,固氮性能最佳;水温越高,氮含量会随着液相分解动力学温度的降低而减弱。