雷尼镍催化剂

雷尼镍（Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ）是一种历史悠久、应用广泛的催化剂，近几十年来，在Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ制备、表征和改性等方面的研究进展，大大加深了对其物性和制备机理的了解。本文对此作了综述。

线阵CMOS图像采集及编码传输的实现

为实现雨滴、雾滴等大气粒子的非接触测量,基于线阵CMOS图像传感器实现了粒子测量系统。充分利用FPGA的资源丰富、接口灵活、并行计算等特点,结合USB芯片实现稳定可靠的高速数据采集和传输。为解决线阵图像传感器数据高速采集和实时传输处理问题,基于Xilinx公司Spantan系列XC3S200为核心实现了高速数据的采集和实时编码处理系统。该系统能够实时采集图像传感器原始数据,同时结合预先设置的阈值也可实时对数据进行阈值比较和编码。根据实际需求可选择输出原始数据或者编码数据,系统中分别设计了FIFO和双口RAM用于数据缓冲和比较模块,从而满足系统实时数据采集、传输及处理的需求。整套系统结构简洁、成本低廉,具有较广泛的应用前景。

滴流床加氢法生产木糖醇的研究

本文对滴流床中压加氢生产木糖醇的工艺进行了研究。反应温度１２０℃，氢压４．０ＭＰａ，表观液速０．５ｍｍ／ｓ～２．０ｍｍ／ｓ。Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ颗粒催化剂表层活化，床层内径１０ｍｍ。对平均粒径０．４７ｍｍ及０．６７ｍｍ的催化床层在低液速区反应特性进行了初步探讨。用简化模型计算的床层宏观效率因子比实际工业鼓泡床高８～９倍。其值随液速降低而上升，并存在多稳态的现象，与床层部分润湿现象一致。

木糖Raney-Ni催化加氢宏观动力学研究

在改装的高压釜中，测定两种粒径Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ催化剂用于木糖水溶液加氢反应的动力学规律。反应温度３８３Ｋ、氢压范围１．０－６．０ＭＰａ，借助模型计算对反应过程进行分析。

建筑物尺度对避雷针防雷性能影响的数值评估

为研究闪电先导与地面建筑物的相互作用,根据长间隙放电的物理过程建立了包含上行迎面正先导的三维负极性先导发展模型。利用模拟电荷法计算了电晕区的电位分布及电晕电荷量,作为上行正先导是否满足激发起始的判断条件,建立了上行正先导的起始传播模型,利用该模型评估了建筑物形状特征对于闪击距离的影响。研究表明:随着回击电流峰值、建筑物垂直高度或避雷针高度的增大,闪击距离也逐步增大;在建筑物垂直高度不变的条件下,随着避雷针高度的增加,闪击距离逐步增大,当避雷针高度大于30m后,闪击距离的变化不再明显。

Raney－Ni浸取方法对木糖加氢活性的影响

在木糖加氢反应中，考察了浸取（Ｌｅａｃｈｉｎｇ）方法对Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ催化剂活性的影响。合金原料是１６０～２００目及＜３２０目的Ｎｉ－Ａｌ－Ｔｉ。实验表明，温度（５０～９３℃）及ＮａＯＨ浓度（２～６ｍｏｌ／Ｌ）越高，催化剂活性越好。但是，若先在低温和稀碱下浸取，再继以高温和浓碱的后处理，则比单一条件浸取时活性好。浸取起始１０～２０ｍｉｎ的反应剧烈程度，对合金破碎情况和催化剂活性均有显著影响；而后处理使活性提高的主要原因是对催化剂微孔的扩孔作用。

部分润湿滴流床的文献综述

在低液速区操作的滴流床，由于存在部分润湿现象，操作特性与全润湿滴流床不同，机理也更复杂。本文综述了此类反应器研究的现状和存在的问题。近年来，在润湿机理和床层两相流动的描述方面取得了较大进展，本文讨论了它们对反应器建模的启示。

基于线阵图像传感器的降水测量技术研究

降水现象是全球水循环和气候变化的重要研究对象。降水粒子谱资料在天气现象的自动观测、云微物理过程研究和气象雷达回波订正等领域有重要应用。基于线阵图像传感器的降水观测系统可获取降水粒子图像信息,为雨滴的微物理特性研究提供原始资料。在简述基于线阵图像传感器的降水测量系统工作原理基础上,分析了线阵降水测量关键技术及线阵数据处理相关问题,分别从光学系统参数需求、线阵传感器高速扫描和线阵数据处理等方面进行了讨论,以期线阵图像采集技术能更好地应用于降水测量。

木糖Raney-Ni催化加氢本征反应动力学

用细粉末Ｒａｎｅｙ－Ｎｉ催化剂研究了木糖水溶液加氢的本征反应动力学。在考察的温度（３７３～３９３Ｋ）、压力（１～６ＭＰａ）和木糖浓度（０．０２～１．３ｍｏｌ／ｄｍ３）范围内，速率与木糖浓度成１级。氢压低于４～５ＭＰａ时，符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｗｏｏｄ形式的方程，用非线性优化法关联其参数，得到本征速率方程。反应机理推测为吸附氢原子与吸附木糖分子反应，表面反应生成的中间物被木糖解吸而成产物是控制步骤。

地闪梯级先导电场波形特征研究

为研究地闪梯级先导电场波形特征,采用偶极子法结合衰减函数计算了有限大地电导率下不同距离处、不同梯级先导底部高度条件下的电场波形特征.计算结果表明:当观测点距离先导通道较近时,电场峰值随着先导通道底部高度的增大而减小;随着观测点和先导通道距离的增大,梯级先导通道底部高度对电场的影响逐步减小.对于给定高度的先导通道,其对应的电场峰值随着观测点和先导通道距离的增加,峰值先变大而后变小随着电导率的减小,先导电场波形上升时间明显增加,电场峰值衰减加快.

基于时域多分辨分析方法的地闪雷电电磁脉冲计算

为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全匹配层吸收边界条件截断计算域.利用该算法计算了与放电通道不同距离处雷电电磁脉冲的各个场分量.将所得结果与时域有限差分法的计算结果进行比较,结果表明:二者具有较好的一致性;在相同精度要求下,时域多分辨算法不仅具有更好的数值色散特性,还提高了计算效率、降低了计算内存开销.

微波水热法合成钛酸钠盐纳米管

采用微波水热法合成了钛酸钠盐纳米管,考察了原料、反应时间、NaOH浓度等主要影响因素.在微波功率195W、NaOH浓度8—12mol/L、反应时间>70min条件下,得到了形貌均一的钛酸钠盐纳米管,并用TEM、XRD、BET、EDAX和N2吸附/脱附等对产物进行了表征.研究表明,微波法制得的纳米管合成时间短、热稳定性高,其管壁塌陷温度高于500℃,比普通水热法合成的高100℃左右;所得样品在300℃以上煅烧,可转化为单晶钛酸纳盐纳米管.

甲烷催化燃烧整体型催化剂研究进展

甲烷催化燃烧是一种高效率、低污染的能源利用和废气处理技术。该反应在高温、高空速下进行,对催化剂的结构和性质有特殊要求。整体型催化剂因压降低、催化效率高、机械强度和热稳定性好等特点,在甲烷催化燃烧反应中得到广泛应用。本文对贵金属、钙钛矿、六铝酸盐、金属复合氧化物四类整体型催化剂在甲烷催化燃烧中的应用进行了评述,包括各自优缺点、制备方法、最新进展等。最后,对该领域目前存在的问题和未来的研究方向进行了讨论。

线阵光学降水现象自动测量系统

采用平行光成像的方式,研制了基于线阵图像传感器的降水现象自动测量系统,用于揭示大气降水物理特征及本质。首先,根据降水粒子微物理特征和降水现象业务观测的需求,设计了光学系统及高速线阵图像数据采集处理平台。然后,针对降水观测系统连续运行条件下线阵实时采集数据量大、不便于传输及处理的特点,利用现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现片内线阵数据实时二值化处理及编码传输。为消除平行光源性能漂移及传感器光强响应非均匀性等对成像阈值设置的影响,保证长期运行测量精度和一致性,设计了基于微处理器软核MicroBlaze的自适应阈值设置方案。在室内定标实验的基础上,与翻斗雨量计进行初步观测对比试验。实验室定标结果表明,系统最小分辨率优于0.1mm,实际同步观测累加降水量误差在15%左右,两者变化趋势大致相同,有较好的线性相关性。提出的系统满足降水现象自动测量对稳定可靠、自动化、精细化的要求。

闪电声源定位系统研究

所研制的闪电声源定位系统由四元正方形麦克风声阵列、雷声信号传输系统和信号采集、记录与显示设备等部分组成.结合一次地闪雷声实测数据,采用广义互相关时延估计法计算了雷声信号到达不同麦克风的时间差,依据声光差定距法获得了声源点与麦克风阵列的距离,实现了雷电声源点的三维定位和闪电放电通道的三维重构.通过与同步观测到的雷电电磁脉冲场及大气电场进行对比,表明系统的定位效果较好.

基于时域多分辨算法的非球形气溶胶散射特性仿真模拟

非球形气溶胶的散射特性是影响辐射传输模拟准确性的重要因素.为实现非球形、非均质气溶胶散射特性的模拟,基于MRTD(multi-resolution time-domain)方法建立了一个新的气溶胶散射模型.采用MRTD技术实现了近场电磁场的计算;考虑气溶胶的特殊性,推导了基于体积积分方法的近远场外推方法,实现了粒子散射振幅矩阵和穆勒矩阵的仿真;构建了粒子吸收和消光截面的计算模型,实现了粒子积分散射特性的高精度模拟.将MRTD散射模型的结果与Mie理论、T矩阵法进行了对比,验证了模型的准确性;讨论了空间网格粗细对模拟精度的影响,并定量分析了模型的运行效率.结果表明,MRTD散射模型的相函数模拟误差小于8%,其中前向散射方向小于4%;当粒径与入射光波长相当时,消光和散射效率因子的相对误差小于0.1%;空间网格粗细对模拟精度影响显著,当粒子尺度参数小于20时,在相同模拟精度要求下,所需网格尺寸随尺度参数呈先增大后减小的特征.

水热条件下钛酸钠盐纳米晶须与纳米管的选择制备

以溶胶、无定形及晶态的TiO2为原料,在合适的温度和氢氧化钠浓度下,水热合成了直径1-2nm的钛酸钠盐纳米晶须和孔径-3.5nm的纳米管。用XRD、TEM、N2吸附-脱附法分别表征了产物的组成、形貌和孔结构。以不同TiO2原料,控制反应液中有机杂质的含量,可得到晶须、纳米管或两者的混合物。

在多孔α-Al_2O_3陶瓷管上合成ZSM-5沸石膜

在无过渡层的、孔径为 3~ 5μm的α -Al2 O3 陶瓷管上 ,引入溶胶 ,两次涂膜合成出了无缺陷的沸石膜 . XRD、SEM及气体渗透性表征表明 ,该膜确为 ZSM-5沸石膜 ,且膜在模板剂的去除过程中 ,并未产生明显的缺陷 .在室温下 ,该膜对 H2 、N2 的渗透速率分别为 8.4 0× 10 - 7和 2 .4 5×10 - 7mol· s- 1· m- 2 · Pa- 1,H2 /n -C4H10 、 n -C4H10 /i -C4H10 的选择因素分别达到 30 2和15.

不同大气条件雨滴下落速度的数值仿真

研究降雨优化预测准确性问题,雨滴的下落末速度是仪器测量降水的重要参数。降水识别仪器根据建立的雨滴下落的理论模型,对降水进行准确预测和识别。为了得到雨滴下落末速度的精确测量,结合曳力系数和雷诺数的对应关系,利用龙格—库塔(Runge-Kutta)法求解,得到了雨滴的下落末速度,并与Gunn&Kinzer雨滴下落末速度实测值作对比。结果表明,数值仿真与预测值吻合较好,结果更为精确。通过仿真了不同大气条件下的雨滴下落末速度,得到了Best经验公式的系数。结果证明,对降水识别模型的建立具有重要的应用价值,为精确识别提供了依据。

电泳沉积法在铁铬铝合金丝网上制备均匀的铝颗粒涂层

在铁铬铝合金丝网上,以电泳沉积制备了铝颗粒涂层,覆铝改性后的金属丝网是制备丝网整体催化剂支撑体的合适材料。考察了乙醇、丁酮两类悬浮液体系中各操作参数对电泳沉积的影响,获得了制备均匀涂层的适宜条件,即:在乙醇体系中,聚乙烯吡咯烷酮0.2%(质量分数),AlCl3 2.5 mmol/L,铝粉1%(质量分数),电场强度30 V/cm,沉积时间10 min;在丁酮体系中,硝化纤维0.06%(质量分数),正丁胺10%(体积分数),铝粉0.2%(质量分数),电场强度50 V/cm,沉积时间30 min。通过氮气保护气氛下的热处理,使铝颗粒与合金丝以及涂层中铝颗粒之间结合牢固。