数态光场与3个两能级原子相互作用系统的保真度

根据量子信息保真度理论,研究了数态光场与初始处于GHZ态的3个两能级原子相互作用系统中量子态保真度的演变规律.对系统中原子和场取迹后不同量子态保真度的变化规律和场的初始光子数对系统中不同量子态保真度的影响进行了分析与研究.结果表明,初始光子数越大,量子态保真度随时间振荡频率越大.

二项式光场与三个两能级原子相互作用系统的原子间纠缠

通过计算系统的共生纠缠度和平均纠缠度,研究了二项式态与初始时刻处于GHZ类态的3个两能级原子相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了二项式光场的最大光子数和系数参量对系统纠缠特性的影响.结果表明:光场处于数态和相干态时,两原子间的共生纠缠度和平均纠缠度的峰值较小,光场的最大光子数M一定时,光场系数对两原子间的纠缠有一定的破坏作用;光场系数η不变时,光场最大光子数M对系统中两原子间纠缠演化有显著的影响,随着光场最大光子数M的增大,共生纠缠度C(t)达到稳定高频振荡的时间越来越长,平均纠缠度呈现单调递增的趋势,而在光场最大光子数M>30时,呈现平缓增长的趋势.

数态光场与2原子相互作用系统保真度的调控

利用数值计算的方法研究了数态光场与初始处于激发态的2个两能级原子相互作用系统的保真度,讨论了光场的失谐量、光场的光子数和对原子操作后对系统保真度的影响.结果表明,不对原子进行操作,初始时刻信息完全不失真,并且可以通过控制场和原子的失谐量和光场的光子数来操控系统保真度的振荡频率、峰值和周期性;对原子进行操作,初始时刻信息就出现失真现象,而且可以通过操作经典场来实现对系统保真度的调控.

氧化铝成型研究的进展

氧化铝有α、γ、δ、η、θ、ρ、κ、χ-氧化铝等8种晶型,其中γ-氧化铝被广泛用作吸附剂、催化剂及载体。氧化铝的成型方法有转动成型法、挤出成型法、喷雾干燥成型法、油-氨柱成型法、热油柱成型法、水柱成型法等。转动成型法的优点是设备投资少,处理量大;缺点是颗粒的强度低,粒径大,粉尘多。挤出成型法的特点是操作简便,费用较低,使用广泛。喷雾干燥成型法的优点是能够制备粒径较小的球形氧化铝;缺点是耗电量大,粉尘多。油-氨柱成型法的优势是产品孔容大、强度高,缺陷是存在氨气的污染。热油柱成型法的优点是氨气污染小,产品强度较高;缺陷是热量消耗大。水柱成型法制备的氧化铝小球大小一致,且生产过程绿色环保,是一种具有前景的氧化铝成型方法。在生产过程中,成型方法需要根据颗粒的形状、大小及工业生产所用反应器的要求来确定。

沸石分子筛的载铝改性条件及除氟性能研究

以沸石分子筛为骨架原料,通过在不同类型的铝盐溶液中交换吸附,使分子筛载铝,获得了具有配体交换结合氟性能的改性分子筛,研究了不同类型分子筛载铝改性条件及改性分子筛除氟性能。结果表明,用硝酸铝溶液改性各分子筛效果最好,而用其改性的各分子筛中,改性5A分子筛除氟效果显著,对于氟的静态饱和吸附量为29.940 1 mg/g,且不易受pH和多种共存离子的影响。改性5A分子筛的最佳除氟条件:温度40℃,吸附时间100 min,反应物物料配比为0.03～0.05 g/L氟溶液(氟离子浓度为10 mg/L)。流动除氟实验表明,利用改性5A分子筛除氟可把氟离子浓度降低到小于1 mg/L,达到国家饮水标准。

水柱成型法制备重整载体

以拟薄水铝石(PB)和海藻酸钠(ALG)为原料,采用水柱成型法制备了纯度较高、孔结构适宜的重整载体γ-氧化铝。对拟薄水铝石进行了筛选;考察了成型时间对钠离子脱除的影响;研究了不同种类拟薄水铝石复配比例对载体物性的影响;对载体负载催化剂进行了评价。实验结果表明:当成型时间为30 min时,氧化铝中钠离子质量分数可以降低至1.9×10-5,海藻酸钠未引入钠;选用合适的拟薄水铝石复配比例,可以制备孔容为0.568 cm3/g、比表面积为217 m2/g、强度为47 N、表观密度为0.564 g/m L的γ-氧化铝。以γ-氧化铝为载体制备重整催化剂用于评价,其液体收率、芳烃收率与辛烷值均优于国外同类产品,应用前景良好。

载锆凝胶吸附除氟研究

以凝胶为材料,利用锆和氟可以形成配合物,通过接枝二乙烯三胺、载锆,得到载锆凝胶。载锆凝胶在15℃,pH约为6,振荡速度为120次/min,吸附时间为180 min时,可以固液比为0.003 g/mL除去10 mg/L的氟溶液中90.48%的氟离子,使其符合国家饮水标准。载锆凝胶适于处理偏酸性的含氟水。Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NO-3、Cl-对载锆凝胶除氟基本无影响,H2PO-4、SO2-4影响适中,CO2-3影响严重。载锆凝胶吸附氟可用Langmuir等温吸附模型描述。15℃下,根据Langmuir模型计算得到的最大吸附量为10.31 mg/g。

薛定谔猫态光场与Ⅴ型三能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交展开的方法,在非旋波近似下对薛定谔猫态光场与Ⅴ型三能级原子相互作用系统的量子特性进行了研究。精确求解了V型三能级的能谱,并判断了系统的保真度。演化问题的结果表明:当原子初态处于基态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束效应与反聚束效应的临界状态。当原子初态处于叠加态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束效应。当系统耦合系数减小,光场二阶相干度的振荡幅度减小,光场呈现反聚束效应。

薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交化展开的方法,研究了薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统中,原子的布局数和光场的反聚束效应,并与旋波近似下的结果进行了对比.在旋波近似与非旋波近似下,讨论了初始光场强度、相干态间的相位角以及失谐量对原子布局数和光场反聚束效应的影响;在非旋波近似下,讨论了强弱耦合情况下光场的反聚束效应.研究结果表明:旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数随着初始光场强度的不同,表现出不同的特性;当初始光场强度较小时,旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数表现出相同的特性;随着初始光场强度的增大,旋波近似下,原子的布局数将表现出坍塌现象.耦合强度较大时,光场的聚束与反聚束效应在非旋波近似与旋波近似下有较大的区别;非旋波近似下,随着初始光场强度的增大,光场一直处于聚束效应状态;而旋波近似下,光场的聚束效应与反聚束效应交替出现.

运动原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中的量子纠缠

利用代数动力学方法,在多光子跃迁过程的J-C模型中,研究运动原子与薛定谔猫态相互作用系统中的纠缠特性,讨论了原子初始处于基态的几率、原子运动速度、跃迁光子数、初始光场强度、失谐量以及薛定谔猫态中两宏观相干态的相位角等物理参量,对系统纠缠度的影响.数值计算表明,跃迁光子数的奇偶值对系统的纠缠特性有很大影响,跃迁光子数为奇数时,失谐量的变化使系统出现退纠缠现象,原子运动速度的增大使系统纠缠度的变化频率增大,纠缠度减小;跃迁光子数为偶数,原子初始处于基态的几率大于激发态的几率时,系统也会出现退纠缠现象,但原子的运动速度对系统的纠缠特性不产生影响.

缠绕型纤维浸润剂在玄武岩纤维制备中的研究

玄武岩纤维综合性能优异,是一种具有良好应用前景的非金属材料。浸润剂是玄武岩纤维制备过程中重要的助剂,它可以提高玄武岩纤维的成丝性,改善玄武岩纤维的后续加工性能。自制了缠绕型玄武岩纤维浸润剂HYCR,对其进行了离心稳定性、表面张力、固含量测试与表征,并通过坩埚型玄武岩拉丝机,实验自制玄武岩纤维HYCR-BF。对比分析了3种市售玄武岩纤维BC11-BF、SXYX-BF、DS-BF与自制玄武岩纤维表面形貌、纤维线密度、表面能、丝束拉伸强度等性能。结果表明:自制纤维在表面能、纤维抗拉强度方面与市售纤维相差不大,部分指标优于市售纤维。

2个二能级原子与最小热环境作用系统中的量子特性

利用全量子理论研究了2个二能级原子与单模热场相互作用的简单模型(其中一个原子是孤立的,另一个原子与单模热场相耦合,该热场为一个小微外环境),通过对该模型进行精确求解,探究小微外环境对2个相互作用二能级原子系统量子特性的影响.通过研究量子纠缠和相干特性的时间演化,讨论了相关耦合常数及环境有效温度对有关物理量演化的影响.结果表明:这一系统中,可观察到2原子间量子纠缠的突然死亡和再生的现象,分别对应弱耦合及强耦合情况,当平均光子数不同时,相干性及原子的线性熵随时间变化呈现不同的演化规律.

工业烟气脱硫工艺进展

随着中国对环保的日益重视,SO2的排放浓度也受到严格限制。在中国一些地区,SO2排放浓度限值已要求≤20 mg/m3。因此,电厂、水泥厂等污染型企业必须采取有效措施以控制SO2的排放浓度。目前,脱硫技术主要分为干法脱硫、半干法脱硫以及湿法脱硫等。每种脱硫方法又包括多种工艺。此外,中海油天津化工研究设计院有限公司开发的组合式脱硫技术在水泥厂烟气脱硫方面有着良好的应用。该脱硫工艺具有使用条件宽、建设和运行费用低、脱硫率高的特点,可以实现二氧化硫的超低排放。且该脱硫工艺不会引入钾、钠、氯、硫、磷等有害元素,因而不会影响水泥熟料的生产过程。

工业氢氧化钙中氧化钙、氢氧化钙及碳酸钙测定方法的研究

目前,多数分析方法难以计算工业氢氧化钙中氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的含量。将蔗糖滴定法和热重分析相结合,对工业氢氧化钙中的氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙做了分析。采用GB/T 5762-2012《建材用石灰石、生石灰和熟石灰化学分析方法》测定氢氧化钙中有效钙的含量。根据氢氧化钙和碳酸钙分解温度的差异,使用热重分析测定工业氢氧化钙中氢氧化钙和碳酸钙的含量。之后,将有效钙中的氢氧化钙部分扣除并换算,得到氧化钙的含量。实验得到氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙这3种物质的含量,其余部分为杂质。该方法具有操作相对简单、测定成分种类较多的优点。

高效环保脱硫剂的制备及性能研究

随着国家环保法规的升级,对烟气中二氧化硫排放浓度的限制越来越严格。传统干法脱硫剂的脱硫效率较低,因此提高干法脱硫剂的脱硫效率十分有意义。以氢氧化钙、稀土金属和碱土金属为原料制备了高效环保脱硫剂。通过X射线荧光光谱(XRF)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对3种氢氧化钙样品(A、B、C)进行了表征。表征结果表明:3种氢氧化钙的元素组成、氢氧化钙含量相近;氢氧化钙B的晶粒较大,表面六角棱状片层堆叠更为有序、紧密。自制高效环保脱硫剂脱硫后的X射线衍射(XRD)表征结果表明,稀土金属和碱土金属对氢氧化钙脱硫具有促进作用。脱硫实验结果表明:氢氧化钙B的脱硫效果较优;氢氧化钙B、稀土金属、碱土金属的质量比为95∶2∶3时,活性组分具有最佳的催化脱硫效果。自制的高效环保脱硫剂的脱硫性能优于市售产品,具有良好的市场前景。

铜-铈/ZSM-5分子筛催化剂制备及脱硝性能研究

氮氧化物是大气主要污染源之一,危害人体健康,并引发酸雨。随着环保法规的升级,氮氧化物排放浓度的限值要求越来越高。这要求脱硝工艺尤其是脱硝催化剂必须进一步提高脱硝性能。以ZSM-5分子筛为载体,以铜、铈为活性组分,制备脱硝催化剂活性组分;用铝胶将脱硝催化剂活性组分附着在蜂窝状陶瓷上,得到脱硝催化剂。与ZSM-5分子筛相比,脱硝催化剂活性组分增加了4.73%的铜(以CuO质量分数计)和5.40%的铈(以CeO_2质量分数计),比表面积由287.04 m~2/g降到275.05 m~2/g,孔容、孔径未发生变化,酸性增强,晶型基本保持不变。脱硝催化剂最佳反应条件:反应时间≥60 min,反应温度≥250℃,空速≤10200 h~(-1)。脱硝催化剂在最佳反应条件下的脱硝效率约为85%。脱硝催化剂能适应较低的反应温度,并且具有较高的脱硝效率。

炉膛喷钙脱硫工艺中脱硫剂的制备及性能研究

二氧化硫是大气的主要污染源之一。随着国家环保标准的升级,烟气中二氧化硫的最高排放浓度越来越低。这就要求对现有的脱硫工艺进行升级改造。目前,工业烟气常用的脱硫方法主要有干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。针对炉膛喷钙脱硫技术进行研究,筛选了脱硫剂的基本组分、评价条件,并制备了脱硫剂进行评价。通过比较氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙的脱硫效果,发现三者中氢氧化钙的脱硫效果最好,将其确定为脱硫剂的基本组分。评价过程中,最佳的评价条件是氢氧化钙的加入量为0.8 mL,反应气的流量为200 m L/min。升高温度对于氢氧化钙脱硫是有利的。反应温度越高,氢氧化钙的脱硫效果越好。向氢氧化钙中引入三氧化二铁、二氧化锰,相对于氢氧化钙而言,表现出更好的脱硫效果。

尿素湿法脱硫剂的制备及性能研究

工业烟气中的二氧化硫会严重污染大气环境、破坏生态平衡、危害人体健康。以尿素湿法脱硫作为研究对象,完成了尿素湿法脱硫评价装置的搭建,确定分析方法,考察尿素、添加剂种类、添加剂浓度、温度对湿法脱硫剂脱硫效果的影响。结果表明:(1)尿素作为湿法脱硫剂的主要成分具有显著的脱硫效果,可使二氧化硫的脱除率达到100%;(2)添加剂对湿法脱硫剂的脱硫效果具有促进作用,且氢氧化钾的促进效果优于氨水;(3)增加添加剂的浓度有助于提高湿法脱硫剂的脱硫效果;(4)温度对于湿法脱硫剂的脱硫效果有影响,提高温度会促进脱硫。

国内脱硫技术进展与应用现状

随着国家环保法规的日益严格,工业对SO2超低排放政策落地的背景下,各行业对深度脱硫材料和配套技术需求愈加迫切。我国工业行业众多,不同行业使用的脱硫技术种类多样,本文对当前主要脱硫技术进行汇总分析,并对现阶段脱硫技术研究热点进行梳理。根据目前的环保趋势及现有脱硫技术,提出了脱硫技术的发展方向。

新型高效催化脱硫剂的研究与应用

针对水泥行业使用固废、危废导致其二氧化硫排放浓度超标的问题,通过脱硫试验筛选具有催化作用的三氧化二铁、氧化镁制备成新型高效催化脱硫剂,其脱硫效率高于工业级氢氧化钙。在河南DD水泥有限公司进行了新型高效催化脱硫剂的工业应用试验。结果表明:与工业级氢氧化钙相比,新型高效催化脱硫剂具有更高的脱硫效率,钙硫物质的量比降低了56.7%。通过新型高效催化脱硫剂的使用,可满足水泥企业二氧化硫质量浓度<35 mg/Nm^(3)的超低排放要求,且此过程无废弃物产生。制备的新型高效催化脱硫剂具有广阔的应用前景。