热等离子射流法Co_2O_3/FeS催化裂解甲烷制备碳纳米管的研究

以Co2O3和FeS的混和物做催化剂前驱物,利用热等离子射流法制得包含碳纳米管的固相物,通过扫描电镜、透射电镜对产物进行表征并与高纯单质金属催化碳纳米管生长的类似文献报道做对比,证实其中碳纳米管密度大、纯度高、管径分布小、大部分为50～90nm的直线型多壁管且相互独立、管壁平滑、厚度约为10nm,在数量和质量上均可与已报道文献相比。结果表明,催化剂中微量氧的存在不仅不会影响催化效果,还有助于提高产物中碳纳米管纯度。

热等离子条件下Fe_2O_3催化裂解甲烷制备纳米炭纤维

以Fe2O3粉末为催化剂,N2,H2混合气体为等离子工作气,常压条件下裂解甲烷制得不同类型的纳米炭纤维。利用SEM、TEM、热重、XRD和拉曼光谱等表征手段揭示甲烷流量对纳米炭纤维(CNFs)形貌、纯度和结晶度的影响。结果表明:甲烷流量为0.3m3/h时,产物形貌为结晶度良好的空心套杯状纳米炭纤维,甲烷流量加大至0.5m3/h后,所得产物掺杂有大量的竹节状纳米炭纤维和带有颗粒的空心管,所得的纳米炭纤维的纯度下降。

减压直流等离子体射流电子温度的双静电探针测量

建立了一套双静电探针诊断系统,用于检测在气流量为4.2 slm、弧电流为80 A、真空室压力为165Pa的条件下纯氩直流非转移弧等离子体射流的电子温度及其分布。结果表明:发生器出口处射流中心的电子温度约为14 500 K,射流中电子温度随离开发生器出口的轴向或径向距离的增加而单调降低;径向电子温度梯度约为263 K/mm,轴向电子温度梯度为69 K/mm;射流中电子温度随弧电流增加而单调上升。

压力对双射流电弧等离子体特性的影响

该文采用实验测量方法研究了气体压力对双射流直流电弧等离子体弧电压、放电稳定性及等离子体电弧-射流区二维投影温度场的影响规律。通过引入可见光测温技术,对不同工况下的热等离子体放电图像进行采集,并采用二值化阈值分割方法求取投影温度场对应的等灰度线,利用8方向Freeman链码对特定边界进行描述,从而对热等离子体电弧-射流稳定性进行评估。研究结果表明:在其他参数保持不变的情况下,随着反应器内工作压力的降低,电弧-射流区二维投影温度场高温区面积增大,同时,电弧的稳定性也会受到一定影响;但随着工作气体流量的增大,反应器内工作压力对电弧-射流二维投影温度场高温区面积变化的影响减弱;在本文实验研究参数范围内压力对弧电压的影响较小。