直流脉冲辉光冷等离子体氢还原金属氧化物的特性研究

利用直流脉冲电场下产生的非平衡等离子态的氢对CuO进行了强化还原实验,考察等离子体的固有化学特性对还原过程的影响。在体系压力450Pa、温度200℃的条件下,分子态的氢不能还原CuO,而等离子态的氢可还原CuO得到金属Cu。随着还原时间的增加,等离子态的氢还原CuO得到金属Cu层厚度的变化随着试样放置方式的不同呈现不同的规律,等离子体鞘层的变化对还原速率有很重要的影响。还原层厚度随时间的变化可以分为三个阶段,前两个阶段的反应速率主要受制于到达氧化物表面氢活性粒子流的通量,活泼的等离子体氢在反应产物层向反应界面的扩散是第三阶段的速率限制性环节。

等离子体氢处理对Si-SiO_2结构的影响

本文研究了等离子体氢处理对Si-SiO_2结构的影响。结果表明,Si-SiO_2结构经等离子体氢处理后,其界面特性变差。

氢氩等离子体氢原子谱线的双峰拟合

在新能源的研究中,氢能成为与太阳能、风能等一样的绿色能源。分数氢原子是在某些特定催化物(如Ar+)的作用下,基态氢原子可以向比基态能级更低的分数主量子数能级跃迁,同时释放出大量能量。对氢巴尔莫α谱线的精细测量结果进行了拟合,得到了谱线的双峰结构,对拟合结果的分析表明,双峰结构很好地反映了氢氩等离子体中氢原子可以分成高温和低温的两种组分,并且得到更准确的氢原子谱线展宽的测量结果。

等离子体氢还原铁氧化物的研究进展

等离子体氢因其化学活性的优势,迅速成为氢冶金领域的研究热点。目前等离子体氢还原铁氧化物的基础理论研究仍不完善,主要缺少对其微观机理、杂质元素迁移规律等方面的研究。通过对等离子体氢还原铁氧化物的相关研究进行回顾,从热等离子体氢的还原入手,再到冷等离子体氢的还原,对国内外等离子体氢还原铁氧化物的研究方法进行概括,并对等离子体的还原机理和应用进展进行详细分析。结果表明,与氢气还原铁氧化物相比,热等离子体氢和冷等离子体氢在还原过程中更具热力学和动力学优势,并且由于体系中有较高浓度的振动激发分子氢,冷等离子体氢被认为拥有更大的发展潜力。研究结果为后续学者的试验设计提供参考,并为其研究方向提供建议。

氢等离子体电弧熔炼技术制备高纯稀土功能材料钆

采用等离子体电弧熔炼技术分别在纯氩气和氩气-氢气混合气体中熔炼纯化稀土金属钆,对纯化前后样品中的金属杂质和非金属杂质进行定量分析。分析结果显示氢等离子体电弧熔炼技术能有效的去除钆金属中的大部分金属杂质,并且表现出良好的脱氧效果,杂质元素去除率随氢气含量增加而提高。

氢等离子体裂解煤制乙炔的研究进展

论述了氢等离子体裂解煤制乙炔的原理,介绍了国内中试规模的实验装置及相关的工艺操作条件,提出了反应器结焦原因及清焦方法。

氢等离子体还原制备纳米镍粉/铜粉研究

通过氢等离子体一步还原碱式碳酸盐制备了纳米金属镍粉和铜粉,并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)检测了产物的纯度、晶体结构、颗粒尺寸和形貌。分析了氢等离子体还原合成金属粉体的过程。结果表明:产物为纯相的金属镍粉和部分氧化的铜粉,粒度均匀、分散性好,平均粒径约为100 nm。氢等离子体还原过程是一个蒸发–气相还原–沉积的过程。碱式碳酸盐的还原产物为无毒的二氧化碳和水,易于与产物金属粉分离。此工艺将是一种批量生产纳米镍粉和铜粉的理想途径。

大功率旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔

通过合理的简化计算,建立了物料与能量衡算模型,优选工艺条件,并进行了MW级旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔的实验研究,考察了碳氢比与氢气比焓对裂解反应的影响。实验中输入功率的最大值为794.2kW,实验结果表明:在实验范围内,丙烷的转化率维持在99.8%以上,裂解气中乙炔的最高含量达到了12.65%;碳氢比增加时,乙炔收率和比能耗均存在最佳点;氢气比焓增加时,乙炔收率存在最佳点,而比能耗则逐渐增加;实验中得到的最高乙炔收率为85.4%,最低比能耗为8.85kW·h·(kg C2H2)-1。实验结果验证了物料与能量衡算模型可以用于指导工艺条件的优选。

氢等离子体法制备Ni_2P催化剂及加氢脱硫性能

采用氢等离子体还原法制备了体相Ni2P,新鲜制备的Ni2P在移入固定床反应器之前用体积分数10%H2S/Ar钝化,以保护其结构不被破坏。实验证明:氢等离子体(PR)还原法制备的Ni2P催化剂的加氢脱硫活性高于程序升温还原(TPR)法制备的催化剂。XRD表征结果表明,氢等离子体还原法制备的Ni2P的粒度较小,活性中心较多,其高活性可归于其活性中心数量的增加。氢等离子体还原法制备的Ni2P具有良好的反应稳定性。

高气压微波氢等离子体发射光谱诊断

在2.45GHz,800W级的高气压微波等离子体放电系统中,通过测量不同微波功率和放电气压下氢等离子体的Balmer线系的发射光谱,从测量的谱线总展宽中卷积去掉具有高斯线形的Doppler展宽和仪器展宽得到谱线的Stark展宽,并通过Stark展宽测量氢等离子体的电子数密度和电场强度。结果表明:等离子体的电子数密度和电场强度随着放电气压的升高都是先增大后减小,随着微波功率的增加呈现逐渐增大的趋势。微波功率为800W时,气压在25kPa时电子数密度和电场强度都达到最大值,等离子体的电子数密度和内部的电场强度分别为3.55×1012cm-3及4.01kV/cm。

氢电弧等离子体法制备纳米金粒子

在H2 +Ar气氛中 ,采用氢电弧等离子体法制备纳米金粒子。电弧等离子的高温使得金块熔化、蒸发 ,金原子在上升过程中与Ar原子碰撞、成核并最终形成纳米金粒子。通过SEM观察 ,纳米金粒子形状规则 ,平均尺寸在 30nm左右。XRD结果表明纳米金纯度高 ,DSC实验表明其熔点是 483℃。

过渡金属磷化物氢等离子体还原法制备及其加氢脱硫性能

采用氢等离子体还原法制备了体相过渡金属磷化物Ni2P、MoP、WP和CoP．新鲜制备的金属磷化物在移入固定床反应器之前，用10％Hz孓Hz或0．5％O2—Ar进行钝化，以保护其结构．研究发现，氢等离子体还原法制备的磷化物催化剂的加氢脱硫活性高于程序升温还原（TPR）法制备的催化剂．XRD表征和CO化学吸附结果表明，氢等离子体还原法制备的金属磷化物的粒度较小，活性中心较多．氢等离子体还原法制备的金属磷化物催化剂的高活性可归于其活性中心数量的增加．

氢等离子体裂解煤制乙炔结焦物形成机理

为研究氢等离子体裂解煤制乙炔过程中的结焦物形成机理,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对反应器内混合段和反应段结焦物进行了分析。结果表明不同位置的结焦物形貌和石墨化程度不同:混合段结焦物以碳纳米管和碳微球为主,石墨化程度最高;第一反应段结焦物中碳微球颗粒较大,石墨化程度较高;第二反应段结焦物中有炭黑颗粒,石墨化程度较低。结合化学平衡理论分析,推测了结焦物不同的原因是裂解产物经历了不同途径形成结焦:混合段中煤粉颗粒、气态碳、固态碳,在壁面形成结焦;第一反应段中气态碳的气相沉积对壁面结焦影响增加;第二反应段结焦以固相吸附而形成。对不同挥发份的煤进行了实验,发现挥发份高的煤结焦严重。因此为减少或抑制结焦物形成,应选用低挥发份煤。

等离子体氢化对TiAl合金组织及力学性能的影响

对TiAl合金进行了等离子体氢化处理,研究了氢化处理对TiAl合金组织及力学性能的影响。结果表明,通过LECO ROH600氢氧含量分析仪测得H实际含量为0.060%。置氢处理前后TiAl合金的相组成未发生变化,仍为γ-TiAl和α2-Ti3Al,氢以固溶的形式存在于TiAl合金中。置氢处理后,合金硬度和室温抗压强度均有所提升。高温变形过程中的流变应力更低,材料再结晶程度提高,变形更加均匀。

氢等离子体气氛中退火多孔硅的表面和光荧光特性

用电化学腐蚀法制备了多孔硅 (PS) ,在氢等离子体气氛中不同温度下对多孔硅样品进行了退火处理 ,并进行了光致发光 (PL)谱和原子力显微镜 (AFM)表面形貌的测量。不同退火温度给PS表面形态带来较大变化 ,也影响了其PL谱特性。在退火的样品中观察到的PL谱高效蓝光和紫光谱带 ,我们认为主要源于量子限制发光峰和非平衡载流子被带隙中浅杂质能级所俘获而引起的辐射复合所产生的。在 42 0～ 45 0℃退火处理的多孔硅的PL谱上观察到了一个未见诸于报道的紫光新谱带 ( 3 .2 4eV ,3 82nm) ,其发光机理有待于进一步研究。

不同磷源等离子体制备高活性Ni_2P加氢脱硫催化剂

以氯化镍(硝酸镍)和次磷酸铵(磷酸氢二铵)(Ni:P摩尔比为1)为原料,氢等离子体还原法(PR)制备高活性加氢脱硫Ni_2P催化剂,新制备的催化剂在移入固定床反应器之前用质量分数10%H_2S/Ar钝化,以保护其结构不被破坏。以质量分数为0.8%的二苯并噻吩(DBT)/十氢萘溶液为模型化合物,考察了不同磷原催化剂的加氢脱硫(HDS)性能。X射线衍射(XRD)对制备的催化剂晶相进行了表征。实验证明,低价态P源制备的Ni_2P催化剂(N_2P-1-PR)的加氢脱硫(HDS)活性高于高价态P源制备的Ni_2P催化剂(N_2P-2-PR)。XRD表征结果表明,N_2P-1-PR粒度较小,导致其高活性增加。在Ni_2P催化剂上,DBT主要通过直接脱硫路径(DDS)。

二氧化碳和甲醇氢等离子体催化反应合成碳酸二甲酯

采用等体积浸渍法制备了Al2O3负载Cu催化剂，用于低温氢等离子体法研究CO2和甲醇在石英管反应器中的催化反应性能。结果表明，Cu/Al2O3表面均匀分散Cu的晶体表面可以解离吸附CO2，将电子传递到CO2分子中，生成了活化态CO2–物种。 CO2和甲醇在Cu/Al2O3表面上反应的产物有二甲醚、乙醛、丙酮、甲醇、乙醇、1,1-二甲氧基乙醇、碳酸二甲酯（DMC）、乙酸等物质，其生成DMC的转化率达9.2%。

氢等离子体作用下的Zr薄膜氢化特性研究

本文研究Zr薄膜在等离子体作用下的氢化特性.测试表明,与分子氢相比,氢等离子体作用下氢化速率明显增高,在室温和≈2Pa氢压的DC放电条件下,氧化10 min样品的氢化浓度可达饱和值,即 66.07（原子分数,％）,远大于该压强下的气体氢化浓度. 在非超清洁系统中,等离子体氢化在样品表面产生大量的氧污染和少量的碳污染.少量的表面氧化物并不阻碍等离子体氢化,但随着污染的增加,氢化浓度却大大减少.Ni对样品表面氢分子解离吸附和氢原子再结合逸出有着不同程度的催化作用,在低的放电压强和放电电流下,表面镀Ni使Zr的稳态氢化浓度减小;而在高压强、低电流下,表面镀Ni可增加 Zr的氢化效率.

氢电弧等离子体法制备纳米钯粒子及形成过程分析

利用氢电弧等离子体法得到了钯纳米粒子,通过TEM、XRD观察和分析纳米钯粒子的结构,发现它具有球形面心立方结构,平均粒径约为30 nm、且分散较均匀。并对氢电弧等离子体法制备钯纳米粒子的形成过程、影响因素进行了初步探讨。

Keggin型磷钼杂多蓝的制备新方法——射频氢等离子体固相还原法

A novel glow discharge plasma solid-state reduction route was developed to synthesize molybdophosphoric heteropoly blues(MB). The glow discharge plasma played a role of activating hydrogen mole-cules and generated a lot of active species which rapidly induced molybdophosphoric heteropoly acid(PMo12) to form four-electron MB within several minutes. Analyses of the heteropoly blues via UV-Vis, FTIR, XRD and Py-IR confirmed that the materials retained not only the similar Keggin structures of their oxidized parents, but also exhibited more surface acidity due to protonation.