选择性薄膜电导率法测定水中总有机碳的方法学研究

建立饮用水中总有机碳的选择性薄膜电导率检测法。水样中有机物被氧化生成的CO2,从样品水一侧穿过对CO2有选择性的渗透膜,进入到仅含去离子水的另一侧。电离反应生成碳酸氢根离子与氢离子,使水的电导率升高,根据此时的电导率升高变化来表征CO2的浓度。结果显示总有机碳在0.20~10.0 mg/L线性范围内回归方程为y=0.963x+0.0460,线性相关系数R>0.999,方法检出限为0.20 mg/L,其中纯水的加标回收率为90.0%~110%,相对标准偏差(RSD)为0.83%~2.50%;出厂水的加标回收率为99.8%~108%,相对标准偏差为0.23%~0.87%;水源水的加标回收率为91.5%~107%,相对标准偏差为0.15%~0.88%。方法灵敏度高、准确度好、检出限低、而且稳定性好,适合生活饮用水及其水源水、涉水产品浸泡水中总有机碳的测定,并在多领域进行了推广应用,有望成为行业标准。

双层TiO_xN_y光谱选择性吸收薄膜特性的研究

应用直流反应磁控溅射设备在铜基底上制备双层TiOxNy选择性吸收薄膜。当第一层薄膜的制备参数不变时,研究了第二层薄膜中N2流量参数对双层薄膜反射率的影响。结果表明,当第二层薄膜氧氮比为1∶1时具有较好的光谱选择吸收特性,并测试了该样品的太阳吸收率和发射率分别αs=0.920、ε=0.03。

TiAlN/SiO_2太阳能选择性吸收薄膜的制备与研究

采用直流磁控溅射法在铜基底上制备了TiAlN/SiO2选择性吸收薄膜。通过调整制备过程中的工艺参数,得到优化后的组合薄膜(铜基底),其吸收率可达0.92、发射率为0.06。在此组合膜系中,TiAlN为吸收层,SiO2为减反层。对基底为铜片的样品在550℃退火2h,其性质保持稳定,表明TiAlN/SiO2组合薄膜在高温太阳能选择性吸收领域具有一定的应用前景。

太阳能选择性吸收薄膜研究进展及展望

太阳能选择性吸收薄膜是太阳能集热器的主要功能组件,是太阳能光热转换中最为关键的部分,也是获得高光热转换效率的重要方式。本文从太阳能选择性吸收薄膜的原理出发,对材料选择、吸收机理以及制备方法等方面进行了介绍,对太阳能选择性吸收薄膜的国内外发展现状进行了论述,同时对限制太阳能选择性吸收薄膜性能的主要因素进行了分析,并对今后的发展进行了展望。

太阳选择性吸收薄膜中干涉条件的近似计算

从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论。以介电膜、吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表 ,对该膜系在可见—近红外光波段形成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸收薄膜的光谱选择性吸收特性 。

太阳光谱选择性吸收薄膜研究综述

近年来,中高温太阳光谱选择性吸收薄膜的研究及其在工业上的应用成为人们日益关注的焦点。太阳光谱选择性吸收薄膜是中高温太阳能集热器的核心部件,是太阳能光热转换中极为重要的关键材料,也是提高光热转换效率的重要手段,国内外关于各种太阳光谱选择性吸收薄膜或涂层的研究方兴未艾,这也是当前太阳能热利用中的前沿课题。

直流磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收TiN薄膜

以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以氩气作为工作气体、氮气为反应气体,在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现:在其它工艺参数保持不变的情况下,溅射气压在0.35～1.50Pa范围内,都能制备出(200)择优取向的立方相TiN。而当溅射气压为0.35Pa时沉积的薄膜致密、均匀,色泽金黄,膜厚为132nm,结晶性最好,电阻率最低为33.8μΩ·cm(接近块体氮化钛电阻率)。在可见-近红外光区(波长400～1000nm)的平均吸收率α=0.83,最高红外反射率R=0.90。通过对膜层结构、膜厚、吸收率及反射率的分析,制备的TiN薄膜光谱选择性吸收特性良好,具有很高的应用价值。可用于太阳集热器的吸热表面,并可直接作为光热转换建筑材料。

氮化钛太阳光谱选择性吸收薄膜研究进展

当煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,太阳能作为一种可再生的清洁新能源,已越来越引起人们的关注,太阳能光伏已是目前最热门的环保技术之一。综合利用太阳能的研究是当前和长远的社会发展需要,也是科技工作者深感兴趣的重大研究课题。太阳光谱选择性吸收薄膜是太阳能光热转换中极为重要的关键材料,是提高光热转换效率的重要手段,国内外关于各种太阳光谱选择性吸收薄膜或涂层的研究方兴未艾,这也是当前太阳能热利用中的前沿课题,其中应用最广的为氮化钛(TiNx)薄膜。

太阳能光谱选择性吸收薄膜高温性能衰减分析

对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收薄膜的热稳定性进行测试,分析薄膜在高温下的光学性能、表面及截面形貌、元素分布、微观结构等变化。在450℃下热处理300 h后采用SEM、AES、TEM等方法分析薄膜热处理后的微观结构、成分变化。结果表明,经热处理薄膜出现表面粗糙度增加、晶粒异常长大、亚层界面变模糊等变化。主要的衰减机制为薄膜在高温下O、N发生轻微扩散,另外经热处理后吸收层Cr结晶度略有增加。

选择性吸收薄膜增强太阳能热水器性能的研究

以平板太阳能热水器为研究对象,推导出装配有不同性能的选择性吸收薄膜的太阳能热水器在日间吸收太阳能辐射以及在夜间无太阳辐射的两种情况下水箱水温随时间变化的关系式。研究选择性吸收薄膜的吸收率/发射率对水温升/降速度的影响。结果表明,在水被加热升温过程中,吸收率对升温速度的影响比发射率大;在水的降温过程中,发射率的微小变化会给降温速度带来较明显的变化。

基于W-SiO_(2)双金属陶瓷结构的高效率太阳能选择性吸收薄膜的优化和制备

理论优化并成功制备了一种以W-SiO_(2)双金属陶瓷作为吸收层的太阳能选择性吸收薄膜,同时提高了薄膜在太阳辐射波段的吸收并降低了在红外波段的热辐射。研究了包括金属反射层材料、吸收层金属体积分数等因素对薄膜整体吸收效率的影响。基于对Si和K9玻璃基底上生长的不同金属体积分数的W-SiO_(2)陶瓷薄膜光学常数的研究,利用磁控溅射方法制备出如下膜系:W(~150 nm)/W-SiO_(2)(94 nm,0.67HVF)/WSiO_(2)(34 nm,0.27LVF)/SiO_(2)(47 nm)。膜系实际测量结果与仿真结果完全吻合,在250∼1500 nm宽光谱波段实现了高达95.3%的吸收率,并且在600 K温度下达到0.124的低热辐射率。该四层膜系结构简单,易于制备,有很强的实际应用前景。

基于W双十字形微结构的太阳能选择性吸收薄膜的数值研究（英文）

提出一种基于金属-介质六层膜的高太阳辐射吸收的新型双十字形微结构,计算显示其加权平均吸收率在截止波长前的光谱区约为96.5%,850 K温度的辐射率为0.086.通过场图分析对太阳能波段的光热吸收机制进行了探讨.不同入射角情况下的计算结果显示,基于双十字形微结构的太阳能选择性吸收薄膜可具有低偏振依赖性,以及小于50°入射角条件下的低入射角依赖性特点,将能够满足太阳能选择性吸收器件的应用需求.

磁控溅射制备Ti-O-N选择性太阳能吸收涂层

太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,平板集热器可以作为建筑材料与建筑完美融合,满足城市对太阳能的利用与建筑一体化的要求.本论文用中频磁控溅射技术制备用于平板集热器的Ti-O-N选择性吸收涂层.用XRD、SEM及红外反射测试研究工艺参数对吸收涂层结晶质量、形貌及反射率的影响.设置镀膜过程中气压分别为0.8Pa、1.2Pa和2.0Pa而其他参数不变,制备出不同气压条件下的Ti-O-N选择性吸收涂层,通过分析样品的表面形貌及红外反射率来研究镀膜过程中气压对涂层质量的影响.实验表明,气压越低,所镀的薄膜颗粒越致密均匀,薄膜表面越光滑,薄膜的集热效率越高,即涂层的质量越好.

溶胶-凝胶法制备太阳光谱选择性吸收薄膜的研究进展

从太阳光谱选择性吸收薄膜的作用原理、吸收材料和膜系结构特点出发,结合实际工作,综述近年来溶胶-凝胶法制备的纳米颗粒-电介质复合材料型和尖晶石结构过渡金属氧化物型两类太阳光谱选择性吸收薄膜的研究进展,并探讨目前存在的问题及今后研究的方向。与以溅射为代表的现代气相沉积技术制备薄膜相比,溶胶-凝胶法制备的这两类薄膜具有与之相当的光学性能(吸收率α0.90,发射率ε<0.10)和优异的湿热稳定性,同时还具有工艺简便、设备要求低以及易于大面积制膜等优点;但是溶胶-凝胶法引入了溶液中的化学反应,组分间的兼容性以及化学反应的特异性使得难以通过简单变换化学组分获得种类繁多的薄膜,因而目前溶胶-凝胶法制备的太阳光谱选择性吸收薄膜还局限在少数材料上。

SAW自组装技术对甲基膦酸二甲酯的测定

该文通过在声表面波(SAW)双通道延迟线上,以巯基十一酸自组装和铜离子修饰成膜的方法(SAMs),形成了有机膦类化合物的选择性吸附薄膜(纳米级),并以此对有机膦化合物DMMP(甲基膦酸二甲酯)的检测方法进行了初步的研究。

N_2流量对室温磁控溅射制备Ti-N薄膜太阳能光谱吸收特性的影响

利用非平衡磁控溅射技术,在室温条件下制备了一系列不同N2流量的Ti-N薄膜,研究了N2流量对薄膜微观形貌和光学性能的影响。根据分析结果设计并制备了四层结构的Ti-N太阳能选择性吸收薄膜,通过软件对薄膜进行了优化设计并进行了实验验证。结果表明,随着N2流量的增加,薄膜的微观形貌发生变化,逐渐出现气泡状沉积物及气泡破裂状形貌,直至变为无定型态。通过紫外-可见-近红外光谱分析可知,选用合适的工艺可有效提高太阳能吸收薄膜光学性能,利用软件对薄膜进行优化设计可使薄膜光学性能获得进一步改进,经过优化的薄膜吸收率达0.9048,可用作太阳能光谱选择性吸收薄膜。

STPV系统中辐射吸收器热分析及优化

对太阳能热光伏系统中的能量吸收装置进行了数值模拟,研究了太阳光不平行度对其聚光性能的影响,对不同入口条件下辐射器空腔内的流场分布及壁面温度进行了对比,发现在开口系统中,空气自然对流对辐射器壁温有很大影响,从开口处泄漏的空气会带走壁面及辐射器空腔中的热量,使得壁面温度降低,从而减小了电池的输出功率.最后提出在辐射器开口处布置一种优化设计的选择性薄膜,可减少辐射损失,有效提高辐射器温度及系统输出电功率.

膜分离技术及应用

本文简要介绍了当代最新的科学液体分离技术——膜分离原理及其在各个领域中的应用。