Quaternary Oxide of Cerium, Terbium, Praseodymium and Zirconium for Three-Way Catalysts

Oxygen storage-capacity （OSC）, oxygen buffer capacity （OBC）, X-my diffraction and electron diffraction pattern, high resolution electron microscopy were used to study the quaternary oxides, i .e., of Ce, Tb, Pr and Zr. （Ce0.6 Tb0.2Zr0.2O2- δ and Ce0.6Pr0.2Zr0.2O2-δ ）. OSC and OBC data indicate that these oxides have very good oxygen transfer capacity （OTC） and their pseudo-solid solutions exhibit fluorite-type structure. These oxides may act as a good candidate for three-way catalysts （TWC）.

不同测试循环轻型汽油车氨排放特性研究

随着人们环保意识的提高,道路车辆产生的氨(NH3)排放问题越来越受到重视。为了掌握某些特定场景下轻型汽油车NH3排放的实际状况,以2辆国六标准和1辆国五标准轻型汽油车为研究对象,分别对车辆在不同负荷、不同测试循环(包括WLTC循环和RDE循环)、不同排放标准、采用特殊技术路线(清氧功能)下进行了NH3排放测试。结果表明:车辆在WLTC循环低速段的NH3最高瞬时排放速率为RDE循环市区路段的2.7倍。在前1500 s内,空调开启状态,NH3排放因子较空调关闭状态升高了1.47倍,NH3最高瞬时排放速率较空调关闭状态增加了26.7倍;且当空调开启后,NH3的高排放区域分布更加集中。在RDE循环的总行程,国六标准车辆,NOx排放因子较国五标准车辆降低了56.1%,但NH3排放因子较国五标准车辆升高了12.8倍。车辆执行清氧操作后,NOx和NH3的生成规律都发生了明显改变,NOx排放得到了较好的控制,但增加了NH3产生的概率。

浅埋深综放工作面采空区“三带”分布研究

为研究浅埋深综放工作面采空区“三带”分布规律,在串草圪旦煤矿6101综放工作面采空区埋设束管,对采空区“三带”进行了现场实测。实测结果表明:由于煤层埋深浅、地表起伏大、进风侧存在地表漏风,进风侧采空区“三带”明显滞后于回风侧,进回风两侧氧化带宽度分别为87.8 m和61.4 m。利用FLUENT软件对实测条件下该工作面采空区“三带”进行了数值模拟,模拟结果和现场实测结果基本一致。同时模拟了不漏风条件下该工作面采空区“三带”分布,此时采空区散热带、氧化带范围大幅度减小,进风侧采空区氧化带稍大,而工作面中部和回风侧“三带”分布基本一致。

不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”数值模拟研究

为探究不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征,以顾北矿1532(1)工作面“两进一回”通风方式为工程背景,基于风流控制方程、浓度组分方程和能量方程等,利用Fluent数值模拟方法建立煤自然发火多物理场耦合数值模型、工作面实时动态推进模型,模拟了3种通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征。结果表明:随着工作面不断推进,在通风方式1(机巷侧和沿空留巷进风,回风巷回风)和通风方式2(机巷侧和回风巷进风,沿空留巷回风)条件下,采空区氧化自燃带均匀分布在运输巷侧、工作面中部和留巷侧,其氧气体积分数分布形状相差不大,采空区温度首先升高,开采约50 d后,最高温度出现在运输巷侧深部,且该位置温度不随工作面继续推进而升高;在通风方式3(沿空留巷和回风巷进风,机巷侧回风)条件下,采空区留巷侧氧化自燃带变宽2~4倍,工作面中部和运输巷侧明显变窄,采空区运输巷侧氧气体积分数较低,留巷侧氧气体积分数较高,漏风量明显增大。采空区高温位置主要出现在1532(1)工作面始采线留巷侧,且当工作面开采50 d后,此处采空区温度最高。综上所述并结合现场实际情况,对氧化自燃带宽度及位置进行分析,最终确定通风方式3更有利于防止煤自燃的发生,对矿井煤自燃的预防提供了理论指导。

注氮对采空区自燃“三带”影响的考察

针对注氮对采空区“三带”范围的影响问题,在皖北某一工作面分别进行了有/无注氮操作下的采空区温度和氧气浓度检测。基于氧气浓度指标,发现注氮操作对采空区“三带”划分范围影响不大,但是在采空区中存在明显的氮气影响区域,并依据氧气浓度基本确定了该区域范围。在实际工程中,可通过调整注氮参数,将氮气影响区域的氧气浓度降至窒息带氧气浓度,从而获得最佳的注氮操作参数。

三维氮磷共掺杂石墨烯的制备及电催化氧还原性能研究

氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属-空气电池的阴极反应,其缓慢的动力学是目前掣肘燃料电池和金属空气电池发展的主要因素。为了使反应顺利进行,常常需要使用金属(包括贵金属和过渡金属)基催化剂,但这些催化剂存在价格高、稳定性差等缺陷。非金属原子掺杂的碳基催化剂近年来被认为是一种具有前景的ORR电催化剂。在此,使用单一前驱体磷酸三聚氰胺和氧化石墨烯经水热然后退火制备了三维氮磷共掺杂石墨烯材料(3DNPG)。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对3DNPG的结构与组成进行了表征。结果表明:3DNPG具有独特的三维网状结构、较大的比表面积(514.38m 2/g),特别是还具有非常高的N(15.53%)和P(6.61%)掺杂量。用作碱性溶液里ORR的催化剂时,其起始电位为0.994V,半波电位为0.817V,极限电流为5.34mA/cm^(2),在48h后电流密度保持率仍维持在99%,因此是一种兼具优异活性和循环稳定性的ORR催化剂,在燃料电池、金属-空气电池等领域具有非常重要的应用价值。

浅埋深易自燃煤层沿空留巷采空区自燃三带分布特征

为厘清浅埋深、易自燃煤层沿空留巷采空区自燃“三带”分布特征,通过预埋高压胶管、高强度钢管防护测温光纤和监测束管的方式,动态监测沿空留巷采空区氧气和温度变化特征,借助数值模拟软件,判定采空区自燃“三带”分布范围。结果表明:31116沿空留巷采空区架间测点氧气浓度随工作面推进整体呈下降趋势,回风巷测点氧气浓度受隅角漏风干扰出现局部反升趋势,基于光纤测温数据,温度变化不能作为锦界煤矿沿空留巷采空区自燃“三带”划分的依据,受风流运移和局部漏风影响,31116采空区氧气浓度回风侧略高于进风侧,最终得到31116采空区进风侧氧化带范围为140.4~313.3 m,中部201.2~351.6 m,回风侧153.2~328.1 m,依据采空区遗煤量、地质特点等因素,综合判定工作面正常生产条件下最小推进速度为3.3 m/d。

通风方式对沿空留巷采空区煤自燃影响规律研究

沿空留巷开采条件下采空区气体分布特征易受通风方式影响,煤自燃隐患位置难以精准掌握。针对上述问题,以甘肃某矿8521工作面为研究背景,利用Fluent软件构建了沿空留巷采空区物理模型,分析了沿空留巷采空区煤体孔隙率,对比了“W”型通风与“Y”型通风(一进两回、两进一回)方式下采空区漏风流场及氧浓度分布特征。结果表明:沿空留巷采空区煤体孔隙率整体呈“铲状”分布(即边缘高、中部低)并逐步向采空区收缩;当矿井供风量及速率一定时,沿空留巷采空区漏风速率受通风方式影响,与进风巷数量呈正相关;采空区关键漏风位置多为沿空侧风流交汇处,该位置的漏风速率受压差影响;采空区漏风流场的差异导致各通风方式下的氧浓度及氧化升温带的分布特征不同,“W”型通风方式下采空区浅部、深部气体整体均呈扇形运移,氧化升温带靠近沿空留巷且呈“√”分布,氧化升温带面积占已采区域面积的38.1%;综合对比采空区关键漏风位置、氧化升温带分布特征及防灭火难度等方面,得出“W”型通风更有利于采空区煤自燃防治。

三元催化剂选型与设计指南

三元催化剂(TWC)旨在同时催化发动机废气中氮氧化物(NOx)的还原以及一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的氧化。理论上,在化学计量空燃比下可以获得最佳性能。然而,由于空气和燃料估计误差以及燃料供给滞后,实现这样的条件是不可行的。为了补偿空燃比(AFR)的固有误差,催化剂配方中添加了储氧成分(OSC),以缓冲不需要的AFR偏差。TWC架构可以为串联封装在一起的(UF)系统,也可以分为两个单独封装的系统,分割将取决于催化剂的体积和性能要求,例如CC+UF架构使TWC元件体积的一部分更靠近排气歧管(更高的温度)以获得更好的催化剂转换性能。

电絮凝-三维电极深度处理油田采出水工艺研究

鉴于电化学工艺具有反应时间短、不添加化学药剂的特点,利用室内实验装置,采用电絮凝+三维电极的组合工艺实现对油田采出水的深度处理。文章通过控制变量法,考察了电极材料、电流密度、初始pH值和极板间距等因素对电絮凝工艺的影响,以及活性炭吸附率、电流和初始pH值等因素对三维电极工艺的影响,并监测两种工艺联合的处理效果。结果表明,以铁板为阳极,在电流密度50 mA/cm、初始pH值为8、极板间距40 mm、电解时间40 min的条件下,电絮凝工艺的处理效果最佳;在活性炭填充率90%、初始pH值为8、反应时间40 min的条件下,三维电极工艺的处理效果最佳。5次重复实验结果表明,两种工艺联合处理后的各项指标满足SY/T 5329—2022的注水水质要求。

深部邻近采空区多漏风条件下自燃“三带”分布规律研究

为探究深部邻近采空区多漏风通道对煤自燃“三带”的影响,以唐山矿0291工作面为工程背景,采用FLUENT软件模拟多漏风环境采空区内氧气浓度的分布规律,并依此划分不同漏风条件下采空区自燃危险区域;在工程现场设置束管监测装置监测采空区内氧气浓度,依据监测数据对模拟结果进行现场验证。模拟结果表明:随工作面推进,采空区上下隅角相邻区域形成多漏风通道且漏风量增加,漏风导致采空区散热带和氧化带向深部运移,其进、回风巷氧气浓度大于8%的范围由64、40m增至101、80.2m。现场验证表明:束管监测工作面采空区氧化带宽度与数值模拟结果误差小于5%,模拟结果得以验证。

关中地区74种立体绿化适宜植物固碳释氧能力研究

在“双碳”目标的推动下,如何在有限的城市建设空间和绿地条件下,遵循绿色低碳途径实现碳中和成为亟待解决的实际问题。聚焦立体绿化这一尺度上的植物固碳释氧能力,选取5类74种关中地区适宜立体绿化的植物,以绿量作为计算指标,估算其固碳释氧量,为科学衡量基于建筑全生命周期评价的立体绿化碳汇提供数据参考。研究发现5类树种固碳释氧能力大小顺序为地被植物>乔木>藤木>常绿灌木>落叶灌木,5类树种里固碳释氧效果最好的分别为桑树、砂地柏、醉鱼草、金银花和常夏石竹。将74种植物的固碳释氧量进行聚类分析,筛选出高固碳释氧型植物共9种。

基于COMSOL仿真模拟采空区自燃“三带”研究

为了精准划分山西铺龙湾煤矿5110综放工作面采空区自燃“三带”分布范围。通过COMSOL Multiphysics数值模拟软件有针对性地建立5110综放工作面采空区数学模型,并根据现场实际工程条件设置相关参数和边界条件,通过模拟得出采空区的流场分布和氧浓度场分布,以此作为依据精准划分出铺龙湾煤矿5110综放工作面采空区自燃“三带”分布范围。结果表明,5110综放工作面采空区散热带为0~34 m;自燃带为34~128 m;窒息带为采空区128 m以里,采空区氧化带宽度为94 m。

唐口煤矿6315工作面采空区自燃“三带”分布

为了确定唐口煤矿6315工作面采空区遗煤自燃风险范围,对自燃“三带”在不同条件下的分布范围进行分析。以综采采空区为研究对象,利用PFC颗粒流数值模拟软件和FLUENT流场数值模拟软件,建立综采采空区三维空间氧气浓度、流速数学模型,对采空区内部无法直接进行观测的内部流场、气体浓度等进行了模拟计算,得出唐口煤矿6315工作面长度在190 m左右时,工作面采空区自燃“三带”的分布规律。在进风侧,散热带为0~75 m,氧化带为75~88 m,窒息带为88 m以后;在回风侧,散热带为0~35 m,氧化带为35~89 m,窒息带为89 m以后。

三维花状铜基复合物及其低温煅烧衍生物用于高效析氧反应

采用一种简单易行的方法来制备铜基电化学催化剂,该催化剂用于析氧反应。利用沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)为前驱体,通过铜离子刻蚀合成新型铜基复合物(命名为Cu-NF)。它具有特殊的三维花状形貌和中孔结构,其形貌受铜离子与ZIF-67的质量比的影响。随后,Cu-NF经过低温煅烧处理,得到了不同温度下的衍生物,而煅烧过程并未改变其原始形貌。煅烧温度决定了活性物种的组成及含量,并增强了材料的多孔性。其中,300℃煅烧得到的产物Cu-NF-300具有最好的析氧反应性能:在1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,过电位低达347 mV,塔菲尔斜率为93 mV·dec^(-1)。该材料电化学性能的提高归因于其三维结构以及低温煅烧所带来的活化作用。

煤矸石山自燃三带分布规律研究

为预防煤矸石山自燃事故的发生,利用Fluent数值模拟,研究了煤矸石山内部渗流场的分布。借鉴采空区自燃三带理论,对煤矸石山自燃三带进行划分,明确其内部自燃三带的分布规律,以期对煤矸石山自燃的防治提供帮助。结果表明:煤矸石山坡面空气渗流速度较高,并随着点位距坡面深度的增加而迅速下降;煤矸石山散热带位于近坡面与坡脚,窒息带位于坡顶与矸石山深部;氧化带形状为类梭形,位于距煤矸石山底部5.8~14.9 m范围内,氧化带外表面距煤矸石山斜坡面1.1~1.4 m,内表面距煤矸石山斜坡面3.1~10.2 m,自燃危险性较大,需要重点防治。

浅埋特厚煤层采空区自燃“三带”分布规律研究

为了研究浅埋特厚煤层综放工作面采空区自燃“三带”分布规律,以中煤平朔井工三矿39204工作面为研究对象,通过现场监测、数值模拟、理论分析等多手段相结合方法,基于氧气浓度划分标准对采空区自燃“三带”分布特征和最低推进速度进行了研究。结果表明:现场监测所得采空区自燃“三带”分布范围和数值模拟试验结果相近,相对误差较小,其中进风巷散热带、自燃带和窒息带长度分别为0~31.5 m、31.5~80和80 m以上,回风巷的散热带、自燃带和窒息带长度分别为0~20.5 m、20.5~55.9 m和55.9 m以上,依据所得采空区自燃“三带”划分结果和最短自然发火期,计算确定了39204工作面每天推进长度应大于1.02 m,每月应大于30.6 m,可避免采空区遗煤发生自然现象,若推进长度小于计算值则需采取相关措施进行自然发火预防。

射频热凝术结合臭氧治疗椎间盘源性腰痛的临床效果

目的探讨射频热凝术联合臭氧治疗椎间盘源性腰痛患者的临床效果。方法收集2013年10月—2015年10月在我院采用射频热凝术联合臭氧治疗的120例腰椎间盘突出症患者的临床资料。手术前后疼痛情况采用疼痛视觉模拟(VAS)评分(于患者术前和术后1周,1、3、6、12个月给予),健康调查简表(SF-36)评分(于患者术前及术后6个月给予)。疗效评定采用改良Mac Nab标准。结果患者VAS评分术前为7.02±0.64,术后1周,1、3、6、12个月时分别为3.13±0.32、2.11±0.67、2.62±0.89、2.37±0.34、2.31±0.50,术后均较术前降低(P<0.05)。患者术前SF-36评分为48.32±7.46,术后6个月(82.03±5.89)较术前增加(P<0.05)。术后6个月改良Mac Nab标准评定结果显示患者优良率为89.17%。结论射频热凝术联合臭氧治疗椎间盘源性腰痛是一种有效、可靠的方法。

自组装硅烷膜对6061铝合金表面耐蚀性影响的研究

采用自组装方法,在6061铝合金表面制备十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷自组装膜层,对制备工艺进行了优化,并对自组装膜层进行了表面形貌分析,通过极化曲线和电化学阻抗谱研究了自组装膜层的耐蚀性能。结果表明:与铝合金基体相比,自组装膜的腐蚀电流密度减小了3个数量级,电化学阻抗值增大了近1倍,达到了提高铝合金表面耐蚀性能的目的。

基于CEEMDAN的脑组织氧信号处理算法及其应用

目的提出一种基于三波长的脑组织氧监测数学模型。方法结合完全集合经验模态分解与自适应噪声(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)和排列熵(Permutation Entropy,PE),对脑氧信号进行处理,同时用信噪比矫正PE值区间的选择,以自适应滤波提高脑血氧降噪。结果本文采集了3例志愿者数据并将其和现有市场设备进行对比,结果表明,与经验模态分解算法、集合经验模态分解算法相比,本文提出的CEEMDAN算法与对比设备的均方根误差均小于1.7,3组数据的皮尔逊相关系数分别为0.885、0.899、0.883,整体相关性较高(P<0.01);在降氧实验中,该算法可有效监测脑氧值变化趋势,具有较好的实用价值。结论该算法可有效去除基线漂移、低频噪声以及高频噪声,解决模态混叠和残余噪声问题,并提高滤波的准确性,进一步提高重构信号的信噪比,提升系统的有效性和稳定性。