工程技术

  • 预热燃料在无焰燃烧模式下的NO_x排放特性

    刘稳;欧阳子区;曹晓阳;那永洁;

    采用燃料预热燃烧工艺,在30 kW煤粉无焰燃烧实验台上探索高温预热燃料的无焰燃烧可行性,及其燃烧和NO_x排放特性。结果表明:高挥发分的神木烟煤和低挥发分的气化细粉灰均能在该实验系统上实现稳定的无焰燃烧;煤粉经过预热过程,部分挥发份析出,部分焦炭气化,产生高温煤气和煤焦;高温预热燃料(煤焦和煤气)经燃料喷口进入燃烧室,进行分级燃烧,有效降低燃烧温度的峰值,燃烧温度分布更均匀,燃烧温度波动均低于10%;NO_x主要来源于焦炭氮,在燃烧室的下游被焦炭的异相反应所还原;对于神木烟煤和气化细粉灰,NO_x排放分别为90.4、96.7 mg/m~3(O_2体积分数为6%时,@6%O_2)。

    2019年04期 v.25;No.141 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2999K]
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  • 垂直激振条件下二元颗粒的能量损耗

    冯玉立;赵先琼;龙慧;黄达勇;刘驰;

    为提高振动条件下颗粒体系能量耗散水平,设计二元颗粒阻尼器的悬臂梁振动实验,采用稳态功率流法计算颗粒体系功率损耗,分析垂直激振条件下的二元颗粒体系处于分层和混合状态下的流动形态和能耗水平。结果表明:第2颗粒的引入增加颗粒体系内部的不均匀性,加剧颗粒体系的碰撞和摩擦作用,二元颗粒在分层或者混合情况下,能耗水平均高于一元颗粒;分层时,不同的粒径配比对应不同的能耗水平,粒径比为1. 67时有最优能耗;质量较小的颗粒处于底层或者质量较小的颗粒有更多质量占比时,颗粒体系有更好的能量耗散效果;混合时,颗粒混合程度不影响能量损耗,二元混合颗粒在大振幅和高频率激振条件下相对一元颗粒有更显著的能耗提升效果,较小颗粒最优质量占比随振幅的提高而增大。

    2019年04期 v.25;No.141 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K]
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颗粒测试与表征

  • 黄芪破壁粉的粉体学性质

    王艳;陈金梅;郑夏生;成金乐;

    为尝试现代高分子材料科学的研究方法和技术,初步明确黄芪破壁粉粉体特性的表征指标及分析方法,以黄芪破壁粉为例,研究黄芪破壁粉粉体特性的表征指标及分析方法。制备10批次黄芪破壁粉,考察其粒径分布、堆密度、比表面积、休止角、色度的影响因素,确定黄芪破壁粉粉体指标测定的方法,建立黄芪破壁粉的粉体学指标。结果表明:建立的测定黄芪破壁粉粒径、比表面积、堆密度、流动性、色度的方法可以用于粉体测定,且最佳粒径分布在16. 417~44. 113μm之间,堆密度为0. 17~0. 28 g/mL,比表面积为1. 644 8~2. 509 8 m~2/g,休止角平均值为48. 87°,色度为87. 22~89. 57。

    2019年04期 v.25;No.141 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 797K]
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  • U型样品池中电场分布仿真及其对Zeta电位测量的影响

    黄桂琼;邱健;韩鹏;彭力;刘冬梅;骆开庆;

    为探究电场稳定性对测量纳米颗粒溶液Zeta电位的影响,对主流的U型样品池进行电场仿真实验;根据仿真结果发现的U型样品池底部的电场强度分布存在不均匀的问题,选取U型样品池两侧竖直臂的中点位置作为新的探测点,并采用粒径为800 nm的聚苯乙烯带电颗粒悬浮液设计基于电泳光散射法的对比实验。结果表明:U型样品池两侧竖直臂,其电场强度稳定在0. 65 V/mm;在样品池底部,电场强度存在较大分布,从0. 48到0. 75 V/mm。在20~60 V的不同电泳电压条件下,两侧竖直臂Zeta电位的最高标准差为2. 94,是底部Zeta电位最低标准差的1/2;其多普勒频移与电泳电压的一次线性拟合度R~2超过0. 99,而底部的仅为0. 97。

    2019年04期 v.25;No.141 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
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  • 基于戊二醛偶联技术制备脲酶-Au-MMP“双面神”酶驱动马达及其运动性能

    李守丽;杨成林;袁月;官建国;罗明;

    采用磁控溅射技术在磁性微球的半球上溅射Au层,得到Au-磁性微球(MMP)粒子;在Au侧依次偶联半胱胺、戊二醛(GA)和脲酶制备脲酶-Au-MMP"双面神"酶驱动马达;并采用场发射扫描电子显微镜、能谱仪和光学显微镜对马达形貌、成分以及运动性能进行表征。结果表明:脲酶-Au-MMP马达呈"双面神"结构,Au侧表面粗糙; C和Fe元素均匀分布在整个球体上,Au元素只分布在马达的半球上;脲酶不对称修饰在马达的半球上;尿素燃料浓度的提高可以有效提高马达的运动速率,当尿素浓度为10 mmol/L时,其运动速率可达3. 75μm/s;马达是以磁性微球作为基体,其运动方向可以通过外部磁场的进行精确控制。

    2019年04期 v.25;No.141 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 3442K]
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  • 碳量子点掺杂绿色反溶剂法制备的钙钛矿电池的性能提升

    朱晓萌;曹丙强;

    为改善薄膜表面形貌,减少界面复合的发生,提高短路电流密度,从而提高电池的光电转换效率,采用无毒的乙酸乙酯与异丙醇双组分反溶剂实现钙钛矿薄膜的绿色制备,进而通过掺杂碳量子点实现对薄膜形貌的控制;并对钙钛矿薄膜进行光吸收、XRD、瞬态荧光光谱、IPCE等测试。结果表明:双组分反溶剂可提高薄膜的光吸收度并且提高钙钛矿薄膜的纯净度;碳量子点的加入改善界面载流子的传输,提升电池的短路电流密度;使用混合反溶剂法获得16. 3%的光电转换效率,碳量子点掺杂对电池的光电转换效率提升18. 2%。

    2019年04期 v.25;No.141 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2879K]
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  • 泡点孔径分析方法的溯源性及其标物研制

    周荣菲;张文阁;许潇;

    为解决泡点孔径分析方法缺乏量值溯源性和测量结果的一致性与准确性问题,通过研制泡点孔径分析标准装置,并以此为基础研制标准物质。结果表明:工作级泡点孔径分析仪的量值溯源问题得以解决;标准物质为金属烧结材料膜片,标称孔径分别为5、15μm,相对不确定度均为4. 3%,包含因子k=2。作为泡点孔径分析法的首个计量标准,其装置与标准物质可为我国环保滤料产业的产品研发与质量控制提供技术支持。

    2019年04期 v.25;No.141 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
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  • 水分散介质中离子浓度对聚苯乙烯微球粒径表征的影响

    张春玉;刘争晖;徐耿钊;陈科蓓;宋文涛;钟海舰;徐科;

    为研究水分散介质中离子浓度对聚苯乙烯微球粒径大小的影响,以4种不同纯度水样为分散介质,其中超纯水(电阻率≥18 MΩ·cm)为空白溶液,分析其平均粒径大小,探讨在不同含盐量的分散介质中样品平均粒径的变化。结果表明:以超纯水为分散介质,聚苯乙烯微球表面存在水化膜,使得粒径测量值大于粒子标称值,而少量离子的加入可以有效破除或压缩聚苯乙烯微球表面的水化膜,从而提高测试准确性,实现标准样品对粒径测量仪器的标定,为样品粒径测试中氯化钠或氯化钾溶液浓度的确定提供依据。

    2019年04期 v.25;No.141 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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  • 硅藻土基纳米结构AlOOH-MnO_2复合氧化物沉积制备及其对As(Ⅴ)吸附性能

    李强;杜玉成;李杨;张丰;王学凯;牛炎;靳翠鑫;

    以结晶氯化铝为铝源、尿素为沉淀剂、高锰酸钾为锰源、过硫酸铵为氧化剂、十二烷基苯磺酸钠为模板剂,采用水热法在硅藻土藻盘上沉积制备纳米花片状Al OOH-MnO_2复合氧化剂。采用SEM、TEM、XRD、BET、XPS等方法对样品进行表征,并研究样品对As(Ⅴ)的吸附规律。结果表明:样品比表面积为95 m~2/g时,对As(Ⅴ)的最大吸附容量为90 mg/g,对初始质量浓度为10 mg/L的含As(Ⅴ)废水去除率能够达到98%;样品对As(Ⅴ)的吸附等温模型更符合Langmuir等温式。

    2019年04期 v.25;No.141 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 4177K]
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粉体加工与处理

  • 量子点的特性及其在分析检测中的应用研究进展

    史恬;付海璐;谭丽菊;王江涛;

    综述量子点的光学特性,胶体合成法、反胶团合成法、溶胶-凝胶法等制备方法,以及在离子传感器和有机小分子传感器等领域中的应用。提出大多数量子点传感器都是基于光致发光猝灭的,实际应用时不够准确,阻碍传感器标准化。认为核-壳结构的量子点能减少一些由重金属组成的常规核芯材料的潜在毒性,有必要建立标准化和系统化的方法,以评估量子点的特定材料的安全性。

    2019年04期 v.25;No.141 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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  • 温度对杨木粉末温压成形表面颜色的影响

    谭知理;张立强;吴庆定;袁建;龙治中;

    采用CIE(1976) L~*a~*b~*系统和傅里叶红外光谱技术(FTIR),研究温压成形过程中温度对木材颜色和表面化学成分的影响规律。结果表明,成形温度升高可导致试件表面颜色加深,明度值变化范围为37. 5%~79. 2%,红绿色品指数变化范围为53. 8%~207. 7%,黄蓝色品指数变化范围为22. 4%~110. 3%;成形温度在180~200℃时ΔE~*相差1. 1,在180℃之前温度对杨木粉末的影响较为显著;随着温度的升高,半纤维素和木质素开始软化,导致试件表面颜色加深;这2类物质的降解主要存在侧链上,半纤维素降解程度高于纤维素和木质素。

    2019年04期 v.25;No.141 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]
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