一、含碳燃料燃烧热值变化规律（论文文献综述）
王珂[1]（2021）在《天然气掺氢燃烧特性研究》文中研究指明
王裕超[2]（2021）在《非贵金属超薄材料电催化CO2还原性能研究》文中研究表明工业文明以来,化石燃料的快速消耗和大气中CO2含量的累积上升引发了能源危机、全球气候变化等问题,危及社会的可持续发展,开发替代矿物燃料的可再生能源和固定大气中CO2的方法迫在眉睫。在常温常压下,电催化CO2还原反应（CO2RR）不仅可以减轻过量CO2造成的负面影响,而且生成的含碳燃料有利于缓解能源短缺。但是,CO2RR的路径较为复杂,存在着选择性低、电流密度低和稳定性差等问题,亟需开发高效廉价的催化剂来推进其发展。超薄材料具有大的比表面积、充分暴露的活性位点、加快的动力学传质和可调的电子结构等优势,有望突破CO2RR的研究瓶颈,因此备受关注。作为电催化CO2RR的主要产物之一,液态的甲酸是重要的工业生产/有机合成的原料,可作为燃料电池的燃料等。主族金属及其化合物是最主要的产甲酸催化剂,构建超薄的主族金属基催化剂有望在维持高的催化选择性的同时,提高反应的电流密度。有鉴于此,论文的主要研究内容包括以下两个部分:（1）通过溶剂热-退火两步工艺制备了碳纳米片限域的Bi纳米颗粒。材料的主要成分为表面氧化的金属Bi纳米颗粒和超薄的碳层,退火过程中还原性的碳将BiOBr还原为单质Bi。电子显微分析说明该催化剂由纳米片堆积而成,呈现分级纳米花结构,退火过程并没有导致该形貌结构的坍塌。超薄碳纳米片和活性Bi纳米颗粒间的协同提高了材料的导电性,增大了催化剂与电解液的接触面积,暴露了更多的反应位点,从而促进了CO2气体的吸附和动力学传质扩散行为。最终,G-Bi-N2催化剂在H-型电解槽中实现了94%的产甲酸法拉第效率,电流密度在-1.0 V时达到了20 mA cm-2,氢析出反应被显着抑制。（2）通过简单的湿化学沉淀-热解策略制备了碳负载的SnO2颗粒。该SnO2-C催化剂在高温下实现了碳-金属材料的复合,复合得到的纳米颗粒尺寸均一。制备的SnO2-C具有大的电化学活性表面积,导电性能良好,赋予催化剂更多的反应活性位点和更快的传质、传电性能。用于H-型电解槽中的电催化CO2RR时,SnO2-C表现出大的电流密度和较高的催化选择性,产甲酸的最大法拉第效率在-1.0 V时达到70%,对应的部分电流密度超过20 mA cm-2,仅需2.6 V的电压即可实现10 mAcm-2的CO2还原-O2析出的电流密度。此外,该催化剂制备简单,容易实现大批量的生产。
刘梦然[3]（2020）在《基于层状前体构筑非贵双金属催化剂及其催化生物质转化性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,按照当前科技和工业的发展速度,化石能源的消耗在接下来的数十年内还会大幅增长,而消耗化石能源带来的环境问题也将更加严重。因此,寻找化石资源的可持续替代品已成为目前能源领域亟待解决的问题。生物质资源作为一种来源广泛、可持续再生的资源获得了广泛关注。由生物质衍生而来的各种化合物可作为平台分子生产各种高附加值化学品,也可通过加氢脱氧工艺对其进行提制生产生物燃料。以生物质衍生物糠醛为例,其自1821年被发现近200年来,无数研究者对其应用进行大幅扩展,从最初简单的松香脱色剂,到合成橡胶,再到药物合成、香精合成等,目前糠醛已被美国能源部评为生物精炼中最重要的30种化学品之一。又如,以愈创木酚和香兰素为代表的木质素衍生物,由于其具有官能团修饰的苯环结构,可以作为重要的化工中间体进一步用于医药和香料合成领域。该类生物质中具有苯环结构,含碳量优异,因此可以对其含氧官能团进行加氢脱氧处理即可获得碳含量理想的生物燃油,因而近年来对该系列生物质的研究热点逐渐转移到加氢脱氧提质领域。目前,成熟的生物质资源加氢催化剂依然以贵金属催化剂为主,虽然其优异的稳定性和良好的性能在该领域取得了良好的研究进展,但有限的贵金属储备和高昂的价格极大程度的限制了该类型催化剂的大规模工业应用。因此,贵金属的有效替代成了目前催化领域的热门。以铁、钴、镍、铜为代表的非贵金属,因其在自然界中的高储量,以及在加氢催化领域中良好的性能,被认为是贵金属最合适的替代品,在近年来获得了广泛关注。但非贵金属催化剂的应用目前还受到很多阻碍,亟待解决的问题主要包括活性组分难以良好分散、高温反应中的团聚现象以及较差的稳定性等。因此,构筑高分散、高稳定性、高活性的非贵金属催化剂还具有极大的研究空间和价值。水滑石类材料是一种典型的二维阴离子层状黏土材料,其层板中金属元素分布均匀,层间阴离子可控,在不同气氛下对其进行高温热处理,其结构会发生拓扑转变,轻松制备出活性高、稳定性佳的负载型催化剂。而非贵金属元素大多均可作为水滑石类材料的层板组成元素,因此,该类材料的出现为非贵金属催化剂的设计提供了新的机遇。基于以上观点,本研究通过水滑石层状前体法合成了一系列性能优异的非贵金属催化剂,通过精细调变拓扑转变参数,构筑表面特性各异的催化剂,应用于生物质衍生物糠醛、香兰素、5-羟甲基糠醛的选择性加氢领域,取得了良好的反应结果,并结合X射线吸收谱、原位红外、DFT理论计算等先进手段,细致考察了催化剂与反应间的构效关系。具体开展工作如下:一、表面改性镍铜双金属催化剂的构筑及其糠醛水合重排性能研究。通常来讲,非均相负载型催化剂表面对底物分子的吸附形式可以显着影响催化反应的活性和选择性。在该研究中,通过NiCuAl三元水滑石前体合成了一系列高分散的NiCu双金属纳米催化剂,其在羰基类生物质衍生物加氢反应中,相比于单金属Ni、Cu催化剂展现出明显更强的催化性能。在糠醛水相重排反应中,NiCu双金属催化剂可以达到最高89.5%的环戊酮收率。通过结合一系列结构表征（XRD、EXAFS、XPS、STEM、HRTEM、H2-TPR）、催化实验结果和DFT理论计算,结果表明,双金属催化剂相比于单金属催化剂不同的催化行为来源于催化剂表面对羰基基团的吸附形式不同导致。不同于单金属Ni催化剂表面的η2（C,O）吸附构型,双金属催化剂表面的η1（O）吸附构型可以显着抑制环加氢的发生。双金属催化剂表面该构型的形成是由于催化剂表面大量的氧簇修饰导致,这会使氧簇之间暴露出的裸露金属表面成为羰基的η1（O）型吸附位点。更重要的是,该NiCu双金属催化剂在具有相似结构的生物质衍生羰基化合物（5-羟甲基糠醛、苯甲醛、香兰素等）中均展现出相似的催化性质和更高的催化性能。相比于其他金属催化剂表面修饰策略,该表面改性策略操作简便易行,在生物质衍生羰基化合物的催化转化中具有巨大的应用潜力。二、氧缺陷促进的钴镍双金属催化剂的构筑及其香兰素加氢脱氧性能研究。在金属催化剂上构建表面缺陷结构（例如氧空位）可以改变其表面电子性质,从而控制反应物分子的吸附和活化从而影响催化活性。在本研究中,制备了一系列CoNi双金属纳米催化剂,将其用于木质素衍生的香兰素的加氢脱氧反应。结果表明,通过调节CoNiAl-LDHs前体的拓扑转变参数可以在CoNi合金纳米粒子表面生成CoOx修饰层。Co/Ni摩尔比为2:1的双金属钴镍纳米催化剂在温和的反应条件下（200℃,1 MPa H2）展现出前所未有的香兰素加氢脱氧性能,对甲基环己醇收率接近100%,其TOF值高达1303 h-1。XPS光谱和原位红外吸收结果表明,在双金属CoNi纳米粒子中引入Co有利于形成富电子Co0物种和丰富的表面缺陷CoOx物种。结合密度泛函理论计算（DFT）和实验结果,发现源于CoOx物种表面的氧空位可以显着促进反应物的吸附和活化,尤其是香兰素和2-甲氧基-4-甲基苯酚中间体,同时金属纳米粒子表面富电子Co0物种也对含氧基团的活化起到重要作用。HDO反应过程中,在来自氢气和异丙醇溶剂的双活性氢物种的帮助下,可以对羰基和甲氧基进行直接脱氧（DDO）,进而极大地加速了该串联反应的速率。本研究为开发应用于各种生物质衍生物高效加氢脱氧反应的非贵金属催化剂提供了一种新的思路。三、钴铁双金属催化剂的构筑及其5-羟甲基糠醛转移加氢性能研究。开发低成本的氢转移加氢催化剂并将其应用于5-羟甲基糠醛转移氢解合成生物燃油是能源催化领域一个具有挑战性的课题。传统转移加氢所使用的醇类氢源虽降低了成本,但其造成了产物分离成本的显着提升。在本研究中,利用CoMgFe-LDHs前体,通过拓扑转变参数控制合成了具有丰富缺陷的双金属CoFe系列催化剂,其可以利用甲酸作为氢源实现5-羟甲基糠醛的氢转移氢解,避免了后续产物分离步骤,2,5-二甲基呋喃产率最高可达90%。XPS结果显示最佳催化剂表面存在丰富的氧空位,这有利于逆Mars-van Krevelen反应的发生从而快速完成羟甲基氢解,并维持催化剂的稳定。同时,虽然催化剂中存在CoFe合金相,但其表面并不存在大面积暴露的合金晶面,这在极大程度上避免了呋喃环的活化和加氢。该催化剂在具有类似结构的糠醛氢解制备2-甲基呋喃反应中也具有相似的催化效果。此外,在氢源选择上,该催化剂可以适应异丙醇、2-丁醇、环己醇等多种醇类氢源,具有较好的适用性。本研究为低成本实现生物质氢转移氢解提供了一种新的思路,具有良好的应用前景。
王森[4]（2020）在《掺氢对乙醇/汽油发动机燃烧与排放的影响研究》文中研究表明本文采用试验手段,从代用燃料、节能减排的角度探究了乙醇/汽油、氢气燃料在内燃机上的应用特性,从而寻找不同工况下最佳的燃料掺混比例。试验过程中,乙醇与汽油通过不同的比例混合存储在油箱中,油箱中的液体燃料采用进气道喷射,氢气则通过高压喷射器在压缩冲程中后期直接喷入燃烧室。试验的主要工况包含了中低负荷以及中低转速,过量空气系数包含了当量混合比及过量空气系数为1.2的稀燃工况。本次研究主要分两部分进行,首先通过各个工况下获得的燃烧与排放数据,探究其与燃料掺混比之间的关系,之后再通过方差分析以及回归分析等方式建立燃烧排放指标与燃料掺混比之间的关系。根据第一部分的研究工作可以得到以下结论:（1）掺氢对提升缸内压力及燃烧速度有很大的作用,特别是在稀燃条件下,提升效果更加明显,但是随着掺氢比的提高,该效果并没有成比例增加;在最佳点火提前角下,扭矩随掺氢比的提高呈现上升趋势,在化学计量比下,小掺氢比可以获得较高的扭矩提升,在稀燃条件下,中高掺氢比可以获得较大的扭矩;转速的升高以及负荷的降低都会使扭矩的极大值向掺氢比增大的方向移动。（2）乙醇对燃烧速度的影响呈现出多极值且随工况变化的情况,大多数工况下,中等掺醇比燃料的燃烧速度较低,扭矩较低;同时负荷增大会使燃烧最高压力的极大值向掺醇比增大的方向移动。（3）在NOx的排放方面,掺醇比的增大会带来NOx排放的降低,而掺氢比的增大又会使NOx排放升高,试验结果表明,大部分工况下掺醇比100%相比于掺醇比10%可平均降低40%以上的NOx排放,不掺氢相比于掺氢20%可平均降低50%以上的NOx排放;转速的升高、负荷的降低都会降低NOx的排放。（4）HC排放随掺氢比的增大呈逐渐降低的趋势,而随掺醇比的增大呈现先降低后升高的趋势,且在70%90%掺醇比处取得极小值,试验结果表明掺氢比20%相比于不掺氢平均可降低25%以上的HC排放,掺醇比82%相比于掺醇比10%平均可降低40%以上的HC排放。（5）CO的排放主要受过量空气系数影响,此外CO的排放随掺氢比的增加呈现逐渐降低的趋势,随掺醇比的变化不明显,大部分工况在小掺氢比中等掺醇比处取得CO排放的极大值。微粒排放随掺醇比增加呈现大幅度的下降,在掺醇比过大时会有所提升,且掺醇比是影响微粒直径的重要因素,掺醇比越大,微粒直径越小;但是微粒随掺氢比的变化没有呈现明显的规律性。第二部分通过对试验数据的方差分析确定了发动机燃烧排放性能指标与燃料掺混比之间的相关关系,并且通过回归分析确立了各发动机燃烧排放性能指标与燃料掺混比之间的关系,相关的分析结论如下:通过统计学的分析表明,扭矩、有害气体的排放不仅与掺氢比、掺醇比有关,同时还与二者的协同作用有关,通过获得的回归模型可以看出,大多数工况下动力性与排放指标与掺氢比、掺醇比及二者的协同作用存在高阶非线性关系,且随着工况的变化,整体回归模型结构发生较大的变化,这表明工况变化是影响掺混比非线性部分的重要因素。同时通过最值点的对比可以看出,改变燃料掺混比可以很大程度的改变发动机的动力性与排放水平,因此通过回归方程寻找特定工况下的最佳掺混比具有很大的实用价值。
王珂,张引弟,王城景,辛玥[5]（2021）在《CH4掺混H2的燃烧数值模拟及掺混比合理性分析》文中研究指明本工作针对天然气掺氢燃烧技术在燃气锅炉的最佳掺混比开展数值模拟研究,以小火焰燃烧器为研究对象,计算了在空气氛围、恒定过氧系数、不同甲烷掺混氢气比条件下,掺氢比对燃料燃烧温度、燃烧速率、主要污染物排放浓度的影响。其中燃烧机理采用GRI-MECH 3.0简化机理,该反应包含24个基元反应,涉及17种组分。计算结果表明,随掺氢比增加,燃烧温度上升、燃烧反应速率加快,炭烟和CO的浓度与排放总量均降低,NOx的浓度上升但排放总量先减小后增大。结合我国城镇燃气的燃料互换性规范及工业污染物排放标准,得出最佳掺氢比为23%。
刘宇飞[6]（2019）在《布朗气HHO供给对重型柴油机性能影响的试验研究》文中指出随着汽车行业日新月异的高速发展,发动机技术持续革新,新技术的突破以及技术的整合在不断地引领着汽车行业走向更高的高度。然而能源的日益短缺、环境污染等问题也愈发的引起人们的重视。新能源汽车的开发、汽车代用燃料与掺混燃料的应用将是现阶段汽车行业发展不可忽视的重要方向。柴油机相对于汽油机,更简单的缸内结构使其具有更高的可靠性。柴油发动机热效率平均高于汽油机15%,所以在经济性方面有更好的优势。柴油机更高的压缩比,使其在相同转速时能较汽油机爆发出更大的扭矩,更适用于高负载工作,在农用机械、重型汽车、工程机械、船舶等应用领域占有着绝对的优势。但是柴油机冷启动困难、工作粗暴等缺点是其不可回避的“硬伤”,重型柴油机的应用中表现更为明显,优化燃烧是克服柴油机缺陷的关键因素。氢气具备着高能、燃烧产物零污染的特性,是作为代用燃料、掺混燃料的绝佳选择。氢气作为掺混燃料应用在柴油机中,其较宽的着火界线、较快的火焰传播速度等特性可优化柴油机的缸内燃烧。但是由于氢气制造成本高、运输储存难度大,氢燃料一直没有得到广泛的实际应用。布朗气HHO是严格按照水分子当量配比（2:1）的氢气、氧气的混合气,其中掺杂着微量的活性基（OH-、O2-、H+）与水分子（H20）,由水经过电解产生。由于布朗气具备氢气的特性以外,同时还自身提供了氢气燃烧所需要的氧气,若将布朗气HHO作为掺混燃料应用于柴油机的燃烧,可利用氢气的特性改善缸内燃烧情况,同时也避开了氢气的生产、贮存、运输的成本以及技术问题。综上所述,催生出本次的掺混燃料研究:布朗气HHO供给对重型柴油机性能影响的试验研究,探究布朗气HHO在重型柴油机中参与燃烧后,柴油机热效率、排放等方面的影响效应。本次研究的主要内容分为以下三个方面:1、布朗气HHO发生系统的搭建:电解水装置的结构设计、电解液成分与浓度选择、电极板结构与材质选择、冷却系统与可控电源的设计与搭建、气管与气阀的选择与各独立功能单元的装配,最后通过安全防护外壳以及框架定位进行结构支撑。2、重型柴油机的布朗气HHO掺混试验:分别通过定转速以及定负荷的对照试验,进行正常工作情况与掺混布朗气HHO后柴油机的性能对比,并研究占比发动机总能量输入0%10%范围内,不同布朗气HHO掺混率对柴油机性能影响分析。3、布朗气HHO掺混率对重型柴油机性能影响的研究:整合试验数据,结合柴油机燃烧特性以及布朗气HHO各组分的理化特性,对比不同掺混率时缸内燃烧以及排放特性,给出最终结论。旨在为发动机新能源技术的发展进行探究。
崔蕾[7]（2019）在《地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧排放特性研究》文中认为生物柴油是一种以动植物油脂、地沟油及藻类植物等为原料,通过酯交换反应制得的可以作为石化柴油替代燃料的清洁能源。因为制备生物柴油原料的广泛性、可再生性和生物柴油燃烧后污染物的低排放性等性质使生物柴油受到了研究人员的广泛重视及应用研究。而我国每年产生至少500万吨的地沟油,只有不到10%用于工业生产,其余大部分被丢弃或者返回餐桌,用地沟油制成地沟油生物柴油不仅可以保护环境,还可以达到“变费为宝”的效果。目前对生物柴油的研究主要集中在内燃机上,在工业炉窑上的研究较少,限制了生物柴油的工业发展。论文通过自行搭建的生物柴油高效雾化燃烧系统,改变过量空气系数、富氧度和配风比三个自变量,研究地沟油生物柴油在工业炉窑内燃烧火焰形态、湍流火焰燃烧速度和污染物NOx和CO排放的特性。火焰形态是燃烧火焰的宏观表象,湍流火焰燃烧速度可以定量研究湍流燃烧火焰稳定性,污染物排放可以研究燃烧后污染物NOx和CO浓度的变化规律。故论文综合研究了地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧火焰稳定性和燃烧后污染物NOx和CO浓度的变化规律,以期能为地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧提供理论和数据支持。首先,论文通过MATLAB软件对火焰特征值进行了提取,然后分别研究了过量空气系数、富氧度和配风比三变量对特征值的影响。结果表明:火焰长度随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大,火焰长度越短,火焰脉动方差越小;火焰面积随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大火焰面积越短,火焰脉动方差越小;火焰周长随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大,火焰周长越短;火焰亮度随着过量空气系数和配风比的增大,先减小后增大,随着富氧度的增大而减小,火焰亮度脉动逐渐减小。火焰破碎度随着过量空气系数和富氧度的增大而增大,随着配风比的增大而减小。其次又建立了湍流火焰燃烧模型,研究三变量对燃烧速度的影响规律,结果表明火焰燃烧速度随着过量空气系数和富氧度的增大而增大,随着配风比的增大而减小。最后又研究了三自变量对NOX和CO排放浓度的影响,结果表明:随着过量空气系数的增大NOX先增大后减小,CO浓度先减小后增大,且均在过量空气系数为1.2时出现拐点;随着富氧度的增大,NOX浓度逐渐增大,CO浓度逐渐减小;随着配风比的增大NOX先增大后减小,CO浓度先减小后增大,且均在配风比为4:1时出现拐点。并用拟合系数定常回归法建立了三因素的复合作用对NOX和CO排放浓度的预测模型,得到如下方程:三因素的复合作用对NOX的预测模型:y=-1316.4X12+3178.6X1-2X22+14.3X2-2.6X32+27.1X3-2154.2三因素的复合作用对CO的预测模型:y=2026.2X12-5504.2X1-4X22+15.8X2+20.5X32-172.8X3+4111.7
朱胜[8]（2019）在《催化剂—二氧化锡复合纳米陶瓷室温气敏性能与机理研究》文中研究指明气体传感器作为一种重要的气体检测装置,被广泛地使用在工业生产和日常生活的各个领域。例如氢能越来越多地应用在燃料电池和氢能源汽车中。缺乏对氢气有效的检测手段容易发生泄漏而引发火警或爆炸等安全事故。或者是在日常生活中容易产生的一氧化碳,会对人们的生命造成威胁。随着一些气体越来越广泛地进入普通人们的日常生活或者应用于工业生产中,其安全隐患势必面临更加严峻的形势,因此开发安全可靠、廉价实用、灵敏度高的气体传感器具有十分重要的意义。二氧化锡等金属氧化物半导体是重要的气体敏感材料,但市场上二氧化锡多孔厚膜气体传感器存在一个明显的缺陷,即需要很高的工作温度,一方面增加了它们的工作能耗,另一方面也造成了其他还原性气体的交叉响应,减少了传感器的服役时间,因此使其应用范围受到严重限制。由低维纳米结构的氧化物半导体制造的室温气体传感器已经在实验室出现,但是它们也存在一些固有缺点使其迄今仍难以走向应用。本文采用了催化剂–氧化物半导体复合的形式,制备出多种催化剂–二氧化锡复合陶瓷,它们在室温下对于氢气、一氧化碳具有显着响应,这些块体复合陶瓷表现出极大的应用前景,例如机械强度高,制备一致性好,工艺简单,成本低,响应灵敏等。本研究通过大量实验,筛选出那些在室温下对目标气体具有明显响应的体系,对若干综合性能优良的复合多孔陶瓷的室温气敏性能进行全面的表征,包括抗湿能力、时间稳定性等,并对其形成机理进行深入的分析研究。具体内容如下:1.将各种不同的二氧化锡粉料,包括不同粒径的纳米颗粒、团聚体颗粒以及微米颗粒的二氧化锡,分别与不同含量的Pt或者Pd进行复合,通过压片以及烧结的方式制备出多种二氧化锡与催化剂的复合多孔陶瓷。实验结果表明通过适当的压力和烧结温度可以制备出多空隙、大的比表面积、高的机械强度的气敏陶瓷材料。2.由金属钯和纳米二氧化锡复合制备成的多孔陶瓷在室温下对一氧化碳有很强的响应,在一氧化碳浓度为400 ppm的合成空气（O2体积分数为20%）中,响应高达两个数量级。钯的含量以及烧结温度对该多孔陶瓷的室温气敏性能起决定性作用。钯含量超过2 wt%样品在室温下对一氧化碳没有响应,而钯含量小于2 wt%大于0.25 wt%,并且烧结温度在900℃以上的样品才在室温下对一氧化碳表现出很强的响应,对这类样品进行表面形貌、相结构以及价态分析,结果表明样品中的Pd4+可以引起一氧化碳在室温下的化学吸附,因此具备室温一氧化碳敏感性能。3.由金属铂和二氧化锡团聚体复合制备成的多孔陶瓷在室温下对氢气有非常强的响应,在相对湿度为50%环境下对10000ppm的氢气响应高达800倍,相对于之前的工作中的铂–二氧化锡复合纳米陶瓷来说,响应提高了50%,并且抗湿性能有明显提升。当环境湿度提高到70%后,响应依旧很强,约为450倍。结果表明二氧化锡的微观结构对材料的室温氢敏性能有很好的调控作用,团聚体颗粒制备的样品对氢气的响应以及抗湿性能有明显提高。4.贵金属催化剂-二氧化锡复合多孔陶瓷不仅具有优异的室温气敏性能,这种性能还能在自然条件下保存相当长的一段时间,即具备一定的抗老化性能。对于钯–二氧化锡复合纳米陶瓷,即使在经过半年时间的老化之后,在室温下对一氧化碳仍有很强的响应,只是响应速度和恢复速度有所下降,依然具备对低浓度一氧化碳的检测能力。铂–二氧化锡复合纳米陶瓷（由二氧化锡团聚体粉末制备）在室温下则对氢气有很好的响应以及选择性。对该样品的跟踪测试显示,在经过半年老化之后,灵敏度与响应速度基本与初始制备时保持一致,只是恢复速度有所下降。即使在经过一年的老化后,这种复合纳米陶瓷的室温氢敏曲线仍然与老化半年的测试曲线保持一致,表明在一段时间的老化过后,它的室温氢敏性能可以长期保持稳定。这种催化剂-二氧化锡复合多孔陶瓷体系在抗老化方面表现不错,具有很好的应用前景,但性能依然有待改善,以后需要对其进行更多的研究。
徐嘉[9]（2018）在《固体氧化物可逆电池LSTF燃料电极的制备和性能研究》文中研究说明作为一种将固体氧化物燃料电池（SOFC）和固体氧化物电解池（SOEC）连用的能量转换装置,固体氧化物可逆电池（RSOC）以其高效无污染备受研究者的青睐。它既可以在SOFC模式下工作释放出电能,也可以在SOEC模式下运行,通过外部电源将工厂排出的废气直接转化为可以利用的燃料气体。RSOC可以进行SOFC、SOEC交替运行,这样就能实现“燃料气-电能”的循环利用,在能源问题日益严重的当今社会具有重要的意义。本实验对以La、Fe共掺杂SrTiO3钙钛矿氧化物材料（LSTF）作为RSOC的燃料电极的物理和电化学性能及电池稳定性进行研究。本文第三章通过对不同La、Fe掺杂量的SrTiO3电导率进行分析,并且分析了 LSTF材料在不同气氛中的结构稳定性,确定了 La的掺杂量为30%,Fe的掺杂量为70%时（LSTF0.7）,阳极材料的电导率最高（4.69 S · cm-1,800 ℃）,探究了 LSTF0.7燃料电极用于可逆电池的SOFC模式下的电化学性能。在此基础上,通过浸渍法引入CeO2和Ni金属催化剂,使得以LSTF0.7-CeO2、Ni-LSTF0.7-CeO2为电池阳极的全电池在H2中的放电性能有明显的提高,800℃时的最大功率密度分别为612mW · cm-2和698 mW · cm-2,全电池极化阻抗减小为 0.466 Ω·cm2 和 0.455 Ω.cm2。通过制备以 LSM（La0.2Sr0.8MnO3）-ScSZ（钪稳定氧化锆）为电极材料的对称电池,确定SOFC阴极、阳极对全电池极化阻抗的贡献。相对于阳极材料,电池在LSM-ScSZ阴极上的极化损失更大。由阴阳极的极化阻抗值可以计算出电极反应的活化能。LSTF0.7-ScSZ浸渍阳极在氢气和一氧化碳中的反应活化能分别是52.2 kJ · mol-1和157.5 kJ·mol-1,这说明相对于一氧化碳气体,阳极在氢气中有着较低的活化能,使得电化学反应更容易发生。论文第四章对以LSTF0.7-CeO2为阴极、以LSM-ScSZ为阳极的固体氧化物电解池在不同温度、不同外加电压、不同气氛中的I-V曲线和电化学阻抗谱进行表征,探究了 LSTF0.7-CeO2燃料电极用于可逆电池的SOEC模式下的电化学性能。SOEC在电解CO2的过程中,在外加电位为2.0 V时,700,750,800,850℃温度下的电流密度分别达到 1.20,2.05,3.14,4.44 A.cm-2。通过对交流阻抗谱的数据的拟合分析,得出相对于传质阻抗R2,传荷阻抗R1对特定电压下的总极化阻抗的贡献占主导地位。此外,本文还对此电解池的长期稳定性进行了系统研究,初步确定了电解池的衰减主要来自于LSM-ScSZ阳极的团聚。论文第五章对LSTF0.7-CeO2|ScSZ|LSM-ScSZ可逆电池以SOFC模式运行时的不同温度下的放电功率密度进行极化曲线表征,并且通过电化学阻抗谱系统表征了 SOEC模式下各个电极的欧姆阻抗和极化阻抗,以探究LSTF燃料电极用于可逆电池（SOFC与SOEC两种模式联用）的电化学性能。在开路条件下,800℃时 30%CO+ 70%CO2,50%CO+ 50%CO2,70%CO+ 30%CO2气体组分下的极化阻抗分别为0.68,1.04,1.46 Ω · cm2,较低的阻抗值说明了 LSTF0.7-CeO2电极具有较高催化活。此外,还对固体氧化物可逆电池的循环性能进行了表征,并通过SEM测试,表明电极颗粒团聚是稳定性衰减的主要原因。论文第六章对电池构型为LSTF0.7-CeO2|ScSZ|LSTF0.7-CeO2的对称电池的电极过程进行研究,通过控制温度、外加电压、气体组分等参数,考察了对称可逆电池在SOFC模式和SOEC模式下的电化学性能。可逆电池的长期稳定性,尤其是电解模式下的稳定性是制约其商业化应用的一个重要因素。为了解决LSTF0.7-CeO2|ScSZ|LSTF0.7-CeO2单室对称电解池的稳定性问题,本实验对电解池施加电压的方式从单一方向的恒电压变换为方波恒电压操作,电压的反转明显有助于CO2电解池稳定性的提高。EDS结果从机理上进一步说明其能够起到消除施加单一方向电位在燃料电极表面上的积碳,使得电解池有效运行时间从80 h提高到了 550 h,为固体氧化物电解池的大规模应用提供了一个重要的技术改进。
徐瑞年[10]（2017）在《新型分子筛催化剂用于氨选择性催化还原NOx的研究》文中研究指明我国近二十年来国民经济得到了前所未有的发展,经济保持常年高速增长,我国公民的物质生活水平更是快速得到提高,同时伴随高速经济发展所带来的大气环境污染问题也日趋严重。特别是最近五年,以北京,上海为首的国内一线大城市雾霾问题成了市民关心的首要问题之一,各种大气污染问题也经常见诸报端,甚至连国外媒体都对我国的大气污染进行了相关报道。造成目前大气污染的原因主要是工业尾气排放和机动车尾气排放,在排放的废气中NOx （NO, NO2,N2O的总称）是被认为最难消除同时造成危害最大的有害气体成分之一。近三十年人类发展并不断提升选择性催化还原（SCR）技术以达到控制和消除排放废气中NOx的目的。本文以目前最有市场前景的NH3-SCR技术展开研究工作,将研究对象锁定在具有优质催化特性的分子筛材料上,从新类型的小孔分子筛的绿色合成到过渡金属Cu改性负载,并最终应用于NH3-SCR体系,同时取得了相较于传统分子筛催化剂更优异的脱硝效果。通过成体系的大量分子筛研究,从分子筛结构和铜物种活性两个角度综合研究,进一步揭示了反应体系与催化剂之间的构效关系。SSZ-13作为近几年来脱硝领域的新型小孔分子筛催化剂,表现出了非常优异的应用潜力,同时引起广泛的关注和研究,可以说是目前分子筛脱硝研究领域内最热门,最前沿的研究方向。本文总结前人的分子筛合成经验提出了一种全新的绿色路线:以氯化胆碱为模板剂合成SSZ-13分子筛。该合成路线的采用简单易行的水热合成法,特色在于使用价格低廉,无毒,环境友好的氯化胆碱作为模板剂。在此基础上利用实验手段结合密度泛函理论计算（DFT）和势能分布分析（PED）研究了氯化胆碱合成SSZ-13的合成机理,给出了模板剂与分子筛结构的几何匹配关系。采用该合成路线制备的SSZ-13分子筛经过Cu改性后取得了非常理想的NH3-SCR效果:在150到450℃的宽温度窗范围下NO基本完全转化,同时副产物（N20和N02）产率控制在0～40%。接下来,将合成得到的SSZ-13分子筛与两种传统的商业分子筛ZSM-5和Beta同时进行Cu改性进而NH3-SCR对比实验。对比实验中,Cu-SSZ-13在NO低温转化率,转化温度窗口宽度和副产物产率的比较中都表现出了最好的催化效果（在150℃到400℃的宽温度范围下有超过95%的NOx转化率）,在抗S02和C3H6中毒实验中Cu-SSZ-13凭其较小的开孔（～3.8A）表现出良好的抗中毒效果。通过H2-TPR和XPS的表征手段对三种催化剂进行分析比较发现Cu-SSZ-13相比于Cu-ZSM-5和Cu-Beta具有很高的Cu+/Cu2+离子比同时具有更少的CuO存在,正是这种特性使得Cu-SSZ-13表现出更佳的低温脱硝能力和更宽的高NOx转化率温度窗。而SSZ-13和ZSM-5,Beta的原粉（H型）活性实验中,未改性的SSZ-13依旧表现出最为突出的催化活性和选择性,这个结果更进一步的表明SSZ-13分子筛的拓扑结构对于NH3-SCR有着显着的积极影响。受到上一步工作的启发,在接下来的研究中本文作者又合成了其它与SSZ-13具有类似结构的SSZ-16和SSZ-17小孔分子筛,在进一步的对比小孔分子筛和传统分子筛拓扑结构中,提出了笼型结构分子筛和直孔道结构分子筛的概念,并且利用共生结构的的菱钾沸石（offretite）和毛沸石（erionite）作为联系两者的过渡结构;进行了包含从直孔道结构分子筛（ZSM-5, Beta,Y）经过过渡结构分子筛（Offretite,ZSM-34, UZM-12）到小孔笼型分子筛（SSZ-17,SSZ-13,SSZ-16）共9种分子筛的系统研究。NH3-SCR活性结果非常明确的显示出伴随着分子筛结构的逐步变化,催化性能也随之逐步提高。其中Cu-SSZ-16在400℃到550℃的高温段一直保持着高于90%的NOx转化率,比一直以来被认为具有优异高温转化率的 Cu-SSZ-13 还略优。通过采用 XRD,XRF,XPS,UV-vis,NH3-TPD,H2-TPR,EPR等一系列的表征手段对所有样品进行监测后,发现分子筛的结构还会对铜物种的分布造成影响,而通过铜物种与活性还有拓扑结构的联系,在小孔笼型分子筛中的d6r结构单元被认为是产生高活性铜物种的关键所在。同时适宜尺寸的小孔（～3.8 A）的存在也可以更好的降低低活性CuO团簇颗粒的形成同时有效限制副产物的产生,对NH3-SCR过程带来有利的作用。本文最后针对小孔分子筛为研究对象,采用不同制备过程和不同铜负载含量Cu-SSZ-13进行了铜物种的研究,通过不同制备方式已达到控制不同铜物种在分子筛上负载的目的,利用Na+离子的占位作用可以制备出不含（少量）高稳态Cu+离子的样品,利用部分还原处理可以得到不含（少量）Cu2+离子的样品,或者硝酸铵溶液后处理法可以改变铜物种的量和分布,结合活性测试的结果分析得出Cu+离子的存在可以有效地促进低温活性的提高,通过对Cu（I）-ZSM-5 （一种用氯化亚铜在保护气氛条件下固态离子交换得到的催化剂）的活性与普通Cu-ZSM-5的对比中也进一步得到了验证。CuO的存在则会促使高温条件下还原剂NH3发生自身非选择性氧化从而降低NOx的转化率。
二、含碳燃料燃烧热值变化规律（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、含碳燃料燃烧热值变化规律（论文提纲范文）
（2）非贵金属超薄材料电催化CO2还原性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪言 |
| 1.1 CO_2还原现状 |
| 1.2 超薄材料概述 |
| 1.2.1 超薄材料的优势 |
| 1.2.2 超薄材料的合成 |
| 1.3 超薄材料电催化CO_2RR研究进展 |
| 1.3.1 超薄材料催化CO_2RR产甲酸 |
| 1.3.2 超薄材料催化CO_2RR产甲醇 |
| 1.3.3 超薄材料催化CO_2RR产乙酸 |
| 1.4 其他CO_2RR催化材料研究进展 |
| 1.5 论文主要研究内容及创新性 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 仪器和试剂 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 催化剂表征 |
| 2.2.1 组分表征 |
| 2.2.2 形貌表征 |
| 2.2.3 其他表征 |
| 2.3 催化剂性能测试 |
| 2.3.1 电极制备 |
| 2.3.2 电化学测试 |
| 2.3.3 产物分析 |
| 2.3.4 FE的计算 |
| 第三章 碳纳米片限域的Bi用于电催化CO_2RR |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的结构组分分析 |
| 3.3.2 催化剂的形貌特征分析 |
| 3.3.3 催化剂的CO_2RR性能研究 |
| 3.3.4 催化剂活性来源的讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 SnO_2-C用于电催化CO_2RR |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的组成结构分析 |
| 4.3.2 催化剂的CO_2RR性能研究 |
| 4.3.3 催化剂活性来源的讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的主要科研成果和参加的科研项目 |
| 致谢 |
（3）基于层状前体构筑非贵双金属催化剂及其催化生物质转化性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质概述 |
| 1.2.1 生物质能简介 |
| 1.2.2 中国生物质能分布现状 |
| 1.2.2.1 农作废物 |
| 1.2.2.2 森林资源 |
| 1.2.2.3 禽畜粪便 |
| 1.2.2.4 其他生物质能 |
| 1.2.3 生物质衍生物概述 |
| 1.2.4 糠醛研究背景 |
| 1.2.4.1 糠醛概述 |
| 1.2.4.2 糠醛加氢制环戊酮研究现状 |
| 1.2.5 香兰素研究背景 |
| 1.2.5.1 香兰素概述 |
| 1.2.5.2 香兰素加氢脱氧研究现状 |
| 1.2.6 5-羟甲基糠醛研究背景 |
| 1.2.6.1 5-羟甲基糠醛概述 |
| 1.2.6.2 5-羟甲基糠醛加氢脱氧研究现状 |
| 1.3 层状双金属氢氧化物材料概述 |
| 1.3.1 层状双金属氢氧化物类材料结构特点与性质 |
| 1.3.1.1 层状双金属氢氧化物的结构特征 |
| 1.3.1.2 层状双金属氢氧化物的性质 |
| 1.3.2 常见的层状双金属氢氧化物的合成方法 |
| 1.3.2.1 低过饱和度法 |
| 1.3.2.2 高过饱和度法 |
| 1.3.2.3 成核晶化隔离法 |
| 1.3.2.4 水热法 |
| 1.3.2.5 原位生长法 |
| 1.3.2.6 其他方法 |
| 1.3.3 层状双金属氢氧化物类材料在催化领域的应用 |
| 1.3.3.1 直接用于催化反应 |
| 1.3.3.2 用作催化剂载体 |
| 1.3.3.3 用作催化剂前体 |
| 1.4 双金属催化剂概述 |
| 1.4.1 双金属催化剂简介 |
| 1.4.2 双金属催化剂在生物质催化领域的应用 |
| 1.4.2.1 生物质水相重整 |
| 1.4.2.2 甘油催化转化 |
| 1.4.2.3 纤维素、半纤维素及其衍生物催化转化 |
| 1.4.2.4 木质素及其衍生物催化转化 |
| 1.4.3 面临的挑战及展望 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 1.5.1 论文选题意义 |
| 1.5.2 论文研究思路及内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 试剂和药品 |
| 2.2 样品表征 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 等离子耦合发射光谱(ICP-AES) |
| 2.2.3 低温氮气物理吸脱附表征(BET) |
| 2.2.4 同步辐射X射线吸收谱(XAS) |
| 2.2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.6 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.2.7 高角环形暗场像-扫描透射电镜(HADDF-STEM) |
| 2.2.8 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.9 程序升温还原(H2-TPR) |
| 2.2.10 程序升温脱附(TPD) |
| 2.2.11 傅里叶变换原位红外光谱(in situ FT-IR) |
| 2.2.12 拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.13 荧光发射光谱分析(PL) |
| 2.2.14 活性铜分散度测定 |
| 2.2.15 活性镍、钴分散度测定 |
| 2.2.16 NiCu双金属催化剂分散度测定 |
| 2.3 产物分析 |
| 2.3.1 气相色谱质谱联用仪(GC-MS) |
| 2.3.2 气相色谱(GC) |
| 参考文献 |
| 第三章 表面改性镍铜双金属催化剂的构筑及其糠醛水合重排性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 NiCu/Al_2O_3催化剂的制备 |
| 3.2.2 催化评价 |
| 3.2.3 红外吸附实验 |
| 3.2.4 DFT理论计算 |
| 3.3 催化剂结构与性质探究 |
| 3.3.1 前体和催化剂的晶体结构 |
| 3.3.2 催化剂氧化还原性能 |
| 3.3.3 催化剂的原子构型 |
| 3.3.4 催化剂的微观形貌 |
| 3.3.5 催化剂的表面元素状态 |
| 3.3.6 催化剂的表面酸性分析 |
| 3.3.7 催化剂氢气吸附能力 |
| 3.4 催化性能评价 |
| 3.4.1 NiCu系列双金属催化剂糠醛重排性能评价 |
| 3.4.2 对比样品催化剂糠醛重排性能评价 |
| 3.4.3 NiCu系列双金属催化剂中间产物糠醇重排性能评价 |
| 3.4.4 TOF值的计算 |
| 3.4.5 催化剂稳定性测试 |
| 3.5 催化机理探究 |
| 3.5.1 糠醛在催化剂表面吸附行为研究 |
| 3.5.2 催化剂表面精细结构探究 |
| 3.5.3 醛基类生物质加氢推广应用及前景展望 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 氧缺陷促进的钴镍双金属催化剂的构筑及其香兰素加氢脱氧性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2 催化评价 |
| 4.2.3 原位红外吸附实验 |
| 4.2.4 DFT理论计算 |
| 4.3 催化剂结构与性质探究 |
| 4.3.1 水滑石前体晶体结构及形貌分析 |
| 4.3.2 氧化物还原性能 |
| 4.3.3 催化剂结构分析 |
| 4.3.4 催化剂表面性质分析 |
| 4.3.5 催化剂缺陷结构分析 |
| 4.4 香兰素加氢脱氧性能测试 |
| 4.4.1 单一氢源的香兰素加氢脱氧 |
| 4.4.2 双氢源协同的香兰素加氢脱氧 |
| 4.5 香兰素加氢脱氧机理探究 |
| 4.5.1 催化活性来源探究 |
| 4.5.2 底物吸附构型与官能团活化探究 |
| 4.5.3 香兰素及其中间产物的吸附构型DFT模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 钴铁双金属催化剂的构筑及其5-羟甲基糠醛转移加氢性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 CoFe双金属催化剂的制备 |
| 5.2.2 催化评价 |
| 5.2.3 红外吸附实验 |
| 5.3 催化剂结构与性质分析 |
| 5.3.1 水滑石前体的晶体结构分析 |
| 5.3.2 催化剂的晶体结构分析 |
| 5.3.3 水滑石前体和催化剂的宏观形貌探究 |
| 5.3.4 氧化物还原性能测试 |
| 5.3.5 催化剂表面元素状态 |
| 5.4 转移加氢性能研究 |
| 5.4.1 5-羟甲基糠醛转移加氢性能 |
| 5.4.2 氢源对性能的影响 |
| 5.4.3 糠醛的转移加氢性能 |
| 5.4.4 催化机理探究 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 论文创新点 |
| 附录 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 作者与导师简介 |
| 附件 |
（4）掺氢对乙醇/汽油发动机燃烧与排放的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 乙醇燃料在内燃机上的应用 |
| 1.3 氢气在内燃机上的应用 |
| 1.4 本研究的目的与意义 |
| 第二章 试验台架及试验方法 |
| 2.1 试验台架介绍 |
| 2.1.1 试验用发动机 |
| 2.1.2 实验用测试设备 |
| 2.2 试验燃料特性介绍 |
| 2.3 试验方法介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 掺氢对乙醇/汽油掺混燃料燃烧与排放的影响 |
| 3.1 不同条件下掺氢对乙醇/汽油发动机动力性的影响 |
| 3.2 不同条件下掺氢对乙醇/汽油发动机有害气体排放的影响 |
| 3.3 不同条件下掺氢对乙醇/汽油发动机微粒排放的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于方差分析与回归拟合的燃料掺混比研究分析 |
| 4.1 基于方差分析的燃料掺混比研究 |
| 4.2 基于回归分析的燃料掺混比研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 试验的不足与未来的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）CH4掺混H2的燃烧数值模拟及掺混比合理性分析（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 数值模拟研究 |
| 2.1 模型的建立与控制方程的设定 |
| 2.2 模型合理性验证 |
| 2.3 边界条件与计算工况 |
| 3 模拟结果分析 |
| 3.1 燃烧温度分析 |
| 3.2 燃烧速率分析 |
| 3.3 炭烟生成研究 |
| 3.4 NOx生成研究 |
| 3.5 CO生成研究 |
| 4 燃料互换性分析与污染物排放检测 |
| 4.1 互换性分析 |
| 4.2 污染物排放预测 |
| 5 结论 |
（6）布朗气HHO供给对重型柴油机性能影响的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 布朗气HHO的概念 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内发展现状 |
| 1.4 主要工作内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要工作内容 |
| 1.4.2 技术路线概述 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 布朗气HHO机理及应用 |
| 2.1 布朗气HHO概念的提出 |
| 2.2 布朗气HHO作为燃料(代用燃料)的优势 |
| 2.3 主要应用领域 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 布朗气HHO供给系统的理论设计与实体搭建 |
| 3.1 布朗气发生装置的路论基础 |
| 3.2 电解槽的初步理论模型设计 |
| 3.3 各功能单元的实体搭建 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 试验台架的搭建 |
| 4.1 柴油机试验台架相关设备具体参数 |
| 4.2 布朗气HHO发生系统与柴油机的联接 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 布朗气HHO供给对柴油机性能影响的试验与分析 |
| 5.1 在不同功率下布朗气HHO对柴油机的性能影响 |
| 5.2 在不同转速下布朗气HHO对柴油机的性能影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（7）地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧排放特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 地沟油生物柴油的概念及优势 |
| 1.2.1 地沟油生物柴油的概念 |
| 1.2.2 地沟油生物柴油的优势 |
| 1.3 地沟油生物柴油国内外研究及应用现状 |
| 1.3.1 地沟油生物柴油在内燃机上的研究及应用现状 |
| 1.3.2 地沟油生物柴油在工业炉窑内的研究及应用现状 |
| 1.4 大气污染物NO_X和 CO的形成及危害 |
| 1.5 地沟油生物柴油国家政策及工业炉窑应用面临问题 |
| 1.5.1 地沟油生物柴油的国家政策 |
| 1.5.2 地沟油生物柴油工业炉窑应用面临的问题 |
| 1.6 本文的研究内容及意义 |
| 1.6.1 本文的研究内容 |
| 1.6.2 本文的研究意义 |
| 第二章 地沟油生物柴油燃料物性参数分析 |
| 2.1 试验样品 |
| 2.2 试验方法及仪器 |
| 2.3 生物柴油的理化性能 |
| 2.3.1 生物柴油结构表征与成分组成测定 |
| 2.3.2 密度 |
| 2.3.3 运动粘度 |
| 2.3.4 热值 |
| 2.3.5 地沟油生物柴油离子含量 |
| 2.3.6 表面张力 |
| 2.3.7 元素含量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 燃烧排放试验系统及试验仪器 |
| 3.1 燃烧排放试验系统及新型燃烧器介绍 |
| 3.1.1 燃烧排放试验系统介绍 |
| 3.1.2 新型燃烧器介绍 |
| 3.2 燃烧排放试验仪器介绍 |
| 3.2.1 高速摄像仪 |
| 3.2.2 烟气分析仪 |
| 3.2.3 气体流量计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 地沟油生物柴油工业炉窑燃烧火焰特性研究 |
| 4.1 试验工况范围的选取 |
| 4.2 火焰特征参数的提取方法 |
| 4.2.1 火焰长度的提取方法 |
| 4.2.2 火焰面积的提取方法 |
| 4.2.3 火焰亮度的提取方法 |
| 4.2.4 火焰周长的提取方法 |
| 4.2.5 火焰破碎度 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 火焰长度分析 |
| 4.3.2 火焰面积分析 |
| 4.3.3 火焰周长分析 |
| 4.3.4 火焰亮度分析 |
| 4.3.5 火焰破碎度分析 |
| 4.3.6 湍流火焰燃烧速率分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 地沟油生物柴油工业炉窑燃烧排放特性研究 |
| 5.1 试验方法 |
| 5.2 理论参数计算 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 攻读硕士期间取得的成果 |
（8）催化剂—二氧化锡复合纳米陶瓷室温气敏性能与机理研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化物半导体气敏元件 |
| 1.2.1 氧化物半导体气敏元件的发展历史 |
| 1.2.2 氧化物半导体气敏元件的现状 |
| 1.2.3 氧化物半导体气敏元件的主要性能参数 |
| 1.2.4 氧化物半导体气敏性能的形成机理 |
| 1.3 氧化物半导体室温气敏材料的两种研究策略 |
| 1.3.1 氧化物半导体气敏材料的纳米化 |
| 1.3.2 通过催化剂提高目标气体的室温反应活性 |
| 1.4 本课题研究思路 |
| 1.4.1 催化剂–二氧化锡复合纳米陶瓷 |
| 1.4.2 氢气与一氧化碳的基本性质 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 材料的制备工艺 |
| 2.1.1 制粉工艺 |
| 2.1.2 成形工艺 |
| 2.1.3 烧结工艺 |
| 2.1.4 电极工艺 |
| 2.2 材料的结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD)物相分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)形貌分析 |
| 2.2.3 能谱(EDS)元素分析 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.2.5 等温吸附(BET)测试 |
| 2.2.6 陶瓷收缩率以及机械强度 |
| 2.3 材料的气敏性能测试 |
| 2.3.1 气体变温响应实时测试系统 |
| 2.3.2 气敏测试模式 |
| 第三章 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷室温一氧化碳敏感性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的原料选择和制备方法 |
| 3.2.1 原料选择与混合工艺 |
| 3.2.2 烧结温度的选取 |
| 3.2.3 气敏测试过程 |
| 3.3 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的一氧化碳敏感性能研究 |
| 3.3.1 不同烧结温度下的一氧化碳敏感性能 |
| 3.3.2 纳米钯制备的复合陶瓷在室温下的一氧化碳响应表现 |
| 3.3.3 温度对钯–二氧化锡体系的一氧化碳敏感性能的影响 |
| 3.3.4 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷在不同相对湿度下一氧化碳响应表现 |
| 3.4 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的一氧化碳敏感机理研究 |
| 3.4.1 陶瓷物相分析 |
| 3.4.2 陶瓷微观形貌分析 |
| 3.4.3 比表面积与孔径分布 |
| 3.4.4 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷在无氧环境中的一氧化碳响应恢复 |
| 3.4.5 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的催化剂价态分析 |
| 3.4.6 钯元素价态与一氧化碳吸附过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铂–二氧化锡复合陶瓷的制备与室温氢敏性能与抗湿性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铂–二氧化锡复合陶瓷的原料选择和制备方法 |
| 4.2.1 二氧化锡团聚体粉末以及纳米粉末 |
| 4.2.2 烧结温度的选取 |
| 4.2.3 气敏测试过程 |
| 4.3 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷的氢敏性能研究 |
| 4.3.1 不同烧结温度下的氢敏性能 |
| 4.3.2 变湿度以及变浓度下Pt–SnO_2 复合陶瓷的室温氢敏表现 |
| 4.4 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷的抗湿氢敏性能分析与讨论 |
| 4.4.1 微观结构以及相结构分析 |
| 4.4.2 室温氢敏性能分析 |
| 4.4.3 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷对其他气体的响应情况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 催化剂–二氧化锡的室温气敏性能的老化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的老化性能研究 |
| 5.3 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷的老化性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 中英文参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| Curriculum Vitae |
（9）固体氧化物可逆电池LSTF燃料电极的制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.3 固体氧化物燃料电池 |
| 1.3.1 固体氧化物燃料电池的优点 |
| 1.3.2 固体氧化物燃料电池工作原理 |
| 1.3.3 SOFC组件材料 |
| 1.3.4 SOFC阳极反应过程 |
| 1.3.5 SOFC阴极反应过程 |
| 1.3.6 SOFC的极化损失 |
| 1.4 固体氧化物燃料电池阳极材料的研究进展 |
| 1.4.1 金属陶瓷阳极 |
| 1.4.2 混合电子-离子导体阳极 |
| 1.4.3 SrTiO_3基阳极的导电机制及研究进展 |
| 1.4.4 SrTiO_3基阳极复合催化剂的改性研究 |
| 1.5 固体氧化物电解池 |
| 1.5.1 固体氧化物电解池的工作原理 |
| 1.5.2 SOEC高温电解CO_2的研究进展 |
| 1.5.3 SOEC组件材料 |
| 1.5.4 SOEC的极化损失及性能衰减 |
| 1.6 固体氧化物可逆电池 |
| 1.6.1 RSOC的运行模式及优势 |
| 1.6.2 RSOC的商业化发展要求 |
| 1.7 本课题研究目的与主要内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验仪器与材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 流延法制备ScSZ半电池基体 |
| 2.2.2 半电池素坯的烧结 |
| 2.2.3 丝网印刷法制备氧电极 |
| 2.2.4 溶液浸渍法制备燃料电极 |
| 2.2.5 固体氧化物可逆电池的集流与封装 |
| 2.3 性能表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 微观形貌分析 |
| 2.3.3 能谱(EDS)分析 |
| 2.3.4 电导率分析 |
| 2.3.5 电池放电性能表征 |
| 2.3.6 电化学阻抗谱表征 |
| 第3章 LSTF0.7作为SOFC阳极性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的物理性能表征 |
| 3.2.1 不同La掺杂量的SrTiO_3在H_2中电导率分析 |
| 3.2.2 LSTF(0.1～0.9)在H_2中电导率分析 |
| 3.2.3 LSTF物相分析 |
| 3.2.4 LSTF0.7不同气氛中物相分析 |
| 3.2.5 LSTF0.7-ScSZ阳极的SEM与EDS分析 |
| 3.3 LSTF0.7-ScSZ阳极的电化学性能 |
| 3.3.1 放电阻抗性能 |
| 3.3.2 LSTF0.7-ScSZ与LSM-ScSZ电极对全电池阻抗的贡献 |
| 3.3.3 LSTF0.7-ScSZ阳极的反应活化能 |
| 3.4 LSTF0.7-CeO_2复合阳极的电化学性能 |
| 3.4.1 LSTF0.7-CeO_2复合阳极在H_2中电导率分析 |
| 3.4.2 放电阻抗性能 |
| 3.4.3 LSTF0.7-CeO_2与LSM-ScSZ电极对全电池阻抗的贡献 |
| 3.4.4 LSTF0.7-CeO_2阳极的反应活化能 |
| 3.4.5 LSTF0.7与LSTF0.7-CeO_2阳极长期稳定性对比 |
| 3.5 Ni-LSTF0.7-CeO_2复合阳极的微结构及电化学性能 |
| 3.5.1 Ni-LSTF0.7-CeO_2复合阳极的微结构 |
| 3.5.2 放电阻抗性能 |
| 3.5.3 Ni-CeO_2-LSTF0.7复合阳极的反应活化能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 LSTF0.7-CeO_2作为SOEC阴极的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LSTF0.7-CeO_2物相分析 |
| 4.3 SOEC的电化学性能 |
| 4.3.1 SOEC的I-V曲线 |
| 4.3.2 SOEC的交流阻抗谱 |
| 4.4 SOEC的稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 LSTF0.7-CeO_2作为RSOC燃料电极的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 RSOC的电化学性能 |
| 5.2.1 RSOC的I-V、I-P曲线 |
| 5.2.2 RSOC的交流阻抗谱 |
| 5.3 RSOC的循环稳定性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 LSTF0.7-CeO_2|ScSZ|LSTF0.7-CeO_2对称可逆电池的性能及其稳定性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 测试条件 |
| 6.3 对称RSOC的电化学性能 |
| 6.3.1 对称RSOC的I-V、I-P曲线 |
| 6.3.2 对称RSOC的交流阻抗谱 |
| 6.3.3 对称RSOC的循环和恒压稳定性 |
| 6.4 单室对称电池电解CO_2的电化学性能 |
| 6.4.1 单室对称电池电解CO_2的I-V曲线 |
| 6.4.2 单室对称电池电解CO_2的稳定性 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）新型分子筛催化剂用于氨选择性催化还原NOx的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 NO_x的排放问题 |
| 1.3 NO_x的非催化法脱除 |
| 1.3.1 固体、液体吸附法 |
| 1.3.2 选择性非催化还原法 |
| 1.3.3 生物法 |
| 1.4 NO_x的催化法脱除 |
| 1.4.1 催化分解法 |
| 1.4.2 催化还原法 |
| 1.5 脱硝催化剂 |
| 1.5.1 钒基催化剂 |
| 1.5.2 环境友好型催化剂 |
| 1.6 分子筛催化剂 |
| 1.6.1 分子筛的骨架结构 |
| 1.6.2 分子筛催化剂的性能优势 |
| 1.6.3 分子筛类SCR催化剂研究发展现状 |
| 1.6.4 新型分子筛的合成 |
| 1.7 研究内容和课题方向 |
| 1.7.1 研究思路 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 1.7.3 本文创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 氯化胆碱合成SSZ-13分子及理论计算和表征 |
| 2.1.1 实验试剂和仪器 |
| 2.1.2 有机模板剂的合成和SSZ-13分子筛的制备 |
| 2.1.3 SSZ-13分子筛和模板剂的表征与理论计算 |
| 2.2 小孔分子筛的合成及表征 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 新型小孔分子筛的制备 |
| 2.2.3 新型小孔分子筛的的表征 |
| 2.3 铜基分子筛催化剂上铜物种的分析表征 |
| 2.3.1 实验试剂和仪器 |
| 2.3.2 铜改性分子筛催化剂的制备 |
| 2.3.3 铜改性分子筛催化剂的的表征 |
| 2.4 NH_3-SCR反应的测定及产物分析 |
| 2.4.1 实验试剂和仪器 |
| 2.4.2 铜基分子筛催化剂用于NH_3-SCR脱除NO_x反应的活性评价 |
| 2.4.3 产物分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 SSZ-13分子筛的廉价绿色合成路线 |
| 3.1 SSZ-13分子筛新合成方案的探索 |
| 3.2 用氯化胆碱合成SSZ-13分子筛及表征 |
| 3.2.1 合成SSZ-13的水热条件研究 |
| 3.2.2 氯化胆碱合成的SSZ-13分子筛的结构表征 |
| 3.2.3 氯化胆碱合成的SSZ-13分子筛的焙烧表征 |
| 3.3 氯化胆碱合成SSZ-13分子筛的反应机理 |
| 3.3.1 氯化胆碱与CHA骨架结构的匹配关系 |
| 3.3.2 能够合成SSZ-13分子筛的模板剂研究 |
| 3.4 氯化胆碱合成的SSZ-13分子筛应用于NH_3-SCR反应 |
| 3.4.1 Cu-SSZ-13分子筛催化剂的制备 |
| 3.4.2 NH_3-SCR反应测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Cu-SSZ-13与传统分子筛催化剂的性能比较 |
| 4.1 Cu基分子筛催化剂表征 |
| 4.1.1 基础理化表征 |
| 4.1.2 H_2-TPR、XPS表征结果 |
| 4.2 Cu基分子筛催化剂的NH_3-SCR反应 |
| 4.3 不同Cu基分子筛催化剂中铜物种的分布 |
| 4.4 分子筛骨架结构对NH_3-SCR反应的影响 |
| 4.4.1 对副产物产率的影响 |
| 4.4.2 分子筛骨架的反应活性 |
| 4.4.3 铜离子改性对NH_3-SCR反应的动力学研究 |
| 4.5 Cu基分子筛催化剂抗中毒能力的研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 分子筛骨架结构对Cu物种以及NH_3-SCR反应的影响 |
| 5.1 分子筛以及所制备催化剂的基础理化性质表征 |
| 5.1.1 分子筛的结构表征 |
| 5.1.2 分子筛及所制备催化剂的的化学组成及孔结构表征 |
| 5.2 分子筛骨架结构对Cu物种种类和分布的影响 |
| 5.2.1 H_2-TPR测试结果及分析 |
| 5.2.2 XPS测试结果及分析 |
| 5.2.3 UV-vis测试结果及分析 |
| 5.2.4 EPR测试结果及分析 |
| 5.3 分子筛载体及所制备的Cu基分子筛催化剂的酸性研究 |
| 5.4 NH_3-SCR反应的研究 |
| 5.4.1 Cu基分子筛催化剂的NH_3-SCR性能 |
| 5.4.2 分子筛载体的NH_3-SCR性能 |
| 5.4.3 Cu基分子筛催化剂的稳定性以及重复使用能力 |
| 5.5 Cu基分子筛催化剂与NH_3-SCR反应之间的构效关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 小孔笼型分子筛中高活性Cu物种的研究 |
| 6.1 CuO物种对NH_3-SCR反应活性的影响 |
| 6.1.1 不同Cu负载量的Cu-SSZ-13分子筛催化剂理化性质 |
| 6.1.2 不同Cu负载量的Cu-SSZ-13分子筛催化剂中Cu物种分布 |
| 6.1.3 不同Cu负载量的Cu-SSZ-13分子筛催化剂的NH_3-SCR测试 |
| 6.2 SCu~+和LCu~+离子对NH3-SCR反应活性的影响 |
| 6.2.1 Cu/Na-SSZ-13分子筛催化剂的合成及其理化性质 |
| 6.2.2 Cu/Na-SSZ-13分子筛催化剂中Cu物种分布 |
| 6.2.3 Cu/Na-SSZ-13分子筛催化剂的NH_3-SCR测试 |
| 6.3 孤立Cu~(2+)和LCu~+离子对NH_3-SCR反应活性的影响的比较 |
| 6.3.1 部分还原Cu-SSZ-13催化剂的NH_3-SCR测试实验 |
| 6.3.2 Cu(Ⅰ)-ZSM-5催化剂的NH_3-SCR测试实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
四、含碳燃料燃烧热值变化规律（论文参考文献）
- [1]天然气掺氢燃烧特性研究[D]. 王珂. 长江大学, 2021
- [2]非贵金属超薄材料电催化CO2还原性能研究[D]. 王裕超. 中南林业科技大学, 2021
- [3]基于层状前体构筑非贵双金属催化剂及其催化生物质转化性能研究[D]. 刘梦然. 北京化工大学, 2020(01)
- [4]掺氢对乙醇/汽油发动机燃烧与排放的影响研究[D]. 王森. 吉林大学, 2020(08)
- [5]CH4掺混H2的燃烧数值模拟及掺混比合理性分析[J]. 王珂,张引弟,王城景,辛玥. 过程工程学报, 2021(02)
- [6]布朗气HHO供给对重型柴油机性能影响的试验研究[D]. 刘宇飞. 吉林大学, 2019(11)
- [7]地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧排放特性研究[D]. 崔蕾. 昆明理工大学, 2019(04)
- [8]催化剂—二氧化锡复合纳米陶瓷室温气敏性能与机理研究[D]. 朱胜. 武汉大学, 2019(06)
- [9]固体氧化物可逆电池LSTF燃料电极的制备和性能研究[D]. 徐嘉. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [10]新型分子筛催化剂用于氨选择性催化还原NOx的研究[D]. 徐瑞年. 北京化工大学, 2017(02)