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Sub-2 nm ultra-thin Bi_(2)O_(2)CO_(3)nanosheets with abundant Bi-O structures toward formic acid electrosynthesis over a wide potential window

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Nano Research 2022年第4期15卷 2919-2927页

作者： Yuhong Wang Bin Wang Wenjun Jiang zailun liu Jiangwei Zhang Lizhen Gao Wei Yao Qian Xuesen Laboratory of Space Technology China Academy of Space Technology104 Youyi RoadBeijing 100094China College of Environmental Science and Engineering Taiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China Dalian National Laboratory for Clean Energy&State Key Laboratory of Catalysis Dalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of Sciences(CAS)Dalian 116023China State Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of Sciences(CAS)Fuzhou 350002China

The electrocatalytic reduction of CO_(2)to HCOOH(ERC-HCOOH)is one of the most feasible ways to alleviate energy crisis and solve environmental ***,it remains a challenge for ERC-HCOOH to maintain excellent activity and selectivity in a wide potential ***,ultra-thin flower-like Bi_(2)O_(2)CO_(3)nanosheets(NSs)with abundant Bi-O structures were in situ synthesized on carbon paper via topological transformation and *** efficiency of HCOOH(FEHCOOH)reached 90%in a wide potential window(-1.5 to-1.8 V ***/AgCl).Significantly,excellent FEHCOOH(90%)and current density(47 mA·cm^(-2))were achieved at-1.8 V ***/*** X-ray absorption fine structure(XAFS)combined with density functional theory(DFT)calculation demonstrated that the excellent performance of Bi_(2)O_(2)CO_(3)NS was attributed to the abundant Bi-O structures,which was conducive to enhancing the adsorption of CO_(2)^(*)and OCHO^(*)intermediates and can effectively inhibit hydrogen *** excellent performance of Bi_(2)O_(2)CO_(3)NS over a wide potential window could provide new insights for the efficient electrocatalytic conversion of CO_(2).

关键词： CO_(2)reduction Bi_(2)O_(2)CO_(3)nanosheets Bi-O structures X-ray absorption fine structure wide potential window

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TiO_(2)-supported Single-atom Catalysts:Synthesis,Structure,and Application

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Chemical Research in Chinese Universities 2022年第5期38卷 1123-1138页

作者： liu zailun SUN Like ZHANG Qitao TENG Zhenyuan SUN Hongli SU Chenliang International Collaboration Laboratory of 2D Materials for Optoelectronics Science and Technology of Ministry of Education Institute of Microscale OptoelectronicsShenzhen UniversityShenzhen 518060P.R.China Department of Applied Chemistry Faculty of EngineeringKyushu Institute of TechnologyKitakyushu 804-8550Japan

In recent years,single-atom catalysts(SACs)have attracted increasing attention in ***,their stability is considerably *** a result,fine-tuning the interaction of metal single atoms(SA)with different types of supports has emerged as an effective strategy for improving their thermal and chemical *** to its non-toxicity,cost-effectiveness,high abundance,and excellent stability,as well as presence of rich,tunable,and reliable anchor sites for metal SA,TiO_(2)has been extensively explored as a superior support for *** this review,recent advances of TiO_(2)-supported SACs(M1/TiO_(2))are discussed,and synthetic strategies,structure elucidation,and catalytic applications are ***,the recently developed synthetic strategies for M1/TiO_(2)arehighlighted and summarized,identifying the major challenges for the precise fabrication of M1/TiO_(2).Subsequently,key characterization techniques for the structure identification of M1/TiO_(2)are ***,catalytic applications of M1/TiO_(2)are highlighted,***,electrocatalysis,and *** addition,the mechanism via geometric structures and electronic states of metal centers facilitate catalytic reactions is ***,opportunities and challenges of M1/TiO_(2)in catalysis are discussed,which may inspire the future development of M1/TiO_(2)for multifunctional catalytic applications.

关键词： Single-atom catalyst TiO_(2)support Synthetic strategy Characterization Catalytic application

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Ultrathin zinc selenide nanosheet-based intercalation hybrid coupled with CdSe quantum dots showing enhanced photocatalytic CO_(2) reduction

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Chinese Chemical Letters 2021年第8期32卷 2474-2478页

作者： Zejun Zhao zailun liu Zhixiao Zhu Fang Wang Fei Teng Wenjun Jiang Yong Yang State Key Laboratory of Solidification Processing Center of Advanced Lubrication and Seal MaterialsNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China Qian Xuesen Laboratory of Space Technology China Academy of Space TechnologyBeijing 100094China School of Environmental Science and Engineering Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044China

Fabrication of well-designed heterojunctions is an extraordinarily attractive pathway for boosting the photocatalytic activity toward CO_(2) ***,a novel kind of na nosheet-based intercalation hybrid coupled with CdSe quantum dots(QDs) was successfully fabricated by a facile solvothermal method and served as photocatalyst for full-spectrum-light-driven CO_(2) ***-small CdSe QDs were rationally in-situ introduced and coupled with lamellar ZnSe-intercalation hybrid nanosheet,resulting in the formation of CdSe ***/ZnSe hybrid ***,the concentration of Cd^(2+) could change directly the crystallinity and micromorphology of ZnSe intercalation hybrid,which in turn would impact on the photocatalysis *** optimized CdSe QDs/ZnSe hybrid-5 composite demonstrated a considerable CO yield rate of the 25.6 μmol g^(-1) h^(-1) without any additional cocatalysts or sacrificial agents assisting,making it one of the best reported performance toward CO_(2) photoreduction under full-spectrum *** elevated CO_(2) photoreduction activity could be attributed to the special surface heterojunction,leading to improving the ability of light absorption and promoting the separation/transfer of photogenerated *** present study developed a new strategy for designing inorganic-organic heterojunctions with enhanced photocatalyst for CO_(2) photoreduction and provided an available way to simultaneously mitigate the greenhouse effect and alleviate energy shortage pressure.

关键词： Inorganic-organic hybrid ZnSe intercalation hybrid CdSe quantum dots Light absorption Photocatalytic CO_(2)reduction

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离心泵平衡腔泄漏量和压力的计算与试验研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 69-74页

作者：曾继来刘在伦邵安灿权辉兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学温州泵阀工程研究院浙江温州325102 普仑斯泵业有限公司福建松溪353500

基于后密封环和平衡孔泄漏量相等原理,推导出了平衡腔泄漏量和压力的数学模型.对不同后密封环间隙和平衡孔直径时的后密封环进口压力、平衡腔压力、平衡腔泄漏量进行了系统测试,结果发现:增大后密封环间隙对后泵腔有降压作用,而对平衡... 详细信息

基于后密封环和平衡孔泄漏量相等原理,推导出了平衡腔泄漏量和压力的数学模型.对不同后密封环间隙和平衡孔直径时的后密封环进口压力、平衡腔压力、平衡腔泄漏量进行了系统测试,结果发现:增大后密封环间隙对后泵腔有降压作用,而对平衡腔有增压作用;增大平衡孔直径,后泵腔压力和平衡腔压力有不同程度的降低,但当密封环间隙较小时后泵腔压降效果不明显.计算得到了后密封环流量系数和平衡孔流量系数与比面积的试验曲线,后密封环流量系数随比面积增大而增大,而平衡孔流量系数随比面积增大而减小.给出了流量系数比与比面积的试验曲线,该曲线反映了后密封环间隙和平衡孔直径对平衡腔压力的耦合调节作用,具有重要工程应用价值.

关键词：离心泵轴向力泄漏量后密封环平衡孔流量系数

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基于补偿切割法的离心泵轴向力控制试验

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航空动力学报 2023年第1期38卷 206-214页

作者：曾继来刘在伦吴新瑞赵伟国张森兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 普伦斯泵业有限公司福建松溪353500 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454003

为解决切割叶轮后盖板平衡轴向力的方法会导致泵扬程和效率降低这一关键问题,提出了一种补偿叶轮后盖板切割量平衡轴向力的方法。采用在同一个叶轮上切割叶轮后盖板和补偿叶轮后盖板切割量的研究方案,开展了泵性能、叶顶间隙压力、前后... 详细信息

为解决切割叶轮后盖板平衡轴向力的方法会导致泵扬程和效率降低这一关键问题,提出了一种补偿叶轮后盖板切割量平衡轴向力的方法。采用在同一个叶轮上切割叶轮后盖板和补偿叶轮后盖板切割量的研究方案,开展了泵性能、叶顶间隙压力、前后泵腔及平衡腔液体压力的系统测量。试验研究表明:以原型叶轮在设计流量下的扬程、效率和轴向力为基准,相对切割率为3.81%、7.62%、11.43%时,泵的扬程分别下降了3.52%、6.41%、9.93%,效率分别下降了2.97%、4.59%、6.18%,轴向力分别降低了8.02%、20.57%、22.3%;而补偿叶轮后盖板切割量后,泵的扬程最大降幅仅为4.18%,效率最大降幅仅为2.7%,轴向力最大降幅达到了83.1%;相对于切割叶轮后盖板而言,补偿叶轮后盖板切割量可以使前泵腔压力升高而后泵腔压力降低。

关键词：离心泵轴向力叶轮盖板切割补偿

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不同操作工况对PEMFC性能影响研究

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电源技术 2022年第10期46卷 1121-1126页

作者：雷彻安周建刘在伦张彬兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

从燃料电池化学反应本质出发,建立一维两相的热-电化学模型,探究不同操作工况对电池性能影响。结果表明:工作温度升高导致离子电导率增大,降低欧姆损失,从而使得最大电流密度(MCD)和最大功率密度(MPD)增大;气体湿度增加使得MCD和MPD变... 详细信息

从燃料电池化学反应本质出发,建立一维两相的热-电化学模型,探究不同操作工况对电池性能影响。结果表明:工作温度升高导致离子电导率增大,降低欧姆损失,从而使得最大电流密度(MCD)和最大功率密度(MPD)增大;气体湿度增加使得MCD和MPD变化幅度出现先增加后减小的趋势,因此电池在运行时气体不需要完全加湿;MCD和MPD随气体工作压力增大而呈增加趋势,但受电池材料制约不能无限增加气体工作压力。

关键词： PEMFC 气液两相热质传递

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基于CFD的离心泵浮动叶轮平衡腔压力数值分析与验证

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中国电机工程学报 2011年第14期31卷 103-108页

作者：魏清顺刘在伦山西农业大学林学院山西省太谷县030801 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃省兰州市730050

平衡腔内的压力分布是浮动叶轮实现轴向力自动平衡的关键所在。引用加大后的叶轮后密封环直径和叶轮平衡孔的面积这2个重要设计参数，建立不同参数组合下的3BA一6单级单吸离心泵三维模型，运用CFD理论对其进行数值模拟，得到平衡腔内的... 详细信息

平衡腔内的压力分布是浮动叶轮实现轴向力自动平衡的关键所在。引用加大后的叶轮后密封环直径和叶轮平衡孔的面积这2个重要设计参数，建立不同参数组合下的3BA一6单级单吸离心泵三维模型，运用CFD理论对其进行数值模拟，得到平衡腔内的压力分布，并进行轴向合力计算与平衡分析，同时在水泵开式试验台上实测平衡腔内的压力。结果表明：当水泵工作流量位于0．002～0．006m3／s这一区域时，取k=1．2，A=7．07mm2，水泵可以通过采用浮动叶轮来实现其轴向力的平衡。平衡腔内压力P为相应工况下扬程的13％～20％。模拟值与实测值吻合较好，验证了数值方法的正确性。运用CFD技术，通过参数的改变，找到最优设计方案，为其结构设计提供重要的实践指导意义。

关键词：离心泵轴向力浮动叶轮平衡腔压力数值分析计算流体动力学

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旋壳转速对腔内液体流动特性的效应

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排灌机械工程学报 2023年第2期41卷 124-131页

作者：刘在伦顾生富赵伟国吕佩涛曾继来兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

为研究旋壳转速对腔内液体流动特性的影响,以试验旋喷泵为研究对象,在高度验证叶轮与旋壳同步旋转试验与模拟结果准确性的基础上,对叶轮转速相同、旋壳转速不同的5个模型采用RNG k-ε湍流模型进行数值计算,分析腔内液体流动特性的变化情... 详细信息

为研究旋壳转速对腔内液体流动特性的影响,以试验旋喷泵为研究对象,在高度验证叶轮与旋壳同步旋转试验与模拟结果准确性的基础上,对叶轮转速相同、旋壳转速不同的5个模型采用RNG k-ε湍流模型进行数值计算,分析腔内液体流动特性的变化情况,研究泵的性能.结果表明:旋壳转速增大,液体圆周速度和旋转系数均增大,圆周速度曲线沿径向逐渐形成同心圆,腔内液体做非刚性旋转.腔内液体径向压力梯度增大,压力低于624 kPa时,旋壳转速越高,压力越小;压力高于624 kPa时,旋壳转速越高,压力越大.集流管迎流区涡分布在进口附近,尾迹区涡集中在扩散段结尾处,整体呈增大趋势.旋壳转速增大,泵的扬程升高,但效率降低,通过改变集流管进口直径发现集流管并非效率降低的主要原因,而是由圆盘摩擦损失的增大导致的,圆盘摩擦损失随旋壳转速增加呈3次幂函数式增大,文中最优进口直径为13 mm.

关键词：旋喷泵旋壳转速流动特性效率数值计算

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翼型表面仿生特殊构型对空化抑制影响的研究

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西安交通大学学报 2022年第9期56卷 10-19页

作者：王燕燕赵伟国韩向东范鹏军刘在伦胡建启兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 南昌理工学院建筑工程学院南昌330044 机械工业兰州石油化工设备检测所有限公司兰州730070

为探究翼型表面仿生特殊构型对空化抑制的影响,本文采用修正的SST k-ω湍流模型并结合Zwart-Gerber-Belamri空化模型对常规与表面含仿生特殊构型的NACA0015翼型的非定常空化绕流进行数值仿真,确定仿生特殊构型的影响且揭示相应的机理。... 详细信息

为探究翼型表面仿生特殊构型对空化抑制的影响,本文采用修正的SST k-ω湍流模型并结合Zwart-Gerber-Belamri空化模型对常规与表面含仿生特殊构型的NACA0015翼型的非定常空化绕流进行数值仿真,确定仿生特殊构型的影响且揭示相应的机理。研究结果表明:对于表面含仿生特殊构型的翼型,相同频率下的升阻力幅值明显小于常规翼型下的且幅值整体波动较弱,同时平均升阻比增大;与常规翼型下的相比,空泡周期性演化发展过程变弱且空泡体积也减小;表面含仿生特殊构型翼型下的空化柔度在正负值间变化的程度较常规翼型下的弱,空化柔度小于0所对应的时间显著减少仿生特殊构型显著抑制空化。低压区与涡旋分布范围均小于常规翼型下的,湍动能分布范围减小且强度减弱,在其综合影响下实现抑制空化的目的,流场因而变稳定。

关键词： NACA0015翼型空化仿生特殊构型机理

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浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量特性试验

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农业机械学报 2011年第9期42卷 113-115页

作者：刘在伦何睿范赢兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

用专用设备模拟浮动叶轮的运行工况,对叶轮后密封环前后压力进行了直接测量,得出了后密封环前后压力与泵扬程的试验曲线,据此计算得到了浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量特性曲线。试验解决了浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量和压力的计算问题。

关键词：浮动叶轮后密封环压力测量平衡腔压力液体泄漏量特性

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