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纳米纤维负载催化剂的制备及应用性能研究

纳米纤维负载催化剂的制备及应用性能研究

作者：梁美丽北京化工大学

学位级别：硕士

金属Pd、Ni等作为一种高效催化剂,被广泛应用于能源领域、化工领域、环境领域、生物技术领域等。由于这些金属价格昂贵,将其纳米化可以减少使用量的同时显著提高催化活性和催化效率。但纳米尺寸的催化剂颗粒与产物难以分离,随意排放也... 详细信息

金属Pd、Ni等作为一种高效催化剂,被广泛应用于能源领域、化工领域、环境领域、生物技术领域等。由于这些金属价格昂贵,将其纳米化可以减少使用量的同时显著提高催化活性和催化效率。但纳米尺寸的催化剂颗粒与产物难以分离,随意排放也对环境造成了很大的污染,需要把这些催化剂进行回收并循环使用。为了提高催化剂的催化效率以及实施有效地回收,将纳米粒子负载到载体上制备得到负载型催化剂是一种有效可行方法,将一些纳米金属粒子负载到一定的载体上,负载型催化剂可获得较高的比表面积,同时提高纳米金属粒子在反应液中的分散度,提高催化效率,还可以解决回收问题。静电纺丝技术的出现为制备负载型催化剂提供了一种更为简单而且适用范围广的方法。本文通过静电纺丝分别制备了表面负载Pd和Ni纳米粒子的二氧化硅(Si02)纳米纤维负载型催化剂,研究了静电纺丝法制备的纳米纤维表面负载金属粒子的负载型催化剂分别在催化加氢和甲烷二氧化碳重整中的催化性能。本论文的主要研究内容分为两个部分：(1)通过结合溶胶-凝胶法和静电纺丝法制备了PdCl2/PVP/SiO2前驱纤维膜,然后经过煅烧和氢气还原得到的Pd/SiO2纳米纤维催化剂，通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、核磁共振(NM2)等测试对Pd/SiO2复合纤维的表面形貌、结构还有催化性能进行表征,研究结果表明Pd/SiO2纳米纤维平均直径为500nm,Pd纳米粒子均匀分散在纤维表面,粒径为20-30 nm,纤维的比表面积比为300-400 m2/g,在催化丙烯酸加氢反应5h后,加氢效率达到93.48%,比同等质量的单纯Pd金属的催化加氢效率(89.01%)要高。(2)通过结合溶胶-凝胶法和静电纺丝法制备了Ni(NO3)2/PVP/SiO2前驱纤维,然后经过煅烧和H2还原得到Ni/SiO2纳米纤维催化剂,通过高分辨SEM、TEM、XRD、N2吸附等测试对Ni/SiO2纳米纤维的表面形貌、结构以及催化性能进行表征,研究结果表明,Si02纳米纤维直径为200-500 nm, Ni纳米粒子均匀分散在二氧化硅Si02纤维上,平均粒径为8.1 nm,与用浸渍法制备的Ni/SiO2粉末催化剂相比,Ni/SiO2纳米纤维上的Ni高度分散在载体上且与载体的相互作用较强,在催化甲烷二氧化碳重整反应中,Ni/SiO2纳米纤维催化剂比Ni/SiO2粉末催化剂的催化活性和稳定性要高,抗积碳性要好。

关键词：静电纺丝负载型催化剂二氧化硅纤维加氢甲烷二氧化碳重整

基于FDTD方法的SiO2陶瓷纤维织物热辐射特性数值模拟

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基于FDTD方法的SiO2陶瓷纤维织物热辐射特性数值模拟

作者：王研哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着科技的发展进步,复合材料应用越来越广泛。由于SiO纤维的性能优异常被用作各种复合材料的原料,SiO纤维与不同的基体结合形成复合材料。在航空领域,航空器在飞行过程中表面压力发生剧烈变化,表面温度迅速升高,迎风面温度最高可达1000... 详细信息

随着科技的发展进步,复合材料应用越来越广泛。由于SiO纤维的性能优异常被用作各种复合材料的原料,SiO纤维与不同的基体结合形成复合材料。在航空领域,航空器在飞行过程中表面压力发生剧烈变化,表面温度迅速升高,迎风面温度最高可达1000℃,大量热量危害安全,引发安全事故。因此,在航空领域的热防护系统二氧化硅陶瓷纤维发挥着重大作用。通过研究三维编织二氧化硅纤维复合材料的热辐射性能,分析影响材料热辐射性能的因素,对改进复合材料结构和对改善热辐射性能提供了理论依据,对提高航天器的热防护具有重要作用。本文选择二氧化硅纤维束编织结构为研究对象,采用时域有限差分法对二氧化硅陶瓷纤维材料进行仿真计算。计算中建立了二维与三维结构模型,在二维结构下,计算了不同排布方式、不同含量下二氧化硅纤维的散射、吸收截面以及透射率和反射率,分析结构和含量对材料辐射性能的影响;在三维结构下,建立了三维两向、正交、四向、五向、六向、七向编织结构,对于六种编织结构计算了五种不同含量以及六种不同温度下的散射、吸收截面以及透射率、反射率,分析不同含量以及不同温度对材料性能的影响程度。讨论三维编织结构二氧化硅纤维的散射、吸收效率;分析了温度对材料辐射特性的影响;计算了等含量不同结构二氧化硅纤维材料的电磁场分布情况。研究发现,纤维含量对材料的热辐射性能的影响呈现出不同的规律性,含量对材料的散射性能影响更大;材料的透射率随着含量的增加逐渐减小,反射率逐渐增大;含量相同时六种编织结构中三维七向编织材料的散射截面最大,相比之下对热的发散性能最好,三维五向编织二氧化硅纤维的吸收截面最大,材料的吸收效率最佳;含量相同时三维七向编织二氧化硅纤维的反射性最好;高温时三维两向编织二氧化硅纤维的散射性能较好,温度对三维编织材料的吸收性能影响更大;在高温情况下,后三种结构的散射截面与吸收截面均小于前三种结构,因此,复杂编织结构材料的散射性能与吸收性能均不如简单结构;通过计算,温度对三维四向编织二氧化硅纤维透射率的影响呈现不规律性,其反射率与温度成正比;三维两向编织透射率与温度成正比,反射率与温度成反比,三维正交编织结构透射率与温度成反比,反射率与温度成正比,另外三种结构的透射率及反射率与温度均成正比;六种编织结构的电磁场均主要分布在编织纤维束位置,内部纤维束的电磁场强度小于外部纤维束,纤维束内部电磁场强度最小。

关键词：二氧化硅纤维时域有限差分法三维编织热辐射

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温控涂层及其近期的发展

中国空间科学技术 1980年第S1期 49-72页

作者：江经善郑敏樟

前言近二十年来,随着空间技术的发展,空间飞行器(下简称"飞行器")的温度控制技术取得了巨大的进展。在空间环境中,飞行器的表面温度及其表面的太阳吸收率 a和发射率ε有关,故选择合适的太阳吸收率和发射率涂层可得到要求的表面温度。这... 详细信息

前言近二十年来,随着空间技术的发展,空间飞行器(下简称"飞行器")的温度控制技术取得了巨大的进展。在空间环境中,飞行器的表面温度及其表面的太阳吸收率 a和发射率ε有关,故选择合适的太阳吸收率和发射率涂层可得到要求的表面温度。这样,在飞行器的温度控制中,温控涂层起着重要的作用。温控涂层对飞行器表面温度的影响,可通过一个例子予以说明。飞行器的一个正面,

关键词：涂层表面底材金属表面发射率织物涂层双面压敏胶带飞行器二氧化硅纤维吸收率吸收系数薄膜层乙烯基甲苯太阳观测站天文台气象卫星气象观测卫星

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用耐火二氧化硅纱网过滤铁水

中国铸造装备与技术 1992年第4期 56-56页

作者：时明心

对铁水进行过滤,已被证明是改善铸件质量的有效方法。在铁水进入铸型之前将熔化在铁水中的杂质过滤掉,可提高铸件的机械性能。过去,美国铸造业普遍使用两种经高温烧制而成的过滤器:蜂窝状陶瓷型和陶瓷泡沫型。现在美国已开始使用耐火二... 详细信息

对铁水进行过滤,已被证明是改善铸件质量的有效方法。在铁水进入铸型之前将熔化在铁水中的杂质过滤掉,可提高铸件的机械性能。过去,美国铸造业普遍使用两种经高温烧制而成的过滤器:蜂窝状陶瓷型和陶瓷泡沫型。现在美国已开始使用耐火二氧化硅纱网过滤铁水,这种方法首先在原苏联和欧洲使用。

关键词：纱网有效面积铁水熔融金属二氧化硅纤维

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轨道器的热防护系统

导弹与航天运载技术 1986年第11期 66-81页

作者： R.L Dotts 刘连元曾庆湘

本文描述了与轨道器热防护系统有关的材料和设计方面的新课题、热防护系统所用的各种材料同每种材料有关的不同的设计方法以及飞行试验计划中经过考验的性能。哥伦比亚号轨道器的最初五次飞行和挑战者号的首次飞行已经提供了检验热防护... 详细信息

本文描述了与轨道器热防护系统有关的材料和设计方面的新课题、热防护系统所用的各种材料同每种材料有关的不同的设计方法以及飞行试验计划中经过考验的性能。哥伦比亚号轨道器的最初五次飞行和挑战者号的首次飞行已经提供了检验热防护系统热性能、结构完整性和可重复使用性所必需的数据。讨论了热防护系统各种材料在飞行过程中的特性,讨论的主要根据是飞行后的检查和对飞行测试数据的分析。至今所作的飞行试验表明,轨道器热防护系统的热设计和结构设计要求均已得到满足,热防护系统的总体性能是优异的。

关键词：轨道器飞行可重复使用航空运动热防护系统二氧化硅纤维

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形形色色的理疗织物

天津纺织科技 1995年第3期 42-43页

作者：本刊编辑部

近年内,具有理疗功能的新型纺织品不断涌现。作为一种日常医疗保健手段,这种织物对于医治病痛、预防疾病、创造舒适的生活环境意义深远。而今,理疗织物已是形形色色,充满丰富的内容。

关键词：织物涂层波动效应二氧化硅纤维

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航空工业用安装线

电线电缆 1979年第6期 43-45页

作者：朱世清

随着飞机尺寸的日益增大和机载电子设备的剧增,飞机上电线电缆的用量也迅速增加,一架协和式客机竟有240公里电线电缆,重1.6吨,成了电源系统中重量最重的一项设备.另外为了提高和保证飞机的可靠性和安全性,更严格地要求航空导线具有不可... 详细信息

随着飞机尺寸的日益增大和机载电子设备的剧增,飞机上电线电缆的用量也迅速增加,一架协和式客机竟有240公里电线电缆,重1.6吨,成了电源系统中重量最重的一项设备.另外为了提高和保证飞机的可靠性和安全性,更严格地要求航空导线具有不可燃和不冒烟的特性.因此,美、英、法等国在减轻电线重量、提高使用温度和耐燃性方面进行了试验研究工作.

关键词：绕包绝缘 AWG 镀银铜线镀镍铜线聚酞亚胺护套复合薄膜导线编织层交联聚乙烯耐温绞合线芯二氧化硅纤维

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陶瓷纤维

棉纺织技术 1981年第12期 62-62页

作者：孙叔平

以二氧化硅及氧化铝为主要成分的无机纤维有玻璃纤维、石棉、二氧化硅纤维,氧化铝二氧化硅纤维、氧化铝纤维等。其中耐火性能好的氧化铝、二氧化硅纤维及氧化铝纤维称为陶瓷纤维。

关键词：陶瓷纤维人造无机纤维二氧化硅纤维氧化铝纤维