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氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响

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润滑与密封 2024年第5期49卷 152-158页

作者：季明捷陈国美倪自丰张鑫郑世坤江南大学机械工程学院江苏无锡214122 无锡商业职业技术学院机电技术学院江苏无锡214153 江苏省微纳增减材制造工程研究中心江苏无锡214122

为了探究氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响及其作用机制,采用过氧化氢作为氧化剂,研究不同氧化剂质量分数下304不锈钢材料去除率及表面粗糙度值的变化规律,并基于接触角和电化学试验分析过氧化氢在抛光过程中的作用机制。结果表... 详细信息

为了探究氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响及其作用机制,采用过氧化氢作为氧化剂,研究不同氧化剂质量分数下304不锈钢材料去除率及表面粗糙度值的变化规律,并基于接触角和电化学试验分析过氧化氢在抛光过程中的作用机制。结果表明:化学机械抛光过程中过氧化氢含量的增加有利于304不锈钢表面氧化膜的生成,从而有效提高304不锈钢的材料去除率及表面质量;但是过高的过氧化氢含量会导致304不锈钢表面氧化膜致密,使得化学作用与机械作用失衡从而造成304不锈钢表面质量下降;当过氧化氢质量分数为0.04%时,抛光后304不锈钢表面粗糙度值最低,仅有2.5 nm,材料去除率达到324.21 nm/min。

关键词： 304不锈钢化学机械抛光氧化剂电化学

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新型氧化剂材料脱硫脱硝的研究进展

材料导报 2022年第9期36卷 57-64页

作者：刘宇李彬丁二卯雷小丽宁平昆明理工大学环境科学与工程学院

煤炭依然是我国最主要的能源，其燃烧排放的SO和NO是近阶段最主要的大气污染源。本文详细论述了新型氧化剂材料黄磷及副产物泥磷的理化性质，并对国内外乳化黄磷、泥磷法脱硫脱硝的研究现状及运行反应机理进行了综述，探索了新技术与现... 详细信息

煤炭依然是我国最主要的能源，其燃烧排放的SO和NO是近阶段最主要的大气污染源。本文详细论述了新型氧化剂材料黄磷及副产物泥磷的理化性质，并对国内外乳化黄磷、泥磷法脱硫脱硝的研究现状及运行反应机理进行了综述，探索了新技术与现有技术的异同，总结认为含碱黄磷、泥磷脱硫脱硝属于低成本高效率的新技术。此外，介绍了PhoSNO技术的工程应用及其净化效果，并对该技术未来的应用前景进行了展望。

关键词：氧化剂脱硫脱硝机理工程应用

基体(TDI-TMP-T313)与氧化剂(AP)相互作用的第一性原理研究

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化工学报 2022年第8期73卷 3511-3517页

作者：俞夏琪冯格赵金燕李嘉远邓声威郑靖楠李雯雯王亚秋沈榄刘旭徐威威王建国王式彬姚子豪毛成立浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310014 上海新力动力设备研究所上海201100

采用密度泛函理论(DFT)研究了氧化剂高氯酸铵(001)、(210)、(011)、(201)四种晶面的表面能并对其进行从头算分子动力学(AIMD)模拟,测试其稳定性。基体组分甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟基甲基丙烷(TMP)、三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)在氧... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)研究了氧化剂高氯酸铵(001)、(210)、(011)、(201)四种晶面的表面能并对其进行从头算分子动力学(AIMD)模拟,测试其稳定性。基体组分甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟基甲基丙烷(TMP)、三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)在氧化剂晶面的吸附能同样由DFT进行计算。针对基体和氧化剂之间的相互作用进行了化学理论分析,最后选取吸附物和晶面相互作用最强的T313-AP(201)体系,模拟其分子电子结构并观察原子间的电荷转移情况。通过多种理论方法在分子尺度上揭示键合剂(T313)与氧化剂(AP)的作用机制,证实老化过程中产生的关键产物来源。

关键词：基体氧化剂键合剂叠氮推进剂密度泛函理论燃料计算化学表面

压力作用下DNTF的热分解动力学及机理研究

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固体火箭技术 2023年第4期46卷 581-587页

作者：周静静祝艳龙黄蒙安静周静禄旭丁黎常海西安近代化学研究所西安710065 兵器工业卫生研究所西安710065

为了研究压力对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热分解的影响机制,从实验测试分析和动力学模拟两方面探究了不同压力下DNTF的热分解特性和分解机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术在0.1、1.0、2.0、4.0、6.0 MPa下考察了DNTF的热分解... 详细信息

为了研究压力对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热分解的影响机制,从实验测试分析和动力学模拟两方面探究了不同压力下DNTF的热分解特性和分解机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术在0.1、1.0、2.0、4.0、6.0 MPa下考察了DNTF的热分解特性,并通过Kissinger方程得到了其热分解动力学参数;采用同步热分析-红外-质谱(TG/DSC-FTIR-MS)联用技术研究了DNTF的热分解产物组成及种类,推测了DNTF的热分解机理;采用耐驰热动力学软件获得了不同压力下DNTF的热分解动力学参数。结果表明:压力增大时,DNTF的分解峰温会略向高温方向移动,热分解气相产物对凝聚相产物分解的促进作用更加显著;DNTF在热分解过程中环内N—O键先断裂,产生具有催化作用的气态氮氧化物(NO、N_(2)O),经自催化反应使C—NO_(2)键断裂、呋咱环碎片和氧化呋咱环碎片进一步分解,生成CO_(2)、NO、NO_(2)及N_(2)O等气态小分子,并借助动力学模拟验证了对DNTF热分解机理的推测。

关键词： DNTF 高能量密度含能材料氧化剂压力分子动力学模拟热分解分解机理

固液混合火箭发动机高效喷注燃烧技术发展与应用

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固体火箭技术 2022年第6期45卷 891-901页

作者：李承恩王宗伟刘筑苏立超杨延婷空间物理重点实验室北京100076

固液火箭发动机通常采用液体氧化剂和固体燃料作为推进剂组合,是一种具有良好应用前景的火箭动力系统。氧化剂喷注燃烧特性是固液火箭发动机性能和可靠性的决定性影响因素之一。按照喷注介质的物理聚集态,固液火箭发动机常用气体喷注器... 详细信息

固液火箭发动机通常采用液体氧化剂和固体燃料作为推进剂组合,是一种具有良好应用前景的火箭动力系统。氧化剂喷注燃烧特性是固液火箭发动机性能和可靠性的决定性影响因素之一。按照喷注介质的物理聚集态,固液火箭发动机常用气体喷注器和液体喷注器两类。气体喷注器的典型喷注介质为气氧(GOX)、催化过氧化氢(H_(2)O_(2)),液体喷注器的典型喷注介质为液氧(LOX)、高浓度H_(2)O_(2)、氧化亚氮(N_(2)O)。对国内外研究机构开展各类喷注器的高效喷注燃烧技术的代表性研究进行了分类介绍,对其典型探索性工程实践中使用的氧化剂喷注方案进行了梳理总结,分析归纳了固液火箭发动机高效喷注燃烧的主要关键技术,即氧化剂喷注稳燃技术、喷注流场高效药柱传热技术、喷注流场高效推进剂掺混技术、喷注结构长时间热防护技术。

关键词：固液火箭发动机喷注器氧化剂燃烧性能关键技术

钙基复合吸收剂的制备及烟气同时脱硫脱硝性能

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过程工程学报 2023年第10期23卷 1446-1457页

作者：李洋刘洋李长明付亮亮余剑沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 北京工商大学生态环境学院北京100048

针对干法超低温(<120℃)烟气同时脱硫脱硝技术难题,本工作将强氧化剂与高比表面积消石灰耦合制备钙基复合吸收剂,实现了超低温(<120℃)烟气干法高效同时脱除硫氧化物(SO_(x))和氮氧化物(NO_(x))。不同氧化剂种类和负载量的钙基复合吸收... 详细信息

针对干法超低温(氧化剂与高比表面积消石灰耦合制备钙基复合吸收剂,实现了超低温(氧化物(SO_(x))和氮氧化物(NO_(x))。不同氧化剂种类和负载量的钙基复合吸收剂烟气脱硫脱硝性能评价结果表明,强氧化剂的加入不仅提升了消石灰脱硫性能,还能与消石灰协同实现同时脱硝;氧化剂种类、添加量对烟气同时脱硫脱硝影响显著,而且烟气具有适当的水分含量和氧含量有利于提升脱硫脱硝效率。根据钙基复合吸收剂烟气净化反应前后的晶相结构、热分解、微观形貌、比表面积等表征结果可发现,SO_(2)和NO首先被强氧化剂氧化,然后与消石灰反应生成相应的硫酸盐和硝酸盐,提高了脱硫和脱硝效率。本研究有望为烟气超低排放升级改造或小型工业锅炉烟气净化提供一种新的净化材料与工艺。

关键词：同步脱硫脱硝钙基复合吸收剂氧化剂反应机制

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不可一笑置之的笑气——一氧化二氮

化学通报 2023年第2期86卷 244-248页

作者：袁传军中国刑事警察学院刑事科学技术学院沈阳110035

一氧化二氮(N_(2)O)俗称“笑气”,是一种重要的氮氧化物。通过介绍N_(2)O的化学合成及其在合成化学中的应用、N_(2)O在人体内的作用机制及其医学应用以及人类活动排放N_(2)O所引发的全球环境问题,普及N_(2)O涉及的有关合成化学、生物化... 详细信息

一氧化二氮(N_(2)O)俗称“笑气”,是一种重要的氮氧化物。通过介绍N_(2)O的化学合成及其在合成化学中的应用、N_(2)O在人体内的作用机制及其医学应用以及人类活动排放N_(2)O所引发的全球环境问题,普及N_(2)O涉及的有关合成化学、生物化学和环境化学的基础知识。

关键词：一氧化二氮笑气氧化剂麻醉剂环境问题

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氧化剂活化零价铁去除水中磷酸盐和六价铬

氧化剂活化零价铁去除水中磷酸盐和六价铬

作者：曾威龙华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着工业化的快速推进,地表水污染状况日益严峻。水中磷等元素引发的水体富营养化现象及六价铬等重金属污染事件时有发生,对水生生态及人类饮用水安全构成严重威胁。零价铁(ZVI)因廉价易得、环境友好和化学性质活泼等特点,被广... 详细信息

近年来,随着工业化的快速推进,地表水污染状况日益严峻。水中磷等元素引发的水体富营养化现象及六价铬等重金属污染事件时有发生,对水生生态及人类饮用水安全构成严重威胁。零价铁(ZVI)因廉价易得、环境友好和化学性质活泼等特点,被广泛用于去除水中污染物。但由于其固有的钝化层和使用中沉淀的生成,导致其对磷酸根和六价铬的去除能力很弱。因此,尝试在零价铁去除水中磷酸盐或六价铬时,使用氧化剂刺破零价铁表面钝化层以提高其自身的腐蚀程度和去除磷酸盐及六价铬的能力。氧化剂活化零价铁处理水中磷酸盐实验结果显示,在氧化剂的作用下,ZVI表面发生更加激烈的腐蚀,促进更多的铁离子和铁活性矿物的生成,为PO的去除提供了大量反应/吸附位点。因此,对比单独ZVI体系(29%),氧化剂/ZVI体系(HO:Na Cl O:NaSO=33.2%:54%:67.1%)对磷酸盐的去除效果有所提升。但又由于各氧化剂自身性质和促进铁腐蚀机理差异,提升效果也有差别。HO在一定程度上能促进零价铁的腐蚀,但也存在氧化腐蚀过程中溶液p H升高的问题,导致HO/ZVI体系对磷酸盐去除性能提升有限,仅提高了12.9%。Na Cl O与ZVI之间的腐蚀反应耗H量更少,且反应产物Cl的点蚀作用可以刺破ZVI表面钝化层。因此,Na Cl O/ZVI体系对磷酸盐的去除效果提升了83.7%。在NaSO/ZVI体系中,NaSO参与的氧化腐蚀过程不消耗H且具有更强的氧化性,对比单独ZVI体系提高了130%。此外,适当增加氧化剂浓度可以提高磷酸盐的去除效果。五次循环实验表明,氧化剂/ZVI体系具有更高的去除能力和稳定性。在模拟淋柱实验中,Na Cl O/ZVI体系反应柱对磷酸盐的去除能力和使用寿命比ZVI单独体系反应柱提升了9.6倍和3.2倍。单独零价铁体系对Cr(Ⅵ)的去除率仅为9.8%,而添加氧化剂后,零价铁快速溶解并释放Fe/Fe,加速了Cr(Ⅵ)的还原转化及促进更多活性铁矿物的生成,为Cr(Ⅵ)的吸附、还原及沉淀提供大量活性位点。因此,氧化剂/ZVI体系对Cr(Ⅵ)的去除效果得到大幅提升,相比于单独ZVI体系,KMn O/ZVI、Na Cl O/ZVI和NaSO/ZVI体系(KMn O:Na Cl O:NaSO=31.5%:52.8%:65.9%)对Cr(Ⅵ)的去除效果分别提高了3.5、5.4和6.8倍,且去除效果随氧化剂浓度的增加而提升。五次循环实验中,到第四个周期结束后单独零价铁体系对Cr(Ⅵ)的去除率降到了1.56%,而氧化剂/ZVI体系在第五个周期对Cr(Ⅵ)仍具有较高的去除率,分别为19.4%,37.4%,44.9%。在模拟淋柱实验中,单独ZVI体系反应柱在400 PV处达到吸附饱和点,Cr(Ⅵ)去除能力仅为0.4 mg/g。而Na Cl O/ZVI体系反应柱,最终在4800 PV处达到饱和点,Cr(Ⅵ)去除能力为13.7 mg/g,是单独ZVI体系反应柱的36倍,具有更高的去除能力和更长的使用寿命。综上所述,氧化剂活化零价铁处理体系可以在一定程度上克服单独零价铁处理体系表面快速钝化的问题,从而提高对磷酸根和六价铬的去除及固定能力,为传统零价铁技术的改进提供了新途径。

关键词：零价铁氧化剂磷酸盐六价铬

氧化剂包覆硼颗粒对硼基推进剂点火燃烧特性的影响

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含能材料 2016年第8期24卷 774-780页

作者：陈冰虹刘建忠梁导伦李和平周俊虎浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 杭州电子科技大学能源研究所浙江杭州310018

选取高氯酸铵(AP)、硝酸铵(AN)、硝基胍(NQ)、奥克托今(HMX)4种氧化剂,采用重结晶法包覆硼(B)颗粒,制取了相应的B基推进剂样品。利用热重-差示扫描量热及激光点火试验系统研究了不同氧化剂包覆对B基推进剂点火燃烧特性的影响,设置机械... 详细信息

选取高氯酸铵(AP)、硝酸铵(AN)、硝基胍(NQ)、奥克托今(HMX)4种氧化剂,采用重结晶法包覆硼(B)颗粒,制取了相应的B基推进剂样品。利用热重-差示扫描量热及激光点火试验系统研究了不同氧化剂包覆对B基推进剂点火燃烧特性的影响,设置机械混合样品作为对照组。结果表明,AP的包覆会使样品发生低温急剧燃烧,从而促进硼颗粒的低温氧化,有效缩短样品的点火延迟时间至330 ms。与机械混合样品进行对照发现,包覆是产生低温急剧燃烧现象的重要原因。AN包覆的B基推进剂样品具有更低的起始反应温度,为327.6℃,但其整体放热性能较差,平均燃烧温度仅为642.8℃。NQ、HMX的包覆能有效提高B基推进剂的燃烧强度,缩短燃烧时间。其中,NQ有利于提高燃烧强度的峰值;而HMX则更有利于整体燃烧强度的提升,其包覆使B基推进剂燃烧时间缩短为2750 ms,平均燃烧温度达到845.5℃,放热量提高至9968 J·g^(-1)。

关键词：硼基推进剂氧化剂包覆热氧化特性点火燃烧特性