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离子束在反应靶上碳沉积的实验研究

原子能科学技术 2017年第2期51卷 349-353页

作者：乔律华李云居李志宏苏俊李二涛谌阳平赵维娟王友宝郭冰曾晟连刚颜胜权甘林裴常进韩治宇李鑫悦周勇柳卫平郑州大学物理工程学院河南郑州450001 中国原子能科学研究院北京102413 深圳大学物理与能源学院广东深圳518060

碳沉积效应普遍存在于核物理实验中,对低能核反应实验有很大影响。本工作在反应靶前后加不同电压,利用^(12)C束流持续轰击^(13)C靶,研究了^(12) C有效厚度的变化。测量结果表明,碳沉积量与束流轰击时间呈正比。本文分析了碳沉积的成因,... 详细信息

碳沉积效应普遍存在于核物理实验中,对低能核反应实验有很大影响。本工作在反应靶前后加不同电压,利用^(12)C束流持续轰击^(13)C靶,研究了^(12) C有效厚度的变化。测量结果表明,碳沉积量与束流轰击时间呈正比。本文分析了碳沉积的成因,研究了降低碳沉积效应的有效实验方法,可为相关实验提供参考。

关键词：碳沉积低能核反应核天体物理加速器实验

固体氧化物燃料电池Cu/Ni-LSCM阳极中n(Cu)/n(Ni)对碳沉积影响数值模拟研究

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化学工业与工程 2022年第3期39卷 89-97页

作者：王彬于洁康丁文刘辉乔翠吕国强马文会昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

固体氧化物燃料电池(SOFC)使用碳氢化合物为燃料时,多孔阳极易出现严重的积碳的现象,导致阳极催化活性降低,电池功率密度下降以及电池寿命急剧衰减。铬酸镧基钙钛矿材料在高温氧化和还原气氛下具有较好的稳定性、电催化活性和抗积碳性... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)使用碳氢化合物为燃料时,多孔阳极易出现严重的积碳的现象,导致阳极催化活性降低,电池功率密度下降以及电池寿命急剧衰减。铬酸镧基钙钛矿材料在高温氧化和还原气氛下具有较好的稳定性、电催化活性和抗积碳性能。建立LSCM以及Cu/Ni-LSCM中CH_(4)与CO_(2)干重整动力学模型,模型耦合了动量传递、质量传递、化学反应动力学、域微分方程以及气体在多孔介质中的传质模型,并利用该模型研究了Cu/Ni-LSCM阳极材料的抗积碳性能、催化活性以及孔隙率随时间的变化情况。得出结论:Cu的引入可以明显降低碳沉积速率,在一定基础上增加燃料转化率。其中CH_(4)热分解是形成积碳的主要原因。与此同时,模拟结果显示阳极燃料入口处为碳沉积最为严重的区域。

关键词： SOFC阳极材料 Cu/Ni-LSCM 碳沉积数值模拟

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连续镀锌退火炉内带钢表面碳沉积机理

粉末冶金材料科学与工程 2011年第2期16卷 162-166页

作者：王建华李智肖斌苏旭平涂浩常州大学材料科学与工程学院常州213164 常州大学先进金属材料常州市重点实验室常州213164 湘潭大学机械工程学院湘潭411105

热浸镀锌是1种应用广泛的提高钢制件耐腐蚀性能的工艺,采用改良的Sendzimir法连续热镀锌,其机组退火炉内带钢表面容易出现碳沉积现象,从而导致镀锌层附着性差,严重时产生脱锌现象。本文采用电子探针X射线微量分析(EPXMA)方法检测镀锌带... 详细信息

热浸镀锌是1种应用广泛的提高钢制件耐腐蚀性能的工艺,采用改良的Sendzimir法连续热镀锌,其机组退火炉内带钢表面容易出现碳沉积现象,从而导致镀锌层附着性差,严重时产生脱锌现象。本文采用电子探针X射线微量分析(EPXMA)方法检测镀锌带钢试样Fe/Zn界面附近各元素的分布,利用FactSage软件计算连续镀锌生产线中无氧化加热段(NOF)炉内2CO→C+CO2反应的平衡曲线,探讨NOF退火炉内带钢表面碳沉积的机理。研究结果表明,在退火炉无氧化加热段(NOF)内,带钢表面发生2CO→C+CO2反应,从而导致带钢表面出现碳沉积。形成的碳薄膜覆盖在带钢表面,使连续镀锌过程中锌液对带钢的浸润性能降低,恶化镀层的粘附性能。依据带钢表面碳沉积机理的分析结果提出了解决带钢表面碳沉积的措施,并在生产应用中取得了显著的效果。

关键词：带钢连续镀锌退火炉碳沉积粘附性

甲烷脱氢芳构化Ga-Mo/ZSM-5上碳沉积

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石油化工 2004年第z1期33卷 235-236页

作者：刘炳泗吴祚祥区泽棠天津大学化学系天津300072 天津大学化学系天津300072 香港浸会大学化学系香港

利用XPS、XAES、TG/DTA技术,通过液氮聚冷法研究了Ga-促进Mo/HZSM-5催化剂上表面吸附和积碳的性质.结果表明,催化剂上积碳主要来源于芳烃类化合物的碳沉积,是导致催化剂失活的主要原因.金属镓的引入促进了CO2和CO物种的吸附,抑制了焦碳... 详细信息

利用XPS、XAES、TG/DTA技术,通过液氮聚冷法研究了Ga-促进Mo/HZSM-5催化剂上表面吸附和积碳的性质.结果表明,催化剂上积碳主要来源于芳烃类化合物的碳沉积,是导致催化剂失活的主要原因.金属镓的引入促进了CO2和CO物种的吸附,抑制了焦碳在催化剂表面上形成.

关键词： Ga-Mo/ZSM-5 甲烷芳构化碳沉积焦碳抑制 X-光电子能谱热重/差热分析

镍基阳极固体氧化物燃料电池碳沉积的研究进展

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江苏科技大学学报（自然科学版） 2022年第3期36卷 51-58页

作者：魏胜利杜振华杨帆马万达江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的全固态电化学装置,由于其高效率、清洁和燃料适用性广等优势而受到广泛关注.近年来,直接高效使用碳氢化合物燃料的SOFC成为研究热点.然而,碳沉积问题在以镍基金属陶... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的全固态电化学装置,由于其高效率、清洁和燃料适用性广等优势而受到广泛关注.近年来,直接高效使用碳氢化合物燃料的SOFC成为研究热点.然而,碳沉积问题在以镍基金属陶瓷为阳极材料的SOFC研究中不可忽视.基于SOFC的结构和工作原理,分析了以镍基阳极SOFC碳沉积问题的机理和影响,总结了应对积碳问题的国内外研究进展,以及在改善工作参数,阳极添加剂和新阳极材料研究3个方面的方法策略,并对SOFC的研究前景进行展望.

关键词：固体氧化物燃料电池镍基金属陶瓷阳极碳沉积

水稻根际碳沉积的计量分析——基于碳通量观测的研究

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水稻根际碳沉积的计量分析——基于碳通量观测的研究

作者：吴铠湖南农业大学

学位级别：硕士

植物-土壤之间的碳素流动过程是陆地生态系统碳循环的重要环节。本文在总结根际沉积研究概况的基础上,重点阐述了有关植物根际碳沉积量的计量方法,通过论证通量观测在植物根际碳沉积研究中进行应用的可行性,提出了基于碳通量观测结果对... 详细信息

植物-土壤之间的碳素流动过程是陆地生态系统碳循环的重要环节。本文在总结根际沉积研究概况的基础上,重点阐述了有关植物根际碳沉积量的计量方法,通过论证通量观测在植物根际碳沉积研究中进行应用的可行性,提出了基于碳通量观测结果对植物根际碳沉积进行计量研究的方法;而后基于提出的方法,以亚热带稻田生态系统的典型代表——桃源农业生态试验站的自2003-2011年的碳通量和气象观测数据资料,探讨了稻田CO2通量的变化特征,并着重对水稻根际碳沉积进行了计量分析,得到了以下主要研究结果： (1)提出了在人工强烈干扰的稻田生态系统中,根际碳沉积过程成为造成生态系统生物量和净初级生产力之间存在差距的主要原因,由此可以估算稻田生态系统水稻根际碳的沉积量和根际碳的沉积率,为原位条件下的水稻根际碳沉积研究提供了重要的理论和方法支撑。 (2)对碳通量观测数据分析结果表明,稻田生态系统碳通量呈现明显的逐年和昼夜变化规律,主要表现为,逐年变化中呈现出由低到高再到低、中间出现峰值的规律,由于早晚稻收割间期而形成明显的“双峰”现象。在昼夜变化规律上,呈现明显的倒U形结构,倒U形的“低谷”随月份的推移,从年初先增加而后到了年末又减少。研究结果揭示了稻田生态系统是陆地生态系统碳循环过程的重要碳汇。 3)对稻田土壤呼吸通量(Rs)进行分析结果表明,Rs与土壤温度(Tsoil)表现出相关性,这种相关性在一年当中的变化特征接近于正态分布。Rs在不同的年份间表现为峰值的高低不同,相应的Tsoil变化保持近似稳定,说明稳定的生态环境对于保持区域内气候环境的稳定具有重要的作用。在昼夜变化规律上,Rs表现出同Tsoil变化较好的一致性,但高温可能影响Rs的敏感性。 (4)对水稻根际碳沉积进行计量分析结果表明,晚稻生长季具有更高的固碳潜力,植被覆盖状况的差别改变了整个生态系统的碳交换状况晚稻生长季为主要的根际碳沉积时期,在水稻生长季内约有14.01%-43.17%的光合碳通过根际沉积作用进入土壤,是可信的根际碳沉积率水平区间。

关键词：稻田生态系统碳通量根际碳沉积计量研究

基于功能性粘合剂的碳沉积型铁碳微电解填料处理氮磷废水研究

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基于功能性粘合剂的碳沉积型铁碳微电解填料处理氮磷废水研究

作者：杨占强重庆大学

学位级别：硕士

随着我国经济社会的快速发展,大量的氮磷废水排入水体,导致近1/2的地表水及地下水面临不同程度的富营养化问题。作为氮磷废水处理技术的一种,铁碳微电解法因具有成本低廉、处理效率高、操作简单等优点倍受青睐,其主要原理是基于金属材... 详细信息

随着我国经济社会的快速发展,大量的氮磷废水排入水体,导致近1/2的地表水及地下水面临不同程度的富营养化问题。作为氮磷废水处理技术的一种,铁碳微电解法因具有成本低廉、处理效率高、操作简单等优点倍受青睐,其主要原理是基于金属材料的腐蚀,通过形成的原电池电极反应产生大量电子及高反应活性物质去除水中污染物。填料的性能是影响铁碳微电解法处理效果的关键因素。传统的铁碳微电解填料大多是直接采用尺度较大的铁碳块体或粉体,或者是利用粘合剂(例如膨润土)将其粘合而成。前者在废水处理中常出现处理效率低、易钝化的问题,且经过长期运行易产生板结、堵塞等;后者虽然在一定程度上解决了填料板结、堵塞等问题,但由于粘合剂的加入,导致整个填料系统中功能性组分占比降低,污染物处理效率低。本研究针对目前铁碳微电解法存在铁碳材料尺度大及粘合剂加入导致的污水处理效果差等问题,提出以功能性粘合剂高岭土粘合碳沉积海绵铁制备铁碳微电解填料(Fe-K-CT型填料),通过绝氧焙烧使煤焦油碳化沉积在海绵铁表面,实现碳基材料尺度的降低及微电解两极材料的一体化,并发挥粘合剂的污染物吸附功能。首先明确高岭土及其焙烧改性后的脱氮除磷功能性,并以氨氮和TP为评价指标,在对制备过程进行优化的基础上,通过对比研究Fe-K-CT型填料与Fe|B|AC及Fe|K|AC型填料的脱氮除磷性能,探讨Fe-K-CT型填料脱氮除磷效果的影响因素,并对铁碳微电解法处理氮磷废水进行动力学研究,为基于功能性粘合剂的碳沉积型铁碳微电解填料的实际应用提供支持。得到的主要结论如下:(1)高岭土与膨润土对氨氮及TP的吸附均在60 min达到吸附平衡状态,高岭土对氨氮的去除率为9.06%,是膨润土的两倍,高岭土对TP的去除率为75.70%,远高于膨润土的9.09%,膨润土几乎不具备脱氮除磷能力。(2)随着焙烧温度的上升,高岭土对氨氮和TP的去除率呈先上升再下降的趋势,当焙烧温度为600℃时,高岭土对氨氮和TP的去除效果最佳,对氨氮的去除率达20.29%,对TP的去除率达98.34%。(3)Fe|B|AC型填料的最佳制备条件:铁碳质量比为1:1,膨润土质量分数为30%,焙烧恒温温度为900℃,焙烧恒温时间为60 min;Fe|K|AC型填料的最佳制备条件:铁碳质量比为1:1,高岭土质量分数为30%,焙烧恒温温度为800℃,焙烧恒温时间为60 min;Fe-K-CT型填料的最佳制备条件:铁与煤焦油质量比为3:1,碳沉积恒温温度为900℃,恒温时间为30 min,高岭土质量分数为30%,焙烧恒温温度为900℃,恒温时间为60 min。(4)与Fe|B|AC和Fe|K|AC型填料相比,Fe-K-CT型填料在脱氮除磷方面表现出较大优势,尤其在除磷方面,能够在30 min内实现TP的达标排放(《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准)。(5)在制备Fe-K-CT型填料的碳沉积阶段不仅实现了碳颗粒沉积到海绵铁表面及内部孔道,也促进了海绵铁中FeO的还原;C/Fe保持0.062左右,碳沉积铁材料脱氮除磷性能最佳。(6)初始pH、曝气量和固液比对铁碳微电解脱氮除磷效果影响显著。提高污水初始pH、增大曝气量和固液比有利于铁碳微电解系统对氨氮的去除;降低初始pH、增大曝气量和固液比有利于铁碳微电解系统对TP的去除。(7)Fe-K-CT型填料去除TP比去除氨氮的效果明显。在初始pH=7,固液比为1:10,曝气量为60 ml/min的最佳运行工况下,反应时间为30 min时,TP的剩余浓度为0.14 mg/L,去除率为97.66%,已满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,而氨氮的剩余浓度为24.99 mg/L,去除率为28.60%。(8)在最佳运行工况下,各填料脱氮除磷的性能排序为Fe-K-CT>Fe|K|AC>Fe|B|AC。在同一反应时间下,Fe|K|AC对TP的去除率几乎为Fe|B|AC的1.5～4.5倍,Fe-K-CT对TP的去除率是Fe|K|AC的3.5～8倍。(9)铁碳微电解对氨氮的去除基本符合三级动力学模型,拟合曲线的动力学方程为:y=7.132×10x+6.709×10(R=0.91033),其反应速率常数为7.132×10;铁碳微电解对TP的去除基本符合一级动力学模型,拟合曲线的动力学方程为:y=0.07588x+0.49531(R=0.95351),其反应速率常数为0.07588。

关键词：铁碳微电解氮磷废水功能性粘合剂碳沉积制备优化

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锰铁高炉炉底石墨碳沉积问题浅析

炼铁 1990年第2期 49-50页

作者：常焕发信阳铁合金厂

高炉冶炼普遍都存在石墨碳沉积问题,锰铁高炉更为突出,而且都认为不好处理.我厂锰铁高炉炉底结构是炭素结构.历年来,这种炉底结构寿命长,造价低,处理石墨碳沉积的影响也不难.现简述如下. 1.概况我厂的炭素炉底结构是1972年开始使用的,... 详细信息

高炉冶炼普遍都存在石墨碳沉积问题,锰铁高炉更为突出,而且都认为不好处理.我厂锰铁高炉炉底结构是炭素结构.历年来,这种炉底结构寿命长,造价低,处理石墨碳沉积的影响也不难.现简述如下. 1.概况我厂的炭素炉底结构是1972年开始使用的,几代高炉冶炼从未出现过炉底破裂和烧穿等事故.如33m~3高炉从1974年到1978年生产4年后扒炉中修时,炉底炭素层侵蚀掉180mm,最深达200mm,边缘较完整,被

关键词：内衬侵蚀石墨碳炉底炉基炭素高炉碳沉积炉缸石墨化程度高炉冶炼炉渣碱度

碳沉积时间对煤层气提纯用碳分子筛性能的影响研究

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煤质技术 2021年第4期36卷 30-34页

作者：傅翔煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院北京100013 煤基节能环保炭材料北京市重点实验室北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013

通过制备合适孔径的碳分子筛可实现甲烷与氮的有效分离,借助变压吸附分离工艺提浓再利用将会使我国的煤层气资源利用率大幅提高。采用气相碳沉积法,以煤基活性炭为前驱体、甲苯为沉积剂,调节活性炭孔径制备不同性能的碳分子筛吸附剂,并... 详细信息

通过制备合适孔径的碳分子筛可实现甲烷与氮的有效分离,借助变压吸附分离工艺提浓再利用将会使我国的煤层气资源利用率大幅提高。采用气相碳沉积法,以煤基活性炭为前驱体、甲苯为沉积剂,调节活性炭孔径制备不同性能的碳分子筛吸附剂,并考察碳沉积时间对制备的碳分子筛样品CH_(4)/N_(2)吸附分离性能以及孔结构的影响。结果表明:通过调整碳沉降时间,可改变CH_(4)、N_(2)在碳分子筛上的吸附量和分离选择性。饱和吸附容量和平衡分离系数均随着碳沉积时间的延长呈先增加后减小的趋势,在碳沉积时间50 min时饱和吸附量达到最大,CH_(4)最大吸附容量达到1.41 mmol/g;在碳沉积时间70 min时,CH_(4)/N_(2)平衡分离系数达到4.74,碳沉积时间70 min性能最优;氮气吸脱附等温线表明碳沉积时间50 min~70 min时,可实现孔口的有效堆积并在缩小孔径的同时形成微孔炭材料。

关键词：碳分子筛碳沉积吸附分离煤层气微孔炭材料吸附容量平衡分离系数