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超临界水中甲酸分解反应动力学的密度泛函理论研究

张永春 , 张军 , 赵亮 , 刘杨先 , 陈洁 , 谢芳 , 盛昌栋

工程热物理学报

采用密度泛函方法(B3LYP)在6-311+g(3df,2p)基组水平上,针对甲酸在超临界水中分解,研究了HCOOH+2H2O反应和HCOOH+3H2O反应的微观动力学机理.将理论计算结果与已有的实验结果对比发现,甲酸在超临界水中分解主要通过HCOOH+3H2O反应机理进行,存在脱羧反应R(HCOOH+3H2O)→d→TSd/e→e→TSe/P3→P3和脱羰反应R(HCOOH+3H2O)→f→TSf/P4→P4两条主反应通道.利用传统过渡态理论(TST)计算得到两条主通道速控步骤在650~1500K温度范围内的速率常数κ3和κ4,其表达式分别为κ3=2.99×1012exp(-169.89 kJ·mol-1/RT)s-1和κ4=3.00×109exp(-159.01 kJ·mol-1/RT)S-1.

关键词: 甲酸 , 超临界水 , 密度泛函理论 , 反应机理 , 动力学

O2/CO2气氛下CH4再燃还原NO的实验研究

谢芳 , 张军 , 盛昌栋 , 张永春 , 陈洁

工程热物理学报

在自行设计的实验装置上研究了CH4再燃还原NO的特性.研究结果表明,最佳再燃温度约为1000℃,再燃区最佳停留时间在0.4~0.6 s之间,随着平衡比的增大脱硝率最高可达90%以上,烟气中NO浓度越大再燃脱硝率越高,而S02存在对NO的还原有不利影响.总体表明,相同条件下O2/CO2气氛比常规空气气氛更有利于再燃脱硝.

关键词: O2/CO2燃烧 , 再燃 , NO , 脱除率

Pb-Ag-SiC阳极在锌电积中的性能

张永春 , 陈步明 , 郭忠诚 , 刘建华

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2013.06.009

为制备一种具有更高耐腐蚀性,高催化活性的锌电积阳极,在传统Pb-Ag[ω(Ag)=0.25%]阳极表面用SiC进行活化处理得到Pb-Ag-SiC阳极.并通过电化学测试分析了Pb-Ag-SiC阳极在锌电积过程中的性能.阳极极化曲线和塔菲尔曲线的数据分析显示Pb-Ag-SiC阳极与传统Pb-Ag阳极相比具有更好的耐腐蚀性,阳极极化曲线和循环伏安曲线数据分析显示Pb-Ag-SiC阳极与传统Pb-Ag阳极相比具有更高的电催化活性.

关键词: Pb-Ag-SiC阳极 , 锌电极 , 耐蚀性 , 催化活性

电积锌用Al/Pb-Ag复合阳极的制备及电化学性能

张永春

材料保护

为了提高电积锌用阳极的性能和寿命,采用电沉积法在铝板表面制备了Al/Pb-0.8% Ag复合电极,并对其进行了阳极极化.通过阳极极化曲线、Tafel曲线和交流阻抗谱分析了Al/Pb-0.8%Ag复合电极的腐蚀电化学性能;采用扫描电镜分析复合电极形貌,采用能谱仪分析其成分,采用X射线衍射仪分析其相结构.结果表明:Al/Pb-0.8%Ag电极中Ag分布均匀,铝基体和镍过渡层之间以及镍过渡层和铅银合金之间结合紧密;与传统Pb-0.8%Ag电极相比,Al/Pb-0.8% Ag电极作电解锌阳极具有较高的耐腐蚀性和电催化活性.

关键词: Al/Pb-Ag复合阳极 , 电沉积 , 耐腐蚀性 , 电催化活性 , 锌电积

O2/CO2气氛下焦炭氮转化的实验研究

陈洁 , 张军 , 张永春 , 谢芳 , 盛昌栋

工程热物理学报

利用热重--傅里叶红外联用(TG-FTIR)的方法对O2/CO2和O2/Ar气氛下大同煤焦燃烧过程中焦炭氮的转化进行了实验研究.结果表明,两种气氛下煤焦燃烧过程中焦炭氮会转化为HCN、HNCO、N2O等.与O2/Ar气氛下的实验结果相比,O2/CO2气氛下焦炭氮的转化时间延长,含氮气体产物的质量分数也存在差异.热解制焦温度影响着含氮气体产物的分布.高温下制备的煤焦含氮气体产物的释放时间较长.

关键词: O2/CO2燃烧 , 焦炭氮转化 , 热重-傅里叶红外联用

锌电积用铝基Pb-Ag-Co复合阳极材料的制备及性能研究

杨海涛 , 陈步明 , 刘建华 , 郭忠诚 , 张永春 , 徐瑞东

稀有金属材料与工程

通过电沉积的方法制备了Al/Pb-0.3wt% Ag-0.01wt% Co和Al/Pb-0.3wt%Ag复合阳极材料.通过阳极极化曲线,循环伏安曲线和塔菲尔曲线技术研究了复合阳极材料在50g/L Zn2+,150g/L H2SO4溶液体系下的电化学行为.通过扫描电子显微镜和能谱技术分析测试了表面微观结构.结果表明钴的引入可以降低阳极析氧电位,并提高阳极耐腐蚀性.与铸造的Pb-0.3wt%Ag合金相比,复合阳极Al/Pb-0.3wt%Ag和Al/Pb-0.3wt%Ag-0.01 wt%Co的表面氧化层更加致密,晶粒更加细小.

关键词: 锌电积 , Al/Pb-Ag-Co , 阳极 , 电化学行为 , 微观结构

Pb-Ag-Sb-Ca合金在锌电沉积过程中阳极性能的研究

杨海涛 , 陈步明 , 郭忠诚 , 黄惠 , 张永春 , 徐瑞东

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.02.009

实验在72h恒电流电解过程中,通过暂稳态极化曲线测试方法,在酸性硫酸锌溶液中研究了Pb-0.3% Ag-0.6% Sb-0.06% Ca四元合金阳极的电化学性能,并分析了析氧动力学参数.结果表明,在电解过程中,阳极析氧过电位和析氧动力学参数发生很大的变化,这是因为阳极氧化层存在一个形成与稳定的过程.随着电解时间的延长,阳极材料的析氧过电位呈现不断降低的趋势,电极表面交换电流密度呈现逐渐升高的趋势.

关键词: Pb-Ag-Sb-Ca合金阳极 , 暂稳态极化曲线 , 析氧动力学 , 锌电积

Al/Pb-Ag-Co阳极中的Co在锌电沉积过程中的催化机理

张永春 , 郭忠诚 , 杨海涛 , 陈步明

材料保护

为了研究Al/Pb-Ag-Co阳极中Co在锌电沉积过程中的催化过程及机理,将铝板置于甲基磺酸镀液中电沉积Pb-Ag和Pb-Ag-Co层制成Al/Pb-Ag和Al/Pb-Ag-Co阳极,分析镀层中Co在锌电沉积过程中的催化过程与机理.结果表明:Al/Pb-Ag-Co阳极比Al/Pb-Ag阳极有更好的电催化活性;极化24h后,Al/Pb-Ag-Co阳极表面的四边形晶体PbSO4是不定向生长的;Al/Pb-Ag-Co阳极中Co在锌电沉积过程中的催化过程可能是Co→Co2+ →Co3+.

关键词: Al/Pb-Ag-Co阳极 , Al/Pb-Ag阳极 , Co , 催化机理 , 锌电沉积

黄麻纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料制备

张永春 , 孟晓佳 , 邱从平 , 陈鹏

高分子材料科学与工程

为了增强不饱和树脂性能拓展其应用范围,分别采用氢氧化钠和自制的二苯基甲烷二异氰酸醋-硅烷偶联剂(MDI-KH550)大分子处理黄麻纤维,用层压方法制备黄麻纤维复合材料并进行表征.用红外光谱比较了碱与大分子偶联剂处理后黄麻纤维结构的变化,对制备的复合材料进行力学性能、线收缩性能测试和断面形貌观察.研究结果表明,经过碱处理和大分子表面修饰剂处理后的黄麻纤维发生了接枝反应;制备的黄麻纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度都有所提高,达到了增强增韧目的,线收缩率可以达到0.24%.

关键词: 不饱和树脂 , 黄麻纤维 , 表面处理 , 复合材料

轧制Pb-Sb-Ag-Ca合金阳极Sb含量对其显微硬度和耐腐蚀性的影响

杨海涛 , 刘焕荣 , 张永春 , 陈步明 , 郭忠诚 , 徐瑞东

材料保护

为了系统探究元素Sb对Pb-Ag-Ca轧制三元合金阳极性能的影响,制备了不同Sb含量的合金阳极Pb-(0.2%~1.0%)Sb-0.3 %Ag-0.06%Ca,测量了维氏显微硬度,并将其置于半工业加速电解锌液中电解42d,分析其失重率和腐蚀形貌.结果表明:在Pb-0.3 %Ag-0.06%Ca合金阳极中加入Sb会使阳极硬度降低,含Sb阳极硬度随Sb含量升高而增加;经过42 d连续电解,Pb-0.6%Sb-0.3 %Ag-0.06%Ca合金阳极呈现零星、离散的点蚀,且点蚀深度较浅,没有出现液面腐蚀现象,失重率较小,表现出了较好的耐腐蚀性能.

关键词: Pb-Ag-Ca合金阳极 , 元素Sb , 硬度 , 失重率 , 耐蚀性

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