上下文。大多数观察到的系外行星的平衡温度高(T EQ> 500 K)。了解其大气的化学和解释其观察结果需要使用包括光化学在内的化学动力学模型。这些模型中使用的真空紫外线(VUV)吸收横截面的热依赖性在高温下是鲜为人知的,从而导致不确定性在产生的丰度谱。目标。我们工作的目的是通过实验研究外部大气的VUV吸收横截面的热依赖性,并提供准确的数据以在大气模型中使用。这项研究的重点是乙炔(C 2 H 2)。方法。我们使用VUV光谱和同步辐射测量了七个温度下的C 2 H 2的吸收横截面,在115-230 nm光谱结构域中记录的296至773 K。这些数据在我们的一维热化学模型中使用,以评估它们对通用热木星样系外行星气氛的预测组成的影响。结果。C 2 H 2的绝对吸收横截面随温度而增加。这种增长从115 nm相对恒定,并从185 nm急剧上升到230 nm。这种变化还影响了其他副产品(例如甲烷(CH 4)和乙烯(C 2 H 4)的丰富曲线。结论。我们介绍了在高温下C 2 H 2的VUV吸收横截面的第一个实验测量。使用该模型计算的C 2 H 2的丰度曲线显示出略有变化,当使用C 2 H 2吸收横截面与296 K相比,在773 K时测量的5×10-5 bar接近40%,与296 K相比。这是由1530 nM的吸收率较高的230 nM,该吸收率在296 K中。光谱范围。需要对其他主要物种进行类似的研究,以提高我们对系外行星气氛的理解。
在本研究中,使用 Aspen Plus 中的速率模型模拟和优化了传统单乙醇胺 (MEA) 吸收工艺中直接从环境空气中捕获二氧化碳 (CO 2 ) 的过程。该工艺旨在从空气中捕获特定量 (148.25 Nm 3 /h) 的 CO 2,该量由潜在应用决定,即从 2.7 MW 电解器的输出 (593 Nm 3 /h H 2 ) 中生产合成甲烷。我们通过对不同参数进行敏感性分析研究了该工艺的技术性能,例如空气湿度、捕获率(定义为工艺过程中捕获的 CO 2 摩尔数与进料流中 CO 2 总摩尔数之比)、贫吸收液和富吸收液的 CO 2 负荷以及再沸器温度,并评估了该系统的能耗和总成本。为了满足标准填料塔的设计要求,富吸收液被循环到吸收器的顶部。本工艺选定 50% 的捕获率作为基准。捕获率较高时,由于解吸器需要更高的蒸汽汽提率,因此捕获每吨 CO 2 所需的能量也会增加;捕获率较低时,由于在给定的 CO 2 产量下需要处理更大量的空气,设备尺寸(尤其是吸收器和鼓风机)也会增加。基准情景下,再沸器负荷为 10.7 GJ/tCO 2 ,电能需求为 1.4 MWh/tCO 2 。吸收器直径和高度分别为 10.4 米和 4.4 米。解吸器相对较小,直径为 0.54 米,高度为 3.0 米。安装在吸收器顶部的洗涤水段将 MEA 损失降低至 0.28 kg/吨 CO 2 。然而,这增加了约 60% 的资本成本,导致在 MEA 基准情景下,二氧化碳捕获成本为每吨二氧化碳 1,691 美元。根据技术经济分析,假设使用非挥发性吸收剂而不是 MEA,从而避免了洗涤水部分,并使用由更便宜的材料建造的吸收塔,每吨二氧化碳的预计成本降低至 676 美元/吨二氧化碳。总成本范围在每吨二氧化碳 273 美元到 1,227 美元之间,具体取决于不同的经济参数,例如电力(20-200 美元/兆瓦时)和热价(2-20 美元/GJ)、工厂寿命(15-25 年)和资本支出(±30%)。为了进一步降低成本,使用在较低液气比下运行的创新廉价气液接触器至关重要。
审查:“通过诸如价电子(dopingp)等制备中的NIR-VIS-UV吸收光谱培养纳米管的分布”
在过去的三十年中,低维系统从基本和技术的角度引起了越来越多的兴趣,这是由于其独特的物理和化学特性。X射线吸收光谱(XAS)是表征这种系统的强大工具,这是由于其化学选择性和在原子间距离测定中的高灵敏度。此外,该技术可以同时提供有关纳米材料的电子和局部结构特性的信息,这显着有助于阐明其原子结构与其特殊的物理特性之间的关系。本综述提供了XAS的一般介绍,讨论了该技术的基本理论,最常用的检测模式,相关的实验设置和一些互补的相关特征技术(DAFS,EXELFS,PDF,PDF,XES,HERFD XAS,XRS,XRS)。随后将介绍XAS光谱对2D,1D和0D系统的重要应用。选定的低维系统包括IV和III-V半导体膜,量子孔,量子线和量子点;基于碳的纳米材料(外延石墨烯和碳纳米管);金属氧化物膜,纳米线,纳米棒和纳米晶体;金属纳米颗粒。最后,讨论了将XAS应用于纳米结构的未来观点。
白天辐射冷却(DRC)已成为一种有前途的方法,用于降低暴露于阳光的表面,而无需能耗。尽管DRC设计方面取得了进步,但由于可见的反射,现有的基于反射的方法通常缺乏透明度,从而阻碍了使用玻璃的广泛应用。效果导致了透明辐射冷却(TRC)的发展,尽管由于占主导地位的太阳能吸收,白天的有效冷却仍然具有挑战性。本文提出了一种新型的TRC设计,其中包括透明的双向电流结构上的聚二甲基硅氧烷(PDMS)发射极。使用优化的Bragg Repetor(OBR)和90μM孔孔式AG窗口屏幕屏幕回路(WR)分别用于反射近红外(NIR)光谱(0.74 <𝝀 <<1.4μm)和整体词素光谱的频带A和整体溶液谱。在白天,与PDMS涂层的玻璃相比,拟议的TRC通过透明的双回路系统将温度降低22.1°C。因此,这种方法使用双回路优化了太阳能反射和可见性之间的平衡,为需要冷却和透明度的应用提供了最佳解决方案。
摘要 使用紧凑而坚固的宽带微电子 THz 波谱仪在 220-330 GHz 频率范围内进行旋转吸收光谱法,演示了对卤代烃的气体传感。在工业环境中,对卤代烃进行监测是必要的,因为这些化学物质具有毒性、挥发性和反应性,对人类健康和环境构成威胁。在 297 K 和 0.25 至 16 Torr 压力下表征了纯氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、碘甲烷和二溴甲烷的吸收光谱。光谱显示了目标卤代烃在 220-330 GHz 频率范围内独特的旋转指纹,并展示了它们在气体传感应用中选择性定量检测的潜力,纯气体的最小检测量为 10 12 –10 13 分子/cm 3 量级,稀释气体的最小检测量为 10-100 ppm 量级,1 个大气压,1 米光程。该研究进一步证明了全电子微型太赫兹波气体传感器的潜力。
摘要:热能存储(TES)系统已成为一种有前途的能源需求和供应管理解决方案,它可以储存多余的热能并在能源需求高时释放,与太阳能和风能等可再生能源相结合,成为一种高效且经济的能源存储解决方案。本研究旨在使用 ANSYS CFX 软件包中的计算流体动力学 (CFD) 模拟来评估 TES 装置的热性能。在使用工业残水比较传统相变材料 (PCM) 和氧化铁/石蜡复合材料 (2%) 的储热能力后,在两种情况下的模拟中生成了温度分布图和热通量数据。添加氧化铁纳米颗粒显着提高了 TES 装置的吸热性能。两种材料最初都表现出较高的吸热率,随着时间的推移逐渐降低。CFD 数据分析表明,氧化铁/石蜡材料将吸热性能提高了 1 。 3%,这证明了氧化铁纳米颗粒在提高 TES 系统效率方面的潜力,并突出了 TES 系统与可再生能源相结合的优势。通过提高吸热性能,加入氧化铁纳米颗粒有可能延长 TES 装置的使用寿命,并显著降低维护和更换费用。这一突破,加上 TES 技术带来的成本节约和能源效率,可能会促进其广泛应用,从而减少对化石燃料的依赖,促进可持续能源实践。
摘要:相变材料 (PCM) 已成为潜热热能存储 (LHTES) 系统的有前途的解决方案,为在各种工程应用中存储来自可再生能源的能源提供了巨大的潜力。本研究重点是通过将 LHTES 与不同的 PCM 罐配置集成来优化太阳能冷却系统。研究选择了 TRNSYS 仿真软件,并使用从实验室系统原型收集的实验数据进行系统验证。结果表明,使用 PCM 可显著降低 6.2% 的辅助能耗。此外,与不使用 PCM 相比,使用 PCM 时,从储罐到辅助流体加热器的热载体温度流超过 90 ◦ C 的时间延长了 27.8%。在多变的天气条件下,在 LHTES 中使用 PCM 更有效。在观察到天气条件变化的那一天,大约 98% 的冷却负荷是由产生的太阳能提供的。研究结果可用于优化太阳能冷却系统,这将有助于减少使用不可再生燃料的冷却系统对环境的影响。
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摘要 — 演示了一种用于大气二氧化碳 (CO 2 ) 集成路径差分吸收激光雷达的磷化铟光子集成电路 (PIC)。PIC 由两个宽调谐采样光栅分布布拉格反射器 (SGDBR) 激光器、定向耦合器、相位调制器、光电二极管和半导体光放大器 (SOA) 组成。一个 SGDBR 激光器(前导)使用片上相位调制器和台式 CO 2 Herriott 参考单元锁定在 1572.335 nm 处的吸收线中心。另一个 SGDBR 激光器(跟随器)在 1572.335 nm 附近以 ± 15 GHz 的频率步进,以扫描目标 CO 2 吸收线。跟随器激光器通过光学锁相环偏移锁定到前导激光器。跟随器激光器后的 SOA 在每个频率步进处产生一个脉冲,以创建对目标 CO 2 吸收线进行采样的脉冲序列。根据目标性能要求对 PIC 组件和子系统进行特性描述和评估。与自由运行相比,引导激光器在锁定状态下的频率稳定性标准偏差提高了 236 倍,而与引导激光器相比,在 2 GHz 编程偏移下,跟随激光器的频率稳定性标准偏差为 37.6 KHz。