摘要:等离子体诱导光催化是一种降低传统热分解温度的有效方法,已被用于甲烷脱氢。本文,我们利用时间相关密度泛函理论,通过分子轨道洞察,探讨了等离子体诱导甲烷在四面体 Ag 20 纳米粒子上解离的微观动力学机制。我们巧妙地通过 Hellmann-Feynman 力建立了化学键和分子轨道之间的关系。时间和能量分辨的光载流子分析表明,由于 Ag 纳米粒子和 CH 4 轨道的强杂化,在低激光强度下,从 Ag 纳米粒子到甲烷的间接热空穴转移主导光反应,而间接和直接电荷转移共存,促进甲烷在强激光场中的解离。我们的研究结果可用于设计新型甲烷光催化剂,并强调了分子轨道方法在吸附质-底物体系中的广阔前景。关键词:局域表面等离子体、甲烷脱氢、光载流子动力学、分子轨道洞察、实时时间相关密度泛函理论
van der waals(vdw)金属接触已被证明是一种有希望的方法,可降低接触性并最大程度地减少二维(2D)半导体界面处的费米水平插头。但是,只能将有限数量的金属剥离并层压到FABSCRAPITE VDW触点,并且所需的手动传输过程是不可扩展的。在这里,我们报告了一种易于适用于各种金属和半导体的晶圆尺度和通用VDW金属集成策略。通过利用热分解聚合物作为缓冲层,直接沉积了不同的金属,而不会损害下面的2D半导体通道。聚合物缓冲液可以通过热退火干燥。使用此技术,可以将各种金属整合为2D晶体管的接触,包括AG,Al,Ti,Ti,Cr,Ni,Cu,Cu,Co,au,pd。最后,我们证明了这种VDW集成策略可以扩展到具有降低费米级固定效果的批量半导体。
野火是一个复杂的多尺度过程,受与其他地球过程的非线性尺度相关相互作用的影响。导致火灾的物理过程发生在很宽的尺度范围内。虽然天气过程的特征尺度范围超过 5 个数量级,从大型天气系统的百公里尺度到小尺度效应和涡流的米尺度,但与燃料热分解和燃烧相关的化学反应发生在厘米或更小的尺度上,产生的火焰长度高达 60 米。火线以平均速度传播,速度约为几分之一米/秒,同时产生的火焰以 50 米/秒的速度传播,化学反应发生在数秒或更短的量级。火灾产生的风和浮力属于极端大气现象。天气是影响火灾行为的主要外部因素,火灾与大气之间的双向相互作用至关重要——众所周知,火灾会极大地影响其周围的天气。火灾通过动量、水蒸气和热量的流动与大气动力学相互作用,并通过水分和热量保持与土壤相互作用。
用碳纳米颗粒催化的石油碳氢化合物的液相有氧氧化集中在多组分石油原料的合理加工上的实际实用性。使用含金属的碳纳米结构作为催化剂,可以在最现代的绑带中考虑已知的氧化过程,并同时提出了有关动力学和过程机制的相关问题。本文描述了在存在含铁的多壁碳纳米管FE@MWCNT的情况下,柴油燃料石蜡 - 萘型的正式动力学定期。工作的目的是确定催化剂的活性及其作用机理。在80°C下进行反应,在该反应下,已知氢过氧化物的热分解几乎不存在,并且反应不会引发。诱导期,动力学曲线的曲线和氧气吸收率是催化剂活性的标准。结果表明,Fe@MWCNT添加剂具有提高柴油分数有氧氧化速率的显着能力。一般的石油级催化氧化方案,其中提出了纳米碳载体上的催化剂降低C-H键的解离能,并激活水氧化物将水氧化物分解为活性活性反应性颗粒。
摘要——由于人口增长和工业进步,全球对可持续发展的关注度不断上升。因此,人们进行了各种研究,以探索改善环境和利用可再生能源的新趋势。沸石是一种具有分子尺寸微孔的晶体材料。明矾泥是饮用水净化过程中产生的副产品,数量不可避免。本文介绍了沸石用于增强可持续能源存储系统的方法。沸石 (ZSM-12) 是由废明矾泥饼脱水去除多余水分后热分解合成的。ZSM-12 是一种高硅沸石,是一种通过相变材料 (PCM) 增强潜热储能介质的先进应用。进行了包括 XRD (X 射线衍射仪) 和 SEM (扫描电子显微镜) 在内的微观测量,以检查改性明矾泥中沸石 (ZSM-12) 的存在。在中试规模的太阳能存储系统中,添加含沸石的明矾泥 (AS) 的相变材料 (PCM/AS/ZSM-12) 的热性能比纯 PCM 提高了 15%,储存热量达到 89 kJ,而基于石蜡的纯 PCM 的储存热量为 7 kJ。
摘要。旋转窑非常健壮且多功能反应器,可用于太阳能塔,以借助浓缩太阳辐射进行固体材料的高温吸热热分解反应。它们的易于运行的系统可以灵活地相对于各种操作条件,例如粒径,停留时间,工作温度,炉子大气等。在本研究中,成功处理了两种具有不同颗粒大小的不同固体材料,以证明该反应器的多功能性:用于高温热化学储存的MM尺寸的氧化还原氧化物颗粒被热降低,而Caco 3的微米颗粒被钙化以产生石灰(作为水泥的主要成分)。在热化学储存中使用旋转窑的初步测试以闭合室配置进行,在该配置中,反应堆气氛与环境分开。出口气体中氧气浓度的增加可以清楚地表明化学反应的开始和进展。停留时间的增加已被确定为增加固体材料转化的关键点。Caco 3的钙化。已经研究了热量损失机制,并指出应优化气体吸力以提高反应器的效率。还显示,可以通过降低材料转换来提高反应器效率。最佳操作因此取决于最终目标应用程序。
摘要本研究介绍了废物锂离子电池的回收技术的当前状态,重点是在废物锂离子电池阴极材料的回收过程中的环境影响。分析了锂离子电池的组成,以估计哪些组件对环境有潜在危险。重金属是主要污染物,并改变环境的pH值;同样,有机溶剂会与氧化剂和还原剂在环境中的作用作出反应。其他部分的废料电池主要影响燃烧过程中的空气或产生有毒锂,钴氧化物和其他气体的热分解。确定了回收过程中产生的空气,水,噪声污染,固体废物和有毒化学物质的来源。在阳性电极材料回收过程的每个阶段产生的空气污染物包括灰尘,酸性气体和或Ganic气体。废水主要是由排放预处理和阴极恢复过程(浸出和提取)产生的。尽管废水体积相对较小,但其组成很复杂,生化和有毒(锂化合物,有机溶剂等)。在拆卸过程中,塑料连接器,电路板,高压接线,粉末,收集器和泳池电极材料套管作为固体废物产生。建议采取相应的污染和控制措施,以防止在废物锂离子电池阴极材料的回收过程中进行环境污染。
引发的化学蒸气沉积(ICVD)代表了一种用于生产聚合物薄膜的新技术,尤其是对于很难通过召开方式处理的材料,例如polytetrafluoroethelene(ptfe,ptfe,commorly com com com com com com com necly neteflon®)。在ICVD过程中,有机前体气体在热表面上热分解以产生单体自由基。这些自由基通过启动和传播步骤聚合,以在底物表面形成所需材料。我们证明了使用ICVD技术在各种底物上创建PTFE表面,从纳米级到宏观”。我们表明,在复杂的几何形状上,涂料可以使涂料变得超薄且高度奇异,从而为从医疗设备到纺织品的应用带来了重大好处。该过程对于大面积和移动的Web底物也非常可扩展,并且由于气体利用率的高效,经济性良好。可以将其扩展到其他材料系统,包括硅酮聚合物及其共聚物,以及结合其他功能,例如环氧基团。在许多商业应用中,包括内陆,医疗设备,纺织品和消费者光学器件都有很大的部署机会。我们将详细讨论沉积过程,以及GVD的商业化计划。
摘要:本文使用代表性样品研究了位于西班牙安达卢西亚西部的原始高岭土矿床。表征方法包括 X 射线衍射 (XRD)、X 射线荧光 (XRF)、筛分和沉降粒度分析以及热分析。确定了陶瓷性能。在一些测定中,我们使用了来自 Burela(西班牙卢戈)的商用高岭土样品,用于陶瓷工业,以便进行比较。高岭土矿床是由富含长石的岩石蚀变形成的。这种原始高岭土被用作当地陶瓷和耐火材料制造的添加剂。然而,之前没有关于其特性和烧成性能的研究。因此,本研究的意义在于对这一主题进行科学研究并评估其应用可能性。用水冲洗原始高岭土,以增加所得材料的高岭石含量,从而对岩石进行富集。结果表明,XRD 测定原料中的高岭石含量为 20 wt%,其中粒径小于 63 µ m 的颗粒占 ~23 wt%。粒径小于 63 µ m 部分的高岭石含量为 50 wt %。因此,通过湿法分离可以提高该原料高岭土的高岭石含量。但该高岭土被视为废高岭土,XRD 鉴定为微斜长石、白云母和石英。通过热膨胀法 (TD)、差热分析 (DTA) 和热重法 (TG) 进行热分析,可以观察到高岭石的热分解、石英相变和烧结效应。将该原料高岭土的压制样品、水洗获得的粒径小于 63 µ m 的部分以及用锤磨机研磨的原料高岭土在 1000-1500 ◦ C 范围内的几个温度下烧制 2 小时。测定并比较了所有这些样品的陶瓷性能。结果表明,这些样品在烧结过程中呈现渐进的线性收缩,小于 63 µ m 的部分的最大值约为 9%。总体而言,烧成样品的吸水率从 1050 ◦ C 时的约 18-20% 下降到 1300 ◦ C 烧成后的几乎为零,随后实验值有所上升。在 1350 ◦ C 烧成 2 小时后,开孔气孔率几乎为零,并且在研磨的生高岭土样品中观察到的体积密度达到最大值 2.40 g/cm 3。对烧成样品的 XRD 检查表明,它们由高岭石热分解产生的莫来石和原始样品中的石英组成,除玻璃相外,它们还是主要晶相。在 1300–1350 ◦C 下烧结 2 小时,可获得完全致密或玻璃化的材料。在本研究的第二步中,研究了之前研究的有希望的应用,即通过向该高岭土样品中加入氧化铝(α-氧化铝)来增加莫来石的含量。混合物的烧结,在湿法加工条件下,用这种高岭土和 α-氧化铝制备的莫来石,通过在高于 1500 ◦ C 的温度下反应烧结 2 小时,使莫来石的相对比例增加。因此,可以使用这种高岭土制备莫来石耐火材料。这种高铝耐火材料的加工有利于预先进行尺寸分离,从而增加高岭石含量,或者更好地对原料高岭土进行研磨处理。
空间动力学实验室正在为 SmallSats 开发一种原型“绿色”混合原型推进系统。该系统基于犹他州立大学专利的高性能绿色混合推进 (HPGHP) 技术。HPGHP 利用 3D 打印丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 独特的介电击穿特性,允许重新启动、停止和重新点火。HPGHP 使用气态氧 (GOX) 作为氧化剂时工作最可靠,但当用高测试过氧化氢 (HTP) 代替时,会出现点火可靠性和延迟问题。这一缺陷是由于 HTP 的高分解能垒造成的。测试表明,氧化铝上的铂等贵金属催化剂可有效分解 90% 的单推进剂形式的 HTP,但分解释放的能量不足以可靠地点燃混合火箭。本研究报告了一种用于混合火箭的非催化热点火方法。使用气态氧预引线引发燃烧,一旦发生完全 GOX 点火,HTP 就会被引入热燃烧室。GOX/ABS 燃烧产生的残余能量会热分解 HTP 流,而游离氧可实现完全 HTP 混合燃烧。本文介绍了使用 90% HTP 和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 和聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 作为燃料的 0.5、1.0 和 5 N 推力水平的原型系统的设计选项和测试结果。