緩蝕劑吸脫附誘導電化學振蕩的規(guī)律和機理研究

申請者發(fā)現(xiàn)了緩蝕劑吸脫附誘導的電化學振蕩現(xiàn)象，本項目從緩蝕體系平衡非線性特征出發(fā)，采用實驗研究與理論模擬相結(jié)合的方法，研究這類新振蕩的規(guī)律和機制，驗證關(guān)于緩蝕體系中多重定態(tài)和自催化步驟的假定，建立非線性動力學數(shù)學模型，以闡明緩蝕體系的演化趨勢和影響因素，深刻認識界面型緩蝕劑的作用機理，提出新緩蝕劑設(shè)計的指導原則。.

脫附升溫脫附

物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的，將吸附劑的溫度升高，可以使已被吸附的組分脫附下來，這種方法也稱為變溫脫附，整個過程中的溫度是周期變化的。微波脫附是由升溫脫附改進的一種技術(shù)，微波脫附技術(shù)已應用于氣體分離、干燥和空氣凈化及廢水處理等方面。在實際工作中，這種方法也是最常用的脫附方法。

脫附減壓脫附

物質(zhì)的吸附量是隨壓力的升高而升高的，在較高的壓力下吸附，降低壓力或者抽真空，可以使吸附劑再生，這種方法也稱為變壓吸附。此法常常用于氣體脫附。

脫附?jīng)_洗脫附

用不被吸附的氣體(液體)沖洗吸附劑，使被吸附的組分脫附下來。采用這種方法必然產(chǎn)生沖洗劑與被吸附組分混合的問題，需要用別的方法將它們分離，因此這種方法存在多次分離的不便性。

脫附置換脫附

置換脫附的工作原理是用比被吸附組分的吸附力更強的物質(zhì)將被吸組分置換下來。其后果是吸附劑上又吸附了置換上去的物質(zhì)，必須用別的方法使它們分離。例如，活性炭對Ca2 、C1-有一定的吸附能力，這些離子占據(jù)了吸附活性中心，可對活性炭吸附無機單質(zhì)或有機物產(chǎn)生不利影響。因此，用活性炭吸附待分離溶液中的物質(zhì)后，選用CaCl2作為脫附劑可降低活性炭對吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性，從而達到降低脫附活化能的目的。

脫附磁化脫附

由于單分子水的性質(zhì)比簇團中的水分子活潑得多，能充分顯示它的偶極子特性，從而使水的極性增強。預磁處理能增大水的極性，這就能充分解釋經(jīng)過預磁處理后活性炭的吸附容量減小的現(xiàn)象。當磁場強度增大時，分離出的單個水分子越多，則阻礙作用就越大，從而吸附容量減小得也就越多?；钚蕴勘旧頌榉菢O性物質(zhì)，活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物質(zhì)，且吸附劑是在濕空氣條件下活化而成，它使活性炭的表面氧化物質(zhì)以酸性氧化物占優(yōu)勢，從而使活性炭具有極性，能夠吸附極性較強的物質(zhì)。由于這些帶極性的基團易于吸附帶極性的水，從而阻礙了吸附劑在水溶液中吸附非極性物質(zhì)。這種方法常用于溶液中對吸附質(zhì)的脫附。

脫附超聲波脫附

超聲波(場)是通過產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關(guān)系的，在超聲波(場)作用下的吸附體系中添加第三組分后，體系相平衡關(guān)系朝固相吸附量減少方向移動的程度大于在常規(guī)條件下的吸附體系。根據(jù)超聲波的作用原理推測，可能是因為第三組分改變了流體相的極性，增加了空化核的表面張力，使得微小氣核受到壓縮而發(fā)生崩潰閉合周期縮短的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生更強烈的超聲空化作用。因此，在用活性炭吸附待分離溶液中的物質(zhì)后，可以用超聲波(場)產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關(guān)系，降低活性炭對吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性，從而達到降低脫附化能的目的。2100433B

時均流誘導熱聲振蕩是一種新型的能量轉(zhuǎn)換方法，基于其原理可建成完全沒有運動部件的、以風能驅(qū)動的熱聲制冷機。本項目擬從理論、數(shù)值計算和實驗三方面對其機理進行研究：建立時均流剪切邊界層非穩(wěn)定性問題的多維度、可壓縮流、非穩(wěn)態(tài)物理模型，確定聲場工作頻率和強度與漩渦形成周期、數(shù)量和運動速度的定量關(guān)系。在此基礎(chǔ)上引入非線性熱聲學理論，首次建立時均流誘導熱聲振蕩的完整物理模型?；贒ES算法，利用CFD方法對物理模型數(shù)值求解，獲得壓力場、速度場、溫度場和密度場的數(shù)值解，實現(xiàn)完整物理場分析；研制一臺時均流驅(qū)動的高效熱聲制冷機，在熱聲板疊上產(chǎn)生不小于150K的可用溫差，對時均、交變流場中的壓力（波動）、速度（波動）、溫度（分布）進行精確測量，通過綜合分析發(fā)現(xiàn)其中蘊含的規(guī)律。最后，通過理論和實驗相結(jié)合，探明時均流、誘導聲場、熱聲效應之間的耦合作用機理，為實現(xiàn)以自然風等時均流驅(qū)動的熱聲制冷機奠定理論基礎(chǔ)。