緩蝕劑吸脫附誘導電化學振蕩的規(guī)律和機理研究項目摘要

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合的方法，研究這類新振蕩的規(guī)律和機制，驗證關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，提出新緩蝕劑設計的指導原則。.

脫附升溫脫附

物質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，微波脫附技術已應用于氣體分離、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。

脫附沖洗脫附

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，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，這些離子占據了吸附活性中心，可對活性炭吸附無機單質或有機物產生不利影響。因此，用活性炭吸附待分離溶液中的物質后，選用CaCl2作為脫附劑可降低活性炭對吸附質的吸附穩(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，活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物質，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。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。這種方法常用于溶液中對吸附質的脫附。

脫附超聲波脫附

超聲波(場)是通過產生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關系的，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后，可以用超聲波(場)產生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關系，降低活性炭對吸附質的吸附穩(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換方法，基于其原理可建成完全沒有運動部件的、以風能驅動的熱聲制冷機。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系。在此基礎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；研制一臺時均流驅動的高效熱聲制冷機，在熱聲板疊上產生不小于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動的熱聲制冷機奠定理論基礎。