张毅然
- 作品数：9 被引量：5H指数：2
- 供职机构：上海交通大学机械与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学动力工程及工程热物理金属学及工艺环境科学与工程更多>>
- Ni、Mg掺杂钴尖晶石催化分解N_(2)O的实验
- 2024年
- 为了解决氨燃料发动机的氧化亚氮(N_(2)O)排放问题,研究一种Ni、Mg掺杂的钴尖晶石催化剂用于N_(2)O高效分解。采用共沉淀法合成一系列过渡金属M(Cu、Ni、Mg)掺杂钴尖晶石(Co3O_(4))形成M_(x)Co_(3-x)O_(4)复合金属氧化物,并探究其在不同气氛下的催化活性。Ni_(0.4)Mg_(0.2)Co_(2.4)O_(4)催化剂可在350℃时达到90%的N_(2)O分解效率,在通有10%水蒸气反应的情况下480℃完全转化。通过一系列表征手段发现:Ni、Mg同时掺杂进入晶格结构较好,形成较为完整的整体尖晶石结构;Ni、Mg协同Co作为活性位点,使钴尖晶石分散度更好,并未像Cu等掺杂时形成对应金属氧化物的杂相而减少活性中心是其改性效果进一步提升的重要原因;同时因Ni、Mg同时掺杂进入晶格,使掺杂后钴尖晶石晶格膨胀,晶格尺寸变大,比表面积有明显提升,高于Ni、Mg单独掺杂,增加了接触活性位点,使其拥有更低的反应温度;通过XPS发现Ni_(0.4)Mg_(0.2)Co_(2.4)O_(4)中Co^(2+)、Ni^(2+)的结合能均最高,电子云密度相对最低,有助于N、O中的电子向其转移,且作为主要分解活性中心的Co^(2+)占比最高,从能量和价态角度解释了其同温度下分解效率最高的现象;此外,在H_(2)-TPR下,随着Ni、Mg掺杂量的增加,H_(2)的还原温度更高,说明其在高低温下的还原性更强,有助于对N_(2)O中的高价N进行吸附还原,而Ni_(0.4)Mg_(0.2)Co_(2.4)O_(4)在60 h时的60000 h-1空速气流下也显示出较好的稳定性(350℃下转化率维持在90%左右)。
- 胡南赵旭腾张毅然陈婷林赫
- 关键词：氧化亚氮复合金属氧化物
- 钯基催化剂氧化低浓度甲烷的研究进展被引量：2
- 2023年
- 甲烷(CH_(4))是一种重要的温室气体,其引发温室效应的能力是等量CO_(2)的25倍。船用天然气发动机排气中存在低浓度(0.05%~0.5%)CH_(4)泄露。CH_(4)化学结构稳定,起燃温度高,低浓度CH_(4)难以被捕集利用,催化氧化是去除尾气中低浓度CH_(4)的主要方式。贵金属钯(Pd)是完全氧化低浓度CH_(4)性能良好的催化材料。针对Pd基催化剂低温活性、可靠性以及研发成本等问题,本文介绍了目前Pd基催化剂主要研究进展。首先明晰了催化剂的Pd粒径和价态分布、Pd分散状态、载体种类以及强金属-载体间相互作用(SMSI)等对甲烷氧化活性的影响规律;其次,总结了目前公认的Pd基催化剂表面甲烷氧化机理和反应路径;之后,详细阐述了Pd基催化剂运行过程中高温烧结、水中毒及硫中毒等多种失活机制;最后,总结了当前低浓度甲烷完全氧化面临的主要挑战以及未来甲烷氧化催化剂的发展方向,并简要提出了Pd基催化剂的性能改善策略。
- 赵旭腾侯进王一男桂煜张毅然李珂陈婷林赫
- 关键词：天然气发动机低浓度甲烷催化氧化
- 层流预混C_2H_4/O_2/Ar火焰中PAHs生成的荧光光谱分析及机理验证
- 2016年
- 应用激光诱导荧光(LIF)技术对层流预混乙烯火焰中多环芳香烃(PAHs)进行在线测量,并对火焰中PAHs生成机理进行验证。实验研究发现:乙烯各火焰高度下PAHs荧光光谱峰值位置不发生转移,都在500nm左右;随着火焰高度和当量比的增加,PAHs荧光光谱强度随之增强;应用Chemkin Pro软件采用ABF、USC2和KAUST2机理对燃烧过程中生成的PAHs摩尔分数进行计算,并与实验结果进行对比,发现在ABF、USC2和KAUST2机理中1环芳香烃(A1)物质生成路径一致,三种机理能够很好地预测A1物质生成。ABF和KAUST2机理中3环芳香烃(A3)物质生成路径很不相同,但是KAUST2机理能够准确预测A3的生成。而对于2环芳香烃(A2)和4环芳香烃(A4)物质,KAUST2机理预测得更加准确。
- 杨阳贺振武刘鹏张毅然管斌林赫黄震
- 关键词：PAHS荧光光谱LIF
- 当量比和温度对丙烯层流预混火焰PAHs生成的影响
- 2017年
- 利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术和化学反应动力学模拟研究了温度和当量比对C_3H_6/O_2/Ar层流预混火焰中PAHs生成的影响。实验结果表明:随着丙烯层流预混火焰高度增加,荧光强度逐渐增大,即PAHs的浓度随着火焰高度的增大逐渐增大;当量比增加,PAHs的浓度增大,温度上升,PAHs的浓度下降。利用Chemkin Pro软件结合KAUST2机理,构建一维层流预混火焰模型,计算了小基团浓度,发现当量比增加,苯环和形成苯环的重要物质C_2H_2增加,而温度上升则使其降低,趋势与PAHs浓度变化相同,说明当量比和温度的变化会影响C_2H_2浓度,从而影响PAHs的生成。
- 汪立军张毅然贺振武刘鹏管斌林赫
- 关键词：荧光光谱丙烯多环芳香烃层流预混火焰
- 基于关联规则分类的船用柴油机故障诊断被引量：1
- 2023年
- 鉴于数据驱动的故障诊断方法诊断过程和结果难以解释,提出了一种基于关联规则分类(CBA)的船用柴油机故障诊断和故障作用机理解释方法.通过GT-Power柴油机故障仿真试验建立了柴油机故障数据库,采用关联规则分类算法构建了故障分类器,并基于可视化方法提取了重要规则,解析故障作用机理和模型的诊断过程.结果表明:基于关联规则分类的柴油机故障诊断方法对测试集的故障识别率高达98.67%,提取的规则较好地吻合相关热力学知识,可用于故障作用机理与诊断的进一步研究.
- 石大亮张毅然湛日景林赫邱爱华刘佳彬
- 关键词：船用柴油机故障诊断
- 温度对预混乙烯火焰中萘生成规律影响的研究
- 本文利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术和化学反应动力学模拟研究了温度对C2H4/O2/AR 层流预混火焰中萘生成的影响。实验结果表明荧光强度沿火焰高度逐渐增大,即萘的浓度随火焰高度的增大逐渐增大,且温度增加使萘的浓度有...
- 汪立军刘鹏贺振武张毅然管斌黄震林赫
- 关键词：乙烯多环芳香烃
- 温度对预混乙烯火焰中萘生成规律影响的研究
- 本文利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术和化学反应动力学模拟研究了温度对C2H4/O2/AR层流预混火焰中萘生成的影响。实验结果表明荧光强度沿火焰高度逐渐增大,即萘的浓度随火焰高度的增大逐渐增大,且温度增加使萘的浓度有先...
- 汪立军刘鹏贺振武张毅然管斌黄震林赫
- 关键词：乙烯多环芳香烃
- 电极厚度和粒径对In_(2)O_(3)氨气传感器性能的影响
- 2024年
- 采用自蔓延燃烧(SHS)法合成了纳米敏感材料一氧化铟(In_(2)O_(3)),以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为固体电解质,铂(Pt)为参比电极,制备了混合电位型氨气(NH_(3))传感器。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对敏感电极形貌进行表征。研究发现,随着电极厚度的增加,更多的NH_(3)被吸附到表面参与电化学过程,传感性能增强;若电极层过厚,大部分NH_(3)在穿过电极层到达三相界面(TPB)区域之前,被气固多相催化反应消耗,传感性能降低;SEM表征结果显示,最优的电极厚度为104.20μm。同时研究了粒径对性能的影响,在煅烧温度为900℃时,传感器表现出最高的灵敏度(-64.20 mV/decade),TEM表征结果显示,此时晶粒的平均粒径为75.92 nm。通过极化曲线测试验证了传感器响应机理符合混合电位理论。
- 吴春平杨琳张毅然林赫
- 关键词：氧化铟粒径
- 层流预混乙烷和丙烯火焰中PAHs荧光光谱分析被引量：2
- 2016年
- 应用激光诱导荧光(LIF)技术对层流预混乙烷和丙烯火焰中多环芳香烃(PAHs)荧光光谱进行测量,探究PAHs在乙烷和丙烯层流预混火焰中的空间分布及当量比对其生成的影响。实验研究结果表明:乙烷和丙烯不同火焰高度下PAHs荧光光谱峰值位置不发生转移,均在500nm左右;随着火焰高度的增加,PAHs荧光光谱强度随之增强;当量比对火焰中PAHs的生成具有重要影响,随着当量比的增加,PAHs荧光光谱强度逐渐增强且在较高当量比下变化显著;比较乙烷和丙烯层流预混火焰中PAHs荧光光谱归一化强度,发现燃料碳链长度以及碳链饱和度会对火焰中PAHs的生成产生重要影响。
- 贺振武杨阳张毅然刘鹏管斌林赫黄震
- 关键词：层流预混火焰荧光光谱
