气相反应

摘要： 化学气相沉积法(CVD)制备的石墨烯薄膜具有质量高、均匀性好、层数可控且可放大等优点,近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。在高温CVD生长过程中,除衬底表面的反应外,气相反应同样会影响石墨烯的生长行为和薄膜质量。本文将综述气相反应对CVD生长石墨烯的影响:首先对CVD体系内的气相传质过程和气相反应进行了详细讨论;随后系统介绍了基于气相调控提高石墨烯的结晶性、洁净度、畴区尺寸、层数和生长速度的相关策略及其机理;最后对气相反应影响CVD生长石墨烯的规律进行总结,并展望了未来可能的发展方向。

摘要： 气相反应在生物质热解过程中是不可避免的,决定着生物质热解产物的形成与分布.通过纤维素和木质素共热解实验和理论计算研究了生物质热解过程中纤维素和木质素间的相互作用,为进一步深入理解生物质热解行为提供实验基础.结果表明:纤维素和木质素进行共热解时,各类产物分布与纤维素和木质素质量比具有密切关系,但并不能通过加权计算进行产物分布的预测.纤维素与木质素以任意质量比共热解时均抑制了CO的形成,而促进了CO_(2)和H_(2)O的形成;促进了C_(1)—C_(5)烃的形成,而抑制了大部分含氧化合物的形成;质量比为5∶5时促进了苯酚和烃基苯酚的形成;当纤维素比较低时,对芳烃的形成具有明显的促进作用,而纤维素与木质素质量比为7∶3时对芳烃的形成具有抑制作用.

摘要： 团簇与气体分子的气相反应质谱技术是研究团簇稳定性和反应活性的主要手段,对比反应前后的质谱图横纵坐标变化,可以获得产物、团簇反应活性等信息;结合第一性原理计算,可以深入挖掘团簇、反应中间体、最终产物的结构,探究反应热力学、动力学过程,揭示团簇结构、稳定性与反应活性的内在关联。本文综述了Cu^(-)_(n)、Ag^(-)_(n)团簇与NO和O_(2)、O_(2)的气相反应质谱和第一性原理计算研究进展,阐述了具有独特稳定性的新奇开壳层超原子Cu^(-)_(18)、双闭壳层超原子Ag^(-)_(17)的稳定性来源,揭示了NO在Cu^(-)_(n)团簇上吸附的反馈与负反馈作用机制,O_(2)分别在Cu^(-)_(2n+1)、Cu^(-)_(2n+1)(或Ag^(-)_(2n))团簇上遵循双电子、单电子转移机制。其中,O_(2)在Cu^(-)_(n)上的电子转移机制由自旋守恒规则调控,将团簇和O_(2)分别类比于碱、酸溶液,根据不同碱性团簇跨越不同程度的自旋激发或解离势垒并于最后放出近乎相同热量的现象,提出O_(2)吸附与解离新机制自旋协同的拉平效应。能量分解-化学价态自然轨道数据显示,金属Cu^(-)_(n)团簇对NO和O_(2)的活性以及Ag^(-)_(n)团簇对O_(2)的活性皆受团簇的几何构型、电子结构、能量学数据调控。

摘要： 环己酮肟液相贝克曼重排是现今主流的己内酰胺生产工艺,但生产过程中使用了强腐蚀性浓硫酸作为催化剂,同时会副产大量低价值硫酸铵。因此开展无硫铵气相重排生产己内酰胺绿色催化剂的研究具有重要意义。综述分子筛和氧化物等催化剂在环己酮肟气相贝克曼重排反应中的应用。基于成本、环保、能耗和催化性能,综合评价不同类型催化剂在环己酮肟气相贝克曼重排催化反应中的工业应用潜力。结合研究现状,为无硫铵环己酮肟气相重排催化剂研究和设计提出建议。

摘要： 电缆燃烧仿真模拟对电缆燃烧特性可进行有效研究,从而获取电缆火灾蔓延、烟气发展等规律,对于电缆火灾防护具有重要意义.针对多层结构电力电缆难以准确燃烧模拟的问题,本文根据实际燃烧原理建立了固相热解与气相反应研究模型.首先,对不同的固相热解设置进行了模拟,分析了热解质量损失率的差异,模拟表明复杂热解更能反映真实电缆热解的变化;其次,基于电缆燃烧气体含量对聚氯乙烯反应进行修正,并与聚氯乙烯气相反应、甲烷气相反应分别进行了模拟,分析了相同热释放速率条件下的温度场分布规律,模拟表明气相反应中燃料单位质量消耗的氧气质量以及燃烧热等因素影响了温度场的形成分布;最后,结合试验结果对不同燃烧模型进行验证.结果表明:基于复杂热解和化学反应修正的电缆燃烧模型与实际电缆燃烧情况更为吻合,误差主要在后期的燃烧衰减阶段,约为16.4％.

摘要： 分压平衡常数是近几年高考化学试题中的高频考点,它是浓度平衡常数的延伸。该类试题通过气相反应的分压平衡常数考查考生灵活运用已有知识解决陌生问题的能力。由于考查的情境真实复杂、信息陌生新颖、计算量大,导致大部分考生用时较长、计算出错,因此具有较好的效度和区分度,有利于实现高考服务选材、引导教学的功能。

摘要： 第38届国际燃烧会议于2021年1月24~29日在澳大利亚阿德莱德召开,并且首次采用线上报告方式进行交流。本次会议由上海交通大学齐飞教授与美国Georgia Institute of Technology的TimLieuwen教授担任共同主席。本次会议论文涵盖13个主题,具体包括“气相反应动力学”、“层流火焰”、“湍流火焰”、“固体燃料燃烧”“喷雾、液滴和超临界燃烧”、“火灾研究”“燃烧诊断”、“活塞式内燃机”、“碳烟、纳米颗粒及大分子”“爆震、爆炸和超音速燃烧”“固定燃烧系统及低碳燃烧技术”、“燃气轮机和火箭发动机的燃烧”以及“新型燃烧技术”。

摘要： 利用数值模拟方法,结合反应动力学和气体输运过程,研究喷淋式MOCVD反应器中AlN的生长速率和气相反应路径与反应前体流量(NH_(3)和H_(2))、进口温度、压强、腔室高度等参数的关系。研究发现:薄膜生长前体和纳米粒子前体的浓度决定了不同的生长速率和气相反应路径。在低Ⅴ/Ⅲ比(2000)、高H_(2)流量(12 L/min)、高进口温度(700 K)、低压强(2 kPa)、低腔室高度(5 mm)等条件下,气相反应路径由加合路径和热解路径并存,生长速率较高。反之,化学反应路径则由加合路径主导,生长速率较低。上述参数对反应路径的影响原因包括:气体流量(NH_(3)和H_(2))较大,反应前体被带出生长区域或被稀释;低压强和低腔室高度使粒子碰撞频率降低、驻留时间缩短,进而削弱了寄生反应;进口温度导致温度梯度的变化。

摘要： 利用量子化学的密度泛函理论(DFT),对TMG/NH_(3)/H 2体系中自由基参与的金属有机气相外延(MOVPE)反应进行计算分析,特别针对H、NH 2自由基对Ga(CH 3)3(简称TMG)热解路径、氢解路径以及加合路径的影响进行研究。通过计算不同反应路径的吉布斯自由能差ΔG和能垒ΔG*/RT,确定了自由基参与的气相反应在不同温度下不同的反应路径。研究发现:当T683 K时,TMG∶NH_(3)重新分解为TMG和NH_(3)。TMG在MOVPE温度下很难直接热解,在H自由基作用下则易热解产生Ga(CH 3)2(简称DMG)、GaCH 3(简称MMG)和Ga原子。当T800 K时,自由基参与的TMG热解反应速率大于氨基反应,故热解反应占主导。氢解反应由于能垒很高,因此可忽略。TMG及其热解产物与NH 2自由基反应很容易产生氨基物。氨基物DMGNH 2可以与H自由基继续反应,最终生成表面反应前体GaNH 2。

摘要： 室温下将二氧化碳(CO2)高效还原为一氧化碳(CO)对于CO2资源的利用至关重要.本文通过高分辨率反射式飞行时间质谱结合密度泛函理论(DFT)计算,在热碰撞条件下利用铬氮阴离子团簇CrxN−(x=2~7)实现了连续还原两个CO2分子.CrxN−(x=2~7)和Cr2NH−团簇可以与CO2反应分别生成CrxNO−/CO和Cr2NHO−/CO,之后中间产物三元阴离子CrxNO−可以进一步还原第二个CO2生成CrxNO2−和CO分子.上述连续反应具有高反应活性,并且无CO2吸附产物生成.随着团簇中铬原子数目从2增加到7(Cr2N−~Cr7N−),团簇的反应活性先增加后略有降低.DFT计算给出了该类活性阴离子的结构和连续反应的反应机理.这项工作为逆水煤气催化剂表面活性位的设计提供了新的思路.

摘要： 本文通过实验和数值分析研究了微反应器通道尺寸对正丁烷气相/表面相互作用的影响.不同催化通道下催化着火温度及燃烧效率表明表面反应/气相反应存在相互影响.采用详细的表面/气相反应机理,对两者释热量进行分析,根据相对释热量,将反应区域划分为三部分:流速较低,直径较大时,气相反应强于催化反应;流速增大,直径减小时,催化反应强于气相反应;流速进一步增大,通道直径进一步增大时,主要受催化反应控制.

摘要： 含硫的磷酰化合物是一类重要的骨架结构化合物,可作为有机农药的主要成分.在液相中该类化合物的P-S键断裂后会产生活泼含P的自由基中间体,可参与较为复杂的自由基反应.在ESI-MS中,S-苯基-二苯基磷酰硫经过三级质谱碎裂会产生磷鎓阳离子,目前对该离子的气相活性研究还较少.本研究设计了一系列的气相离子-分子反应,用于研究磷鎓阳离子的气相反应活性,得到了一系列的实验结果.针对这些结果尝试利用气相反应的结果进行诸如定性定量检测痕量的气体成分,以及对异构体的区分等更加深入的研究.

摘要： 基于空间气相和表面催化的详细化学反应机理,使用计算流体力学软件对氢氧预混合气体在部分催化微通道内的燃烧情况进行了数值模拟,获得了燃烧室内的温度和自由基浓度等分布.结果表明,催化剂的布置位置会影响到催化段和下游的气相反应,越靠近入口则表面催化反应对气相反应的影响程度与范围也越广.入口流速也会影响到催化反应的强度,在低流速下表面催化反应对气相反应的影响仅限于催化区域,流速越大则影响的区域也越大,而且流速越高催化作用越明显.不同当量比下,表面反应对气相反应的影响也不同,表面反应对气相反应的影响随着当量比的增加呈现先增强后减弱的趋势。

摘要： 以SiH4和H2为反应气源，建立了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备氢化微晶硅(μc-Si：H)薄膜的气相反应模型，模拟了典型的μc-Si：H薄膜沉积条件下各物种的浓度以及硅烷浓度SC的影响。研究结果表明：与a-Si：H薄膜相似，μc-Si：H薄膜的主要沉积前驱物是SiH3基元，且Si2H5、Si2H4和SiH2等中性基元对μc-Si：H薄膜生长的也有一定贡献;随着硅烷浓度增大，等离子体中SiH3等前驱物的浓度升高，同时，H原子的浓度快速下降，从而使得H/SiH3比值降低。

摘要： 微反应器在传质、换热方面具有较明显的优势,可以强化混合和精确控温,还可以大大缩短工艺筛选和工艺放大的周期.本文着重从液相反应、气相反应和气/液反应3个方面对微反应技术在合成中的应用做了较详细的译述,同时也简略介绍了在光化学和电化学反应中的应用,并概要介绍了微反应技术现阶段存在的问题.

摘要： 本文通过实验研究了富燃的正丁烷/空气混合物在有、无Pt催化剂蜂窝陶瓷反应器内的气相与表面反应过程.实验结果表明,根据反应温度的不同,正丁烷/空气混合物的催化氧化过程分为三个区域:低温的表面催化反应控制区、高温的气相反应控制区和中温的催化/气相反应共同控制区.在表面催化反应控制区,即使是富燃料混合物,其反应产物也只有完全氧化产物,而不存在CO等不完全氧化产物.在达到气相着火后的气相反应控制区,混合物主要发生部分氧化和热裂解反应过程,表面催化反应的影响很小,反应产物主要是部分氧化产物和裂解产物CO、H2、CH4、C2H4、C3H6等.

摘要： 甚高频等离子体增强化学气相沉积微晶硅薄膜太阳能电池,已得到广泛应用.因为微晶硅薄膜的沉积是个复杂的放电过程,其生长机理仍是目前研究的热点.在微晶硅薄膜的沉积过程中硅烷的浓度一般小于10%,辉光放电中主要参与反应的仍为氢等离子体,所以主要对氢等离子体的放电过程进行了光发射谱实验监测和计算机模拟.随着功率的增加,电子浓度和等离子体势均单调增大,而电子温度基本不变,仅在等离子体体层与鞘层界面附近区域随功率的增大略有增大.实验和理论模拟的结果是相吻合的.随压强的增加,Hα、Hβ和H*发射基团的强度均呈现下降的趋势,Hβ/Hα的比值呈现增加的趋势.随气体流量的增加,Hα、Hβ和H*发射基团的强度呈现增加的趋势,Hβ/Hα的比值则呈现出弱的下降,随后基本保持不变.随着沉积时间的增加,这些发射基团首先是快速增加的过程,然后达到稳定状态；而Hβ/Hα的比值则呈现出弱的下降的过程,然后进入稳定状态.

摘要： 富碳纳米材料所具有的多样性结构及各种优异性能，使其在信息、生物、能源、环境保护等各个方面展示了巨大的应用前景。纳米碳材料的结构、维度、形貌、尺寸等因素对其性能有着重要影响。通常，这类材料的制备采用高温下的气相反应或固态热解过程来实现。由于高温反应的可控性较差，从而导致这类材料的结构具有很大的不确定性和偶然性。这里，笔者采用前驱体控制的热化学方法，选择具有特定结构的富碳化合物作为前驱体，通过可控制的热化学反应来制备结构可控、功能可调的富碳纳米材料；使得这类材料的制备得以同时实现结构的设计和功能的调控。

摘要： 采用Si和石墨为原料,Ar保护,于1350°C保温5h合成SiC晶须,对生成物的分布状态、相组成和显微结构进行检测分析,结合热力学计算分析,研究了Si/C反应低温合成SiC晶须的机制.结果表明:1)Si源和C源以气相的形式参与反应,低浓度的Si源更有利于合成高品质的SiC晶须;2)微量的O2对合成SiC的反应起到传质作用,Si和C首先被O2氧化为气相的SiO和CO,气相的SiO和CO反应生成SiC和O2.

摘要： 采用Si和石墨为原料,Ar保护,于1350°C保温5h合成SiC晶须,对生成物的分布状态、相组成和显微结构进行检测分析,结合热力学计算分析,研究了Si/C反应低温合成SiC晶须的机制.结果表明:1)Si源和C源以气相的形式参与反应,低浓度的Si源更有利于合成高品质的SiC晶须;2)微量的O2对合成SiC的反应起到传质作用,Si和C首先被O2氧化为气相的SiO和CO,气相的SiO和CO反应生成SiC和O2.

摘要： 本发明公开了一种用于气固多相反应的装置，包括反应管、热电偶，以及加热组件；反应管包括第一管壁和第二管壁；第二管壁的内径大于第一管壁的外径，第一管壁嵌套在第二管壁形成的空腔中，第一管壁和第二管壁之间形成两端封闭的环柱状反应腔；环柱状反应腔内设置有支撑台，支撑台与第一管壁或第二管壁之间存在间隙；第二管壁的两端分别设置有进气口和出气口；加热组件用于加热反应管；热电偶设置在第一管壁形成的空腔中，热电偶用于测试反应管的温度。本发明的装置无需使用外围加热炉，减少了装置整体的体积，节约了占地空间，有利于装置的小型化；并且，该装置结构简单，易于制备。本发明还提供了一种气固多相反应方法。

摘要： 发明提供：具有填充物结构的固定床反应器，其特征在于，在进行气液混相反应的固定床反应器中，具有以微通道构成的配管结构，具有截面积为0.0001cm

摘要： 本发明公开了一种气固两相反应装置和一种气固两相反应工艺。气固两相反应装置包括：反应器；燃烧装置，位于所述反应器的内部，其中，可燃物与助燃气通过所述燃烧装置燃烧以使所述反应器保持一定的温度，并且固体物料随同助燃气一起进入所述反应器内；气固分离器，用来对反应器内反应所产生的尾气进行分离。根据本发明，可以在不需要外加热源的情况下，提高反应效率，并且缓解固体物料结粒的问题。

摘要： 本发明公开了一种用于气固多相反应的装置，包括反应管、热电偶，以及加热组件；反应管包括第一管壁和第二管壁；第二管壁的内径大于第一管壁的外径，第一管壁嵌套在第二管壁形成的空腔中，第一管壁和第二管壁之间形成两端封闭的环柱状反应腔；环柱状反应腔内设置有支撑台，支撑台与第一管壁或第二管壁之间存在间隙；第二管壁的两端分别设置有进气口和出气口；加热组件用于加热反应管；热电偶设置在第一管壁形成的空腔中，热电偶用于测试反应管的温度。本发明的装置无需使用外围加热炉，减少了装置整体的体积，节约了占地空间，有利于装置的小型化；并且，该装置结构简单，易于制备。本发明还提供了一种气固多相反应方法。

摘要： 发明提供：具有填充物结构的固定床反应器，其特征在于，在进行气液混相反应的固定床反应器中，具有以微通道构成的配管结构，具有截面积为0.0001cm

摘要： 本发明公开了一种气固两相反应装置和一种气固两相反应工艺。气固两相反应装置包括：反应器；燃烧装置，位于所述反应器的内部，其中，可燃物与助燃气通过所述燃烧装置燃烧以使所述反应器保持一定的温度，并且固体物料随同助燃气一起进入所述反应器内；气固分离器，用来对反应器内反应所产生的尾气进行分离。根据本发明，可以在不需要外加热源的情况下，提高反应效率，并且缓解固体物料结粒的问题。

摘要： 本申请公开了一种适用于气液、气固两相或气液固三相反应的微反应器，包括套管式反应器主体，套管式反应器主体包括内套管、中间套管和外套管，中间套管设有内、外螺纹，内套管上设有微孔，内套管的外壁和中间套管的内壁之间形成的流通路径作为反应通道，内套管作为气体通道，中间套管的外壁和外套管的内壁之间形成的流通路径作为换热媒介通道；或者内套管设有内、外螺纹、中间套管上设有微孔，内套管的外壁和中间套管的内壁之间形成的流通路径作为反应通道，内套管作为换热媒介通道，中间套管的外壁和外套管的内壁之间作为气体通道。本申请微反应器结构简单，微孔采用激光打出即可；具有更好的传质和传热效果，传热效果是传统釜式反应器的数十倍。

摘要： 本发明涉及气相反应器和气相反应器系统。示例性反应器包括具有渐变高度的反应室。反应器的高度渐变被认为用于减小沿着通过反应器的气体流的压降。示例性反应器也可包括在间隙内的间隔件，以控制在区域和反应室之间的气体流。

摘要： 本发明涉及一种采用气相反应器制备异氰酸酯的方法及气相反应器。气相反应器具有用于分别通入胺和光气的进料通道、用于提供反应的反应区、骤冷区，方法包括使胺和光气在气相反应器的反应区内反应形成异氰酸酯，以及使异氰酸酯在气相反应器的骤冷区内冷却，并且气相反应器还包括气体吹扫机构，气体吹扫机构具有气体出口，气体出口所在的高度与进料通道的出口处所在高度差小于等于70cm，方法还包括在反应过程中经气体吹扫机构吹出惰性气体，以在反应区的内壁上形成自上而下且贴着反应区的内壁流动的气流。采用该方法合成异氰酸酯，可以抑制反应器内壁固体沉积物的形成，实现反应器的自清理效果。

摘要： 本发明涉及气相反应器和气相反应器系统。示例性反应器包括具有渐变高度的反应室。反应器的高度渐变被认为用于减小沿着通过反应器的气体流的压降。示例性反应器也可包括在间隙内的间隔件，以控制在区域和反应室之间的气体流。