离子迁移

摘要： 全钒液流电池(all-vanadium redox flow battery,VRFB)是特别适用于大规模储能的二次电池,但在实际应用过程中存在着正负极间不同价态的钒离子、硫酸根离子、氢离子和水的迁移现象。这会引起电解液中各种离子摩尔数的变化、电池容量的衰减和正负极间电解液体积差值的变化。因此,运行一段时间就要打开正负极间设置的联通管阀门混合电解液。针对正负极间电解液中各种离子的摩尔数变化情况建立VRFB的动态模型,分析流量、电流和充电状态(state of charge,SOC)范围等运行参数对正极或负极钒离子总摩尔数、硫酸根离子和氢离子总摩尔数变化的影响。如果SOC的运行范围合适,正负极间钒离子总摩尔数差值就会较小。所建模型与仿真结果将为运行过程中VRFB电解液组分的预测和调节提供有效的依据。

摘要： 《电解池》一节是高中化学的重要学习内容之一,其价值不容轻视。针对现有电解池实验装置的不足,借助琼脂、铁氰化钾、酚酞等材料设计出电解池中电极反应和离子迁移情况的可视化装置。该装置制作简易、使用便利、安全环保且实验现象直观、具有启发性,具备一定的应用和推广价值。

摘要： 刘家洼遗址出土大量珍贵的青铜器对研究春秋早期芮国历史具有重要价值,但由于青铜器受到长期腐蚀影响,其蕴含的部分信息可能发生损失。为研究刘家洼青铜器的工艺、保存状况与稳定性,揭示关中东部黄土塬区出土青铜器的土壤腐蚀特征,并为文物保护修复提供参考依据,本工作对刘家洼青铜器腐蚀成因进行综合研究。本工作利用金相显微镜观察、扫描电镜-能谱、X射线衍射、拉曼光谱等分析手段对刘家洼遗址出土6件青铜器样品的锈蚀物相与锈层结构进行表征。结果表明,青铜器腐蚀产物以赤铜矿、孔雀石以及白铅矿为主。部分青铜器表面存在浅绿色粉状腐蚀产物,但并非含氯腐蚀产物。刘家洼青铜器锈层结构自金属基体向外依次为过渡层、原始表面内非金属层、原始界面、原始表面外原位沉积层及扩散沉积层。原始界面内非金属层Cu/Sn值低于基体,表明基体内的铜元素腐蚀后向外迁移以及锡元素腐蚀后形成锡石原位沉积。原始界面外Cu/Sn比值显著高于原始界面内非金属层,表明外迁的铜离子在埋藏环境作用下沉积。本工作通过对青铜器附着土壤样品pH值、氧化还原电位以及离子色谱分析,结果表明刘家洼青铜器埋藏环境为弱碱性氧化型环境,土壤中氯离子含量不高,这与出土青铜器的腐蚀状态相吻合。因此在不影响艺术价值的情况下,保护修复时应尽可能保留这批青铜器的腐蚀产物。陕西地区部分弱碱性低氯埋藏条件出土青铜器在后期发现的碱式氯化铜应受保存环境影响所致,故刘家洼青铜器需重视后期保存条件的控制。相较于以往陕西地区出土青铜器腐蚀研究,本工作以刘家洼青铜器的分析结果提出以下认识:1)青铜器内部由于局部腐蚀的不断发生,各位点腐蚀属性不断发生变化,故青铜器内部腐蚀反应环境不等同于土壤埋藏环境而呈弱酸性。在此基础上通过对不同pH条件下腐蚀产物溶解度的计算确定金属内部弱酸性腐蚀条件下铜、铅为离子态存在发生迁移,迁移至弱碱性埋藏环境后发生沉积反应,而锡石仅在强酸性的条件下才可溶解。2)基于腐蚀层内锡元素的含量分析,认为部分青铜器表面较为纯净的赤铜矿层是由一价铜离子微弱迁移并在青铜器原始界面外原位沉积形成,原始界面内非金属层与赤铜矿层之间为原始界面。刘家洼遗址出土青铜器是锈层结构代表了弱碱性低氯埋藏环境下青铜器的腐蚀特征,对揭示青铜器腐蚀成因与埋藏环境之间的关联具有重要的参考价值。不同埋藏环境下青铜器在金属氧化为离子后的迁移与沉积过程存在差异,可为中国南北不同地区出土青铜器不同腐蚀结构成因提供参考。

摘要： 基于饱和土体和电化学理论,由于软黏土体结构和土体孔隙溶液对土体中离子迁移有着重要的影响,故建立软黏土电渗过程中离子迁移多场耦合数学模型。本文采用ComsolMultiphysics有限元软件用电化学模块和化学物质传递模块两者进行耦合,通过Nernst-Planck-poisson方程建立模型,对土体孔隙溶液中离子在电渗过程中的迁移开展了数值模拟。研究结果表明:阳极附近离子浓度偏低,尤其是阳电极中部离子浓度最低。越靠近阴极,离子浓度越高;离子迁移速率在阳极和阴极的中间达到峰值。当离阴极越近,离子迁移速率越低,在阴极处达到低谷;孔隙水的排水速率在离阳极近的地方,排水速度缓慢。在阴极附近,孔隙水排水速率较快。

摘要： 离子阱质量分析器具有结构简单、真空度要求低、灵敏度高、可串联质谱分析等一系列特点,在现代生化分析中发挥着重要的作用。为了提高离子阱质谱的分析性能,满足不断出现的分析需求,基于成熟的离子阱理论,各种离子阱质谱新技术不断涌现。特别是离子阱已越来越多地应用于小型化质谱仪,并且开始在现场分析领域发挥越来越重要的作用。聚焦离子阱操作新模式、新结构设计及功能新拓展三个方面,对近五年来出现的小型离子阱质谱新技术作综述性介绍。

摘要： 电化学反应过程中离子迁移、氧化还原反应的原位动态观测对研究电解池和电池充放电性能、离子迁移特性、缺陷产生和预防等具有重要意义.采用电解池模型研究电化学反应过程以方便实验参数调控,基于运动衬度X射线成像实验研究了其离子迁移和氧化还原反应过程.结果表明,同等条件下运动衬度X射线成像比传统的时间减影成像的衬噪比高一个量级以上.基于运动衬度X射线成像成功观测到起始阶段电化学反应特性,发现电化学反应在电解池内所有位置同时发生,而不是通常理解的电场力作用下离子迁移到阴极、得到电子被还原.电极投影位置运动衬度信号强于电解液其他位置,说明电极位置氧化还原反应更密集.在通电电压低到一个临界值、传统时间减影成像很难观测到离子迁移或原子团聚的时候,运动衬度成像仍可明确揭示离子迁移(原子团簇运动)轨迹.因此,运动衬度X射线成像可大幅提升电解质中离子(原子)迁移的观测灵敏度,在电池、电解池电化学反应特性的原位动态研究中具有重要应用前景.

摘要： 神经形态电子学的迅速发展为生物神经系统仿生与模拟提供了有力支持.具有三明治结构的两端人造突触电子器件不仅在结构上模拟了生物突触,同时在类神经电脉冲信号的作用下可以完成对生物突触塑性的模拟与调控.本文利用溶胶-凝胶法合成了具有层状结构的P3相Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_(2)多元金属氧化物.借助其晶体结构中Na^(+)易于嵌入/脱出的特性,设计并制备了基于Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_(2)的离子迁移型人造突触,器件在电脉冲信号的刺激下实现了对生物突触塑性的模拟,并通过调校类神经尖峰脉冲信号,成功对塑性行为进行了调控.成功模拟了兴奋性突触后电流、双脉冲易化、脉冲数量依赖可塑性、脉冲频率依赖可塑性、脉冲电压幅值依赖可塑性和脉冲持续时间依赖可塑性.同时,器件实现了对摩斯电码指令的准确识别与响应.

摘要： 为了维持脱硫系统长期稳定运行,对新鲜浆液、一级吸收塔浆液、二级吸收塔浆液进行监控,研究浆液中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Si^(4+)分布及迁移特性。结果表明:SO 2和石灰石浆液反应后,石灰石中的Ca^(2+)、Mg^(2+)分别迁移至石膏固体和MgSO_(4)溶液中,而Si^(4+)不发生迁移。相比于新鲜浆液,脱硫废水重新制浆后,一级吸收塔浆液和二级吸收塔浆液的Mg^(2+)质量浓度分别富集了10.68倍和3.59倍。石膏的含水质量分数、CaSO_(3)·1/2H_(2)O含量主要受设备运行工况的影响,而CaSO_(4)·2H_(2)O、CaCO_(3)含量则直接受吸收浆液品质的影响。严控新鲜浆液品质,能够从源头上优化脱硫系统运行。新增废水浓缩装置是提高吸收浆液品质的有效途径。

摘要： 本文以中硼硅管制瓶为研究对象,ICP-AES为研究手段,通过改变药液浓度、药液pH值、药液储存时间、玻璃瓶规格来探究玻璃瓶内表面Al^(3+)、B^(3+)、Ca^(2+)、K^(+)、Na^(+)、Si^(4+)的迁移规律,并通过SEM观察玻璃瓶内表面受侵蚀情况。结果显示:随储存时间延长,玻璃瓶内表面受侵蚀程度增大,在储存28 d时,K^(+)和Na^(+)的迁移浓度下降,Al^(3+)、B^(3+)、Ca^(2+)、Si^(4+)迁移浓度上升,出现脱片现象;玻璃瓶规格越小,离子的迁移浓度越大,玻璃瓶内表面受侵蚀程度越大;药液浓度越低,离子的迁移浓度越小,玻璃瓶内表面受侵蚀程度越小;酸性和碱性药液都会增大玻璃瓶内表面受侵蚀程度,且碱性药液对玻璃瓶内表面侵蚀更大。

摘要： 非饱和黄土路基由于增湿会产生附加变形,降低路基强度.为研究非饱和土排水过程中含水率、离子含量、土体强度的变化规律,提出了双灰桩联合电渗法的排水技术,采用自主设计的试验系统进行了室内模型试验.试验表明:通过双灰桩联合电渗法使非饱和黄土路基内部的水分产生向双灰桩侧的迁移,含水率平均下降15％;两侧双灰桩中的Ca2+等离子向土体内部迁移,结合双灰桩的膨胀挤密作用以及胶凝反应,提高了路基土体的强度,对路基产生一定的加固作用.

摘要： 在玻璃行业,对超高强度要求的玻璃以及超薄玻璃的强化主要采用离子交换法,大量文章中提及关于不同离子交换工艺对玻璃强度的影响;为了满足玻璃薄型化的趋势,同时满足强度需求,产业内推出了成本较高的Na-P-Al-Si玻璃基板以及与其搭配的在掺杂盐浴内进行多次离子交换方法;本文主要论述在较稳定和便宜的Na-Al-Si玻璃以及传统单次离子交换法强化玻璃的基础上引入离子迁移并进行多次离子交换(即"凯丽法"),研究离子迁移与离子交换对玻璃强度的影响."凯丽法"主要过程为:第一步,将玻璃放在盐浴中进行第一次离子交换(IOX1,ion exchange);第二步,取出玻璃,并在高能量下进行离子迁移(IM,ion layer moving);第三步,再在盐浴中进行第二次离子交换(IOX2);分析在三个步骤玻璃中外来离子K+浓度变化,测量表面压应力(CS,compress stress)、离子交换深度(DOL,depth of ion exchange layer)、强度(四点弯曲、落球测试等)、表面硬度和化学稳定性.结果表明:"凯丽法"在单次离子交换法基础上引入离子迁移,DOL增加了约70um,达到120um左右,易于达到更深的DOL,且具有特殊的应力分布层,CS能达到650～800MPa,带来了2倍的抗冲击强度,该应力层同时避免了传统离子交换法达到更深的DOL后,中心张应力(CT,central tension)值过大带来玻璃自爆的安全性风险;"凯丽法"Na-Al-Si强化玻璃与掺杂盐浴多次强化Na-P-Al-Si玻璃相比,化学强化各方面指标持平,但具有更高的表面硬度和化学稳定性;从实施过程来说,相比于传统的单次离子交换法和特别掺杂盐浴配比的多次离子交换法,"凯丽法"具有可使用同一盐浴进行多次强化,不增加其他设备,且过程简单易控的优势.

摘要： 文章阐述了直流盘型绝缘子离子迁移和破坏试验目的和原理以及试验方法。并根据多次试验和部分产品运行经验，从物理上进行了分析探讨并得出结论，认为离子迁移试验中温度选择偏上限进行试验，对产品要求严格，产品电性能和热稳定性好，预期使用寿命长。

摘要： 本文阐述了直流盘型绝缘子离子迁移和破坏试验目的和原理以及试验方法，并根据多次试验和部分产品运行经验，从物理上进行了分析探讨并得出结论，认为离子迁移试验中温度选择偏上限进行试验，对产品要求严格，产品电性能和热稳定性好，预期使用寿命长。

摘要： 本文采用pH计、扫描电镜、等离子体质谱仪对不同地区的土样和青铜器锈蚀进行了分析鉴定.初步得出,土壤的pH值对青铜器锈蚀中的离子迁移影响很大,偏碱性或偏酸性土壤中青铜器锈蚀的离子迁移更加频繁.

摘要： 本文报道了国内外目前使用的商品化的基于离子迁移(IMS)和火焰光度(FPD)技术的检测器或传感器用于野外应急检测化学战剂(CWAs)的装置,以及对这些检测器和传感器为基础用于有毒有害化学品野外应急监测的可行性进行了评价.

摘要： 测试了pH 值和电导率的变化规律,分析了MFC开路电压的变化情况,为改善MFC的性能提供理论依据.采用驯化培养的菌种,MFC 启动时间更短;在恒温、高温和高底物浓度条件下,开路电压更高、更稳.产物在阳极液中的积累会降低开路电压.阴极液和阳极液的pH 值的差值与电流正相关.阳极液的电导率会减小,而阴极液的电导率会增大;阳极液中的离子向阴极液迁移,离子迁移的快慢与电流正有关.驯化培养菌种和产电会加快COD的降解速率.

摘要： 无铅化电子组装中，由于原材料的变化带来了一系列工艺的变化，随之产生许多新的焊接缺陷。本文针对离子迁移进行了产生机理分析，并给出了相应的解决措施。

摘要： 为了研究直流老化对ZnO压敏电阻8/20μs脉冲老化寿命的影响,对同一批次的ZnO压敏电阻在125°C、110％的荷电率下进行直流老化,老化时间分别为20、40、60、80、100h.直流老化后对各组压敏电阻进行幅值21.5kA的8/20μs波形大电流冲击老化.研究发现直流老化30h与40h的压敏电阻器可以承受100次的冲击,直流老化80h与100h的压敏电阻器可以承受65次的冲击.结果表明直流老化机理与冲击老化机理存在明显差异,8/20μs脉冲老化造成ZnO压敏电阻的基体表面有缺陷的局部区域出现孔洞和裂纹,晶界层的破坏导致了压敏电压的降低,压敏电阻性能的劣化.直流老化时间相近的压敏电阻具有相同的耐大电流冲击老化的特性.

摘要： 为了研究直流老化对ZnO压敏电阻8/20μs脉冲老化寿命的影响,对同一批次的ZnO压敏电阻在125°C、110％的荷电率下进行直流老化,老化时间分别为20、40、60、80、100h.直流老化后对各组压敏电阻进行幅值21.5kA的8/20μs波形大电流冲击老化.研究发现直流老化30h与40h的压敏电阻器可以承受100次的冲击,直流老化80h与100h的压敏电阻器可以承受65次的冲击.结果表明直流老化机理与冲击老化机理存在明显差异,8/20μs脉冲老化造成ZnO压敏电阻的基体表面有缺陷的局部区域出现孔洞和裂纹,晶界层的破坏导致了压敏电压的降低,压敏电阻性能的劣化.直流老化时间相近的压敏电阻具有相同的耐大电流冲击老化的特性.

摘要： 为了研究直流老化对ZnO压敏电阻8/20μs脉冲老化寿命的影响,对同一批次的ZnO压敏电阻在125°C、110％的荷电率下进行直流老化,老化时间分别为20、40、60、80、100h.直流老化后对各组压敏电阻进行幅值21.5kA的8/20μs波形大电流冲击老化.研究发现直流老化30h与40h的压敏电阻器可以承受100次的冲击,直流老化80h与100h的压敏电阻器可以承受65次的冲击.结果表明直流老化机理与冲击老化机理存在明显差异,8/20μs脉冲老化造成ZnO压敏电阻的基体表面有缺陷的局部区域出现孔洞和裂纹,晶界层的破坏导致了压敏电压的降低,压敏电阻性能的劣化.直流老化时间相近的压敏电阻具有相同的耐大电流冲击老化的特性.

摘要： 本发明公开了一种用于离子迁移谱仪的迁移管及离子迁移谱仪，离子迁移谱仪的迁移管包括迁移管，迁移管采用无机导电材料改性的有机高分子聚合物，经挤压、模压、注射、3D打印或机械切削成型，无机导电材料的含量为1％～40％；迁移管的内部设置有离子门，通过离子门将迁移管划分为反应区和迁移区，迁移管的进口端设置有离子探测板，距离离子探测板前方0.5mm～1mm处设置有金属栅网，金属栅网与离子探测板相互平行，迁移管的外侧缠绕有加热装置，加热装置上设置有温度探头。本发明的迁移管电场均匀程度高，加工精度高，不怕震动和电磁干扰，无需外接电阻形成线性梯度电场，内部气流分布均匀，有利于提高离子迁移谱的分辨率和灵敏度。

摘要： 本发明提供了分析离子群的方法。某些方面包括：将连续气相离子束引导到配置在离子迁移谱仪内的漂移管的入口中；在干扰时间范围内干扰所述连续气相离子束的流动，以引起一个或多个配置的干扰；配置所述漂移管以使所述一个或多个干扰可由于迁移率的差异而分离；在质谱仪的入口处接收多个离子和所述一个或多个干扰；记录表示所述多个离子的原始数据；以及重建所述原始数据以获得所述多个离子的一个或多个质荷，以及一个或多个离子迁移谱。

摘要： 一种离子迁移谱仪离子门开关门控制方法和离子迁移谱仪，该方法包括控制离子门开门的开门阶段和控制离子门关门的关门阶段，在所述关门阶段，利用高频方波信号对离子门相邻丝级间的电势差进行控制，使离子门相邻丝级间的电势差在零和固定值之间进行高频跳变，进而使离子的行进轨迹在轴向和径向之间不断改变，使离子在轴向上的行进轨迹变长，从而使所述关门阶段形成的离子团的前沿包络面平整化，在所述开门阶段，在迁移电场的作用下沿轴向前进的离子团以经平整化的前沿形状到达离子检测器。本发明在保证了对离子团进行斩切的同时，减少了常规离子门关门方式导致的离子回流损失及离子迁移时间变化，使用本发明可以获得效果理想的离子谱峰。

摘要： 本发明公开了一种用于离子迁移谱仪的电极环、离子迁移管、离子迁移谱仪，其中，所述电极环轴向方向上外缘厚度大于内缘厚度。本发明通过将电极环结构由轴向方向上内缘厚度等于外缘厚度改变为轴向方向上内缘厚度小于外缘厚度，显著提高了迁移管内部电场均匀性。本发明通过轴向方向上外缘厚度大约内缘厚度的电极环结构，扩大了迁移管内部离子平稳迁移区域。由轴向方向上内缘厚度等于外缘厚度电极环组成的离子迁移管的电场均匀性明显差于同样厚度外缘的由轴向方向上内缘厚度小于外缘厚度电极环组成的离子迁移管。

摘要： 本发明提供一种离子迁移谱仪迁移管、操作方法及离子迁移谱仪，迁移管至少包括：电离区、聚焦区、离子门区以及迁移区，其中，聚焦区位于电离区与离子门区之间，包括聚焦罩结构，聚焦罩结构与离化源形成聚焦电场，产物离子群自聚焦罩结构进入离子门区。本发明引入了聚焦区，还可以进一步引入零场隔离区，可以使离子注入迁移区前使产物离子浓度提高，还可以在离子群注入迁移区瞬间压缩离子群使离子群宽度变窄，可以使电荷收集盘接收到的信号峰更高、更窄，从而可以使得迁移谱仪的灵敏度和分辨率将同时获得提高。

摘要： 本发明公开了一种用于离子迁移谱仪的迁移管及离子迁移谱仪，离子迁移谱仪的迁移管包括迁移管，迁移管采用无机导电材料改性的有机高分子聚合物，经挤压、模压、注射、3D打印或机械切削成型，无机导电材料的含量为1％～40％；迁移管的内部设置有离子门，通过离子门将迁移管划分为反应区和迁移区，迁移管的进口端设置有离子探测板，距离离子探测板前方0.5mm～1mm处设置有金属栅网，金属栅网与离子探测板相互平行，迁移管的外侧缠绕有加热装置，加热装置上设置有温度探头。本发明的迁移管电场均匀程度高，加工精度高，不怕震动和电磁干扰，无需外接电阻形成线性梯度电场，内部气流分布均匀，有利于提高离子迁移谱的分辨率和灵敏度。

摘要： 本发明提供用于通过捕获离子迁移谱法确定离子物种的经减小离子迁移率K

摘要： 本实用新型公开一种用于离子迁移谱仪的离子门、离子迁移管及离子迁移谱仪。该离子门由两个平行设置的Bradbury‑Nielsen型离子门构成，两个Bradbury‑Nielsen型离子门的电极所在的平面均与离子迁移方向相垂直，两平面间距保持为1～5mm；通过调控两个Bradbury‑Nielsen型离子门分别在开门、场压缩、关门状态之间周期变化，可以将两个Bradbury‑Nielsen型离子门之间存在的离子无歧视地注入离子迁移区，并在此过程中对所注入的离子团进行两级电场压缩，从而实现离子迁移谱仪对全迁移率K范围内离子的分辨能力和检测灵敏度的同时提高。与利用三个平行栅网电极实现离子无歧视注入的三态离子门相比，该离子门仅在两个平面内设置离子门电极，可有效降低离子通过离子门电极平面时碰撞电极造成的损失。

摘要： 本实用新型公开了一种用于离子迁移谱仪的电极环、离子迁移管、离子迁移谱仪，其中，所述电极环轴向方向上外缘厚度大于内缘厚度。本实用新型通过将电极环结构由轴向方向上内缘厚度等于外缘厚度改变为轴向方向上内缘厚度小于外缘厚度，显著提高了迁移管内部电场均匀性。本实用新型通过轴向方向上外缘厚度大约内缘厚度的电极环结构，扩大了迁移管内部离子平稳迁移区域。由轴向方向上内缘厚度等于外缘厚度电极环组成的离子迁移管的电场均匀性明显差于同样厚度外缘的由轴向方向上内缘厚度小于外缘厚度电极环组成的离子迁移管。

摘要： 本实用新型公开了一种具有快速加热传热组件的离子迁移谱仪的迁移管及离子迁移谱仪，迁移管内设有加热传热组件，包括二端开孔的加热筒2，圆柱体多孔金属滤芯3；圆柱体多孔金属滤芯3完全镶嵌在加热筒2的大内径腔体内；加热筒2外面包裹有加热体和温度控制器，可以将加热筒加热并控制和保持温度；冷空气从进气管4进入到加热恒温的加热筒2内，经过圆柱体多孔金属滤芯3进行热量交换形成热空气，热空气从加热筒2的出气口5流出，进入到离子迁移管的迁移区分析单元。这种离子迁移谱漂气的加热传热组件，可以在很小的体积内、很短的时间内，将空气快速加热形成热空气，保证了分析所需要的恒定温度的热漂气。