一、Pd-Y合金膜的MOCVD研制（论文文献综述）
曹军文,张文强,李一枫,赵晨欢,郑云,于波[1]（2021）在《中国制氢技术的发展现状》文中研究指明氢能是一种高效清洁的二次能源,在实现"碳中和"目标中起重要作用。随着制氢规模不断扩大、制氢成本不断降低,氢能将有望与电能共同成为二次能源主体,通过氢电互补推动我国能源结构转型、降低碳排放、保障我国能源安全。目前,我国已成为世界第一大产氢国,主要有三类工业制氢路线:化石燃料重整制氢、工业副产氢和清洁能源电解水制氢。依托清洁能源发展起来的其他制氢新技术,如太阳能光解水制氢、生物质制氢、核能制氢等也受到广泛研究和关注。此外,制氢系统组成复杂,建模和优化难度高,人工智能在制氢系统的预测、评估和优化方面表现出独特的优势,受到国际学者的关注。本文结合最新研究进展,对上述制氢路线的发展情况进行了综述,并通过技术成熟度、经济性和环保性比较,结合国情对我国未来氢气供应结构做出展望。同时,本文综述了人工智能在制氢系统中的最新应用进展,以期为我国制氢工艺发展提供新思路。
黄豫[2]（2020）在《基于氢同位素研究钯银合金分离熔盐堆中的氚》文中提出熔盐堆在运行过程中会产生大量放射性核素氚（T）,其氚产额高于相同功率下的压水堆。产生的氚首先会溶解于熔盐中,以氟化氚（TF）、氚离子（T+）或者溶解的气态氚（HT,T2）的形式存在。随着熔盐的流动,氚会进入熔盐堆的各个部分,其中有较大一部分氚从熔盐表面脱离进入覆盖气,然后进入尾气处理系统。还有一部分氚从反应堆容器、管道或者热交换器管道渗透出去,进入环境。作为一种有害的放射性核素,氚会影响熔盐堆的安全运行,如生成的TF会腐蚀管道,影响管道的使用寿命。HT/T2会通过管道渗透进入环境,然后在环境中转化成氚化水（HTO/T2O）。HTO极易通过皮肤吸收进入人体内并产生内照射,造成的放射性危害比气态氚高25000倍。因此,为了保证熔盐管道的使用寿命、减少氚的渗透、减轻氚对人类和环境造成的危害,需要对熔盐堆产生的氚进行去除。核电站在去除含氚废气时一般采用氧化法,将其氧化成氚化水（HTO/T2O/DTO）,然后再进行吸附收集。这种处理方法导致全世界范围内产生了大量的含氚废水,而且对含氚废水的安全储存也逐渐成为后续工作的难题。此外,氚化水比气态氚的毒性更高且应用价值低,不利于回收利用。因此,为了改进氚的处理工艺,变压吸附、分子筛吸附、膜分离等方法得到提出并开展了相关研究。上述方法中,以钯及其合金为代表的无机金属膜分离法因其对氢同位素具有良好的选择渗透性,且在分离过程中具有能耗较低,操作简单的特点而逐渐得到重视。而在众多钯合金膜中,由于钯银合金膜（Pd-Ag）的制备工艺相对较成熟,且具有比纯钯高近2倍的渗氢性能及较高的热稳定性与抗毒化性,被逐步用于聚变堆及各类氚设施中氚的分离处理。基于上述原因并结合熔盐堆中氚分布的特点,本论文提出用钯合金膜分离熔盐堆中的氚。由于氚具有放射性且稳定同位素氢（H2）、氘（D2）与氚的性质相似,本课题用H2、D2模拟T2,对钯银合金的渗透及分离性能进行了研究。本课题搭建了研究钯银合金膜渗透性能的实验平台。通过实验确定了所用钯银合金膜的渗透系数Φ=5.70×10-8×exp（-4.55/（RT））(mol·m-1·s-1·Pa-0.5),得到了渗透过程中膜的压力指数n=0.5,由此确定了H原子在钯银合金膜内部的体相扩散是渗氢过程中控制速率的步骤。在不同温度、不同氢分压差、不同进气组成比例条件下研究了钯银合金膜分离Ar-H2混合气中的H2,确定了钯银合金膜的渗氢量随温度和膜两侧氢分压差的增加而增加。混合气中Ar气的含量会影响钯银合金的渗氢量。在其他条件保持不变的情况下,渗氢量会随着混合气中Ar气含量的增加而减少。相同温度下,钯银合金对H2的渗透量是D2渗透量的1.311.39倍,接近其扩散系数1.414倍的经典扩散理论。由此可以推测T2通过钯银合金膜的渗透量接近H2的1/31/2倍。通过设计的高温熔盐静态腐蚀实验,并与哈式N合金（Hastelloy N）进行比较,确定了钯银合金对FLiNaK熔盐较好的耐腐蚀性能。实验表明钯银合金受熔盐腐蚀影响的深度约为11μm,小于Hastelloy N受熔盐腐蚀影响的深度。与Hastelloy N接触后的熔盐中Cr、Fe等杂质的含量明显升高,而与钯银合金接触后的熔盐中Ag、Pd的含量基本不变,说明相比于Hastelloy N,钯银合金与熔盐的相容性较好,可以用于高温FLiNaK熔盐环境中。通过研制的实验装置研究了钯银合金膜分离熔盐中溶解H2的分离效率。在500℃下,以100mL/min的流速向熔盐中通入Ar-H2混合气（H2含量102 ppm）,钯银合金膜对熔盐中H2的分离效率可以达到3.5%。由此确定钯银合金可以用于熔盐中氚的分离。最后利用数值模拟方法对钯银合金分离器的渗氢过程进行了模拟。模拟结果表明随着Ar含量增加、膜渗透系数增大及进气流速减小,分离器内会产生严重的浓差极化效应,影响钯银合金管的渗透性能。为了减小浓差极化效应,在膜渗透系数确定的条件下,可以提高混合气中H2的体积分数和混合气的流速。但是减小浓差极化效应会使H2的分离效率受到影响,需要增加分离器的长度进行补偿。
凌海涛[3]（2019）在《基于非本征法布里-珀罗干涉仪的光纤氢气传感器研究》文中认为氢气作为一种可再生的清洁能源有着广阔的应用前景。然而氢气是一种易燃易爆气体,在环境中4%浓度的氢气就可发生爆炸。为了避免氢气爆炸事故的发生,研究安全、可靠、灵敏度高、可远距离监测的氢气传感器具有重要意义。光纤传感器由于具有体积小、灵敏度高、安全性高以及可远程监测等优点,非常适合于氢气监测。本文在对各种类型光纤型氢气传感器以及对实验室现有技术了解的基础上,提出了一种反应快速、结构简单的光纤法布里-珀罗（F-P）氢气传感器。围绕该传感器,本文重点做了以下相关工作:首先介绍了光纤氢气传感器的研究背景,以及各种类型的传感器研究现状,分析了各种光纤氢气传感器的优劣,并对当前主要应用的氢敏材料做了简要的介绍。其次,介绍了光的干涉理论以及F-P干涉理论,并对三种F-P类型传感器进行了简要概述,以及对钯的传感机理进行了分析。再次,通过对钯金属特性研究,建立了传感系统的理论模型,对响应时间与膜片厚度的关系进行了仿真模拟,确定了传感器的反应时间及灵敏度。最后,在前述理论分析及数值仿真模拟的基础上,设计制作了一种基于C型陶瓷插针套筒的光纤F-P氢气传感器,并对其传感性能做了详细的实验研究。实验结果显示,传感器灵敏度与钯片厚度有关,厚度越厚,灵敏度越高。对厚度为100μm的钯片来说,传感器的灵敏度可达到1.42nm/%,分辨率约0.16nm,对应氢气浓度的探测分辨率可达2000ppm量级。计算氢气在钯片中的扩散系数约为11.3μm/s2,传感器响应时间在10分钟以内。此外还对传感器的温度特性做了测试,测试结果为3.74nm/℃,经过温度补偿,可以消除温度效应的影响。
李梦珠[4]（2019）在《陶瓷修饰多孔316L不锈钢表面钯膜的制备与性能表征》文中研究指明钯膜对氢气具有优良的选择透过性,可广泛应用于催化、脱氢加氢反应及氢气分离提纯等领域。传统钯膜制备技术以冷轧法为主,获得的钯膜厚度大、成本高,氢渗透效率低。近年来,多孔载体负载钯膜受到了研究人员的广泛关注,钯膜的厚度大幅降低,氢渗透效率显着提高。多孔金属作为钯膜载体,具有密封可靠,机械强度高等优点,是钯膜负载体的研究热点。本文提出利用高温烧结方法在多孔316L不锈钢管表面制备氧化钛陶瓷阻挡层。通过陶瓷阻挡层的制备,显着降低多孔不锈钢载体表面最大孔径,有利于致密连续钯膜的制备。此外,陶瓷阻挡层还可以有效隔离多孔316L不锈钢管载体和钯膜的直接接触,防止高温下二者发生元素互扩散,从而提高钯膜组件的高温稳定性。为了获得高结合强度、孔径分布均匀的陶瓷阻挡层,对比不同陶瓷材料的制备方法和烧结温度,选择浸渍提拉法在多孔316L不锈钢表面制备一层均匀的氧化钛层。在此基础上,采用化学镀法在氧化钛修饰的多孔不锈钢表面制备钯膜和钯银复合膜,并对钯银膜层进行热处理使其合金化。采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）,氢渗透测试等手段,研究了钯膜的结构、微观形貌和成分分布,测试了钯膜的氢渗透通量,探讨了氢气在钯膜表面的渗透激活能,并对钯膜或钯银膜层进行性能评价。获得如下研究成果:（1）采用浆料提拉法在多孔316L不锈钢表面制备了不锈钢层和氧化钛层。研究了分散剂、粘结剂和烧结气氛对氧化钛微观结构的影响规律。研究表明,多孔316L不锈钢管经不锈钢层减孔后多孔316L不锈钢管表面平均孔径由5μm减小为2.44μm。在此基础上,采用氧化钛浆料浸渍提拉法对不锈钢层减孔处理后的多孔316L不锈钢管表面制备氧化钛层。通过加入0.5wt%分散剂和3wt%粘结剂球磨氧化钛粉体,制备的悬浮液稳定,颗粒分散均匀,有利于均匀氧化钛层的形成。对比了真空和氢气气氛对烧结氧化钛层微观结构的影响,在1000℃下氢气烧结氧化钛层微观结构均匀,颗粒间结合紧密,与多孔316L不锈钢载体结合强度良好。经氧化钛陶瓷层修饰的316L不锈钢载体表面平整、均匀,平均孔径为1.1μm。（2）采用化学镀法在氧化钛层修饰后的多孔316L不锈钢载体表面制备了钯膜。研究表明,传统敏化-活化法活化后的多孔载体表面钯颗粒分布不均匀,不利于化学镀钯的膜层均匀性。而乙酸钯涂覆活化后的载体表面钯颗粒细小、分布均匀。当温度为35℃,pH为11.5时,化学镀方法制备的钯膜均匀、致密,钯膜与载体结合强度良好。对多孔316L不锈钢管负载钯膜进行了氢渗透性能测试,在450℃、0.5MPa压差条件下,钯膜的氢渗透率为1.58×10-3mol·m－2.s－1·Pa-0.5,氢氮选择系数为1700。氢气在钯膜中渗透为体扩散控制过程,氢在钯膜表面的渗透激活能为15.46kJ·mol-1。对氢渗透测试后的钯膜进行了成分分析,钯膜与多孔316L不锈钢载体未发生成分互扩散,说明氧化钛层具有优异的扩散阻挡效果。（3）在钯膜制备的基础上,采用分步化学镀法在多孔316L不锈钢载体表面沉积了钯银膜,并在氢气气氛下对钯银膜热处理使其合金化。结果表明,以柠檬酸钠为还原剂,添加Na2S2O3作为表面活性剂,可获得表面平整、晶粒细小均一的银膜。对氢气气氛下500℃热处理的钯银膜进行氢渗透测试,银在合金膜表面偏析导致钯膜表面氢的吸附活性位减少,明显影响钯银膜的氢渗透率。将钯银膜的热处理温度升高至550℃,研究热处理前后钯银膜的物相变化,热处理后银完全固溶于钯中,钯发生晶格膨胀,钯银形成固溶合金。
李艳莉[5]（2016）在《多层钯钇合金纳米膜增敏的新型光纤氢气传感器研究》文中指出氢气的化学性质活泼,在生产运输及使用的过程中极易发生泄露导致爆炸火灾等重大事故。人们为了最大限度降低氢气在运输、存储和使用过程中的风险,也研究出了各种用于氢气检测的传感器设备。在现有的氢气传感器中,光纤氢气传感器具有许多常规检测技术所不可比拟的优势之处。光纤氢气传感器主要原理是当金属钯膜吸收氢气后,测量材料的光学或机械特性变化,从而反映相对的氢气浓度。钯与氢气之间存在的这一可逆化学反应是光纤氢气检测的本质原理,其反应时间决定了传感器的响应时间,反应的程度决定了氢气浓度。传统的薄膜模型光纤氢气传感器受制于氢气在膜层中的扩散作用,在增加膜厚提高灵敏度的同时,势必降低传感器的反应速度。减小薄膜厚度能够减小膜内H原子扩散时间,提高响应速度,但是较薄的钯膜在吸氢之后,其光学性质和机械性质改变十分微弱,从而降低测量的灵敏度,另外太薄的钯膜对传感器机械强度和可靠性也会造成严重影响,出现薄膜脱层、开裂等失效问题。为了不影响氢气传感器的响应速度,同时提高传感器灵敏度,本文是在透射式光纤束氢气传感器的的基础上进行结构改进,设计出了一种多层透射式光纤氢气传感器。该传感器采用透射式光路设计结构,将多片钯钇合金纳米薄膜排列成一排,形成多层透射式光纤氢气传感器,该结构能够通过增加薄膜数量来增加传感器的灵敏度,通过减少膜厚来提高响应速度,实现了光纤氢气传感器的灵敏度和快速响应性的独立优化。本文的主要工作如下:1)多层透射式光纤氢气传感器的理论研究,分析了传感器的探头结构模型和传感器的双光路补偿结构模型,再利用Drude模型分析了金属钯对氢气的吸收和释放前后钯膜折射率的改变,建立了透射式光纤氢气传感器的光学模型;2)多层透射式光纤氢气传感器的结构设计,如钯钇合金纳米薄膜的制备、传感器探头结构的设计、气路结构的设计、传感器信号检测和采集以及数据处理方法等;3)针对多层透射式光纤氢气传感器的工作性能进行的实验研究,如采用原子力显微镜对所制备的钯钇合金纳米薄膜的形貌及厚度进行了测量,结果表明薄膜具有良好的均匀性;在常温常压下对多层透射式光纤氢气传感器进行了响应时间和灵敏度测试实验以及传感器响应稳定性和重复性实验;对传感器的光谱特性进行了相关的实验对比和研究等。
姚春艳,杨小军,祝杰[6]（2016）在《PdY净化器的氢氦分离性能》文中指出对PdY净化器及传统净化器的透氢速率和氢氦分离性能进行了研究,结果表明:PdY净化器透氢速率随压差的增大而增大,压差在0.0040.04 MPa的范围内,其透氢速率约为传统净化器的3倍;而采用PdY净化器进行氢氦分离时,可显着缩短氢氦分离时间。经过长时间循环分离后,3种组分的氢氦混合气均得到了较好的分离,氦气中氢气体积分数均降至0.03%。
张科,马光,孙晓亮,操齐高,郑晶,贾志华,王轶[7]（2013）在《Pd-Y合金致密膜与紫铜扩散焊接的研究》文中进行了进一步梳理采用扩散连接的方法,对厚度为0.04 mm的Pd-Y合金膜与紫铜进行焊接工艺试验,利用氦质谱检漏仪检测的漏率值对焊缝质量进行评价。研究结果表明:在扩散焊接工艺条件（焊接温度750℃,保温时间90 min,压力3 MPa）下获得了质量较好的Pd-Y/Cu环形焊接接头,焊缝的漏率值为5.0×10-11Pa·m3/s。探讨了Pd-Y合金致密膜与法兰在一定工艺条件进行扩散焊连接的可行性,并提出了Pd-Y合金膜与法兰连接的工艺措施。为钯合金扩散氢气纯化装置的研制和应用提供了直接的技术支持。
宋涵,刘繄,陈幼平,张冈[8]（2013）在《一种基于Pd-Y合金纳米膜的光纤H2传感器》文中指出为提高光纤H2传感器的响应速度、稳定性和可重复性,本文分析了Pd-H传感机理,进而提出利用双靶溅射工艺在石英光学玻璃基底上制备55nm厚的Pd-Y合金H2敏薄膜,采用双光路检测技术设计并实现了反射式光纤束H2传感器系统。通、放H2实验结果表明,本文研制的基于Pd-Y合金纳米薄膜的传感器具有响应快速的特点,特别是在多次循环老化实验后表现出良好的稳定性和可重复性。
刘莉[9]（2013）在《三光束干涉型氢气传感器》文中指出氢能作为一种储量丰富、热值高、无污染的新能源，是解决我国能源短缺问题的重要途径之一。目前，液态氢能已经成为航天飞机和运载火箭的主要燃料之一，在新能源汽车、石油化工、食品加工、国防军事等许多领域也发挥着十分重要的作用。但随之而来的，则是关于氢气生产、存储、运输和使用中的安全隐患。本文研究了一种基于腐蚀渐变折射率多模光纤的三光束干涉型光纤氢气传感器，主要研究其作为折射率传感器和氢气传感器的性能：（1）首先，我们制作了210多个传感器进行分析。我们分别对传感器的对比度和光斑大小进行了分析，发现随着GI-MMF长度的增加，反射光谱干涉条纹对比度和端面光斑大小都呈现周期性的变化，其中端面光斑大小变化的周期大约是520μm，这与我们用Rsoft软件仿真的结果一致，反射光谱干涉条纹对比度变化的周期大约是其一半。（2）其次，我们研究了三光束干涉型光纤传感器测量液体折射率的性能。通过单个传感器的折射率实验，我们发现这种传感器的光谱随着折射率的增大，光谱的干涉条纹对比度发生了明显变化。通过温度实验，我们发现干涉条纹随着温度的变化发生了漂移，但是经过FFT变换，传感器对应的峰值却没有发生明显变化，因此，我们从FFT变换谱上来看折射率引起的峰值变化，就可以忽略温度对传感器的影响。提取峰值进行线性拟合，可以看到数据点分布在一条直线附近，对数据点进行线性拟合，发现数据点满足线性关系：V1.603131.07985n0，拟合线性度为0.99713，归一化之后的灵敏度可以达到-1.07985/RIU。（3）然后，我们研究了传感器测量液体折射率的复用性能。四个传感器的折射率复用实验表明，这种传感器能满足至少10个传感器的复用，FFT变换谱有明显变化。折射率与传感器FFT变换谱峰值的变化量的曲线符合线性拟合曲线关系：V0.18578-0.14036n0，拟合线性度达到-0.99634。同时我们对复用传感器做了100℃以下的温度实验，发现选定的传感器FFT变换谱峰值并没有明显变化，第二个传感器FFT峰值的改变量只有0.00068，灵敏度为8.5×10-6/℃，因此，温度的交叉灵敏度为6.0×10-5RIU/℃，相对于折射率引起的传感器FFT峰值变化来说，这是一个很小的值，我们可以认为传感器在不高于100℃的环境下是对温度不敏感的。（4）最后，我们对镀了氢敏薄膜的传感器进行了研究。镀纯Pd膜和Pd-Y合金膜的传感器均有很好的传感灵敏度，传感器的干涉条纹对比度随着氢气浓度的增加而减小，但是实验中可以看出，Pd-Y合金膜的传感器反应时间更短，使用寿命更长。从温度实验来看，传感器在温度变化范围不大的情况下，温度对传感器干涉条纹对比度的影响不大。
王芳[10]（2012）在《钯膜组件透氢性能及分离器设计理论的研究》文中研究指明对于小规模的制氢过程，与传统的氢气提纯工艺相比，钯膜分离是一个很好的选择。一般情况下认为氢在钯膜中的传递服从所谓的“溶解—扩散”机理，即符合Sieverts’Law的描述。很多学者引入了氢气透过效率来表征钯膜组件的实际氢气透过量,该效率定义为实测氢气透过量与Sieverts’Law计算所得的氢气透过量的比值。通过以多孔烧结金属为支撑体的钯银合金膜组件在高压容器中的实验考察了膜组件透氢量及透氢效率与操作条件的关系，研究表明，钯膜组件的透氢量随温度、高压容器内压力的增加而增加，而钯膜组件透氢效率随温度的增加、高压容器内压力的减小而增加。基于最小二乘法，建立钯膜组件透氢效率与操作条件温度及压差（PH0.5PL0.5）的拟合公式。薄的钯膜因其成本低、产氢量大等优点而备受青睐，但薄的钯膜在制备及应用过程中易产生缺陷。本论文研究了利用金属扩散的方法对具有缺陷的钯膜进行修复的方法。修复的步骤包括：1)清洁膜表面（特别是缺陷周边）；2)覆盖钯膜补丁于膜缺陷处；3)用法兰将钯膜补丁压紧在膜表面；4)在氢气环境下高温高压加热至少12h。通过此方法成功地修补了两组具有缺陷的钯膜组件，修复后其完整性良好。同时，对修补后的钯膜组件透过氢气性能进行了进一步的研究。在钯膜分离器中，膜两侧氢气的流速及压力会沿着气体流动方向不断变化。此时，Sieverts’ Law便不能直接用于膜分离器的设计。考虑到膜分离器中气体的流动模型、流动方向及吹扫气的存在，列举了7种膜组件高、低压侧气体的流动模型。从理论上分析了膜分离器的氢气产量与膜总的透氢能力的关系，提出了膜分离器的设计方法及步骤。通过典型设计案例的分析，发现钯膜的高压侧与低压侧气体的流动为平推流时有利于膜分离器透过氢气，钯膜高低压侧气体逆向流动有利于膜分离器分离氢气。提出了经济氢气透过量及经济钯膜透氢能力的新概念。基于钯膜分离器的设计理论，结合乙醇重整制氢过程，设计了一种新型模块式的钯膜分离器。这种分离器包含了边界膜组件、边界合成气通道、中间膜组件、法兰及电热器等附件，可以根据所需求的产氢规模，通过改变中间膜组件数量达到放大规模的需求。生产加工了一个产氢量为2Nm3h-1的膜分离器，其设计温度是620℃，设计压力为10atm。
二、Pd-Y合金膜的MOCVD研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Pd-Y合金膜的MOCVD研制（论文提纲范文）
（1）中国制氢技术的发展现状（论文提纲范文）
| Contents |
| 1 引言 |
| 2 传统化石燃料重整制氢 |
| 2.1 煤制氢 |
| 2.1.1 煤气化制氢 |
| 2.1.2 煤超临界水气化制氢 |
| 2.2 天然气制氢 |
| 2.2.1 SMR的基本原理 |
| 2.2.2 SMR的催化剂 |
| 3 工业副产氢 |
| 3.1 变压吸附法 |
| 3.2 低温分离法 |
| 3.3 膜分离法 |
| 3.4 金属氢化物分离法 |
| 4 清洁能源电解水制氢 |
| 4.1 碱性电解池 |
| 4.1.1 关键电极材料 |
| 4.1.2 电解池结构设计 |
| 4.1.3 AEC堆的发展现状 |
| 4.2 质子交换膜电解池 |
| 4.2.1 关键电极材料 |
| 4.2.2 电解池关键结构 |
| 4.2.3 PEMEC堆的发展现状 |
| 4.3 固体氧化物电解池 |
| 4.3.1 关键材料 |
| 4.3.2 电解池结构优化设计 |
| 4.3.3 SOEC堆发展现状 |
| 5 其他制氢新技术 |
| 5.1 太阳能光解制氢 |
| 5.2 生物质发酵制氢 |
| 5.3 生物质热化学转化制氢 |
| 5.4 热化学循环制氢 |
| 6 不同制氢方式比较 |
| 7 人工智能在制氢系统中的应用 |
| 8 结论及展望 |
（2）基于氢同位素研究钯银合金分离熔盐堆中的氚（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 熔盐堆的介绍 |
| 1.2 熔盐堆中的氚 |
| 1.2.1 氚的基本性质 |
| 1.2.2 氚的渗透扩散行为 |
| 1.2.3 氚的产生及来源 |
| 1.2.4 熔盐堆中氚的产生 |
| 1.2.5 熔盐堆中氚的分布 |
| 1.3 氚的去除方法 |
| 1.3.1 几种氚的去除方法的介绍 |
| 1.3.2 熔盐堆中氚的去除方法 |
| 1.3.3 钯银合金分离氚 |
| 1.4 钯银合金膜分离氚的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容与结构 |
| 1.5.1 本文的研究内容 |
| 1.5.2 论文的结构 |
| 第2章 钯银合金对Ar-H_2混合气中H_2的分离 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置及方法 |
| 2.2.1 渗氢性能测试平台 |
| 2.2.2 钯银合金分离器及实验平台的气密性检验 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.3 钯银合金渗氢性能的研究 |
| 2.3.1 钯银合金膜渗氢系数的确定 |
| 2.3.2 渗氢过程中压力指数的确定 |
| 2.3.3 渗氢量与温度的关系 |
| 2.3.4 渗氢量与氢分压差及Ar气含量的关系 |
| 2.3.5 渗氢量与进气流速的关系 |
| 2.3.6 相同条件下钯银合金的D_2、H_2渗透量的比较 |
| 2.3.7 渗氢过程对钯银合金膜表面形貌及成分的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钯银合金对高温熔盐中H_2的分离 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钯银合金膜的熔盐静态腐蚀研究 |
| 3.2.1 实验步骤 |
| 3.2.2 腐蚀前后钯银合金和Hastelloy N重量变化 |
| 3.2.3 实验前后FLiNaK熔盐的分析 |
| 3.2.4 合金表面形貌和成分分析 |
| 3.3 钯银合金膜对熔盐中H_2的分离效率的研究 |
| 3.3.1 实验装置介绍 |
| 3.3.2 未装载FLiNaK熔盐时钯银合金膜的分离效率 |
| 3.3.3 装载FLiNaK熔盐时钯银合金膜的分离效率 |
| 3.4 钯银合金分离器的设计与研制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 用于熔盐堆尾气的钯银合金分离器的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件的介绍 |
| 4.3 钯银合金器氢分离过程的模型建立 |
| 4.4 模型验证 |
| 4.5 钯银合金分离器内H2渗透行为的影响因素 |
| 4.5.1 进气中Ar气含量对渗氢过程的影响 |
| 4.5.2 膜的渗透系数对渗氢过程的影响 |
| 4.5.3 进气流速对渗氢过程的影响 |
| 4.5.4 分离器长度的优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）基于非本征法布里-珀罗干涉仪的光纤氢气传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 光纤型氢气传感器种类的研究现状 |
| 1.3 氢敏材料的研究现状 |
| 1.4 论文的主要结构和内容 |
| 2 光纤Fabry-Perot氢气传感器理论与仿真 |
| 2.1 Fabry-Perot干涉仪原理 |
| 2.2 光纤F-P氢气传感器 |
| 2.2.1 传感系统框架 |
| 2.2.2 光纤F-P传感器 |
| 2.3 钯片传感机理 |
| 2.4 实验模拟仿真 |
| 2.4.1 钯片氢气响应时间模拟 |
| 2.4.2 钯片厚度变化模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 Fabry-Perot光纤型氢气传感器系统与解调技术 |
| 3.1 F-P光纤型氢气传感器系统 |
| 3.2 F-P光纤传感器解调技术 |
| 3.2.1 基于反射光强度解调技术 |
| 3.2.2 基于白光干涉解调技术 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 实验及其结果分析 |
| 4.1 传感器的制作 |
| 4.2 氢气测量结果分析 |
| 4.2.1 传感器灵敏度分析 |
| 4.2.2 传感器响应时间分析 |
| 4.3 传感器灵分辨率与温度敏感特性 |
| 4.3.1 传感器分辨率分析 |
| 4.3.2 传感器温度特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）陶瓷修饰多孔316L不锈钢表面钯膜的制备与性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钯膜透氢机理 |
| 1.2.2 钯膜的应用 |
| 1.2.3 钯合金膜 |
| 1.2.4 钯膜载体 |
| 1.2.5 钯膜制备方法 |
| 1.3 研究目的及内容 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 原材料及实验设备 |
| 2.2 膜层制备方法 |
| 2.2.1 过渡层制备 |
| 2.2.2 钯合金膜层制备 |
| 2.2.3 钯银合金化研究 |
| 2.3 测试方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD) |
| 2.3.2 扫描电镜分析(scanning electron microscope, SEM) |
| 2.3.3 孔径分析(pore-size distribution analyzer,PSDA) |
| 2.3.4 氢渗透性能测试 |
| 3 中间层设计研究 |
| 3.1 多孔不锈钢减孔层制备技术 |
| 3.2 多孔氧化钛层制备技术 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 钯合金膜制备技术研究 |
| 4.1 载体活化技术研究 |
| 4.1.1 敏化-活化技术 |
| 4.1.2 乙酸钯活化技术 |
| 4.2 钯膜制备技术研究 |
| 4.3 钯银分步沉积及合金化工艺研究 |
| 4.3.1 化学镀银工艺研究 |
| 4.3.2 钯银合金化研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钯合金膜氢渗透性能 |
| 5.1 钯膜氢渗透性能 |
| 5.2 钯银膜氢渗透性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）多层钯钇合金纳米膜增敏的新型光纤氢气传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 光纤氢气传感器结构的国内外研究现状 |
| 1.3 光纤氢气传感器氢敏材料的国内外研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 多层透射式光纤氢气传感器的理论研究 |
| 2.1 传感器的结构模型 |
| 2.2 传感器的光学模型 |
| 2.2.1 传感器的钯基氢敏薄膜感应机制 |
| 2.2.2 薄膜的透射模型 |
| 2.3 传感器的理论模型 |
| 2.3.1 传感器的双光路补偿原理 |
| 2.3.2 传感器的增敏原理 |
| 2.3.3 传感器的响应速度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 多层透射式光纤氢气传感器的结构设计 |
| 3.1 钯钇合金纳米薄膜的制备 |
| 3.1.1 薄膜制备方法的选择 |
| 3.1.2 薄膜的制备过程 |
| 3.2 传感器各功能模块的设计 |
| 3.2.1 传感器探头结构设计 |
| 3.2.2 传感器气路结构设计 |
| 3.2.3 传感器信号检测和采集结构设计 |
| 3.2.4 传感器整体结构设计 |
| 3.3 系统软件部分设计 |
| 3.3.1 气路控制部分软件设计 |
| 3.3.2 信号采集部分软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多层透射式光纤氢气传感器的实验研究 |
| 4.1 钯钇合金薄膜的表征 |
| 4.2 传感器系统的实验测试与性能分析 |
| 4.2.1 响应时间和灵敏度 |
| 4.2.2 稳定性 |
| 4.2.3 重复性 |
| 4.3 传感器系统的光谱特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 研究生期间参与的项目 |
| 附录B 研究生期间发表的论文 |
（6）PdY净化器的氢氦分离性能（论文提纲范文）
| 1 钯(钇)合金管分离氢氦的原理 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 压力测量法 |
| 2.2 分析测量法 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 透氢速率测定结果 |
| 3.2 氢氦分离实验结果 |
| 4 结论 |
（7）Pd-Y合金致密膜与紫铜扩散焊接的研究（论文提纲范文）
| 1 实验方法 |
| 2 实验结果及分析 |
| 2.1 扩散焊接焊缝质量分析 |
| 2.2 钯膜与法兰扩散焊接的工艺分析及优化 |
| 3 结论 |
（8）一种基于Pd-Y合金纳米膜的光纤H2传感器（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 薄膜感H2机制 |
| 3 薄膜制备工艺 |
| 3.1 基底选择 |
| 3.2 溅射工艺流程 |
| 3.2.1 清洗处理工艺 |
| 3.2.2 镀膜工艺 |
| 4 反射式光纤束H2传感器结构 |
| 5 传感器加H2实验结果及讨论 |
| 6 结 论 |
（9）三光束干涉型氢气传感器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤氢气传感器的研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 氢敏感材料的发展现状 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第二章 光纤氢气传感器 |
| 2.1 Pd 膜的氢敏特性 |
| 2.2 光纤氢气传感器的介绍 |
| 2.2.1 布拉格光栅型光纤氢气传感器 |
| 2.2.2 标准具型光纤氢气传感器 |
| 2.2.3 微透镜型光纤氢气传感器 |
| 2.2.4 干涉型光纤氢气传感器 |
| 2.2.5 渐逝场型光纤氢气传感器 |
| 2.2.6 表面等离子共振型光纤氢气传感器 |
| 2.3 三光束干涉型光纤法珀氢气传感器 |
| 2.3.1 三光束干涉型光纤法珀传感器的基本原理 |
| 2.3.2 三光束干涉型光纤法珀氢气传感器的基本原理 |
| 2.3.3 光纤法珀氢气传感器的制作方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于腐蚀渐变折射率多模光纤的三光束干涉光纤法珀传感器的应用 |
| 3.1 三光束干涉光纤传感器的特性 |
| 3.2 三光束干涉光纤法珀传感器的应用实验 |
| 3.2.1 传感器折射率实验 |
| 3.2.2 传感器温度实验 |
| 3.2.3 传感器复用实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于腐蚀渐变折射率多模光纤的三光束干涉光纤法珀氢气传感器 |
| 4.1 镀纯 Pd 膜氢气传感器 |
| 4.2 镀 Pd-Y 合金膜氢气传感器 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 5.1 研究内容总结 |
| 5.2 论文的创新点 |
| 5.3 下一步工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（10）钯膜组件透氢性能及分离器设计理论的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钯膜的研究进展 |
| 1.2 钯膜的性能 |
| 1.2.1 钯膜本身的性能 |
| 1.2.2 钯膜的透氢性质 |
| 1.3 钯膜的制备 |
| 1.3.1 化学镀 |
| 1.3.2 化学气相沉积法 |
| 1.3.3 物理气相沉积法 |
| 1.3.4 电镀法 |
| 1.4 钯膜使用形式 |
| 1.4.1 无支撑的钯膜 |
| 1.4.2 有支撑的膜 |
| 1.5 钯膜的应用 |
| 1.5.1 钯膜分离器 |
| 1.5.2 钯膜反应器 |
| 1.5.3 几种膜反应器的研发 |
| 1.6 本课题研究内容及意义 |
| 第二章 钯膜组件透氢效率定量研究 |
| 2.1 钯膜组件透氢性能测试 |
| 2.1.1 钯膜组件透氢性能测试装置 |
| 2.1.2 实验材料及仪器 |
| 2.1.3 钯膜组件透氢性能测试步骤 |
| 2.1.4 钯膜组件透氢性能测试结果 |
| 2.2 钯膜组件透氢效率拟合 |
| 2.2.1 建立钯膜组件透氢效率拟合模型 |
| 2.2.2 钯膜组件透氢效率拟合模型的验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 钯膜组件缺陷的修补 |
| 3.1 实验装置及钯膜修复过程 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 钯膜组件漏气性检测 |
| 3.1.3 膜修复的实验过程 |
| 3.2 经修补的膜组件透氢性能测试 |
| 3.2.1 钯膜组件完整性测试 |
| 3.2.2 钯膜组件瞬时透氢性能测试 |
| 3.3 钯膜组件透氢性能的对比 |
| 3.3.1 容器内压力变化对膜组件透氢性的影响 |
| 3.3.2 吹扫气变化对膜组件透氢性的影响 |
| 3.3.3 温度变化对膜组件透氢性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 钯膜分离器氢气透过量的理论计算 |
| 4.1 钯膜两侧气体的流体力学分析 |
| 4.2 钯膜氢气透过量的理论计算 |
| 4.2.1 情形 1 的氢气透过量 |
| 4.2.2 情形 2 的氢气透过量 |
| 4.2.3 情形 3 的氢气透过量 |
| 4.2.4 情形 4 的氢气透过量 |
| 4.2.5 情形 5 的氢气透过量 |
| 4.2.6 情形 6 的氢气透过量 |
| 4.2.7 情形 7 的氢气透过量 |
| 4.3 设计案例的研究与讨论 |
| 4.3.1 计算程序与方法 |
| 4.3.2 典型案例的膜特性参数及操作条件 |
| 4.3.3 Mt L 的关系 |
| 4.3.4 钯膜透氢能力 L 为 80km 时所对应的情况 |
| 4.3.5 经济性钯膜透氢能力分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 钯膜氢气分离器的设计研发 |
| 5.1 乙醇自热重整制氢简介 |
| 5.2 钯膜分离器设计条件 |
| 5.3 膜分离器的设计计算 |
| 5.3.1 分离条件及要求 |
| 5.3.2 钯膜有效总面积的计算 |
| 5.4 膜分离器的设计 |
| 5.4.1 钯膜分离器的整体设计 |
| 5.4.2 边界合成气通道 |
| 5.4.3 边界膜组件 |
| 5.4.4 中间膜组件 |
| 5.4.5 法兰及附件 |
| 5.5 钯膜分离器的组装及附件 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、Pd-Y合金膜的MOCVD研制（论文参考文献）
- [1]中国制氢技术的发展现状[J]. 曹军文,张文强,李一枫,赵晨欢,郑云,于波. 化学进展, 2021
- [2]基于氢同位素研究钯银合金分离熔盐堆中的氚[D]. 黄豫. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [3]基于非本征法布里-珀罗干涉仪的光纤氢气传感器研究[D]. 凌海涛. 大连理工大学, 2019(02)
- [4]陶瓷修饰多孔316L不锈钢表面钯膜的制备与性能表征[D]. 李梦珠. 北京有色金属研究总院, 2019(08)
- [5]多层钯钇合金纳米膜增敏的新型光纤氢气传感器研究[D]. 李艳莉. 武汉理工大学, 2016(05)
- [6]PdY净化器的氢氦分离性能[J]. 姚春艳,杨小军,祝杰. 核化学与放射化学, 2016(01)
- [7]Pd-Y合金致密膜与紫铜扩散焊接的研究[J]. 张科,马光,孙晓亮,操齐高,郑晶,贾志华,王轶. 热加工工艺, 2013(23)
- [8]一种基于Pd-Y合金纳米膜的光纤H2传感器[J]. 宋涵,刘繄,陈幼平,张冈. 光电子.激光, 2013(03)
- [9]三光束干涉型氢气传感器[D]. 刘莉. 电子科技大学, 2013(01)
- [10]钯膜组件透氢性能及分离器设计理论的研究[D]. 王芳. 华南理工大学, 2012(02)