摘要：针对现有微磁模拟软件无法直接计算磁力、宏观磁场下磁性矿粒所受磁力计算不精确以及动态磁化过程不明等问题,利用微磁学理论和数值模拟技术对现有的磁性矿粒磁力计算方式进行改进,结合多物理仿真软件COMSOL的物理场开发器、APP开发器以及磁场无电流物理场设计了一种计算磁性矿粒精确受力的软件。详细说明了磁性矿粒微磁模拟软件的原理,并将该软件与微磁学专业软件MERRILL在自发磁化状态下进行对比,最后比较传统仿真磁力计算方法和微磁学磁力计算方法在均匀磁场下计算100 nm不规则磁铁矿颗粒磁力的准确性。研究结果表明:以相同的网格大小5 nm对80 nm的立方体磁性矿粒进行模拟,2种软件呈现的不同初始状态的自发磁化状态一致;使用磁滞回线展现了正八面体磁性矿粒在变化磁场中的动态磁化过程;在均匀磁场下,采用微磁学的磁力计算方法相较于传统计算方法计算精度由10-3数量级提高至10-11数量级;该软件为从微磁学角度进行磁选理论研究提供了一个有力的工具,进一步促进了磁性矿粒在磁选过程中的动态磁化过程研究,对于提高磁性矿粒的磁力计算精度具有重要意义。

摘要：近年来,对热催化剂在黑暗常温常压和不添加其他化学品和能源的条件下降解有机污染物的研究取得了长足的进步,受到了学术界和工业界的广泛关注.与其他高级氧化过程相比,该方法在处理生活和工业废水时具有操作简便和节约成本等优势.但截止目前,对其催化机理的研究尚有争议.本综述首次系统总结了目前报道的各种热催化机理,可为理性设计新型高效热催化剂提供理论指导,从催化材料、催化活性和催化机理三个方面提出发展热催化剂过程中面临的挑战,并对其在黑暗氛围条件下处理污染废水的可行性进行了展望.和传统的多相催化反应一样,黑暗氛围条件下发生的热催化反应也分为五步,即反应物扩散到催化剂表面、反应物吸附到催化剂表面、发生在催化剂表面的催化反应、产物从催化剂表面脱附、以及产物从界面区域扩散到主体溶液.根据第四步反应过程的不同,可将黑暗氛围条件下的热催化反应分为四类:表面电子传递机理、跳跃传导模型机理、Mar-van-Krevelen机理、以及自由基链自氧化机理.对于表面电子传递机理,吸附的有机污染物将自身电子通过催化剂导带或氧化还原对注入催化剂,由此得到被捕获电子和被部分氧化的有机污染物阳离子.随后被捕获电子与吸附氧反应生成活性氧物种,由其导致有机污染物的降解.跳跃传导模型机理类似于光催化机理,当催化剂受到等于或高于禁带宽度的能量时,自身的价带电子被激发到导带,在价带留下空穴.空穴可直接氧化水生成羟基自由基.同时,导带电子可以和吸附氧反应生成活性氧物种,这些活性氧物种实现有机分子的热催化降解. Mar-van-Krevelen机理包含催化剂晶格氧氧化有机污染物和催化剂的氧化再生.对于该过程,催化剂类似于氧气传导媒介.自由基链自氧化机理中,有机物质(RH)与催化剂相互作用生成R?、H+和还原态的催化剂,还原态的催化剂可通过与吸附氧反应再生,同时生成HO^·,而HO^·又可与RH反应得到R^·和水. R^·可通过与氧反应生成ROO^·,由此引发自由基链自氧化反应.由于反应体系复杂多变的特性,对于黑暗氛围的热催化反应需进行系统的研究以明确本征催化位点,在确定涉及活性氧物种和表征催化性能时,建议采用多种技术手段,研究活性氧物种的产生和消亡、电子传递、以及目标污染物/中间产物和催化剂的相互作用,以便准确了解反应进程、阐释反应机理、促进其在废水处理中的应用前景.除了易降解的有机染料,应尽可能的尝试其他难降解有机污染物,考察热催化剂催化性能的普适性.

摘要：基于固体颗粒沉降原理,结合Verlet速度算法设计了颗粒在流体中运动阻力系数的测量装置,完成了聚钨酸钠溶液和合成油SAE5W-40两种流体阻力的测量。最后采用Brookfield DV-Ⅱ黏度计对测量结果进行了比较。结果表明:单个球形颗粒在两种流体中做自由沉降运动且介质绕流球体的流态为层流时,两种测试方法得出的颗粒运动阻力与颗粒直径的变化规律一致,在29℃时,两种方法测得合成油和聚钨酸钠溶液中颗粒的运动阻力系数平均误差分别为9.44%和3.43%。