燃煤烟气汞与卤素组分的多相反应机理及动力学研究

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基本信息

  • 批准号：
    51176058
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    郭欣
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    E0604.燃烧学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

本项目围绕燃煤汞排放及其控制方法的前沿领域，针对以往研究中存在的关键科学问题，基于同步辐射单光子电离及超声分子束取样并结合飞行时间质谱技术对烟气单质汞与卤素组分（氯、溴、碘）多相反应进行深入，系统的研究。发展和建立检测火焰及烟气中重要活性物质的技术和方法；充分考虑壁面及固体表面影响，了解中间产物及终产物的成分，浓度，空间分布，结合量子化学过渡态理论及密度泛函方法，建立将均相模型与异相反应模型结合的单质汞与卤素组分深入、完整的多相反应模型。本项目在研究过程中引入燃烧学、分子计算科学、微观材料学等诸多领域的理论和研究方法，实现了学科的广泛交叉和自然融合，对于人们深刻认识燃煤烟气汞污染物形成机理，完善动力学模型和开发高效控制技术，都具有十分重要的理论与现实意义。

结项摘要

针对在燃煤烟气汞污染与控制中起重要作用的卤素组分（氯，溴，碘）与单质汞的多相反应，通过设计实验和理论计算对气固多相氧化及吸附机理进行深层次的揭示，对获得廉价的脱汞固体吸附剂进行理论指导。本项目基于量子力学中的密度泛函理论以铁基吸附剂为例构建立了汞在固相表面的吸附和氧化反应模型，研究了可能的反应途径，获得详细反应步骤，深入探索其相互作用的机理，完成了卤素组分对汞转化影响较为系统的理论计算工作。并以此为基础尝试研究了较好汞脱除能力的廉价钙基类物质，以及卤素改性煤焦类吸附剂对汞的脱除效果和脱除机理。同时建立了在线监测汞的多相反应台架，开展了系统的设计实验，对多相反应过程中的重要的活性组分和中间产物进行研究，结合光电子能谱和程序升温还原、脱附等技术方法，对汞的关键转化点进行了清晰的探讨。并对各种路径及固体表面的影响进行了考虑，获得了各种因素，包括温度，烟气组分等对汞多相化学反应效率及速率影响规律。根据对单质汞和不同烟气组分多相反应步骤的研究成果，对提高烟气单质汞氧化程度，形成较易控制的氧化态汞有了一定技术支持。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
DFT study of mercury adsorption on α-Fe2O3 surface: Role of oxygen
α-Fe2O3 表面汞吸附的 DFT 研究：氧的作用
  • DOI：
    10.1016/j.fuel.2013.07.021
  • 发表时间：
    2014-01-01
  • 期刊：
    FUEL
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Liu, Tao;Xue, Lucheng;Zheng, Chu-Guang
  • 通讯作者：
    Zheng, Chu-Guang
微孔无定形碳分子动力学建模及吸附性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    安栋;郭欣*;郑楚光
  • 通讯作者：
    郑楚光
α/γ-Fe_2O_3和H_2S对Hg~0脱除机理的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘亭;郭欣;郑楚光
  • 通讯作者：
    郑楚光
煤焦改性对烟气中不同形态汞的吸附性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    煤炭学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    满长勇;郭欣;刘亭;黄羽
  • 通讯作者：
    黄羽
Density functional study of Hg oxidation reaction mechanism on α-Fe2O3 with H2S
H2S对α-Fe2O3上Hg氧化反应机理的密度泛函研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Proceedings of the Combustion Institute
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Tao Liu;Xin Guo;Chuguang Zheng
  • 通讯作者：
    Chuguang Zheng

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其他文献

Beam propagation factor of partially coherent beams in gain or absorbing media
增益或吸收介质中部分相干光束的光束传播系数
  • DOI：
    10.1016/j.ijleo.2005.08.002
  • 发表时间：
    2006-03
  • 期刊：
    2006,117（3）: 123-127
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张彬;文侨;郭欣
  • 通讯作者：
    郭欣
基于改进式接受腔的肌电采集可行性方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    河北工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭欣;李彩萍;穆广宁
  • 通讯作者：
    穆广宁
远红外亮类星体的研究进展
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    天津师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭欣;郝彩娜
  • 通讯作者：
    郝彩娜
护理环节质量管理现状及改进建议
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国护理管理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭欣;陈赟;施雁
  • 通讯作者：
    施雁
混合层无粘稳定性分析的Legendre级数解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    应用数学和力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭欣;王娴;许丁;谢公南
  • 通讯作者：
    谢公南

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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