固體燃料中非金屬元素的雷射誘導電漿特性研究

《固體燃料中非金屬元素的雷射誘導電漿特性研究》是依託華南理工大學，由陸繼東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：固體燃料中非金屬元素的雷射誘導電漿特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陸繼東
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

雷射誘導擊穿光譜是實現固體燃料特性的快速/實時檢測的潛在技術途徑，其非金屬元素的雷射誘導電漿特性的深刻理解和有效信息的充分提取是實現固體燃料特性精確定量測量的關鍵因素。本項目研究固體燃料雷射誘導電漿時空變化特性研究，揭示所研究的非金屬元素各類光譜的形成機制和特徵信息；探求對非金屬元素化學形態和結構對電漿物理形態以及光譜特性的影響規律，實現不同形態元素光譜特徵的有效辨識；明確相關基團的形成機制和電漿的化學反應途徑，克服環境氣氛對相應非金屬元素光譜的影響；最佳化非金屬元素的探測條件，發槳辣展適用於固體燃料中非金屬元素和工業分析指標朵甩只分析定量分析方法，為實現固體燃料特性雷射誘導擊穿光譜的有效快速、實時定量檢測奠定基礎。

結題摘要

固體燃料燃燒特性與其燃燒過程息息相關，實現固體燃料非金屬元素和相關工業分析指標的快速、實時故符詢檢測，對固體燃料的高效、清潔利用有著重要的意義。雷射誘導擊穿光譜技術（簡稱LIBS）憑藉無需或簡單的樣品預處理及多元素同步快速檢測等優勢，正在逐步發展成為一種極具競爭力的工業過程的物料成分線上檢測技術。然而，非金屬元素本身的物理化學特性及在固體燃料中多樣的賦存形態，使得LIBS套用於固體燃料非金屬元素檢測存在一定的難度。本項目將雷射誘導擊穿光譜技術套用於固體燃料非金屬元素的檢測，搭建了用於研究固體燃料雷射誘導電漿時空變化特性的實驗平台；通過研究不同碳化程度煤種的非頌禁欠金屬元素C、H、O、N的電漿時空演化特性，揭示了非金屬元素各類光譜的形成規律；通過對不同化學形態的C、N等元素才櫻備的電漿發射光譜特性關聯研究，獲得了不同化學形態對電漿光譜特性的影響規律；研究了不同環境氣氛（空氣和氬氣）條件下樣品的電漿發射光譜時間演化寒紙熱挨特徵，揭示了CN及C2分子基團的形成機制和化學反應過程；通過非金屬元素的時空動態特性研究，得到適用於固體燃料雷射誘導擊穿光譜分析的檢測條件，並分別對LIBS實現煤中碳元素、粉煤灰未燃碳、不同形態H元素及煤中熱值等固體燃料元素分析和工業分析的定量分析方法進行了研究，提出了基於特徵變數篩選和光譜修正的定量分析方法。本項目研究實現了固體燃料特性地循付厚的有效探測，為固體燃料特性的快速、實時分析奠定了基礎。