问题及答辩结果在线视频

好 下面我们就请这个

我们大会的答辩委员会

委员来提问

首先 要不请我们

先请外面的老师先来提问

你们两位

这个工作做得挺好

从从这机理到这个应用

做了一个很完整的一个研究

针对你们这工作

我们就提几个问题

第一个你前面讲的

这个火焰温度的时候

讲到有一个是1338k

还有一个1180k

这两个温度 你是怎么确定的

是它 是控制什么

一定要控制成这个温度的

还是随意生成的

我们 谢谢谢谢冯老师

就是我 你刚刚提到就是我在第

第三章做掺杂颗粒的

这是那个溶剂携带的温度

我们是用热电偶测量

没有特别控制

我们希望它 遵循我们今年就是

只要低于1500k的话

它的颗粒型一般都

不小于50纳米

其实我们基本上就调配

到那个区间 然后获得颗粒就是

所以没有 没有特意控制到

一个整数的温度

也就是说 这个1338和1180

这是一个随机性的

对 就是当

当时我们燃料的选择下

是这样的温度

还有一个就是

你讲的一个是掺杂

到这个晶体结构里面去

还有一个就是附着

在这个晶体结构的表面

那么你这做实验室

通过sem或者tem

有没有测出

就像这种空心的颗粒

有

就这种空心结构的化

对你的这个掺杂

或者说是催发是有影响吗

这是非常非常复杂的问题

因为空心颗粒是火焰合成中

一种特别形式 我这里没介绍

如果你合成氧化铝

或是类似颗粒的话

它由于前驱物那个沸点的不同

它会往往会形成空心的颗粒

对这种颗粒我们发现

我们做氧化铝的同学发现

就是既可能发生掺混

也可能发生掺杂 都有可能

就是 如果从里面的话

就里边的前驱物没有

来得及分解的话

它可能会掺杂到它的壁上

如果已经分解的话

它可能通过吸附 就是掺混

混合到外面的 外面的上去

所以这个过程还挺复杂的

一般的话做氧化 二氧化钛

是不大可能发生空心的

如果做氧化铝这种

特别是水溶剂做的

做溶液的前驱物会

可能会发生这样的情况

但也可能 也可以避免吧

就是你再加热温度

可以把空壳破碎掉

这样就和我们结果

就比较类似了

谢谢老师

还有一个后面你讲这个复杂型

这个合成的时候

你是用的这个低旋流的

一个燃烧器

对

然后旋流速也选得很低

是0.28

那么这个旋流速 它是低旋流

或者假如说 你大于0.6

就是强旋流了

这个弱旋律和强旋流的

这个选择的依据是什么

我们 在我们实验中

我们主要是考虑到强旋流的话

它的实验就不稳定

因为我们的管子

只有18毫米的直径

如果用强旋流的话

火焰场非常不稳定

就很难 很难进行那个

颗粒的合成和采集

所以我们才使用了一个弱旋流

当然 如果用强旋流的话

如果 如果装置稳定的话

也能应该也能进行火焰合成

行 我就这些问题

谢谢黄老师

就 我想问一下

首先你翻到57页好吗

就那个自由基的特征时间

你说是10的-11次方

到10的-12次方

57页

好像不能

这个开关的这个

57页就是告诉你

你刚才的总结部分

对 刚才你在总结上面

对 就是说你这个自由基

特征时间10点-11到10的-12

你怎么估算的

好 我们是通过它的

总模反应估算的

总模反应

比如说我直观的来讲

我们就这个房间里

比如说气相反应的话

就是根据那个碰撞的频率

来估算的是吧

对

你觉得它能够达到

这么小的特征时间吗

10的-10 12次方

或者什么的

考虑到火焰中比较高的自由

那个oh基的话

我觉得可能的

因为它自由基浓度特别高

所以它的碰撞程度会特别高

如果在房间中

我觉得应该达不到

就比如我们这个教室里

氧气和氮气的碰撞速率

大概是多少

16的-7次吧

大概是的-9次方是吧

大概那个量值

就是你觉得这个是

浓度高的话

它也不可能高过氧气和氮气

是不是

但我们在火焰里面的

氧气和氮气

氧气主要反映掉了嘛

水的话是比较富基的

然后还有氮气

但是我觉得火焰里面

有可能是温度比较高

可能会导致你这个

碰撞速率会比较高

但我们之前根据刚刚那个

有个曲线就是

做不同碰撞速率

随温度的变化影响的话

对 就是你刚才画的一个曲线

其实我会发现

你有一个最低的曲线是

10的-12次方秒

我觉得是不是

就首先你那个参照时间

怎么算出来的

就是最开始的时候

你讲很多特征时间是不是

对对对

那个是

您是说化学反应的时间

对 你那个那个图

你是怎么计算出来的

纵坐标

纵坐标

对 纵坐标就是特征时间

我们是用那个

化学反应的特征时间

然后通过那个时间

化学反应的速率

总模反应的速度

就化学反应的倒数

就是特征时间

对对对 如果是双分子的话

会做一个假设

就根据那个

燃烧数量定义的那个

对 燃烧数

但我觉得有点太快了

有一点 这是第一个问题

那第二个问题就是

你能翻到53页 向前翻

就你这个时间的倒数

跟火

跟那个 跟那个exp的函数

是成正比的是吧

就是说你通过这个拟合

得到一个活化能

对我

就是你那个公式的原因是什么

就是比如说我如果理解为

召回延时间的话

那个公式应该是对的 是不是

但是你这个是燃烧持续的时间

跟召回延时间还不太一样

我知道就是说这个公式

我感觉好像只对

气相的点火是适用的

就是气相点火 我们可以推导出

一个召回延的时间

随着这个exp是-a的rt

这个这个表达式

但你现在你算的

其实不光是 不是气相

而是一个颗粒的这个

燃烧持续时间

跟点火是不太一样的

就点火 它是受活化能

控制的很强

但你这里面燃烧持续的过程

为什么活化能关

就是你 这我或者直关的说

你这个公式怎么推导来的

依据是什么

谢谢陈老师

我们就是其实也是

参考不同文献

因为它是用一个公式

计算它的一个

整体的表观活化能

就一个纳米颗粒

我觉得它也是来源于

气相 气相反应的

那个活化和计量公式的

然后它的时间这里取得

是整个燃烧的时间

就燃烧持续的时间 是不是

我觉得它是求一个平均的

平均的一个活化能

然后这样的话因为只有

就只有用这个公式计算

你才能可以

和文献中的结果里一样

那你下一页 我看你测

那个燃烧持续时间

我看你那个时间其实还

不是下一页 是上一页可能是

然后持续时间其实很短

就是你这个是 实验里面

你是看那个发光的过程吗

我们是先把那个

肉眼上看是这样的

把那个图首先转化成

的数据性

然后处理

给个阈值是吧 然后然后

考虑那个区域

因为那个区

时间好像只有0.0几个毫秒

不过我们还做过很多

氧化镁的话

氧化铝的话可能是

比它高一个数量级

但钛和锆就是非常高

然后下一个问题是关于那个

那个t时那个

那个指数是b是

等于零点几的那个东西

就是说你是b趋于e时

那个化学反应控制

这是 这个原因是什么

因为

B等于2好像应该是

平方控制 是吧

D square law那个

对square law是扩散控制

然后e是那个化学反应

就是e次方

为什么是化学反应控制

你呢

这也是取决于那个燃烧数嘛

它之前做

我的理解是和燃烧数

那个液滴燃烧的

方法是一样的 就是如果

不是 液滴燃烧就是

液滴燃烧就是化学反应控制

没反应 我错了

没反应就是它有个

模型

然后计算出 就是哪个控制因素

没反应燃烧 这个表面反应是吧

对

Ok 那我明白你的意思

然后最个问题就是说你

第三章第四章和

第三章和第四章选择是

那个燃烧器是不一样的

就第四章

你选的是一个旋球滞止的燃烧器

这样的话也是一个

一维平面的火焰是吧

基本上是

对

然后第三章

你选的是一个hencken

然后中间有一个预混 预混燃烧

中间是一个本生 本生成火焰

对对对 类似本生成的预混火焰

那如果是一个本生成火焰的话

它其实不具有

意味着均匀性

那个会不会

就是为什么你不

选一个平面火焰

如果选平面火焰

我们就不用加那个

中间的本生成

对我 我的意思就是

你为什么选一个

本生成火焰中间

就是第三章里面

主要是我们想提供

中间的温度场

以及中间更高的自由基的比例

比如oh基的比例 所以我们

那你直接就选那个

Hencken burner不是也可以吗

但这样温度不够高

温度不够高是吗

对 而且我们基本上测量

主要是在上面发

就高于它的

就是它的温度那个很低

所以你们的假设点

无非是中间孔大一点

中间的那个孔大一点

对对对

那我们激光测量都是

在它以上的

就是在那个

小火焰以上的边界

因为我主要觉得你第三章里面

那个苯生成火焰

不具有一维性 可能没

就是在平面上的一维性

但我们做的是纵向的

纵向就是说你 两边可能

会影响你这个

中间那个垂直线有可能

但 两边的话我们就有

靠那个黑色的火焰里

是保护期的形式

所以让它比较变的比较稳定

所以是直线的

谢谢祖老师

这样 我有两个问题

就你做的东西做的挺多的

就以这个为例

因为你得到了好多

新的一些结果

确实是说可能是

因为做这个比如说

金属纳米颗粒燃烧

还有做 因为它作为推进剂

还有不少人在做

就是你得到的结果

跟别人有没有做过一些对比

我们燃烧时间

是和别人作比较

我们的表盘活化能

和别的金属做过比较

然后碳和锆还和那个

对 就是针对碳和锆

还和和微米的做过比较

有过这样的比较

对对对 然后大概微米的

它燃烧时间比我们纳米的

高一个数量级左右

高一个数量级

对

就是你因为

就是纳米的还没有人做是吧

纳米没有人做

对 碳和锆的话

就是因为你的 你合成出

因为你用这样一个激光方法

来合成出这样纳米的东西

才能去做这个工作

我搞 我搞不清楚这逻辑关系

还有一个 我向你咨询一下

那个全平衡模型那一块

好

你比如那些和函数

怎么去选取的

和函数

对 你全平衡模总是有些碰撞

什么聚变 这个碰撞核这些

你怎么取的 原则上

我们用布朗运动

用布朗运动

它是成熟的对吧

对对 因为它布朗那个

也是经过 经过验证的

这样的一些和函数的

对对对 一般全平衡

都是用这个

用这个碰撞函数

对对对

我们现在

我们也一直在做这种颗粒

碰撞特别大的一些颗粒

它就不能用这样的一个

一个和函数了是吧

是这样的是吧

对 我们是纳米

所用布朗运动

这已经经过验证了

可以用这样的一种方式

我就这两个问题

谢谢老师

那个 我觉得这个工作

也做得蛮全面的事

还做出了一个这个

特别新鲜的一个这个

合成这个纯金属颗粒

那你前面做那个不管是

掺混性还是负载性

就是还是有一些报道就是说

但是这个 这个崭新的这个

纯金属纳米颗粒来说

我觉得是比较大的创新

非常大的创新

前面给的一个相图

我觉得就是给了一个

选择的一个准则 准则图

我觉得那个也蛮有意思的

所以想是说

你做金属纳米颗粒的时候

那个选择是 选择了一个

什么燃烧器

那个燃烧器是基于什么原则

我们 因为做激光实验

我们就主要就选择一个

密封的 密封性好的

然后可以可以

适当的加压的燃烧器

然后它这里会加两个窗子

然后可以把激光聚焦进去

这个就是 现在就是这个

能不能 比如大批量的

这个生成 合成这个

我觉得可以吧

我觉得工业中有一种

叫什么pvd那种

我觉得可能是类似的方法

我觉得就是 你这个最后的

选择的一个金属

合成的金属纳米颗粒

你烧了 你测了一些

根据那个

对 我就烧了

但我觉得它可能是不是

更大的用途是做一些别的用途

而不是烧 催化的时候或者说

我这 这是这是那个

可是你这是为了验证

它是不是吗 可以烧

那个 我再请教一个问题

就是 你有一个图

就是做那个掺混性的这个

合成颗粒的时候

掺混性的合成颗粒的时候

你做了一个

我看看那个论文的

图的310 有有一个是

纯ttip跟那个

对 纯ttip和加溶剂的比较

和甲苯的

它那个体现的形式不一样

是什么原因

我觉得这个

我们认为就是钛的

它沸点特别高

这时候就是完全是沸点对吧

我看到有的转折不太一样

另外一个就是说

你做那个 这个负载型的时候

你说到这个颗粒的催化

纳米颗粒的催化特性

它有两个方面 一个是面积变化

比表面积变化

一个是活性

表面的氧化状态

表面的氧化活性也挺好的

你觉得这两个

有没有一个什么的

比例关系啊什么

就是说我们

比如说我是使劲的

搞更细的纳米颗粒呢 还是说

因为你做的比较多

我觉得如果在实际中可能

烧结是更决定性的因素

氧化钯那种性质就是

氧化性质只有在纳米颗粒这种

比较小的时候

它那个相互作用才比较强

如果在实际中

可能没有这么小的颗粒的话

烧结还是更重要的

烧结更重要 谢谢

谢谢张老师

我想问一下 就是你那个

那实际上刚才老师问的

就温度测量哈

你刚才说 热电网

我说这个在什么位置的话

你是就说测它场的地方

还是说在某个地方

我不知道这个温度

这个热电网是怎么布置

我们热电网就是

有个东西支撑着

然后插到那个火焰中测得

火焰就是中心的那地方

对 我们测的是中心的温度

去测这块的 这是这是一个

还有一个就是说

因为我看你那负载型的时候

你说两种 然后就

就就说我拿个铈 是吧

就是说 我就我就不知道了

为什么你要选个铈

然后就是好像就是

反正你没说原因

你就说 我就拿个铈就挺好的

所以我就 就不知道这个是

你在选择的时候是在那试呢

还是说我有个指导思想

我就想加个什么这个铈

是想要改变什么

就说这块是怎么考虑的

这有两方面原因

一方面也是有相关文献报道

铈可能会有作用

比如在特别 不是纳米的

可能是微米的颗粒 都有帮助

然后还有原因就是

我们一共就尝试3种

最主要的载体吧

一个是氧化铝

它是中性载体

一个是氧化钛 氧化铈

这两种就是还原性载体

我们就是做它们的混合

就这3种我们就

那你为什么不采用氧化锆

氧化锆 氧化锆

对 氧化锆我们也做了

氧化锆没效果

没效果 对反正你讲的时候

就直接就说了

有一些带入性 带入性

要没有的话

这宗毅晨同学的这个答辩

就先到这

好 谢谢你了

谢谢

好 下面我代表答辩委员会

那个宣读一下

对宗毅晨同学的

博士学位论文答辩的决议书

论文开展钛基纳米功能材料的

火焰合成与反应特性的研究

选题具有重要的理论意义

和应用价值

主要创新性成果包括

一 发展了多元纳米功能材料的

高温气相合成方法

提出了晶面内掺杂

与颗粒间掺混

这两种火焰合成的基本模式

建立了多元纳米材料的

火焰合成相图

二 将相选择性击穿光谱技术

应用到了火焰喷物合成的

过程诊断中

揭示了火焰场中

从前驱物到纳米颗粒的

多尺度演化机制

三 提出了具有

高反应活性与稳定性的

载体型纳米催化剂的合成方法

揭示了钯基催化剂

和不同载体的相互作用机制

四 提出了在激光诱导

等离子环境中

合成了纯金属纳米颗粒

火焰合成方法

揭示了纳米金属颗粒的燃烧规律

论文条理清晰 写作规范

工作量饱满

论文工作表明

作者掌握了本学科领域

坚实宽广的基础理论

和系统深入的专门知识

具有独立从事科研工作的能力

答辩过程中表述清楚

回答问题正确

答辩委员会认为

这是一篇优秀的博士学位论文

经答辩委员会无记名投票表决

五票一致同意

通过博士论文答辩

并建议授予宗毅晨工学博士学位

祝贺你

那个 我们就请这个学生

发表一下感言

3分钟之内 可以发表一下感言

好像之前没有安排这个环节

就是感觉挺激动的

但 但没有那个

我觉得最激动的时候

是写完博士论文的时候

那是最激动的

然后其次就是现在这时候

也是感谢各位老师

还有各位同学

能参加我的博士论文答辩

然后还有我们各位同学

包括导师杨老师和姚老师

对我的支持

然后还有各个同学

和我一起做实验

我觉得我做科研这几年

有个特点就是 就是我

我和很多同学都有合作

我记得我最开始

和吴垠师兄合作

后来又和刘芳师姐

还有一个化工系的同学

都和我合作

然后现在还有一个

和一个一个博士后的师姐

一个师妹合作

我觉得我很多工作都是和大家

一起一起做出来了

这点就是因为我非常难忘

不仅锻炼了科研能力

可能还有

和同学一起合作的能力

也是这五年中一直贯穿的

最后还是再次感谢

各位老师还有各位同学

能参加我的答辩会

然后唯一可惜的就是

姚强老师要开会去了

所以没有机会合影

下次要补一张 然后ps回来

谢谢各位老师