纳米TiO2光催化材料在潜艇舱室空气净化中的应用前景

重点分析了潜艇舱室空气中有害气体成分以及TiO2纳米光催化材料在空气净化、抗菌中的优异性能,通过在类似特定环境中的TiO2纳米光催化空气净化和灭菌实验,研究了其在潜艇舱室空气净化中的作用。     

潜艇舱室空气处理技术研究进展

潜艇舱室内空气质量是影响潜艇续航的重要因素之一。舱室内污染物质来源多样,大气成分复杂,处理难度大,给相关技术发展带来挑战。针对其特殊性,综述了潜艇舱室内空气处理技术的研究进展,系统介绍了当前国内外不同形式的潜艇舱室空气处理工艺,重点阐述了不同工艺的原理、现状及优缺点,为探索潜艇舱室空气处理新途径、新技术提供参考和思路。     

TiO2光催化空气净化技术在潜艇中的应用

潜艇大气环境质量是保持潜艇战斗力的重要因素之一.目前,我国潜艇的空气净化设备存在能耗高、噪声大、操作温度高等缺点.TiO2光催化技术是近年来新兴的一种净化技术,可快速清除空气中的有害气体,且具有无毒、操作简单、噪声小、能耗低等优点.本文简述了TiO2光催化剂降解有机物的原理,分析了光催化方法净化潜艇空气的可行性,设计了净化潜艇空气的流程,介绍了催化剂载体制作及纳米TiO2负载催化剂载体煅烧方法.     

纳米TiO2涂料在潜艇空气净化中的应用可能性

将具有独特光催化特性的纳米TiO2添加在涂料中可制成具有催化性能的功能型涂料。结合潜艇舱室的实际情况,分别讨论了纳米TiO2涂料在不同初始浓度、光强、湿度、温度、风速等条件下的催化效率,说明了将纳米TiO2涂料应用在潜艇上可以有效地起到催化分解有害气体的作用。同时提出了未来应用中可能出现的问题,并给出了部分解决方法。     

FTO导电玻璃基底上TiO_2纳米棒阵列的制备及形貌、晶相可调控探究

利用TiO_2纳米颗粒为晶种,在200℃的水溶液中制备了规则的TiO_2纳米棒阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)表征了一维棒状纳米材料的晶相结构、物相组成、形貌和光学性质.通过改变实验条件,进一步对TiO_2纳米棒阵列的晶相结构及形貌进行了可调控探究.结果表明:通过改变反应时间、水热温度、生长液配比等因素,能够有效调整TiO_2纳米棒的疏密程度、大小、规则度及物相组成.文中制备的各种单相或混相TiO_2纳米棒阵列材料在光催化领域具有十分重要的应用价值.     

纳米TiO2光催化剂的应用前景

本文介绍了21世纪新型科技材料－纳米材料的特性，概述了纳米材料TiO2光催化剂的光催化机理及应用领域，着重论述了纳米TiO2光催化剂在海军潜艇气体净化领域的应用。     

Fe-TiO_2-沸石复合材料对甲醛气体的吸附及光催化降解性能研究

甲醛是室内空气污染的主要成分,对其进行环境友好型处理具有重要意义.采用溶胶-凝胶法制备了Fe-TiO_2-沸石复合光催化材料,通过XRD(X-射线衍射)和SEM(扫描电镜)等测试手段对其形态和结构组成进行表征;研究自然光条件下复合材料对甲醛气体的吸附及光催化综合降解性能;同时考察焙烧温度、投加量等因素的影响.结果表明:使用溶胶-凝胶法成功制备了Fe-TiO_2-沸石光催化材料,其TiO_2主要以锐钛矿相形态存在;自然光条件下该材料对0. 5 mg/L甲醛气体的去除率高达80%,比单一纯沸石的吸附去除效果提高了20%.该复合材料具有光催化和物理吸附的协同效果,对高浓度甲醛气体具有良好的降解性.     

纳米TiO_2光催化空气净化技术研究进展

本文对纳米TiO2光催化净化空气中挥发性有机化合物(VOCs)的技术原理、国内外研究现状和进展进行概述,简介部分使用光催化空气净化技术的商业产品,展望该技术的应用前景。     

TiO_2@C纳米纤维作为钠离子电池负极材料的研究

二氧化钛作为钠离子电池负极材料是近几年来的一个研究热点,其中锐钛矿型的TiO_2作为负极材料体现出优异的储钠特性。TiO_2是一种常用的半导体材料,自身电导率较低,晶格排列比较紧密,不利于钠离子在电极材料中传输。本文针对TiO_2负极材料低电导率,单一晶型TiO_2钠离子传输慢的问题,采用静电纺丝的方法制备了TiO_2@C纳米纤维,通过控制前驱体烧结温度制备出了混合晶型的TiO_2@C复合材料,得到了性能较为优异的钠离子电池负极材料。     

纳米技术创造绿色健康空气

中国科技大学和合肥市疾病预防控制中心合力攻关,成功研制出了纳米催化解毒净化装置,利用纳米技术创造出绿色、健康、安全的新鲜空气。 目前,市场上流行的紫外线杀毒技术、生物技术以及离子发生技术虽然也广泛应用于空气净化,但对空气有机污染物和微生物的侵害却束手无策。纳米光催化空气净化解毒技术可以高效降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯等多种有机污染空气体,一次性灭杀室内“建筑物综合症”和“空调病”背后的顽凶,并兼备消毒、灭菌、防毒、清新空气等功能,代表了当今室内空气净化器产品的发展方向。 利用这一技术制成的产品样机已…     

Oberon级潜艇空气质量的评价

加拿大海军在发展新型的Victoria级潜艇前(前者为皇家海军Upholders级潜艇)，国防和民用环境医学研究(DCIEM)的任务是重新检验Oberon级潜艇大气质量，以确定其大气质量是否符合大气净化标准BR1326的规定。这次研究的主要目的是为了得到有关未来潜艇空气质量控制发展规划方面的资料。因为这些资料可直接用于Victoria级潜艇，以证明Oberon级潜艇试航实施方案是否正确。这次试航是对各巡航条件下潜艇空气质量进行基本评价。在长达24小时的时间内，还对监测空气质量分析仪的功能和应用情况进行了评价，并也得到了艇上确实存在污染物的“证据”。确定CO2累积分布和O2的消耗，同时也评价了空气净化效果(CO2洗涤、O2产生和通气管通风)。另外，监测了CO并在具有代表性的吸烟者和非吸烟者中，测量了羧络血红肮(COHb)。为了评价卫生设备、电系统和发动机排气是否造成其它污染问题，测量了氨(NH4)、臭氧(O3)和氮氧化合物(NOx)。监测氢(H2)、砷化氢和锑化氢以确定来自充电电池的潜在危害。为了确定由烹调、吸烟、柴油机燃料和排气中的悬浮颗粒对健康的潜在危害，测量了可吸入的悬浮颗粒浓度。标准1326所涉及到的全部污染物均应在允许的极限内。标准1326或其它军用标准以及有关可呼吸颗粒的某些数据都没有涉及到的可吸入的颗粒是通过应用阈值／时间加权平均值(TLV/TWA)民用职业健康指南而加以说明的。悬浮颗粒的TLV/TWA是在允许的极限内。尽管CO2和O2的浓度都在允许的极限内，而研究证实柴油机潜艇上的空气净化措施是最不力的和重视程度较差，并且缺少排气通风。较差的空气交换或根本不存在空气交换伴随有隔舱和遮蔽；而污染物测量装置(机械的比色分析仪)具有固有的测量误差。通过对控制实践的研究证明：采用标准BRl326作为唯一的潜艇大气净化标准已导致失去以前标准BR3944所包含的有关CO2滤毒罐和O2烛更换的时间表。而且，帮助指挥官维持潜艇空气质量的准则似乎有待解释。虽然大气条件是在规定的范围内，而提出的几条建议可提高Victoria级潜艇大气的质量控制。     

水下密闭空间生存环境的综合改善技术——采用低温冷冻法改善潜艇舱室大气环境的空气净化系统

提出了采用低温冷冻法清除潜艇舱室有害气体的系统思路；并介绍了该方法在AIP潜艇和核潜艇上的系统流程。与目前采用的潜艇空气净化方法相比，低温冷冻法具有能够清除的有害气体种类多，系统本身不产生有害气体，能够杀菌消毒和辅助艇舱降温等一系列优点，对于全面改善舱室生存环境，降低潜艇动力消耗，提高潜艇续航能力等具有积极意义。     

潜艇舱段大尺度模型的声学尺度效应分析

本文针对潜艇舱段大尺度声学模型，分析了损耗因子、剪切形变和转动惯量、水面声反射以及小质量块所产生的尺度效应。结果表明大尺度潜艇舱段模型，其声学尺度效应可以通过模型设计进行控制。     

悬停系统运行品质对潜艇悬停操纵的影响

为满足潜艇水下悬停的战术需求,潜艇悬停系统必须控制潜艇按规定的稳定精度悬停在指令深度上,因此悬停系统运行品质对潜艇能否顺利完成战术任务较为重要。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行仿真计算,研究悬停系统运行品质的3个关键指标,即流量计误差、悬停水舱注排水速率和最小注排水量对潜艇悬停操纵的影响,分析悬停系统运行品质与悬停稳定性之间的逻辑关系,研究结论可为悬停系统关键指标的设计优化和潜艇操艇系统的性能改进提供有益参考。     

潜艇动力抗沉性能评估研究

在分析影响潜艇动力抗沉的各个因素基础上提出了潜艇动力挽回的判断依据和性能评估方法。将潜艇垂直面操纵性运动方程、破损舱进水方程和压载水舱排水方程联立构成潜艇动力抗沉运动方程，数值计算了某潜艇不同初始航速、初始潜深和破口面积条件下采取动力抗沉措施后艇的运动，并绘制该潜艇动力抗沉性能曲线图。     

纳米二氧化钛材料在潜艇防腐结构表面的应用

近年来,功能材料发展速度明显加快,纳米二氧化钛薄膜光电转换效应十分突出,并且对金属腐蚀防护的效果理想,备受人们关注。在二氧化钛薄膜材料和金属基体接触的情况下接受照射,二氧化钛晶体的外围电子会被激发,负电子则通过导带进入到金属基体当中,使得金属电极电位下降,从而达到防止金属腐蚀的目的,成为海洋金属材料的腐蚀防护材料。本文主要研究了纳米二氧化钛在潜艇防腐结构表面中的应用,该材料能够有效地保证潜艇的防腐性能,延长潜艇使用寿命。     

潜艇高压气吹除主压载水舱研究综述

采用高压气吹除主压载水舱是潜艇发生通海管路破损或高速航行尾卡大的下潜舵角时,最有效的挽回控制手段,因此,高压气系统对潜艇的安全航行具有举足轻重的作用。本文综述目前潜艇高压气吹除主压载水舱研究领域的进展情况、存在的问题和下一步应重点突破的方向,对潜艇高压气系统总体设计、高压气系统的合理使用、潜艇高压气吹除挽回控制等方面都具有指导意义。     

潜艇分舱分区域总体电磁兼容性设计

总体电磁兼容性设计是潜艇总体设计的关键环节之一,其设计质量直接决定了潜艇总体设计的优劣。以往潜艇的总体电磁兼容性设计主要依据经验和标准,一方面容易导致潜艇平台总体电磁兼容性的欠设计或者过设计;另一方面无法针对性的指导潜艇平台指定区域新系统、设备的研制。相对于其他舰船平台而言,潜艇平台的电磁环境具有独特的区域化分布特点。针对潜艇平台这一特性,提出了潜艇分舱分区域总体电磁兼容性设计体系和流程,以及分舱分区域设计和控制程序,可为今后潜艇开展总体电磁兼容性设计提供参考。     

基于Fluent的潜艇高压气排水速率深度影响研究

深度是潜艇高压气排水速率的重要影响因素之一。基于Fluent流体计算软件,应用VOF两相流模型对高压气吹除主压载水舱过程进行数值模拟,研究高压气排水速率随潜艇深度变化的规律,并提出高压气在使用过程中所需注意事项。数值结果表明,在高压气吹除初始阶段,排水速率会有短时的波动过程。另外,随着潜艇深度增加,高压气稳定排水速率呈指数下降趋势,因此在潜艇应急浮起过程中,应适时解除水舱压力,以控制好潜艇纵倾和深度。     

潜艇模块化设计与建造

模块化设计与建造是当今世界潜艇研制发展的方向和趋势,它既可以实现潜艇的势行设计和建造、模块设备预调试,提高潜艇生产质量与缩短研制周期,还可提供更为便利的设备安装进舱通道,为舱筏和集成式舱室等大型设备的上艇应用创造良好的工艺条件.本文以潜艇研制为对象,分析了模块化研制方式相对传统方式的优点,对模块化设计原则和方法开展了系...