直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Rh-SnO2/C的制备与表征

用交替微波法制备了SnO2/C复合材料,以该材料为载体制备了不同Pt∶Rh比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,应用透射电镜（TEM）及X射线衍射（XRD）方法对所制备催化剂的微观结构进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微波辅助多元醇法利用SnO2/C作为催化剂载体可以制备具有良好分散度的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,不同比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂金属粒子的平均粒径都小于4nm,且粒径分布较窄;该系列催化剂中Pt具有面心立方结构,随着Pt含量不断增加,粒径逐渐增加.当Pt∶Rh比例为3∶1时,对乙醇的催化氧化具有最好的稳定性和活性.     

质子交换膜燃料电池的性能

以铂黑为电催化剂、Nafion117为电解质制备了膜&电极组件,分析了电极结构、电池结构和操作条件对质子交换膜燃料电池性能的影响.结果表明:催化层内的聚四氟乙烯(PTFE)和质子导体Nafion的含量都有一最佳值范围,过少不能提供足够的反应界面、气体通道和质子通道;过多则增大气体和质子传递阻力.提高温度和压力将改善电池内电化学反应和传质.良好的电池结构将有利于电池排水和减小接触电阻.     

兰州地区土壤热物性参数计算及垂直U型管非稳态温度场模拟

根据兰州地区土壤性质及气候特点,计算出马兰黄土的热物性参数.利用Fluent软件对垂直U型管与土壤之间的耦合换热进行非稳态数值模拟,得出夏季向土壤放热、冬季从土壤吸热两种工况下地埋管出水温度和总换热量的变化规律.结果表明:地埋管间距为4m时,土壤热交换系统可以满足热泵机组夏季使用要求,但不能满足冬季使用要求.     

氢-溴储能电池膜电极的研究

采用不同电池结构组装成氢-溴储能单电池,进行恒电流充放电测试.通过分析电解性能、充放电循环性能和电池效率,研究了不同电池结构对电池性能的影响.结果表明,膜电极的CCM两侧喷涂催化剂,阴极为担载Pt/C催化剂(担载量为1 mg/cm~2)的碳毡的电池在200 m A/cm~2电流密度下进行充放电测试,其催化活性最高,电极反应效率最快,电池的充放电性能最好,能量效率和电压效率达到68.9%和70.3%.     

质子交换膜燃料电池的性能

以铂黑为电催化剂、Nafion117为电解质制备了膜＆电极组件,分析了电极结构、电池结构和操作条件对质子交换膜燃料电池性能的影响．结果表明：催化层内的聚四氯乙烯（PTFE）和质子导体Nafion的含量都有一最佳值范围,过少不能提供足够的反应界面、气体通道和质子通道;过多则增大气体和质子传递阻力．提高温度和压力将改善电池内电化学反应和传质．良好的电池结构将有利于电池排水和减小接触电阻．     

CeO_2富氧性对质子交换膜燃料电池阴极催化剂性能的影响

采用水热法制备立方体形状CeO_2,用制备出不同CeO_2含量的CeO_2-Pt/C催化剂.经过透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDS)分析和循环伏安(CV)测试表明:CeO_2富氧作用表现明显,该方法制备的含6%CeO_2的Pt/C催化剂活性最高,但当CeO_2含量过高时活性会迅速降低.抗硫测试中,低含量的CeO_2却拥有较好效果,CeO_2提供的氧对阴极Pt/C催化剂的催化活性与SO2的耐受性起着至关重要的作用.     

光化学法一步可控合成超细铂铜纳米催化剂

以可见光作为冷光源,多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,在聚乙二醇(PEG)的水溶液体系中用简单的一步法可控合成了超细铂铜纳米催化剂,并就其在对硝基苯酚(p-NP)还原反应中的催化活性进行了研究.透射电子显微镜(TEM)图显示该催化剂为分散均匀的球状超细铂铜纳米粒子,平均粒径为0.99 nm.X射线衍射(XRD)表征结...     

钙钛矿型LaCoO3的制备及其光催化性能

采用柠檬酸络合法制备出钙钛矿型光催化剂LaCoO3,在自然光下对甲基橙进行光催化降解.采用XRD、SEM等手段对LaCoO3进行表征.结果表明,光催化剂LaCoO3的最佳制备条件：溶胶-凝胶的pH值为10,LaCoO3的煅烧温度为600℃,柠檬酸与金属离子的摩尔比为3：1.制得的LaCoO3催化剂,颗粒粒径均匀,光催化活性最高,在pH值为5的降解环境下催化剂对甲基橙（10 mg/l）的降解率可达93％.     

几种用于木材/无机纳米复合材料的纳米粒子分散与改性研究

木材/无机纳米复合材料的优异性能主要取决纳米颗粒的分散状态;但纳米粒子极易团聚,导致粉体性能劣化.通过对纳米SiO2,CaCO3,ZnO,TiO2,Al2O3等的分散、表面修饰和改性,控制其大小、形态,提高其在复合体系中的均匀分散能力.对所用无机纳米材料采用高速剪切分散或超声振荡方法进行分散;并通过改性剂在纳米粒子表面上吸附、进行化学反应、包覆和成膜实现改性.然后用激光粒度仪、扫描电镜、透射电镜等对改性前后的纳米粒子进行分析、表征,结果表明:高速剪切分散或超声振荡分散只对产生软团聚的无机纳米粒子有效;而改性剂也只能减少粒子硬团聚的产生.     

Cr/Na-ZSM-5催化剂的制备及表征

以Cr（NO3）3为Cr源,Na/ZSM-5为载体,采用浸渍法制备了一系列Cr基催化剂（Cr的质量分数分别为0%,2.5%,5%,7.5%,10%）,分别在873 K和1 073 K下焙烧.采用FT-IR、XRD、BET和SEM等测试手段对产物的结构进行了表征.在自主微型固定反应器上,采用CO2-TPD和H2-TPR反应考察了催化剂的性能.结果表明：活性组分Cr2O3均匀的分散在Na/ZSM-5载体的表面,并且对催化剂的酸碱性和还原性有一定的影响.焙烧温度的不同对催化剂有很大影响,在873 K下焙烧的催化剂具有较好的结构和形貌,而在1073 K焙烧的催化剂出现塌陷现象.     

海洋平台KK型管节点的疲劳性能试验研究

以某自升式海洋平台为研究对象,进行了空间KK型管节点在轴力作用下的疲劳性能的试验研究.通过对管节点模型的试验测试,得到了KK节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的热点应力分布及节点的应力集中系数,并采用S-N曲线法对KK型管节点的疲劳寿命进行估算.通过对比分析,指出了试验方法与规范计算方法在管节点疲劳性能分析上的差异性.     

海上溢油仿真与可视化技术研究

为提高溢油仿真的视觉真实感，针对海上溢油可视化问题进行相关研究，建立完整的溢油仿真模型；对于油膜漂移和扩散过程中传统油粒子方法采样不均匀的问题，提出采用泊松盘算法对油膜进行均匀采样，成功地模拟了油粒子与障碍物的交互；利用Mike Zero和Mike 21计算潮汐数据，使用Unity3D虚拟现实引擎搭建溢油可视化仿真平台进行实验验证.仿真结果表明，构建的模型可有效提升海上溢油仿真的视觉真实感.     

外加磁场对氩等离子体鞘层尘埃粒子密度分布的影响

采用流体模型数值模拟了含有尘埃粒子的氩等离子体鞘层结构,研究了外加磁场对鞘层内尘埃粒子密度分布的影响.模拟结果显示外加磁场能够改变鞘层电势分布,使尘埃粒子受到的电场力随之改变.同时,外加磁场对尘埃粒子的密度分布有明显的影响.随着磁场平行基板分量增大,尘埃粒子在鞘层内聚集区域将远离鞘层.如果尘埃粒子较小或磁场较强,尘埃粒子可以离开鞘层,不打到基板上.因此可以利用外加磁场调控鞘层内尘埃粒子的运动方向.     

直接甲醇燃料电池的单电池实验测试及性能优化

以新型阻醇材料Na2Ti3O7/Nafion复合膜为质子交换膜,利用热压法制备膜电极（MEA）,对直接甲醇单电池进行测试.考察了电池温度、阴极加湿温度、甲醇浓度、甲醇流速和空气流速5个参数对直接甲醇燃料电池极化曲线性能的影响.实验结果表明,电池温度对电池性能的影响较为明显,提高电池温度有利于得到较好的电池性能.甲醇浓度对电池性能影响也比较明显,较低甲醇浓度有利于提高电池性能.甲醇流速和空气流速对电池性能的影响较小,阴极加湿温度对电池性能几乎没有影响.通过分析优化,该直接甲醇燃料电池的电池性能最佳工作条件是在80℃情况下,低电流密度工作区采用较低浓度甲醇溶液,高电流密度工作区采用高浓度甲醇溶液.     

煤制气废水处理超滤膜污染研究

采用实验室自制超滤膜装置处理碎煤加压煤制气废水二沉池出水,通过考察膜通量Jv衰减、目标污染物去除率、Jv随时间t的模型拟合及膜表面污染物质,探究处理污染规律.结果表明：5种工况下膜通量Jv先显著下降后达到稳态,其中工况5通量下降最大达35.7％,而且进水压力PF越大越先达到稳态.对比5种工况下PS超滤膜过滤纯水和煤制气废水的Jv值可以看出,过滤煤制气废水时Jv随PF呈现非线性增长且逐步接近一个定值,推断形成了滤饼层污染.模型拟合结果显示滤饼层沉积模型可以很好描述滤饼层形成的两个阶段,即在滤饼层形成初期,污染物质在膜表面沉积,此时膜的固有阻力是膜污染的主要控制因素,而当过滤一段时间后,滤饼层生长并压实,此时,控制膜污染的因素既有滤饼层的作用也有膜的固有阻力的作用.GC-MS分析结果显示,膜丝内表面污染物质主要应为邻苯二甲酸酯类和长链烯烃类.     

可见光辅助钯纳米催化剂的制备及应用研究

利用湿化学法的可见光动力学控制策略,在未添加表面活性剂的乙二醇水溶液体系中,以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,通过一步法合成了钯多晶纳米催化剂,其平均粒径为16.5 nm.并通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)完成了催化剂的微结构、组成和形貌的表征研究.结果表明,在可见光辅助下,乙二醇可以作为还原剂和稳定剂来制备纳米催化剂.由于金属的界面电子效应的影响,钯前驱体倾向于形成粒径比较大的多晶状颗粒.在对硝基苯酚(p-NP)的还原反应中,该催化剂的活化能为29.29 kJ/mol,室温下速率常数为0.248 4 min~(-1),显示出了较高的催化活性.     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2-Fe_2O_3催化合成乙酸异戊酯

用沉淀浸渍法制备固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2-Fe2O3催化剂,利用TG和XRD进行表征.将该催化剂用于醇酸反应制备乙酸异戊酯,考察了反应条件对酯化率的影响.结果表明,当Zr、Ti和Fe的摩尔比为1∶3∶2时,催化剂活性最高.其催化合成乙酸异戊酯的适宜工艺条件为:醇酸摩尔比1.3∶1,催化剂用量(以0.25 mol乙酸计)1.0 g,带水剂用量10 mL,反应时间3 h.在此条件下,酯化率达98.5%.     

固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2-Fe2 O3催化合成乙酸异戊酯

用沉淀浸渍法制备固体超强酸SO24-/ZrO2-TiO2-Fe2O3催化剂,利用TG和XRD进行表征.将该催化剂用于醇酸反应制备乙酸异戊酯,考察了反应条件对酯化率的影响.结果表明,当Zr、Ti和Fe的摩尔比为1:3:2时,催化剂活性最高.其催化合成乙酸异戊酯的适宜工艺条件为:醇酸摩尔比1.3:1,催化剂用量(以0.25 mol乙酸计)1.0 g,带水剂用量10 mL,反应时间3 h.在此条件下,酯化率达98.5%.     

量子力学结构与时间和能量的关系

提出了量子力学的动量由粒子位置概率流形成，因此，位置X1与动量P1不可能同时测量到．而时间的均匀性和连续流逝性是形成力学结构的前提，所以，时间t不能作为算符，时间和能量可以同时具有确定值．     

太阳能波浪能海水淡化装置的设计与研究

本文针对传统制淡行业高能耗的缺点,提出了一种利用新能源的海水淡化装置.所设计的海水淡化装置利用热管真空管收集太阳能,经过多效蒸馏系统进行热法制淡,利用鸭式波浪能俘获装置获得机械能,完成海水的输入与淡水的输出.该装置安全、高效,可以为多种海洋工程提供淡水资源.