低温等离子体技术去除船舶尾气脱硫洗涤水处理中萘的动力学研究

以萘为多环芳烃代表物,采用低温等离子体技术对船舶尾气脱硫后的洗涤水进行处理,研究该过程中萘降解的反应动力学参数,考察臭氧剂量、萘初始浓度、温度和pH值对萘降解动力学的影响。结果表明,低温等离子体技术产生的臭氧降解萘符合假一级反应动力学,反应速率常数随着臭氧剂量、萘初始浓度和pH值的增加而增加,随着温度升高呈现先增加后降低的趋势。     

低温等离子体技术去除船舶尾气脱硫洗涤水中多环芳烃的研究

船舶运输因其载重量大、安全等优点作为全球交通运输的重要组成部分,但船舶排放尾气对大气环境造成了严重危害。国际海事组织对船舶排放的硫氧化物和氮氧化物制定了严格的规定。目前船用脱硫技术主要以湿法为主,产生的脱硫废液含有多种有害物质,其中多环芳烃因其毒性大,持久性强成为关注热点。本研究以萘为多环芳烃代表物,采用低温等离体技术对钠碱法脱硫后洗涤水进行处理,研究该过程萘降解的反应动力学参数,考察臭氧剂量、萘初始浓度、温度和pH对萘降解动力学的影响。结果表明,低温等离子体技术产生的臭氧降解萘符合假一级反应动力学,反应速率常数随着臭氧剂量、萘初始浓度和pH的增加而增加,随着温度呈现先增加后降低的趋势。     

钢焊丝表面的电解放电处理

本文研究了电解液的成分、浓度、温度和电压对钢质焊丝电解放电处理效率的影响,并确定对钢质焊丝的电解放电处理采用正磷酸浓溶液,在电压130～150V、电流密度800～1000A/dm~2时,历时0.5～0.8s最为合适。这样能完全除去焊丝表面的油污和铁锈。采用这种处理方法比电化学处理方法可明显地节约时间。     

船用排气净化低温等离子体反应器设计研究

根据对现有的尾气处理技术的分析,介绍一种尾气处理的新技术:介质阻挡放电低温等离子体技术。对低温等离子体技术的原理和基本结构进行探讨,并分别就低温等离子体技术与催化净化技术结合进行具体研究。研究表明,低温等离子体净化技术与催化净化技术结合,可以克服现有催化净化技术的不足,有效提高发动机尾气颗粒物、碳氢化合物和氮氧化物的净化效率,且具有广泛的应用前景。     

微藻计数及压载水藻类生长抑制毒性试验方法

船舶尾气排放硫氧化物和氮氧化物是大气污染主要来源之一,采用湿法脱硫技术是减少硫氧化物排放的有效途径。但湿法脱硫后产生的洗涤水含有多种有害物质,其中多环芳烃为主要污染物之一,国际海事组织规定其含量不得超过2250 μg/L。本研究以萘为多环芳烃代表物,采用低温等离子体技术处理船舶尾气脱硫洗涤水,分别考察低温等离子体工艺参数(放电功率、进气量)和处理过程特征参数(温度、pH、水中阴离子)对萘去除率的影响。结果表明,最佳氧气进气量和放电功率分别为3 L/min和132 W,该条件下萘去除率随温度升高先增大后降低;pH升高有利于萘的降解;水中SO_42-、SO_32-、NO_3-、NO_2-、HCO_3-对萘的降解有不同程度的影响,其中HCO_3-的影响最为显著。     

电容去离子法海水淡化单元内多物理场模拟及特性分析

针对电容去离子(CDI)海水淡化单元,建立了单元内吸、脱附过程的多物理场耦合模型,通过模拟分析了吸附及两种脱附方式(电压断开和电压反接)下,操作参数(工作电压、入口流速)和几何参数(电极厚度、流道间距)对CDI单元吸附脱盐及脱附再生过程的影响规律。结果表明,吸附效率随入口流速及流道间距的增大而减小,随多孔电极厚度及极板电压的增大而增大；吸附过程中,最小出口浓度随入口速度和流道间距的增大而增大,随工作电压增加而减小,与电极厚度无关；与脱附方式为电压断开相比,脱附方式为电压反接时,脱附完成所需时间较小。     

LiCoO_2脱锂材料作锂原电池正极材料研究

本文采用电化学方法制备了LiCoO_2的脱锂材料,并利用SEM、XRD、TG对产物进行形貌、物相、热稳定性能的表征。将其作为正极材料,组装成Li-Li_(1-x)CoO_2原电池,开路电压达4.18V。在0.1C倍率下放电,截止电压为2.75V时,放电比容量达114.3mA.h/g。证实了LiCoO_2的脱锂材料从电池中分离以后,性能稳定并且具有电化学活性。     

动水条件下泥沙吸附砷污染物规律研究

黄河水少沙多,是典型的高含沙河流。实验模拟黄河自然流动状态下泥沙对砷污染物的吸附,利用环形水槽开展动水条件下泥沙吸附砷污染物规律研究,考察了含沙量、初始浓度和吸附时间等影响因素。结果表明:(1)泥沙对砷的吸附很快。当初始浓度为0.05mg/L、0.5mg/L时,吸附平衡分别为300s、60s,去除率分别为83%、90%;(2)含沙量越小,单位质量泥沙对砷的吸附量越大;初始浓度越高,单位质量泥沙吸附量越高。(4)水体中的砷含量随时间呈幂函数下降。     

锌镍单液流电池二维瞬态放电模型

[目的]为研究锌镍单液流电池在运行过程中的内部机理,[方法]以某公司第2代锌镍单液流电池为例,综合考虑动质量传递、电荷守恒以及反应动力学方程建立电池的二维瞬态模型,采用有限元法进行耦合计算并分析电池内部流场、浓度场的分布。通过与实验数据对比验证计算结果的可靠性,并在此基础上研究电解液流量和离子浓度的影响。[结果]结果表明:大流量加快了电化学反应,流量每增大(或减小)0.5倍,氢氧根离子浓度区间减小(或增大)36%～41%,锌离子浓度区间增大(或减小)6.5%～6.6%;增大流量使离子浓度分布趋于均匀,而改变初始离子浓度并不影响浓度分布均匀性;当氢氧根离子初始浓度提高22%时,电池放电电压平均增大27 mV,而较大的锌离子初始浓度则不利于提升电池放电性能。[结论]模型能较为准确地计算电池的放电性能,适用于锌镍单液流电池的机理研究。     

基于电解海水的模拟船舶尾气湿法脱硝性能实验研究

采用电解海水法制备具有强氧化性的有效氯溶液,基于鼓泡反应器开展模拟船舶尾气湿法脱硝试验,分别研究了电解海水溶液初始pH值、有效氯浓度、用量及NO浓度和SO_2浓度等参数对脱硝性能的影响,并探讨相关反应机理。试验结果表明,电解溶液初始pH值的大小影响其氧化性的强弱;当电解溶液初始pH值为4～6时,电解溶液的ORP在1 000 mV以上,其氧化性较强,NO_X脱除率可达48%;当电解溶液初始pH值超过6时,其氧化性变弱,NO_X脱除率随着pH值的增大而急剧下降。随着电解溶液有效氯浓度和用量的增大,NO_X脱除率呈线性增大。NO浓度的增加有利于增大气液传质推动力,进而提高NO_X脱除率。SO_2浓度的变化对NO_X脱除率的影响较小。研究结果表明,电解海水溶液具有良好的脱硝效果,在船舶柴油机尾气脱硝方面有一定的应用潜力。     

基于电解海水的模拟船舶尾气湿法脱硝性能试验

采用电解海水法制备具有强氧化性的有效氯溶液,基于鼓泡反应器开展模拟船舶尾气湿法脱硝试验,分别研究了电解海水溶液初始pH值、有效氯浓度、用量及NO浓度和SO_2浓度等参数对脱硝性能的影响,并探讨相关反应机理。试验结果表明,电解溶液初始pH值的大小影响其氧化性的强弱;当电解溶液初始pH值为4～6时,电解溶液的ORP在1 000 mV以上,其氧化性较强,NO_X脱除率可达48%;当电解溶液初始pH值超过6时,其氧化性变弱,NO_X脱除率随着pH值的增大而急剧下降。随着电解溶液有效氯浓度和用量的增大,NO_X脱除率呈线性增大。NO浓度的增加有利于增大气液传质推动力,进而提高NO_X脱除率。SO_2浓度的变化对NO_X脱除率的影响较小。研究结果表明,电解海水溶液具有良好的脱硝效果,在船舶柴油机尾气脱硝方面有一定的应用潜力。     

舰船高温排烟管表面纳米Al2O3-CeO2/Ni镀层的微观组织和抗高温氧化性能

为了制备具有优异抗氧化性能的复合镀层,试验采用双脉冲电源,在舰船高温排烟管试样表面沉积Al2O3-CeO2/Ni纳米复合镀层,通过抗氧化性能测试,研究了Al2O3纳米颗粒浓度和CeO2浓度对复合镀层的抗氧化性的影响。试验得出复合镀层的微观组织随着Al2O3颗粒的添加细化晶粒,当镀液中纳米CeO2颗粒浓度增加到1.5 g/L时,晶粒尺寸分布均匀,同时镀层表面平整、致密;复合镀层的抗氧化性随镀液中纳米Al2O3浓度增加而增加,随CeO2浓度的增加先降低后增加。     

CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究

针对高氯酸盐的污染问题,采用化学还原法和同步修饰法成功制备了高稳定的强还原剂CMC-纳米铁(CMC-Fe)微粒.透射电镜、X射线衍射及红外光谱研究表明,CMC-Fe平均粒径小于20 nm,具有良好的分散性和稳定性;ClO4-还原降解研究表明,反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数与还原剂用量和温度呈正相关,而与pH值呈负相关;当ClO4-初始浓度为20 mg/L,降解初始pH值为4.0,CMC-Fe用量为0.5 g/L,反应温度为35℃时,辅以超声波作用,ClO4-降解率可达95.2%;与普通纳米铁相比,CMC-Fe对高氯酸盐的降解率和反应速率分别提高了2.9和6.5倍.     

一株茄镰孢菌对菲的降解特性研究

从某焦化废水生物处理装置的活性污泥中分离筛选出一株菲的降解优势菌株,经形态学观察和ITS序列分析,对菌种进行了鉴定.考察了菌株对水中多环芳烃菲的降解特性.结果表明,该菌可在以菲为唯一碳源的培养基中生长.在蔡司显微镜下观察,菌株的菌丝呈树枝状,颜色呈白色.通过ITS序列分析,初步鉴定所得菌株为茄镰孢菌(Fusarium so-lani)或该菌的一个株系.所得茄镰孢菌为好氧真菌.投菌量、初始菲浓度和H2O2浓度对菲的降解影响较大.菲的最适宜降解条件为:投菌量8%~10%,pH值为6.0~8.0,H2O2用量为70 mg/L.在此适宜条件下,对于初始浓度为40 mg/L的菲溶液,在转速120 r/min、水温为30℃的摇床中培养5 d后,菲的去除率可达86.7%.     

考虑氯化钠中毒影响的PEMFC电化学性能仿真

氯化钠中毒对质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell ,PEMFC)电化学性能有重要影响。通过量纲分析方法修正电化学模型并利用COMSOL Multiphysics平台量化分析氯化钠浓度对质子交换膜燃料电池性能影响,最后验证了修正电化学模型的准确性。结果表明：随着阴极空气中氯化钠浓度增大,电池电化学性能降低。低电流密度时,氯化钠浓度变化对质子交换膜燃料电池极化曲线、功率密度曲线几乎无影响;中、高电流密度时,电池输出电压、最大输出功率随氯化钠浓度增加而降低。当氯化钠浓度达到 8×10^-5mg·cm^-3,膜最大、最小电流密度分别下降30.83%、25.23%,最大输出功率密度下降50.00%。 关键词：质子交换膜燃料电池;氯化钠中毒;电池性能;数值仿真     

静电纺丝法制备聚乙烯醇纳米纤维

纳米纤维的制备和应用是纳米材料研究中极为活跃的领域和发展前沿。静电纺丝法作为一种能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法,受到广泛关注。本文利用电纺技术制备了聚乙烯醇(polyvinyl alconhol,PVA)纳米纤维,考察了PVA溶液静电纺丝中PVA浓度,纺丝电压和接收距离等电纺参数对PVA纤维形成及其微观形貌的影响。实验结果表明,PVA浓度对PVA纤维形成和形貌起决定作用,随PVA浓度的提高,块体转变为均匀纤维,纤维直径逐渐增加;当接收距离和溶液流速恒定时,随纺丝电压的提高,纤维平均直径有缓慢提高的趋势;接收距离几乎不影响PVA纳米纤维的微观形貌。通过实验确定了制备PVA纳米纤维最佳条件为:电纺溶液组成为10%PVA水溶液,纺丝电压:15kV,流速:0.5mL/h,接收距离:15cm。     

芹菜素脂质体的制备工艺研究

采用逆向蒸发法制备芹菜素脂质体.采用单因素试验考察卵磷脂∶胆固醇、乙醇浓度、有机相∶磷酸缓冲液对芹菜素脂质体包封率的影响,并进一步用Box-Behnken响应面法(BBD)优化芹菜素脂质体制备工艺.结果表明最优实验工艺条件为:卵磷脂与胆固醇的质量比为1∶2.4,有机相∶磷酸缓冲液为10∶1.6,乙醇浓度为26%.在此条件下制备芹菜素脂质体的包封率可达50.01%,与预测值53.99%接近.利用扫描电子显微镜观察芹菜素脂质体,表面光滑,粒径约为20μm;进一步用分子量为2 000,浓度为2%的PEG修饰芹菜素脂质体,并于5℃、室温及45℃下分别保存.结果表明,所得芹菜素脂质体在室温条件下保存效果最好,经36 h仍能保持较好的形态且数目稳定.     

微波技术在催化净化含苯空气中的研究

微波加热不同于传统的传导和对流加热方式,其特点是微波场能使整个介质同时被加热,且加热速率快。本文根据微波加热快的原理,将微波技术和催化燃烧技术联合起来,使用Cu O-Mn O2催化剂,应用于含苯空气的净化,主要研究了微波反应器的设计、微波功率和空速等反应条件的影响。在微波功率为700W,初始苯浓度为25ppm,空速为10000 h-1,10min含苯空气可消除92%。微波技术有望在空气净化领域得到进一步的应用。     

钢框架-防屈曲支撑结构抗震性能的振动台试验研究

为了研究防屈曲支撑结构在地震作用下的抗震性能,采用低屈服点钢材制作内芯板,设计和加工制作了1/4缩尺的钢框架-防屈曲支撑试件,对其进行3种不同地震波作用下的振动台试验,分析了该结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变等力学性能.结果表明:在不同强度地震波作用下,各构件均没有明显的破坏现象.试件的初始基本自振频率为23.12 Hz,初始阻尼比为2.78%.随着加载的峰值加速度增大,自振频率逐渐降低,但阻尼比逐渐增加.试验结束时,试件的刚度退化率为5.4%.结构的加速度放大系数随地震强度的增大而减小,且二层的加速度放大系数大于一层.结构的最大层间位移角在小震和大震下分别为1/3 000和1/314,满足结构抗震设计要求.框架梁和柱各测点的应变随地震峰值加速度的增加逐渐增大,且应变变化趋势在工况5之前呈线性变化,之后呈非线性变化.     

纳米Al2O3/MC尼龙复合材料的吸湿性能研究

采用液态原位聚合法制备了Al2O3/MC尼龙复合材料,研究了其吸湿行为.分别考察了Al2O3体积分数、介质、温度对Al2O3/MC尼龙复合材料吸湿性为的影响.结果表明,随Al2O3体积分数的增加,复合材料的平衡稀释率减小;模拟海水溶液中的平衡稀释率较蒸馏水中减小;温度的增加是该复合材料的吸湿能力增强.