质子交换膜燃料电池流场设计最佳化的反问题求解方法

为寻求最佳的流道高度参数,利用由简化共轭梯度法(反向求解器)和完整的三维、两相、非等温燃料电池数学模型(正向求解器)构成的质子交换膜燃料电池多参数最佳化反问题求解方法,将流道各弯头处高度作为搜寻变量(最佳化对象),以电池输出功率密度的倒数作为目标函数,通过搜寻目标函数最小值,得到了流道各弯头处最佳高度(最优化设计参数值).结果表明,最佳的蛇型流场除出口流道为高度渐扩型外,其余流道均为高度渐缩型,其性能比传统蛇型流场提高了约11.9%.渐缩型的流道强化了肋下对流,可有效移除肋条下方多孔扩散层中的液态水,提高反应气向多孔电极的传递速率,因而改善了电池性能.渐扩型的出口流道可防止过强的肋下对流导致燃料"短路",直接跨过多孔扩散层从电池出口流出造成燃料浪费.     

基于分子印迹技术构建对对硫磷农药选择性响应的电化学平台

以壳聚糖作为基体聚合物、对硫磷为模板分子、以硅酸四乙酯为交联剂制备了对硫磷分子印迹膜.该印迹膜被固定于玻碳电极表面构建了分子印迹膜电极,通过检测示差脉冲伏安信号,实现了对有机农药对硫磷的选择性测定.在优化的实验条件下,峰电流与对硫磷浓度在1-10μg/L（ppb）范围内有良好的线性关系,检测限可达24ng/L（ppt）.该电化学平台的构建为对硫磷的选择性测定提供了新的途径.     

水平管间溴化锂溶液滴状降膜流动分析

对溴化锂溶液在水平管间的实际液滴流动过程进行了记录分析,以改进目前滴状降膜吸收数值模型中的理想化球形液滴假设.使用高速摄像机,对16 mm管间距下溴化锂溶液滴状流动过程进行了拍摄.采用图像边缘识别技术、样条拟合和二维曲线旋转积分方法,得到了液滴表面积和体积关于时间的变化关系.根据液滴的发展特点,将管间液滴形成划分为悬垂拉伸、不稳定液柱和破裂降落3个阶段,据此提出了不同溶液流量下液滴形成的预测模型.管间液滴表面积和体积发展的预测曲线与实测结果吻合较好.该模型可以在滴状降膜传热传质数值计算中得到应用.     

质子交换膜燃料电池及其数学模型简述

以氢氧质子交换膜燃料电池为例,阐述了燃料电池的工作以及计算燃料电池动力学的基础数学模型。这个模型包括五个基本的控制方程:质量、动量、组分传递、电荷和能量方程以及各物理化学属性之间的关系。     

铝合金外壳阳极氧化层缺陷分析

利用扫描电镜及能谱仪对相机外壳阳极氧化膜缺陷进行分析,发现该铝合金外壳在进行阳极化处理前就存在凹陷缺陷,该凹陷缺陷是在轧制过程中产生的"条痕"缺陷,以及在"条痕"之间存在的夹渣,它们改变了缺陷处的阳极化条件,造成缺陷处阳极氧化反应时形成一定方向的银色和黑色相间的流线型条纹。     

支撑离子液膜体系中Ni(Ⅱ)的传输

研究了以聚偏氟乙烯膜为支撑体,2-乙基己基膦酸-单-2-乙基己基酯为载体,疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为膜溶剂的支撑液膜体系中Ni(Ⅱ)的传输;考察了影响Ni(Ⅱ)传输的各种因素,并对该体系富集、传输Ni(Ⅱ)的最佳条件进行了讨论.结果表明,当料液相pH值为5.50～6.00,膜相载体浓度为6.50%～7.50%,反萃相H2SO4浓度为3.0 mol/L,迁移时间为150 min时,Ni(Ⅱ)的迁移率可达90%以上.     

基于正交试验的低压燃料电池性能

通过对低压质子交换膜燃料电池的正交试验研究,得到如下结论:氢气的湿度与氢气的当量比对于燃料电池性能的影响较小,相对于空气的湿度、当量比以及燃料电池的工作温度而言,可以不予考虑;空气当量比对燃料电池性能的影响在5个运行参数中是最复杂的.它不是有固定的影响效果,而是随着工况点的变化,随着燃料电池电流大小的变化,而发生较大的变化.随着电流的增大,空气当量比对燃料电池性能的影响也增大,当电流达到较高水平时(本试验中电流达到120A之后),这种影响会下降.     

图纹结构Co／Pt多层膜的制备及研究

先采用自组装技术制备大面积有序聚苯乙烯微球模板,在此基础上,制备Co／Pt多层膜纳米碗和纳米点列阵样品．利用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）对制备样品的表面形貌进行了分析．结果表明：溅射方法和刻蚀处理对纳米碗和纳米点的形貌存在影响,磁滞回线的结果表明倾斜溅射条件下制备的纳米点阵具有明显的方向取向性．     

无机膜高温气体除尘技术研究

<正>当今社会,人们在利用自然资源发展经济的同时,也对生态环境造成了不同程度的破坏。虽然国家也制订了相关环保政策限制工业生产中带有烟尘颗粒的高温气体排放,但是由于经济发展的需要和工业除尘装置技术上的局限性,高温气体除尘工作进展缓慢。为了解决这一难题,科研人员创造性地将     

新型材料——单原子石墨膜

graphene是按蜂房结构密集排列的单原子层碳薄膜二维材料。它的π键（价带）与π键（导带）,在蜂房结构晶格布里渊区顶角两个不等价点互相接触。荷电载流子显现极高的本征迁移率,在室温下,能在亚微米距离弹道运行而不受到散射。它是世界上最薄的电子材料,可制备超高频晶体管。文章分析了近年对graphene材料的研究和应用情况,试图探索今后的发展方向,还讨论了graphene的中文译名。