松针状碳纳米管/碳纤维复合碳材料的制备及其在锂硫电池中的应用

采用热催化化学气相沉积法,在催化剂前驱体预处理的碳纸碳纤维上沉积碳纳米管。沉积的碳纳米管为多壁碳纳米管,石墨化程度高、分布密度高、比表面积大、管径均匀,微观形貌为松针状。以所制备的CNTs/CF复合材料作为三维多孔电子导体制成锂硫电池,S/CNTs/CF电池首次放电比容量达到1 213.6mAh/g,硫的利用率为72.45%,循环55次后比容量保持在798.4mAh/g,比活性炭电池的电化学性能有显著提高,表明S/CNTs/CF复合材料可以有效地提升锂硫电池的循环性能。     

PVFC与萃取精馏工艺回收高纯度糠醛的流程模拟及能量对比分析

渗透汽化-分级冷凝(PVFC),是针对低浓度水溶液中高沸点有机物的高纯度回收而开发的一种新型耦合工艺。基于实验数据,借助Aspen Plus软件,选用非随机双液体模型(NRTL)分析PVFC工艺和传统的萃取精馏工艺的热力学过程,重点考察操作温度对产品质量和产量的影响,对比两种工艺的能耗,揭示了PVFC工艺生产高纯度糠醛的机理。结果表明,PVFC工艺的能耗仅是萃取精馏工艺50%,而产品纯度可以达到99.9%(实验值),萃取精馏工艺的产品纯度大约97%.与传统工艺相比,PVFC耦合工艺采用较少的单元设备,不但节约能耗而且避免使用萃取剂,对易形成共沸体系的高沸点有机物的高纯回收具有很好的应用前景。     

板式精馏塔课程设计多媒体软件的研制

以Dreamweaver，C^ Builder为工具，开发出化工原理板式塔课程设计多媒体CAI应用软件。应用该系统，可完成塔设备设计的工艺尺寸计算、流体力学验算、附属设备选型、负荷性能图及设备装配图的绘制等整个设计任务。它具有界面友好、操作简单、使用方便、交互性好等特点，适用于塔设备设计的教学。     

涂覆法制备TiO2薄膜光电极及催化性能研究

用涂覆法制备了TiO2薄膜光电极，并对其进行了XRD和SEM的表征。以该电极为工作电极，铜片为电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立了三电极光电催化体系，研究了此TiO2薄膜的光电催化性能以及外加偏压对反应速率的影响。结果表明：利用涂敷法制备TiO2薄膜电极是一种较好的方法；外加偏压可抑制光生电子－空穴的复合，提高苯酚的光催化效率；外加阳极偏压的光学催化速率优于外加阴极偏压的速率；在一定范围内，外加阴极偏压越大，苯酚的降解速率越快。     

制药废水中污泥颗粒化影响因素的研究

本文讨论了硫酸盐、氨氮、碱度及水力负荷等因素对污泥颗粒化的影响情况。在处理制药废水容积为１５Ｌ的中温实验室ＵＡＤＢ反应器中形成了颗粒污泥。试验表明：通过逐步驯化接种污泥，适当增加进水碱度，运行初期采用脉冲进料提高瞬时水力负荷等措施，可使反应器承受较高浓度的硫酸盐、氨氨和氯化物，并有利于形成颗粒污泥。污泥颗粒化后，反应器处理制药废水的容积负荷可达１０～１５ｋｓＣＯＤ／ｍ￣３·ｄ，ＣＯＤ去除率为８０％～９０％，水力停留时间为６～８小时，进水ＣＯＤ／Ｓ０为３～５。     

铈掺杂LiFePO_4的电化学性能研究

以Ce为掺杂源,蔗糖为碳源,利用溶胶-凝胶法合成了LiFe1-xCexPO4/C正极材料,并采用SEM、XRD、EIS等分析方法重点考察了不同Ce掺杂量及Ce掺杂同时碳包覆样品的结构及电化学性能。结果表明,所制备的样品均为橄榄石结构,颗粒粒径明显细化。电化学性能测试表明,Ce掺杂量为1%(摩尔分数)时性能最佳,0.1C(C为倍率)放电,其容量可达153.1mAh/g,50次循环后容量保持96.7%;既掺Ce又包覆碳的效果更好,0.1C下其容量可达162.4mAh/g,50次循环后容量几乎没有衰减,1C时其容量可达109mAh/g,表现了良好的倍率性能。EIS测试表明,Ce的掺杂可以明显改善电极表面电化学反应的动力学性能,降低电极/电解液界面电荷转移电阻,Ce掺杂同时碳包覆样品的改善效果更为明显。     

多排石墨芯基体NiHCF膜电极的制备与电控离子分离性能

以多排石墨芯(MRGC)为基体材料, 采用阴极沉积法制备了具有电化学控制离子分离(ECIS)性能的电活性NiHCF膜电极.采用SEM和XPS分析考察了NiHCF薄膜的形貌与组成;在1 mol/L的NaNO3溶液中通过循环伏安法可逆地置入与释放Na+, 考察NiHCF膜电极的离子交换容量、再生性能;在1 mol/L(NaNO3+CsNO3)混合溶液中比较不同混合浓度下膜电极的伏安特性曲线, 分析了膜电极对Cs+/Na+的选择性.同时采用离子色谱测定了氧化态NiHCF膜电极在初始[Cs+]为10 mg/L模拟液中进行ECIS过程的Cs+浓度变化.实验结果表明, MRGC基体NiHCF膜电极离子交换容量大、再生能力好, 对Cs+有较强的选择性, 可用于Cs+的电控离子分离过程.     

Cu2O薄膜的制备及其光(电)催化降解甲基橙性能研究

采用循环伏安法,在1mol／L的KOH溶液中控制电位-1000mV--450mV（V8SEC）之间以1mV／s的速度扫描,在铜片基体上生成Ca2O薄膜。采用阴极电沉积法,以0．1moL／L的CH3COONa和0．02moL／L的（CH3COO）2Cu溶液作为电解液,控制恒电位-245mV（vs SEC）、室温条件下电沉积2h-3h在石墨板上制得Cu2O薄膜。分别用两种方法制得的薄膜催化剂对甲基橙溶液进行了光催化及光电催化降解。实验表明：铜片基体上膜的降解效果稍好于石墨基体上的膜;当加偏压后,偏压越大降解率越高。在反应器中,两种不同基体制备的薄膜,其光电催化降解甲基橙的降解率均可迭70％．     

纳米二氧化锰的制备及其形貌调控

采用水溶液化学沉积法制备纳米二氧化锰,用于空气电极的氧还原电催化剂,利用SEM、XRD、XPS等手段表征其晶态及组成,以考察反应温度、合成时间等反应条件对样品晶型和微观形貌的影响规律。结果表明:可通过控制反应条件调控纳米二氧化锰的晶型和微观形貌,获得的样品粒径范围为5~500 nm,其晶型和形貌分别为α-MnO2纳米线、δ-MnO2花球和γ-MnO2纳米粒子。通过实验现象,总结了纳米二氧化锰晶型与微观形貌的演变趋势,分析了晶型变化的机理。     

脉冲进料流化床电化学反应器电位波动信号分析

以铁氰化钾体系Fe3＋/Fe2＋为研究对象,导电石墨颗粒为工作电极,采用自制复合探针测定了液固流化床电化学反应器床层颗粒电位和溶液电位波动信号,并进行了功率谱及概率分布密度分析。分析结果表明,在二电极可逆慢反应体系中,颗粒电位与溶液电位信号的波动幅度比较接近且相对均匀,未出现低频大幅波动信号,过电位（颗粒电位与溶液电位之差）信号的波动幅度相对较小;在初始流化状态以及膨胀率为15%时出现多个幅值较大的波动主频,主要频率分布小于10 Hz且波动主频与脉冲进料频率相吻合,过电位功率谱图的波动幅值均较小并接近于白噪声。电位波动与进料方式有关,采用脉冲蠕动方式进料可使床层过电位分布均匀。