陶瓷膜有机物污染的阻力分析研究

陶瓷膜污染主要由膜面滤饼层、膜面凝胶层、膜孔堵塞3部分污染组成,通过陶瓷膜污染过程的实验研究,对陶瓷微滤膜有机污染进行了阻力分析,分析了操作压力、模拟液浓度、模拟液温度对膜过滤过程中总阻力以及各部分阻力的影响。结果表明:在0.05 MPa～0.2 MPa的试验操作压力范围内,膜表面阻力所占比例均在75%以上,是膜污染最主要来源;膜孔堵塞阻力所占比例较小,且随着操作压力的增大,膜孔堵塞阻力越不明显;随着模拟液TOC值的提高,膜污染加剧,在3 mg/L～40 mg/L的实验浓度范围内,膜表面阻力均占总阻力的50%以上,是膜污染的重要来源;通过电镜对陶瓷膜被污染前后的断面进行扫描比较在微观层面上证实了阻力分析的结果。     

基于钛网基膜电极组件的被动式直接甲醇燃料电池

基于钛网基膜电极组件（membrane electrode assembly,MEA）设计并制作被动式直接甲醇燃料电池（directmethanol fuel cell,DMFC）．钛网基MEA以钛金属网作为电极支撑体基底材料,Nafionll7作为质子交换膜．PtRU／XC-72R作为阳极催化剂,Pt／XC-72R作为阴极催化剂．被动式DMFC壳体采用有机玻璃材料制作．密封元件采用硅胶片制作．紧固件选用标准件．在室温空气自呼吸条件下,选取不同甲醇浓度的电解液．测试了基于钛网基MEA的被动式DMFC极化性能．结果表明：当电解液中甲醇浓度从0．5mol／L经过1．0mol／L增大到1．5mol／L时．基于钛网基MEA的被动式DMFC的功率密度峰值呈现先增大、后减小的规律;当甲醇浓度为1．0mol／L。电池功率密度峰值为3．91mW/cm2．     

中空纤维膜吸收CO2过程的膜浸润研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件吸收CO₂,研究了二乙醇胺(DEA)水溶液对疏水微孔膜的润湿作用。实验分别考察不同吸收液浓度、温度、流速以及气体流速对膜润湿的影响,并通过对膜吸收和膜浸润过程的理论分析,建立了考虑孔径分布和浸润时间影响的相对浸润深度表达式。实验结果表明：随着吸收过程的进行,膜孔的平均相对浸润深度η逐渐增加,导致膜相传质系数k_m随时间逐渐下降,虽然η增加缓慢且幅度很小,但由此引起的k_m下降却非常明显;随着DEA浓度增加,膜孔的平均相对浸润深度η值变小;升高温度或提高液相流速都会使η增加,但温度对膜浸润的影响更加明显;在气相阻力可以忽略的条件下,改变气相流速对膜浸润的影响不大。     

2种晶型纳米二氧化钛材料对A549细胞的毒性效应

利用LDH活性检测的分子生物学手段结合TEM技术研究金红石型和锐钛矿型纳米TiO2材料对人肺腺癌细胞(A549)的作用及可能的机制.LDH活性检测发现:与对照组相比,金红石型300μg/mL浓度组对细胞膜的损伤最大.TEM显示,在细胞内或周围发现一些纳米TiO2颗粒,但2种晶型纳米TiO2的存在形式有所不同,并且金红石型实验组中,板层体数量明显增多,部分纳米颗粒缠绕于板层体中.这说明,2种晶型纳米TiO2材料对细胞的细胞膜及其它细胞器造成了一定的影响,且纳米TiO2材料的晶体构象不同,引起的毒性效应存在着显著差异.     

双核金属酞菁衍生物改性双极膜的制备与表征

将双核金属酞菁衍生物添加到羧甲基纤维素阳膜层制备改性的羧甲基纤维素/壳聚糖双极膜(CMC/CS BPM),用扫描电子显微镜(SEM),电子万能试验机等对其进行了表征.结果表明改性后膜的离子交换容量和双极膜的机械性能得到提高,双极膜的溶胀度下降.此外,具有不同中心金属离子的双核金属酞菁衍生物较具相同中心金属离子的双核酞菁衍生物有更强催化中间界面层水解离能力.当电流密度为60 mA·cm-2时,FeCoPc2 (COOH)12改性的双极膜槽电压只有5.3V.     

铁盐吸收液电解再生过程中离子膜阻力变化

以合理配置电解槽为目的,对阳极室的离子交换膜的工作状况进行了研究．结果表明：经4h过沉淀和0．45啪滤纸过滤后分离后,残留在吸收液中的单质硫没有导致离子膜的阻力发生明显变化．此外,过量单质硫进入阳极后将转化为溶解性的硫酸盐类物质,也不会导致膜阻力的变化．     

基于CUDA并行平台实现核膜系统求解可满足性问题的研究

膜系统能以空间换时间的方式在多项式时间内求解NP难问题,作为膜系统中的一个新类型,核膜系统不仅包含了不同类型膜系统的特征,而且能提供一种统一性的描述．因此基于核膜系统构建系统模型,并以此求解一个典型的NP难问题：可满足性问题．为了加速对核膜系统的仿真过程,程序将在CUDA并行方式下仿真实现,通过与传统的串行方式比较,使用CUDA能减少95％的仿真时间,这也表明使用CUDA并行方式非常适合仿真核膜系统．     

质子交换膜燃料电池停机后吹扫仿真

基于单电池内部水相变和传递的机理建立了燃料电池一维吹扫水传递模型,研究了空气同时吹扫阴阳极方法中电池温度、吹扫气体流量对吹扫的影响,并且对比了氢气和氧气分别作为阳极吹扫气体对吹扫效果的影响.仿真结果表明:吹扫初始时刻存在水从阴极到阳极的反扩散现象;电池温度对吹扫的影响程度大于流量对吹扫的影响程度,并且温度越高,膜含水量减少越快;空气吹扫阳极气体既节能又省时.     

废弃电路板铜锡多金属粉隔膜电积回收锡实验研究

采用基于隔膜电积湿法冶金新工艺从废弃电路板铜锡多金属粉中高效提取金属锡,研究并优化了铜锡多金属粉浸出及隔膜电积提锡工艺.浸出实验结果表明,在温度为40℃,初始Sn~(4+)质量浓度50 g/L,HCl浓度4 mol/L,液固比为5∶1,循环浸出三次的条件下,锡浸出率约为96%,最终浸出液中Sn~(2+)质量浓度68.58 g/L.锡隔膜电积实验表明,在Sn~(2+)质量浓度40~100 g/L,HCl浓度3 mol/L,温度35℃,电流密度200 A/m2的条件下,阴极电流效率97.51%,能耗低于1 200 k Wh/t.在此优化条件下进行隔膜电积8 h,得到平整、致密且纯度99.9%的阴极锡板.     

超滤运行条件对跨膜压差影响的试验研究

为优化超滤运行工况,降低膜污染和提高超滤产水率,对超滤的水力反洗方式及运行参数进行试验研究．结果表明：超滤以75L／（m^2·h）恒流过滤45min后进行水力反洗,“正洗＋反洗＋正洗”为最佳水力反洗方式,第1次正洗4s,反洗8s和第2次正洗8s时,冲洗水中粒径2μm以上的颗粒数达到峰值．超滤运行适宜的正洗1、反洗和正洗2的时间分别为10,10和25s．水力反洗趋于稳定时,冲洗水中2μm以上的颗粒数为472mL^（-1）,其中15／μm以上的颗粒数仅为9mL^（-1）．反洗流量和超滤过滤流量的比值k应在2．0～2．5之间,超滤过滤时间与反洗时间的比值r控制在67．5以内,超滤水力反洗后跨膜压差可有效恢复．