电化学辅助制备锌基超疏水表面

采用电解浸泡的方法以锌为基底制备超疏水表面,利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪对其进行形貌和疏水性的表征分析,并对制备过程中电解时间,电解液(豆蔻酸的乙醇溶液)浓度等条件的最优情况及材料的抗酸碱性进行研究.结果表明:电解液浓度为0.01mol/L,电解时间为60min条件下制备出接触角良好的锌基超疏水表面样品,且样品具有良好的抗酸碱性.     

从菱锌矿氯化浸出液中萃取锌和镉——Ⅰ.萃取提锌过程

从主要含锌、镉、铁和铅的菱锌矿盐酸浸出液中选择性地萃取锌,提出了浸取-萃取-电积提锌的湿法炼锌过程。锌由75%(v/v)的磷酸三丁酯(TBP)-煤油溶液从浸出液中选择性地萃入有机相、负载的有机相分别用电解液和废电解液洗涤和反萃,反萃液可直接用于电解从而获得高纯的金属锌。     

电解锌中MnO2的形成机理及其形态对阴极锌质量的影响

研究电解锌过程中电解液锰离子浓度对阳极保护层ＭｎＯ２沉积的形态、形成机理、对铅阳极的保护作用和对阴极锌质量的影响。指出ＺｎＳＯ４电解液［Ｍｎ＾２＋］应该保持在３￣５ｇ／Ｌ，并注意维持在整个系统中该浓度下的锰平衡。     

基于智能计算策略的电解液成分软测量方法

针对电解铜生产过程电解液成分在线实时测量存在的问题,根据铜电解过程的电化学反应机理和生产过程数据,在改进神经网络隐层节点选择策略和优化训练算法的基础上,提出了电解铜生产过程中电解液成分的软测量方法.仿真分析验证了该方法具有较好的数据拟合和泛化性能,现场运行结果也进一步表明该方法能够根据铜电解生产过程的实际变化及时准确地预测电解液成分     

锌–空气电池抑制阳极钝化的研究进展

锌–空气电池凭借其高能量密度、电极材料资源丰富、生产成本低、储存寿命长、绿色环保无污染等优点而被广泛研究，但由于锌阳极在循环过程中存在锌枝晶生长、钝化等问题，导致锌–空气电池的实际能量密度低于理论容量密度，严重制约了其发展与应用。本文根据锌–空气电池的锌阳极工作原理和钝化机理，从电解液优化、锌阳极结构设计和表面改性等方面分析提出解决锌阳极钝化的措施，并提出了关于这些问题未来的研究方向，最后对锌–空气电池的未来发展做出展望。     

基于液相传质的锌电解过程多物理场仿真分析

针对锌电解槽中流速场、离子浓度场、电场耦合严重及其与电解能耗关系复杂的问题,基于液相传质原理,结合组分质量守恒、流体动力学及电极动力学方程建立锌电解槽多物理场仿真模型。利用仿真软件Comsol Multiphysics对锌电解槽多物理场模型进行数值求解,通过对比计算结果与锌电解实验结果验证模型的正确性。研究结果表明:阴极板表面电解液的流动方向主要有斜向上和斜向下,且斜向下的流速随着阴极板与进液口的距离增大而迅速减小;极板间锌离子的浓度呈现"上低下高"分布;阴极板表面电解液流速低的区域,锌离子浓度低而氢离子浓度高,电流效率低而能耗高。     

基于增量式拟进化规划算法的TE模式切换最小时间动态优化

以往对聚烯烃牌号切换的优化一般采用序列二次规划和迭代动态规划方法。本文针对不同成分产品之间的切换问题,建立两层控制结构的牌号切换系统:回路控制层和牌号切换层,通过控制变量参数方法转化为带有约束的非线性规划问题。针对该问题控制变量轨迹的特性,提出一种增量式的拟进化规划方法(IEA)。对于最小时间优化问题,采用双层优化策略:内层以某个给定末端时间产生可行解,搜索可行域;根据内层可行域的大小,收缩末端时间。将该方法应用于TE仿真系统,得到TE模型两种不同生产状态之间切换的最小时间和切换过程中操作变量的轨迹,验证了所提方法的有效性。     

锌电解中铅银阳极的电化学行为

采用电化学测试手段,从阳极反应过程、稳态极化曲线等方面研究了在锌电解液中铅银阳极极化的行为．试验结果表明,在阳极银含量（质量分数）为０．７％～１．４％范围内,随着银含量的增加,阳极电位变负;随着电解液中锰离子浓度的升高和电解液温度的升高,阳极电位显著下降．为此,在电解锌时,应选择合适的锰离子浓度和电解液温度（３８～４０℃）．     

葡萄糖成对电解之阳极液制取葡萄糖酸锌的研究

本文研究了葡萄糖成对电解后的阳极氧化产物葡萄糖酸进一步制取葡萄糖酸锌的方法和最佳条件。葡萄糖酸锌的最好收率超过了９０％，为电解氧化葡萄糖进而制取葡萄糖酸锌的工业化提供了依据。     

水系锌离子电池电解液添加剂的研究进展

水系锌离子电池具有比容量高、安全性高和经济性好的特点,是最具潜力的新一代电化学储能装置之一.然而,直接利用锌箔作为负极存在严重的锌枝晶和副反应等问题.近年来,大部分研究主要聚焦于通过电解液添加剂来抑制枝晶的生长和减少副反应的发生,以此获得高性能的水系锌离子电池.首先,介绍了水系锌离子电池概况;然后,系统总结了电解液添加剂抑制枝晶生长和副反应的机理;最后,对电解液添加剂策略在水系锌离子电池中的进一步发展提出了建议.     

添加锌电解阳极泥对ZnS浸出过程的影响

在锌焙烧烟尘热酸浸出过程中,来自于铁酸锌溶解的三价铁离子被用作焙烧烟尘中ZnS浸出的氧化剂.为了提高锌的浸出率,研究了在浸出过程中加入锌电解阳极泥对ZnS浸出的影响.考察的浸出条件包括阳极泥加入量、温度、硫酸浓度和反应时间.试验结果表明,阳极泥中的MnO2有助于焙烧烟尘中ZnS的氧化浸出.在最佳的条件下,通过加入阳极泥(锰加入量为焙烧烟尘质量的4%)可将锌的浸出率由94%提高到97%以上.     

苯乙烯聚合反应过程的牌号切换优化策略

柔性生产模式下的多牌号聚合物生产过程,不仅需要稳态生产中的精确质量控制,也需要建立有效的牌号切换过渡过程运行策略。本文针对单反应器多牌号聚合物生产过程,提出一种以经济优化为目标,基于迭代动态规划的分段式牌号切换操作优化策略,将牌号切换过渡过程划分为动态优化阶段和准稳态过渡阶段。以实验室规模的连续搅拌釜式反应器中苯乙烯聚合牌号切换为对象,以原料消耗最少为优化目标,构造了一个包含分子量分布参数、反应温度以及引发剂流量等变量的目标函数,利用迭代动态规划求得切换过程中操作变量和产品性能指标的优化轨迹。仿真研究结果表明,本文提出的优化策略能显著缩短切换时间,减少切换过程中单体和引发剂的消耗量。     

铁镍锌离子对阴极铜沉积反应的影响

利用电导仪及电子能谱等仪器,并采用稳态法研究了铁、镍、锌离子对酸性硫酸铜电解液系统中阴极铜沉积反应的影响。研究结果表明：铁镍锌离子存在于电解液中,增大溶液电阻,减小溶液电导率,减小铜沉积反应的交换电流密度和极限电流密度,对铜沉积反应起极化作用。但铁、镍、锌离子几乎不影响电荷传递系数,不改变铜沉积反应机理。在２００Ａ·ｍ－２和１０００Ａ·ｍ－２电流密度下电解,铁、镍、锌不会在阴极沉积。在阴极铜沉积层中铜主要以金属铜和少量Ｃｕ２Ｏ形式存在。     

研究在电积锌时附加物对电流效率的影响

一序论锌电解工厂的主要经济定额(电能效率,产品成本)任很大程度上决定于电流效率,因此工厂中非常注意电流效率的提高,但电流效率被决定于下列两个因素:即(1)电积时在阴极表面上氢离子和锌离子沉积的速度。(2)已在阴极表面上折出锌的被侵蚀速度;即重溶解速度。许多学者已经确定:在电解液中;即使存在少量正电位比锌高的金属(如铜、钴、镉等)离     

一种微型锌/空气电池的开发

针对微型自治系统的应用要求,提出了一种具有层状锌电极/碱性电解液/空气阴极结构的微型平板锌空气电池.设计了一种具有高密度微小柱体结构的三维锌电极来获得高空隙率,从而提供最佳的性能.针对所开发的微型电池,根据锌在电解液中的电化学反应原理和电池中的传质过程,综合考虑了质量和电荷守恒定律、液相中的欧姆定律、固相中的电流传输(Buter-Volmer方程),以及锌分解的析出/分解速率和动力学速率,建立了理论模型,在此基础上模拟并讨论了微型电池的性能.采用四掩模工艺制造了原型微型电池.初步试验结果表明,这种微型电池能够提供的最大功率为5 mW,在2 h内可以稳定提供的平均功率为100ìW.尽管这种微型电池的制造工艺仍然有待进一步优化,但是初步的试验结果已经表明,电池的结构设计和计算机建模结果是令人满意的,这种锌空气电池的概念用于微型自治系统是可行的.     

锌灰生产电解锌工艺过程及环境影响分析

通过某利用锌灰生产电解锌企业的原料、生产工艺的介绍,定量地分析了废气、固体废物、废水的产生量,提出了减缓环境影响的措施。电解锌生产过程产生的主要大气污染物是硫酸雾,通过电除雾器吸收,既可回收利用硫酸,又使废气中酸雾达标排放;生产过程产生的各种废水全部回用于造液工序,实现废水零排放;各设备噪声采取相应减震、减噪措施,厂界噪声可达标排放;固体废物可综合利用。     

基于运动学模型的移动机器人编队动态变结构控制

针对存在不确定因素影响下的非完整移动机器人的编队问题.本文提出了一种基于运动学模型的编队动态变结构控制方法,即在常规切换面设计的基础上,通过微分环节设计动态切换面,将变结构控制的不连续项转移到所设计控制器的一阶导数中去,进而得到连续的编队控制输入信号.分别对直线轨迹编队和圆形轨迹编队进行了仿真验证,结果表明,所提控制方法不仅具有良好的动态性能及很强的鲁棒性,且可有效抑制系统的抖振,有利于控制器的实际应用.     

双环管聚丙烯反应过程牌号切换优化控制策略

针对双环管聚丙烯反应过程熔融指数不能在线测量和牌号切换过渡时间长等问题,提出了一种新的牌号切换优化控制策略。首先,分别建立了双环管反应器的瞬时和积累熔融指数预报模型,并进一步提出一种模型系数在线更新方法以实现对牌号切换过程中熔融指数变化的准确跟踪。在此基础上,将牌号切换优化控制归结为一个带状态路径约束的非线性动态优化问题,并由全局正交配置法在线滚动求解。采用实际生产数据的切换控制仿真结果表明:质量预报模型能够准确跟踪牌号切换中熔融指数的变化,牌号切换策略在缩短切换过渡时间的同时保证了装置操作平稳性。     

聚乙烯亚胺电解液添加剂对锌离子电池性能的影响

针对电池在循环过程中存在副反应和枝晶生长的问题,以聚乙烯亚胺作为电解液添加剂,探究其对锌离子电池性能的影响.对有无添加剂的电池循环后的电极进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及电化学分析.研究结果表明:聚乙烯亚胺添加剂在锌负极表面形成的吸附层会阻碍副反应,同时促进锌离子均匀沉积,并最终影响电化学性能.当...     

水系锌离子电池：金属锌负极研究进展

水系锌离子电池具有能量密度高、成本低、安全环保等优点,是一种很有前景的电化学储能系统.然而,水系锌离子电池在反应过程中,锌负极会形成锌枝晶易于刺穿隔膜,导致电池短路;同时,也会钝化生成不可逆产物,导致了电池差的循环稳定性和低的库仑效率.针对以上问题,本文详细地总结和讨论了当前锌负极的优化策略,主要包括电解液添加剂、基底效应、引入保护层以及锌负极的结构设计等,并对未来高性能锌离子电池的发展前景进行了展望.