直接甲醇燃料电池的阳极进料系统及控制策略

直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)的甲醇燃料的利用关系到系统的能量密度,是其微型化亟待解决的问题。为了提高甲醇利用率和提高系统的能量密度,必须采用必要的进料系统和控制策略。该文从主动和被动两类系统总结了面向直接甲醇燃料电池的关键系统组件和相关的控制策略,从系统工程的角度加以分析,总结了DMFC用甲醇传感器和系统控制的设计开发思想,并指出电池型化学传感器将是DMFC用甲醇传感器的主要开发方向,系统需采用脉冲式进料和混合动力方式以适应不同模式的负载。自呼吸电堆需采用基于化学势为推动力的被动式进料方式。采用空载自升温模式有助于缩短启动时间。     

直接膜沉积制备高性能增强型质子交换膜燃料电池膜电极

质子交换膜燃料电池膜电极的性能直接决定燃料电池的输出性能,超薄质子交换膜的使用可以有效提升燃料电池峰值功率。该文将静电纺丝与直接膜沉积技术相结合,制备聚芳醚砜材料并纺丝成为纳米纤维覆于气体扩散电极上,作为薄膜增强层,再以商业全氟磺酸树脂分散液直接沉积成膜制得阴极和阳极。复合薄层膜厚度约为13μm,氢空电池的峰值功率密度为1.18 W/cm²,与厚度相近的商业Nafion^? NC700膜的峰值功率密度0.96 W/cm²相比,提高了23%。通过对膜电极进行综合优化,在氢氧条件下电池峰值功率密度可达3.55 W/cm²,且阴极湿度降低对电池影响不大。利用聚芳醚砜纳米纤维作为增强层制备超薄膜电极具有优异性能,在低湿度条件下亦有高性能输出,具有广泛应用前景。     

阴极低铂载量催化剂直接甲醇燃料电池的交流阻抗谱

为了降低直接甲醇燃料电池(DM FC)的成本,研究了阴极低铂载量催化剂的DM FC的交流阻抗谱(E IS)。利用等效电路,考察温度、空气体积流量对DM FC单电池的反应动力学、传质以及欧姆阻抗等电极过程的影响。实验表明:膜阻抗、常相位角元件的电容、电荷转移电阻、以及甲醇氧化弛豫过程相关的低频电感和电阻随着工作温度的升高而呈规律性的变化;空气流量则对电荷转移电阻和低频电感的影响较为显著。     

聚苯并咪唑/磺化聚醚砜复合膜的制备

通过溶液共混的方法,以自制的高磺化度聚醚砜(ABPSNa-10)和磺化聚苯并咪唑(S-PBI)为原料,二甲基亚砜(DMSO) 为溶剂,制备了酸碱复合膜,并研究了膜的组成对膜的甲醇溶胀性、甲醇渗透系数和质子传导率的影响,研究表明,复合膜具有良好的质子传导率. 同时,随着S-PBI含量的增加,膜的阻醇性能和尺寸稳定性明显提高.     

直接甲醇燃料电池无担载铂黑催化剂的制备与表征

为了寻找适合于商用直接甲醇燃料电池的电催化剂,研究了无担载铂黑催化剂的制备方法.采用柠檬酸三钠为稳定剂和保护剂,在液相条件下以NaBH4为还原剂制备了铂黑催化剂.用X射线衍射、扫描电镜和电化学活性面积法研究了该体系的pH值、保护剂用量等因素对该催化剂性能的影响;分析了柠檬酸三钠的作用机理.结果表明:自制催化剂粒径为3.7 nm、分布更窄,当Pt∶C6H5O3-7的摩尔比为1∶1, pH=8时,制备出的铂黑催化剂性能较好,用它组装的单电池的电流-电压输出性能略优于商用催化剂.     

原位聚合酸碱共混质子交换膜的制备及性质

为了降低磺化聚醚醚酮(SPEEK)的溶胀性和甲醇渗透性,采用原位聚合的方法,将具有良好溶解性的聚苯并咪唑(PBI)中间体-聚甲亚胺(PAM)预聚物加入到SPEEK基体中,在一定条件下原位反应使PAM相对分子质量增加,通过氧化得到SPEEK/PBI酸碱共混膜。研究发现:PBI的引入有效地降低膜的溶胀性和甲醇渗透性。随着PBI含量的增加,质子电导率逐渐降低,当PBI含量为5%时,共混膜70℃时电导率可以达到205 mS/cm,与该温度下Nafion117(200mS/cm)相当。当PBI含量在9%~10%范围内,共混膜具有相对较好的综合性能。     

基于感应控制的行人二次过街系统设计

为了改善一次过街方式交叉口的交通拥堵状况,以感应控制为核心的行人二次过街系统能够对交叉口的交通状况进行改善,并实现智能控制。系统基于对机动车道和人行横道交通信号相位的合理设置,同时利用行人和车辆检测器实时传输的数据,通过计算机分析计算,得出交叉口感应控制系统应显示的放行时间,设计出能够兼顾行人、非机动车与机动车三者安全通行的最佳方案,以此来提高交叉口道路的通行能力,保障交通安全。     

多元化教学模式在组织学与胚胎学实验教学中的应用

目的：分析多元化教学模式在临床医学专业组织学与胚胎学实验教学中的应用价值.方法：以西北民族大学医学部2018级、2019级临床医学专业3班和4班学生为研究对象,分别设为观察组和对照组,各组59人,观察组采用多元化教学模式,对照组采用传统教学模式.比较两组期末实验成绩,发放调查问卷调查观察组学生对多元化教学模式教学效果的评价情况以及两组学生对教学模式的满意度.结果：观察组学生期末实验成绩为(87.20±5.41)分,对照组学生期末实验成绩为(78.52±3.94)分,观察组期末实验成绩高于对照组(t=9.962,P<0.05).问卷调查结果显示观察组学生均认为多元化教学模式能提高自主学习能力和临床思维能力,同时在激发学习兴趣、提高操作技能、加深对知识的理解、促进理论与实践相结合等方面也有重要作用,该组学生对教学模式的满意度高于对照组(P<0.05).结论：在组织学与胚胎学实验教学中采用多元化教学模式能提高学生的学习成绩、自主学习能力、临床思维能力和满意度.     

课程思政融入医学遗传学教学的实施效果分析

医学遗传学是一门从基础医学到临床医学的桥梁课程,在培养学生应用医学遗传学基本理论开展遗传病的临床诊疗方面具有重要的作用.文章以西北民族大学2021级临床医学、口腔医学、医学检验技术和护理学专业的学生为研究对象,通过挖掘医学遗传学课程中所蕴含的思想政治元素,结合案例教学、线上慕课、小组讨论、情景模拟等不同教学方式开展课程思政教学实践活动,采用问卷调查的方式,调查课程思政融入医学遗传学的教学实施效果.调查结果显示,不同医学专业90%以上的学生对课程思政的总体认识、培养目标、融合现状及教学效果表示满意,但对不同专业需要突出的思政内容及教学方法提出了积极的建议.医学遗传学课程思政有利于学生树立正确的人生观和价值观,在提升医学素养、职业道德以及增强执业信念方面具有重要作用,为新时代不同医学专业课程思政教学改革提供了思路与参考.     

PEM燃料电池的自增湿膜电极制备及其性能分析

用溶胶-凝胶法制备出了超亲水性的SiO₂凝胶, 经过双氧水灼烧、酸化与干燥后, 与Nafion聚合物混合喷涂在电极与固体电解质之间, 制作出了一种新型的自增湿膜电极. 用IR, BET和XRD表征了SiO₂的亲水性、比表面积和晶体结构, 用SEM, EDS表征了电极表面形貌和元素分布, 用极化放电法和交流阻抗法分析了自增湿膜电极在外增湿与自增湿方式下发电的性能. 实验结果表明, SiO₂粉末表面具有很强亲水能力, 介于催化层与质子交换膜界面上的SiO₂颗粒改善了电化学三维反应区, 增加了电极反应区稳定性, 极大地增强了电池阴极电化学产物水的反扩散作用, 实现了无需外加湿的自增湿操作. 在0.2MPa, 70℃及干反应气体条件下, 单电池的最高功率密度可达到1.5 W/cm².