基于螺环季铵盐的阴离子交换膜的制备与性能

合成了N,N-二烯丙基吡咯烷溴盐([DAPy][Br]),采用光引发聚合的方式制备了基于[DAPy][Br]的聚合物膜,经过离子交换后得到OH~-型阴离子交换膜.改变原料配比调控膜的离子交换容量,发现膜的溶胀度、吸水率、离子交换容量与电导率都随着[DAPy][Br]含量的增加而增大.该阴离子交换膜具有良好的机械性能和热稳定性,拉伸强度在室温下为10.6～19.8 MPa. 80℃下最高离子电导率可达7.29×10~(-2) S/cm.在成膜过程中[DAPy][Br]发生交联,形成拥有两个五元环的N-螺环结构阳离子,有效提高了膜的耐碱性能,[PSAN]_(70~-)[DAPy][OH]_(30)膜浸泡于80℃下1mol/LKOH溶液中240h,电导率仅下降了11%.上述结果表明,拥有N-螺环季铵盐的脂肪主链的阴离子交换膜有望应用于燃料电池.     

碱性阴离子交换膜的碱稳定性

碱性阴离子交换膜(AEMs)是碱性阴离子交换膜燃料电池的核心部件之一,目前已成为制约碱性阴离子交换膜燃料电池发展的关键因素.离子传导基团在碱性条件下,容易受到氢氧根离子的攻击发生降解.本文主要从以下3个方面介绍了近期AEMs在耐碱稳定性方面的研究成果:(1)开发稳定的离子传导基团,并通过提高离子传导基团的电子密度和增大缺电子位置的空间位阻提高离子基团的稳定性;(2)在离子传导基团与聚合物主链之间引入长烷基侧链;(3)合成不含醚氧键的聚合物主链,改善AEMs的耐碱稳定性.     

燃料电池内阻在线测试系统研究

内阻是反应燃料电池性能的重要指标,设计燃料电池内阻在线测试系统具有重要意义.但燃料电池内阻具有明显的非线性和时变特性,一般难以精确测量.为了解决这个问题,本文在对燃料电池内阻进行分析的基础上,结合电化学阻抗谱测试思想,提出了一种改进的燃料电池欧姆内阻在线测试法--交流变频调幅测量法,并基于高性能数字信号处理器设计了测试系统硬件电路和软件,得到了较好的测量效果.     

燃料电池气、水、热平衡分析及综合管理系统设计

建立了质子交换膜燃料电池系统的气、水和热平衡计算模型,总结了电堆气、水和热管理相关物理量的计算方法;以60kW电堆为例计算分析,认为气、水、热管理三者有着密切的联系,应建立综合管理的概念;设计了气、水、热综合管理系统,该系统充分回收利用了电堆的尾气、电化学反应生成的水和电堆产生的热量。     

Ⅰ掺杂TiO2纳米管阵列平面光催化燃料电池的性能研究

采用阳极氧化法制备了I掺杂TiO2纳米管阵列(I-doped TiO2 Nanotubes Arrays,ITNA)光阳极,该电极表现出比TNA更加优异的降解性能.将ITNA与Pt电极组合得到的平面光催化燃料电池(planar Photocatalytic Fuel Cell,p-PFC)在亚甲基蓝(Methylene...     

轨检车检测数据处理分析软件关键业务研究

从业务模型的构建和关键业务分析两个方面对检测数据里程转换和波形图对比两项关键业务进行研究,构建了检测数据里程转换模型,进行了波形图绘制和波形图联动方法的研究,并对检测数据里程转换和波形图对比这两项关键业务的业务需求及业务流程图进行了分析与绘制,最终列出了两项关键业务的功能实现情况。研究轨检车检测数据处理分析软件的关键业务,从而更高效地运用软件分析与处理轨检车数据,为保证地铁线路的安全运营奠定基础。     

水系流延制备平板式中温固体氧化物燃料电池的研究

燃料电池是继火电、水电、核电之后的第四代新型环保的发电方式,具有其它发电方式不可比拟的优越性.燃料电池中最有应用前景的是固体氧化物燃料电池(SOFC).近年来,世界各主要工业国在SOFC的关键材料、工艺过程和系统集成等方面的研究与开发取得了重大进展.     

自然光照条件下可再生的微生物燃料电池阴极体系

本文中采用多碘离子(I3-)为阴极电子受体,利用碘离子(I-)可以在太阳光照条件下跟氧气生成多碘离子的特性,提出并构建了可利用太阳光进行循环再生的微生物燃料电池阴极体系;并在太阳光照条件下对多碘离子的再生特性及其再生特性对电池性能的影响进行了实验研究.结果表明,多碘离子做阴极电子受体时的微生物燃料电池的性能要明显高于铁氰酸钾(K3[Fe(CN)6])为电子受体时的性能;并且在太阳光照条件下,多碘离子可以利用太阳能快速循环再生,是一种较合适的微生物燃料电池阴极受体.同时实验发现多碘离子浓度对微生物燃料电池性能有很大影响,在本实验条件下,多碘离子浓度越高,微生物燃料电池性能越好;并且通过线性扫描实验可知,在自然光照条件下,多碘离子向阴极表面的扩散是影响微生物燃料电池性能的主要因素.     

人车分流系统在大学校园中心区规划中的应用

众多校园中心场所的营造都离不开"步行优先"这一前提,人车分流系统成为校园中心区规划设计所主要采用的交通模式.回顾早期的校园规划,由于对车行交通的考虑不够完善,造成目前校园内人车混行,人行空间被车行占用,停车空间严重不足.所以,近几年的校园建设都把人车分流作为校园中心区主要采用的交通组织方式,充分满足人行和车行的不同需要.文中从介绍人车分流的理论原型入手,结合实例分析了人车分流系统在校园中心区规划中的应用方法,并提出通畅、舒适、便捷的人车分流系统应用原则.     

含可交联基团的磺化聚醚醚酮/改性石墨烯复合膜的制备及性能研究

以含可交联基团的磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体材料,通过分别添加一定比例的氧化石墨烯(GO)和磺化石墨烯(SGO)制备了SPEEK/GO及SPEEK/SGO复合膜,并通过各种性能测试对其进行了对比研究.结果表明:与纯SPEEK膜相比,SPEEK/GO及SPEEK/SGO复合膜具有更优异的热稳定性能;其阻醇性、质子传导...