利用碳酸乙烯酯开环产物合成聚氨酯脲弹性体

二氧化碳的综合利用是关系人类生存环境的重大课题。采用二氧化碳的衍生物碳酸乙烯酯和1.6-己二胺开环反应合成脂肪族氨酯二醇,并将开环产物作为扩链剂与脂肪族聚碳酸酯二醇(PCDL)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应合成了脂肪族聚碳酸酯聚氨酯脲弹性体。研究表明,开环反应在38℃,反应10h后,可得到产率为89.9%(质量分数)的产物1.6-二(2-羟基-乙氧基羰基胺)已烷(DHDU)。通过改变碳酸乙烯酯开环物(DHDU)在大分子链中形成的氨酯-脲硬段单元的比例,可以调节合成的聚氨酯脲弹性体的机械性能。当脂肪族聚碳酸酯二醇(PCDL)分子量相同时,随着PCDL/DHDU摩尔比的减小,合成的聚氨酯脲弹性体的拉伸强度和硬度增加,断裂伸长率减小。该合成产物在生物材料领域具有广泛的应用前景。     

聚苯胺修饰阴极对沉积型微生物燃料电池产电性能的影响

考察了聚苯胺（PANI）修饰阴极对沉积型微生物燃料电池（SMFC）产电性能和有机质去除率的影响。衰减全反射红外光谱（ATR）表征证明修饰电极表面PANI为导电的质子掺杂状态。电化学阻抗谱（EIS）测试揭示,PANI修饰电极的欧姆内阻（R‰）和电荷转移内阻（R。）明显低于空白电极,且随着PANI负载量的增大逐渐减小。以PANI修饰阴极序批式运行沉积型微生物燃料电池（SMFC）,可以显著提高SMFC的产电性能以及沉积物中有机质去除率。与空白阴极SMFC体系相比,PANI—110修饰阴极SMFC的最大功率密度增大了64倍,表观内阻减小了12倍,SCOD去除率由12．4％增大到40．3％。     

海岸带的脱氮过程研究进展

人类活动产生大量含氮化合物经河流进入海岸带,造成海岸带水体富营养化等问题。海岸带的氮循环是全球氮循环的重要一环,其中反硝化作用和厌氧氨氧化作用均是将活性氮转化为惰性氮回到大气这个氮源,因此两者均被称为脱氮作用。脱氮过程将累积在海岸带的活性氮转化为氮气回到大气中,对改善海岸带环境起着重要作用。海岸带的脱氮作用主要发生在沉积物中,且以反硝化作用为主。15N同位素对技术是测定脱氮速率最常用的方法,它可以同时测定反硝化和厌氧氨氧化速率,但是在应用的过程中需注意同位素分馏效应的影响。     

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．     

Ce0.8Sm0.2O1.9中间层对La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ阳极电化学性能的影响

通过固相反应法合成La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)以及Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)粉体。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱法、循环伏安法和热膨胀法分别对试样的晶体结构、化学相容性、微观结构、电化学性能和热膨胀系数进行了研究。结果表明:LSCM阳极与SDC之间具有良好的化学相容性;含有SDC中间层的LSCM阳极显示出更小的比表面电阻和极化过电位;在800℃H2气氛下,含有SDC中间层的LSCM阳极的比表面电阻为0.76Ω.cm2,与单层LSCM阳极相比下降了72.1%,阳极极化过电位(电流密度为0.05A/cm2)下降了70.4%;SDC中间层的加入会导致热膨胀不匹配率的略微增大。     

一种山区通信基站供电系统设计与仿真

针对电网延伸不到或电网质量不高的山区通信基站,提出了一种实用的基站供电方式,这种供电方式采用光伏电池-超级电容-燃料电池构成复合电源系统,该系统可根据不同的天气条件选择不同的电源,最大限度地发挥各自的优势,节约运行成本,确保系统稳定可靠运行。文中重点阐述了系统总体结构的设计,并详细地分析了系统的工作模式,给出了系统的控制策略。为了验证系统的有效性,在Matlab/Simulink中搭建了一种普遍的48 V/20 A通信基站电源的仿真系统,对系统进行了仿真实验,结果表明,该系统在不同外界条件下均能持续稳定可靠运行,且具备动态响应速度快、续航能力强等特点。     

FISH技术解析不同氨氮浓度MBR中的微生物群落结构

为了探究膜生物反应器(MBR)中微生物群落结构与硝化作用的内在关系,采用荧光原位杂交技术(FISH)对不同氨氮浓度的MBR系统中微生物种群进行检测,考察变形菌(Proteobac-teria)、放线菌(Actinobacteria)、黄杆菌(Cytophaga-flexibacter-bacteroides)、绿弯菌(Chloroflexi)、硝化细菌(Nitrobacter sp.)和氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria)占总细菌的相对含量.结果表明:进水氨氮浓度分别为35,3.47和100 mg/L的MBR系统中,变形菌分别占总细菌的51%,44%和39%,氨氧化细菌与硝化细菌之和分别占总细菌的28%,4%和43%.在氨氮浓度较低的MBR中,检测到大量丝状β-变形菌,同时放线菌和绿弯菌也有所增加.高氨氮负荷有利于氨氧化细菌和硝化细菌的生长富集,并使其在系统中成为优势种群.相关性分析表明,氨氧化细菌、硝化细菌与氨氮去除呈显著正相关.     

杨麦间作系统土壤氨挥发特点分析

利用通气法田间原位实验,研究了不同施氮水平下不同株行距杨麦间作系统、单作麦田系统的土壤氨挥发特点。结果表明:间作系统与单作系统土壤氨挥发变化趋势无明显差异,不论是基肥期还是追肥期各处理土壤氨挥发主要发生在施肥后6～7 d,占总累积挥发量的60%～83%;间作系统不同施氮水平土壤氨挥发速率及挥发累积量均不同程度低于单作系统相应施氮水平下的挥发速率及挥发累积量;在整个冬小麦生长季内,株行距2 m×5 m的杨麦间作系统(I1)和2 m×15 m的杨麦间作系统(I2)在不同施氮水平下土壤氨挥发累积量分别比单作系统降低了0.76～4.23 kg/hm2和2.13～4.16 kg/hm2。     

聚苯胺载铂钯电极的制备及氧还原催化性能研究

利用恒电位法在Ni上直接电沉积Pt和Pd,制成Pt-Pd/Ni电极;采用循环伏安法,在Ni片电极上电聚合导电高分子聚苯胺(PANi),然后利用恒电位法在聚苯胺薄膜上制备了聚苯胺载Pt-Pd复合电极(Pt-Pd-PANi/Ni).采用线性伏安扫描法、交流阻抗法、扫描电镜、能谱方法对电极催化剂进行测试表征,实验表明:将Pt-Pd沉积在聚苯胺上,增加了Pt-Pd颗粒的分散度,Pt-Pd的利用率得以提高,Pt-Pd晶体颗粒大小为1～5 μm.在相同的Pt-Pd载量下,Pt-Pd-PANi/Ni电极比Pt-Pd/Ni电极对氧还原的催化性能更好.在Ni片上沉积聚苯胺5个周期后再沉积Pt-Pd 600 s时的Pt-Pd-PANi/Ni电极对氧还原的催化效果最好.     

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.