低温工况下燃料电池性能衰减及策略优化

利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安(CV)及分区测试技术等表征手段,从不同角度对质子交换膜燃料电池(PEMFC)在低温(0℃)存储和启动工况下的性能衰减进行研究.结果表明:停机过程无气体吹扫的情况下,冻结/解冻循环导致PEMFC极化阻抗增加,电流密度衰减,催化剂电化学活性面积(ECSA)减少,以及分区电流密度分布均匀性下降,直接影响了PEMFC耐久性;基于优化的二次吹扫策略,可在更少吹扫气体用量下,增强吹扫除水效果;通过水浴加热辅助,在340s内成功实现单电池-30℃低温冷启动.     

2507双相不锈钢在SO2污染模拟海水中的腐蚀行为

采用开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了2507双相不锈钢在含不同浓度(0,0.001和0.01 mol·L-1)NaHSO3模拟海水中的腐蚀行为.研究表明:开路电位随NaHSO3浓度的增加而负移,腐蚀倾向增大;电荷转移电阻Rt随浓度的增加而减小,耐蚀性降低;2507不锈钢的腐蚀形态为局部腐蚀,点蚀程度随浓度升高有所加剧,腐蚀速率随浓度的增加而增大;Mott-Schottky曲线和成膜后电化学阻抗谱测试表明,NaHSO3的加入增加了2507不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性,电荷转移阻力减小,腐蚀更容易发生.这可能归因于NaHSO3的加入增加了模拟海水的酸度,并随NaHSO3浓度的增加促进了不锈钢表面钝化膜的破坏.     

大尺寸亲水结构序列嵌段离聚物的结构及性能

以双酚芴、4,4’-二氯二苯砜、联苯双酚型二氮杂萘酮、二氟二苯酮磺酸钠为原料,采用"二锅二步"法制备了一系列具有不同尺寸亲水结构的芴-联苯双酚型氮杂萘酮-两亲序列嵌段聚芳醚砜酮离聚物质子交换膜材料.对合成的质子交换膜材料结构和性能的研究表明:该系列新型离聚物的结构可控;离聚物膜具有明显的微相分离结构,憎水相以小的分离的连续相包裹在亲水连续相中,且随着亲水链段尺寸的增大,其亲水区域的尺寸增大,呈现明显的吸水溶胀状态,形成了大的质子交换通道;该系列膜具有良好的热稳定性,合适的吸水率和溶胀率,良好的质子传导率、力学性能以及高温水解稳定性;随着大尺寸亲水链段尺寸的增加,膜的吸醇率增加,抗氧化性能降低;该系列膜的质子传导率随着温度的升高而增大,5c,5d在20℃下的质子传导率接近或高于Nafion 117的30℃质子传导率,5d的质子传导率在80℃下达到了15.63mS/cm.     

电凝聚控制MBR膜污染的研究

试验考察了SECMBR的膜过滤特性,探讨了电凝聚对控制MBR膜污染的作用及机理.试验结果表明:胞外聚合物(EPS)、溶解性代谢产物(SMP)、ζ电位和污泥颗粒粒径等是膜污染的重要影响因素.SECM BR的膜污染远小于SM BR;SECM BR原位溶出铁离子与EPS结合,絮凝性增强,滤饼层污染减轻;SECM BR中电凝聚可降低单位容积活性污泥分泌的SM P与EPS,减轻膜污染;SECM BR降低EPS和SM P中主要污染物蛋白质的比例,减轻膜污染;ζ电位与Rc之间呈负相关,在SMBR与SECMBR中相关度分别为-0.798 8和-0.557 4.SECM BR在电场与铁粒子作用下降低了ζ电位绝对值,减轻了膜污染.     

金刚石膜的六十项性状指标和百项相关成膜因素

为了表征金刚石膜性能的稳定性,本文给出了六十项性状指标和百项相关成膜因素、因果值A、制膜效果作为比较平台。发现沉积腔中气流有喘息、电弧转速有进动。磨耗比E值随测量过程而变。影响膜质的温度有22种。该平台为比较金刚石膜的稳定性找到了依据,不仅方便了技术交流、推动了膜品相的提高和制备技术的进步、还为标准的建立提供了方便和技术储备。     

鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩中方解石胶结物表面绿泥石膜的形成机制

在鄂尔多斯盆地西南部延长组长8砂岩的方解石胶结物表面发现了绿泥石膜,通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜对这种新发现的绿泥石膜进行分析测试,研究其形成机制和过程及对砂岩致密化的影响。研究认为,这种新发现的绿泥石膜是方解石胶结物发生溶解-沉淀反应的产物。中成岩A期,油气携带酸性流体进入砂岩,方解石胶结物开始溶解。由于此时砂岩的渗透率低,流体流动缓慢,导致酸性流体供给不足,同时溶出的钙质流体也不能及时运移出去,二者共同作用促使方解石胶结物周缘迅速转化为碱性微域,随之方解石沉淀,有钙质参与的绿泥石膜生长。溶解-沉淀反应过程中,方解石胶结物的粒缘溶孔不断扩大,形成的绿泥石晶体逐渐增大,晶形变好,晶间微孔增多。这种新发现的绿泥石膜为方解石胶结物形成于成岩早期提供了令人信服的证据,揭示鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩的致密化过程发生在早成岩阶段,而成岩晚期则是一个扩容过程。     

植物重要膜蛋白的扩散与胞吞机制

膜蛋白作为细胞膜的重要组成部分,通常会发生胞吞循环以调控其在细胞膜上的数量平衡,或响应外界环境的刺激.单分子成像技术是近年来发展起来的,可用于在活细胞条件下对单个分子进行观测和研究的新技术,具有较高的时空分辨率,实现了在纳米和微秒水平上对单个分子的快速实时成像和精确分析.本文结合作者所在实验室取得的研究成果,介绍了利用单分子技术,包括全内反射荧光显微术、荧光相关光谱、荧光互相关光谱分析等方法,对植物几种重要膜蛋白在质膜上的运动特征以及胞吞途径的研究工作,总结了植物中脂筏微区分布及脂筏参与的胞吞途径对膜蛋白功能的调控机制,展望了植物质膜微区的精确划分以及膜蛋白胞吞之后的去向等方面所面临的难题.     

增强型聚醚砜中空纤维膜的制备工艺研究

本文以聚醚砜为膜材料,采用干-湿纺丝工艺制备增强型聚醚砜中空纤维膜,考察了干纺程、凝胶浴温度、凝固浴组成、纺丝机卷绕频率、热定型工艺对膜性能的影响。结果表明:干纺程、凝胶浴温度、凝固浴组成和纺丝机卷绕频率对膜性能有较大影响,所制备的膜对BSA的截留率高达99.14%,水通量高达327.43L/m~2h。     

浅谈离子膜电解槽管理与维护

主要从盐水质量、电解槽操作管理、设备维护及安全联锁等方面介绍了NCZ电解槽的运行管理。     

压力式PVDF中空纤维膜组件在钢铁废水回用中的应用

采用赛诺公司压力式聚偏氟乙烯中空纤维膜组件SMT600-P50对首钢迁钢公司的污水进行深度处理。通过对系统的运行数据采集分析表明,该系统运行稳定,SDI15值小于2.0,浊度小于0.05,跨膜压差在25~50kPa,运行6个月后进行化学清洗,清洗后可恢复至初始状态。对TOC的去除率可以达到60%以上,有效地保护后续反渗透系统的运行,延长了膜的使用寿命。