温度对质子交换膜扩散性能影响的分子动力学模拟

为了研究Nafion膜的微细观结构及其输运特性,针对目前广为采用的Nafion 117膜并基于Materials Studio软件平台构建了一种分子动力学计算模型,在温度分别为300、353 K时,对其实施了计算,得到了不同水含量下Nafion 117膜的元胞结构,并依据该模型计算了水分子和水合氢离子的扩散系数.模拟结果表明:质子交换膜元胞的密度随水含量的增加而下降,和实验值基本一致,最大偏差在8%以内(300 K);当温度升高时,膜元胞密度降低,这与温度升高、膜体积膨胀导致密度降低的宏观分析完全一致.同时,研究了膜水含量、温度对水分子和水合氢离子在膜内的扩散系数的影响,增加水含量可以提高膜的质子传导率,同一温度下水含量越大,水分子和水合氢离子的扩散系数越大,且同一水含量下温度越高,水分子和水合氢离子的扩散系数越大.     

溅射金膜对氧化铝陶瓷纳秒脉冲真空沿面闪络的影响

研究了溅射金膜对氧化铝陶瓷在真空环境中、纳秒脉冲高电压作用下沿面闪络特性的影响规律.通过对氧化铝陶瓷表面粗糙度、电极接触形式的研究,并结合表面态陷阱、界面能带结构、电荷注入过程的分析,探究了影响氧化铝陶瓷溅射金膜后沿面闪络电压的主要原因.在50 ns/1.2μs脉冲下、电极间距10 mm时,测量各试样的闪络电压60次,取后30次平均值作为稳定的闪络电压.研究结果发现,氧化铝陶瓷在溅射金膜电极试样的闪络电压比直接压接电极试样的闪络电压低,这是因为在不同电极接触方式下,氧化铝陶瓷材料的表面态对真空中的电子发射和材料表层的电荷注入的影响不同所致.     

1 kW自呼吸PEMFC堆控制因素试验

自呼吸质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极侧湿度和温度耦合严重,且空气流量对湿度和温度影响不同,从而使得对电池输出电压的控制变得复杂.以氢气压力和提供阴极空气流量的风扇转速为影响因素,对相应的工作点集进行了正交试验研究.分析结果表明,风扇转速高于极值电压转速时,空气会带走更多的水分,从而使得质子交换膜逐渐干燥,阻抗增大,电池性能衰减;风扇转速低于极值电压转速时,空气流量带走的热量减少,使得阴极表面温度升高,阴极端相对湿度迅速减低,从而导致质子交换膜迅速干燥,电池性能衰减迅速.因此,每个工作点存在一个使电池电压最高的风扇转速值.     

日本有机薄膜太阳能电池研究进展

通过调查近两年的最新文献资料,综述了有机太阳能电池的优劣和国际研究现状.从多个侧面阐述了日本有机太阳能研究现状,并探讨了今后有机薄膜器件研究的发展趋势和走向.     

壳聚糖-沸石杂化膜的制备及其对pb2+吸附性能的研究

制备了壳聚糖-沸石杂化膜,对其进行热重和扫描电镜表征,就壳聚糖-沸石杂化膜对pb2+的吸附行为进行了探讨.沸石的加入使壳聚糖膜产生了孔穴,增大了比表面积,提高了吸附性能.实验结果还表明沸石与壳聚糖质量比4∶5为最佳配比,吸附的最佳溶液pH为5.0,温度对吸附作用的影响比较小.壳聚糖沸石杂化膜对pb2+的吸附符合Lang...     

聚偏氟乙烯膜的改性及其在水处理中的应用

<正>膜技术作为21世纪的水处理技术,在水处理领域具有广阔的应用前景。目前所使用的膜合成材料中,聚偏氟乙烯(PVDF)因具有优异的机械强度、良好的化学稳定性、抗紫外线辐照性、耐气候老化性及易成膜等优点,成为一种理想的膜分离材料,近年来吸引了国内外科研人员对其性能及应用技术进行各种研究和探索。但是,由于PVDF的表面能低,憎水性极强,所以在用于水体     

刮膜器对分子蒸馏器液膜流动影响的数值模拟研究

<正>分子蒸馏是一种新型的用于液-液分离或精制的高新技术,利用不同种类分子溢出液面后其平均自由程不同的性质来实现分离。其中,轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小。它特别适合于分离高沸点、高黏度、热敏性的天然产物,已经广     

海藻酸/淀粉/羧甲基纤维素共混膜的结构与性能研究

利用溶液共混法制备了新型共混膜:海藻酸/淀粉/羧甲基纤维素共混膜,通过红外光谱、X-射线衍射、原子吸收光谱、扫描电镜、热重分析和差示量热扫描等对共混膜的结构进行了表征,并测定了不同配比共混膜的透光率、抗张强度、断裂伸长率、水蒸汽透过率和吸水率.结果表明:共混膜中海藻酸、淀粉和羧甲基纤维素之间具有较强的相互作用和良好的相容性.共混膜具有良好的力学性能,在生物材料领域有潜在利用价值.     

低温下厌氧MBBR不同填料挂膜启动特性研究

为了适应高寒缺氧地区特殊的环境和水质,选取厌氧MBBR(moving-bed biofilm reactor)工艺处理该地区的低温农村生活废水,通过考察Levapor海绵填料、聚乙烯K3填料和聚氨酯海绵填料在自然挂膜启动下,填料上生物膜的形态、对实际废水的处理效果、生物膜增殖速率和比呼吸速率,探究3种填料的启动特征。结果表明,生物膜先出现在K3填料的内部和多孔填料的外部,并随着反应器内溶解氧的消耗,变为黑色的厌氧生物膜;厌氧反应器对氨氮和总磷的去除效果不佳,实验末期去除率分别为-15%～8%和-10%～15%;2种多孔海绵填料对COD的去除效率更高、生物膜增殖速度更快,但寿命短并且内源比呼吸速率更高;K3填料对COD的去除率稳定上升,生物膜更新速度快而挂膜慢,但内源比呼吸速率低,在机械搅拌下寿命更长,更适合作为厌氧MBBR反应器的生物载体。     

PAN中空纤维超滤膜污染与膜阻力测定

对膜污染问题进行了研究,指出浓差极化、滤饼层形成和膜孔堵塞是造成膜污染的主要原因。同时测定了PAN膜阻力．试验结果表明,PAN膜超滤过程中主要阻力来源为膜孔吸附、凝胶层及浓差极化等引起的膜污染阻力,占总阻力的71．61％。膜自身阻力和不可逆阻力分别占与总阻力的28．39％和11．76％,所占与比例较小,有利于实际应用。