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关键词： 基准含氧量   浓度折算   公式推导  

摘要： 在一定浓度下,含氧量和基准含氧量的组合可以产生较大的折算变化幅度。目前,公开的资料没有此计算公式的推导,本文基于稀释定理推导折算公式,同时也可以推断折算出的数值均为稀释前浓度值,并不会因为实际过量空气引入的不同而放大这个数值,从而产生数值失真。在实际应用中,根据不同的行业和场景,折算公式的应用需要遵从一定的规则限制。

关键词： 直接甲醇燃料电池   阳极催化剂   失活机制   金属粒子的迁移、团聚与浸出   载体腐蚀与坍塌  

摘要： 甲醇氧化电催化剂是决定直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)性能与成本的关键。目前,铂基催化剂是最有前途的高效甲醇氧化电催化剂,但在反应过程中存在活性位的迁移、团聚与浸出、中毒以及载体的腐蚀与坍塌等原因引起的失活问题,阻碍了其进一步商业化发展。如何提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂的稳定性是一个亟待解决的难题。本文首先总结了甲醇的电氧化原理和催化反应机理,详细综述了阳极催化剂的失活机制以及抑制改善其失活方面所取得的研究进展。最后对该领域未来的发展方向进行了展望,并指出利用限域作用限制活性金属的迁移和聚集,构建多元合金,设计增强复合型载体,将理论研究和原位表征技术相结合,是今后开发更高效、稳定阳极催化剂的重点研究方向。

关键词： 离子液体   配阴离子   氨气吸附   二氧化碳吸附  

摘要： 介绍一个半开放式、研究型的大学化学综合性实验——功能化聚离子液体的制备及气体吸附性能。内容包括聚离子液体的合成、聚离子液体的功能化及材料的结构和形貌表征,选择性吸附氨气性能的测试等。通过本实验的实践,提高学生的实验操作技能和综合应用专业知识解决实际问题的能力;促进学生了解科研前沿,激发对科学研究的兴趣。在科教融合的教育背景下,通过利用科研反哺教学的方式,将科研成果运用于化学综合实验以实现科研与教学的统一。

关键词： 气候变化   四大洲   北半球   路透社   高温  

摘要： 据路透社6月20日报道,随着北半球迎来夏季,致命热浪席卷四大洲的城市,这一迹象表明气候变化可能再次催生破纪录的高温,使今年超过去年成为2000年来最热的一年。

关键词： 商用后处理大厂   经济性   设计燃耗  

摘要： 燃耗参数是后处理厂设计的重要基础,涉及工厂处理乏燃料的类型、燃耗深度,影响工厂工艺、临界和辐射防护等专业设计,特别是工厂建设的经济性。中国核电堆型多样化发展,新燃料初始富集度略有不同,出堆乏燃料燃耗差异明显,商用后处理大厂的设计需考虑处理乏燃料的包络性、工厂的经济性和产品可应用性等问题,因此设计燃耗成为行业关注和讨论的重点。文章对中国商用后处理大厂拟处理机组的堆芯燃料管理方案进行研究,对出堆乏燃料的燃耗进行计算分析,就设计燃耗对中国商用后处理大厂的影响实施评价,给出商用后处理大厂设计燃耗建议。

关键词： 流量分配   渗透率   过滤风速   袋式除尘器   质量流量  

摘要： 矿山开采、矿石破碎等过程产生大量粉尘,袋式除尘器是去除含尘气流中颗粒物的有效设备。袋式除尘器在运行中存在滤袋过滤风量分配不均问题,现有增加导流板的方式增加了结构的复杂性。为解决中箱体下进风袋式除尘器滤袋质量流量分配不均的问题,提出一种基于调整部分滤袋渗透率的滤袋质量流量均匀分配方法。首先,选择Realizable k-ε双方程模型进行模型袋式除尘器流场的数值模拟,通过数值模拟结果与模型实验的结果对比验证了模拟方法的正确性;然后建立安装160条滤袋的中箱体下进风除尘器几何模型,利用数值模拟方法分析了0.5~1.2 m/min过滤风速下除尘器内流场特征、滤袋的质量流量分配规律和均匀性;最后以1 m/min过滤风速下滤袋质量流量分配不均问题为例,设计了减小质量流量大的出口侧滤袋渗透率的方法;并根据达西公式和滤料阻力计算公式,给出了渗透率与滤料厚度、纤维直径和填充率之间的关系。结果表明:本研究模型下,过滤风速增高会使滤袋质量流量分配更不均匀,除尘器出口侧滤袋的质量流量逐渐增大;将流量偏大区域的8~10列滤袋的渗透率由2.0×10^(−11) m^(2)减小到1.7×10^(−11) m^(2),可使滤袋质量流量分布均方根偏差由0.158降低到0.099,且除尘器初始阻力的增长仅为6.1%,方法具有可行性。在滤料制作过程中可进行滤料渗透率的调整,故通过调整局部滤袋渗透率使滤袋质量流量分布均匀的方法可行。

关键词： 水体修复   重金属污染   阴极效率   解吸附   产电细菌  

摘要： 为了揭示沉积物微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cells,SMFCs)对水体重金属的去除和脱附效果及其机制,采集了海滨湿地沉积物(Coastal wetland sediments,CWS)和湖泊湿地沉积物(Lake wetland sediments,LWS)并构建SMFCs,其中,阳极室装入CWS或LWS并连接50Ω或1000Ω外阻,采用沉积物中的土著微生物产电.实验包括CWS-50Ω、CWS-1000Ω、LWS-50Ω和LWS-1000Ω共4个处理,并设置开路SMFCs作为对照.产电启动成功后,向阴极室充入Cu(Ⅱ)浓度为100 mg·L^(-1)的CuCl2溶液,开始Cu(Ⅱ)去除试验.结果显示,48 h后,CWS-50Ω、CWS-1000Ω、LWS-50Ω和LWS-1000Ω处理对Cu(Ⅱ)的去除率分别达到93.56%、95.51%、96.33%和97.75%,而断路对照的Cu(Ⅱ)去除率为5.67%.Cu(Ⅱ)去除试验结束后,将阴极室Cu(Ⅱ)溶液更换为去离子水,开始脱附试验.脱附120 min后,上述处理的Cu(Ⅱ)脱附率分别为1.15%、2.65%、2.43%和3.05%,而对照的Cu(Ⅱ)脱附率达到96.36%.脱附试验结束后取出阴极碳毡,通过XPS检测发现上述处理的阴极表面均存在Cu(Ⅱ)和Cu(0),其中,Cu(0)的比例分别达到9.38%、16.95%、21.59%和25.93%.本研究还对沉积物原始样本及所有处理阳极表面细菌的16S rRNA基因进行了测序和基因定量.结果显示,SMFCs显著增加了产电细菌相关属的优势度和细菌数量,其中,Desulfovibrio、Clostridium和Geoalkalibacter为CWS-50Ω和CWS-1000Ω阳极表面的优势产电菌属,Clostridium、Brevundimonas和Bacillus为LWS-50Ω和LWS-1000Ω阳极表面的优势产电菌属.本研究创新点在于揭示了SMFCs不仅可以高效去除水体Cu(Ⅱ)污染,还能有效避免Cu(Ⅱ)从碳毡电极上脱附,从而保证水体修复效果的长效性.本研究还阐明了Cu(Ⅱ)在阴极表面的吸附和还原是SMFCs去除Cu(Ⅱ)的机制,据此认为提升SMFCs阴极效率以增加阴极表面Cu(0)/Cu(Ⅱ)的比例有望进一步提高SMFC对水体重金属的去除效果.

关键词： 城镇化发展   大气污染   影响   机制   防治措施  

摘要： 伴随我国城镇化发展进程仍在不断加快,大气污染问题已成为制约城市可持续发展的重要因素之一。城镇化发展不仅促进了经济的快速增长,也带来了能源消耗增加、产业结构变化、城市交通变化等情况,造成大气环境受到严重的不良影响。本文探讨了城镇化发展对大气污染产生的影响机制,并提出了相应的防治措施。通过对城镇化发展与大气污染关系的深入研究,以期为城市可持续发展和生态环境保护提供科学依据。

关键词： 水泥窑协同   替代燃料   降本增效  

摘要： 使用有热值的固体废物作为燃料替代水泥窑所需的化石燃料,在解决了固体废物处置难题的同时可减少水泥窑生产线化石燃料的消耗,有助于水泥企业在煤炭价格高企的环境下降本增效,同时可助力水泥行业的节能降碳改造升级。以某水泥公司4500 t/d的新型干法水泥窑为依据,介绍几种不同种类的替代燃料投加至水泥窑内的煤粉替代效果分析,同时对处置替代燃料过程中存在的问题进行思考。

关键词： 高阶煤   吸附孔   孔隙结构   气体吸附   孔径分布   分形特征  

摘要： 孔隙结构对煤层吸附甲烷的能力有显著影响,但目前对高阶煤吸附孔结构特征及其对甲烷吸附能力的影响研究较少。以贵州兴安煤业有限公司糯东煤矿高阶煤样为研究对象,采用低温N2吸附和低温CO_(2)吸附试验,结合分形理论研究了高阶煤吸附孔的孔隙结构特征,并通过高压等温甲烷吸附试验,分析了煤储层物性、孔隙结构特征和分形维数对甲烷吸附能力的影响。结果表明:①高阶煤储层孔隙形态较为单一,多数为两端开放的平行板孔和狭缝型孔,微孔在煤的孔隙结构中占主导地位,其孔体积和孔比表面积占比均大于98%,为气体的富集提供了空间。②以不同孔径段的孔体积占比为权重计算高阶煤孔隙的综合分形维数,微孔分形维数在综合分形维数中占主导地位;煤样孔隙结构具有明显的分形特征,孔隙非均质性较强。③Langmuir模型能很好地描述高阶煤的吸附行为,煤储层物性、孔隙结构和分形维数对甲烷吸附能力影响显著,Langmuir体积与最大镜质体反射率、镜质组含量、灰分含量和水分含量呈线性正相关关系,与惰质组含量呈线性负相关关系;Langmuir体积与吸附孔的孔比表面积和孔体积均呈线性正相关关系,Langmuir体积与分形维数呈弱线性关系。研究结果可为黔西南地区高阶煤层气勘探开发及煤矿瓦斯灾害防治提供理论指导。