纳米SiO2的改性及其复合电解质的性能分析

锂离子电池具有高电压、高容量和高比能量等特点,是重要的储能器件。针对传统的液态锂离子电池容易发生电解液泄漏、燃烧爆炸和短路等问题,聚合物锂离子电池虽可以较好地解决安全问题,但仍存在电导率、离子迁移分数和力学性能较低等因素。以叔丁醇钾与纳米SiO2表面的羟基进行反应,再将1,3-丙磺酸内酯进行接枝反应,对纳米SiO2表面进行接枝改性;以改性和未改性的纳米 SiO2与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯进行聚合反应,制备SiO2/P（ MMA-S）复合聚合电解质。FT-IR和TGA研究结果表明,纳米SiO2表面含有丙磺酸锂基团。采用扫描电镜研究改性前后的纳米SiO2颗粒的形态,发现改性后纳米SiO2粒度分布均匀、团聚减弱。SiO2/P（ MMA-S）复合聚合物电解质的研究结果表明,含有质量比为6℅的改性纳米SiO2的复合电解质膜的吸液率可达310℅,经历15 d失重率不超过18℅,抗拉强度可达40.0 MPa以上,断裂伸长率也超过40℅,交流阻抗法测定其室温电导率可达3.98×10-3 S/cm。     

一类非线性微分差分方程整函数解

选取炭黑、谷壳灰、绢云母、蒙脱土、凹凸棒石和硅灰石等6种不同形态的无机填料,采用液态成型工艺,制备了无机填料／丁腈橡胶硫化胶,研究了无机填料对丁腈橡胶的力学性能、交联密度、耐燃料B性、耐油性、耐热老化性和微观形貌等特性的影响。结果表明：加入炭黑后,硫化胶的综合性能最佳;加入蒙脱土后,硫化胶的交联密度增至2．49×10^-4mol/cm3,三维交联程度增幅最大;加入凹凸棒石后,硫化胶在燃料B中质量变化率、体积变化率降至同比最低,对耐燃料B性能改善幅度最大;加入硅灰石后,硫化胶在油性环境中的质量、体积变化率、硬度变化最小,对耐油性改善最多;加入绢云母后,硫化胶在热空气氛围下质量变化率、体积变化率和硬度变化同比最小,对耐热老化性能改善幅度最大。     

石墨烯/纳米TiO_2复合材料的制备及光催化还原性能

为探索超声辅助下利用紫外光及耦合热还原工艺制备RGO/纳米TiO_2复合材料的方法,并对其在缺氧水体中的光催化还原特性进行研究,首先,以鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),进而通过超声/紫外光还原工艺制备了还原氧化石墨烯(RGO);然后,以钛酸丁脂和RGO为前驱物,采用溶胶-凝胶法并在氮气保护下高温加热制备了RGO/纳米TiO_2复合光催化材料;接着,利用FTIR、XRD、BET及紫外-可见光谱等对RGO/纳米TiO_2复合材料进行了结构性能表征;最后,以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为探针物,研究了RGO/纳米TiO_2在缺氧水体中的光催化特性与2,4-D降解机制。结果表明:采用低温氧化Hummers法制备的GO六碳环上生成的活性基团较少,采用超声/紫外光还原工艺及耦合高温热还原工艺可使环状结构得到良好的修复;所制备的RGO/纳米TiO_2复合材料具有良好的2,4-D降解能力,在缺氧状态下,2,4-D主要发生光催化还原反应,脱除苯环上的氯,产生氯酚、邻苯三酚及间苯三酚等中间产物,部分2,4-D被氧化降解生成CO_2和H_2O。制备的RGO/纳米TiO_2复合材料具有良好的光催化还原性能。     

Pt-Cu2O/TiO2复合催化剂的制备及光催化制氢活性

采用化学沉积法制备了Cu_2O/TiO_2复合光催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)表征复合催化剂的微观形貌、元素组成、结构和光学特性。以H_2PtCl_6为无机前驱体对复合材料进行Pt负载,研究了不同Cu_2O含量对制氢活性的影响及不同光源下的制氢活性。结果表明,该复合催化剂表现出较好的光催化制氢活性,当Cu_2O的含量为1%(质量分数)时,氢气的产生量最高。     

不同形貌α-Fe2O3的水热法制备及性能研究

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂,NaOH、Na_2CO_3、CH_3COONa为形貌改变剂,采用水热法制备出不同形貌的α-Fe_2O_3,并研究了不同因素对产物形貌的影响。利用SEM、EDS、XRD、FTIR等手段对其物相及微观形貌进行表征,并探讨其生长机理。通过光催化降解酸性大红模拟废水考察不同形貌α-Fe_2O_3的光催化性能,实验结果表明,类桑葚状α-Fe_2O_3对酸性大红模拟废水的降解效果最好,降解率高达99.01%,具有潜在的光催化应用前景。     

高浓度机械加工清洗废水预处理工艺研究

针对COD高达300 000 mg/L的机械加工清洗废水,采用破乳—热解—铁炭微电解—Fenton氧化联合工艺进行处理。研究结果表明:加入10 g/L的Al2(SO4)3破乳后,热解20 min的处理效果最好;铁炭微电解最佳条件为:维持p H至3.5,铁屑20 g/L,铁炭质量比为1∶1,反应时间4 h;Fenton氧化最佳条件为:维持p H至3.5,30%H2O2投加量为20 m L/L,反应时间4 h,再调节p H至9后沉淀,处理后废水COD可降为20 000 mg/L。     

某生产甲基磺草酮农药厂废水处理工程实例

针对生产甲基磺草酮过程中会产生多股高浓度难降解有机废水的情况,通过1套先深度预处理,提高可生化性,后续生化处理的工艺来解决该问题。工程设计规模200 m3/d,经该套工艺处理后,出水水质:p H为6~9、色度为30、COD≤100 mg/L、CN-小于0.5 mg/L。废水经处理后达《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)表4中一级标准。     

氧化镱对碳钢表面化学镀 Ni-Zn-P 合金的影响

目的改善Ni-Zn-P合金镀层的制备工艺和镀层的物理性能。方法鉴于稀土镧系元素因特殊电子结构表现出优异的物理和化学性能,向基础镀液中添加Yb2O3,在低碳钢钢管表面化学镀沉积NiZn-P合金镀层。通过称量法算得沉积速率,通过盐水浸泡实验测试镀层耐蚀性,采用扫描电镜观察镀层的表面形貌,用X-射线衍射仪检测镀层的晶体结构,考察镀液中Yb2O3浓度对镀层的沉积速率、表面形貌、耐蚀时间、晶体结构等的影响。结果随着Yb2O3浓度的增大,镀层的沉积速率呈先升高、后下降的趋势,镀层的表面形貌、耐蚀时间和晶体结构均是先得到改善,而后被削弱。向基础镀液中添加15 mg/L Yb2O3后,镀速提高了21.6%,耐蚀时间延长了16.7%,镀层由粗糙、灰暗、不均匀和有缺陷,变为平整、光亮、均匀和致密,镀层的非晶相程度得到一定强化,耐蚀性能有所提高。结论基础镀液中添加Yb2O3的适宜质量浓度为15 mg/L,该条件下可提高Ni-Zn-P合金的镀速,并改善镀层的质量。     

络合法制备LiPF_6的电解液电导率研究

以六氟磷酸为原料,经络合反应、锂交换反应和浓硫酸反应制备了LiPF_6。铝盐浓度为1.0 mol/L时,LiPF_6在碳酸乙烯酯中的电导率是7.53 mS/cm。将自制LiPF_6配以不同电解液有机溶剂,在最佳锂盐浓度、最佳溶剂及溶剂配比下,测定了LiPF_6的电导率。结果表明,自制LiPF_6的电导率高,LiPF_6的品质符合锂离子电池电解质盐的要求。     

轴流式旋风分离器结构参数的多目标优化

将轴流式离心分离技术引入沸腾制粒机中,以期提升沸腾制粒机的工作效能.提出一种基于代理模型的轴流式旋风分离器结构参数多目标优化设计方法.以计算流体动力学(CFD)为基础,采用田口法进行试验规划,构建关于分离效率和压降的响应面回归方程,利用NSGA-II求解得到多目标优化模型的Pareto前沿.结果表明:优化结构对(1～10)um微细颗粒的分离效率达到61％,相较初始值提高了24％,在较高的操作条件下可达到90％,性能指标满足其在沸腾制粒机除尘系统中的应用要求,研究结果也为轴流式旋风分离器的设计与优化提供了依据.