多孔金属流场双极板研究进展

多孔金属是一种兼具结构与功能的材料,得益于其低密度、高孔隙率、可控渗透性的优点,在许多领域都有广泛应用。本文综述了多孔金属在质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)双极板流场中的研究进展,相较于传统流道流场,高开孔率(>70%)的多孔金属具有相互连通的三维立体结构,可以增加气体分布均匀性、并加强气体传质、增强电子和热的传导及水的排出,从而对电池性能有较大提升。同时探讨多孔金属参数、流场结构设计、服役参数目和多孔材料本身对多孔金属流场在PEMFC应用中的影响。目前阻碍多孔金属在PEMFC应用的最大问题是腐蚀,且多孔金属内部结构复杂对涂层制备工艺提出更大挑战,因此如何有效解决多孔金属在PEMFC两极环境中的腐蚀问题,对推进多孔金属在燃料电池领域中的应用意义重大。     

直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制策略

提出一种直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制方法：构建了基于运行曲线偏移的频率支撑统一控制框架。该框架首先根据电网对风电场的调频需求以及直驱风机控制结构,确定风电机组的运行曲线簇;进一步通过引入运行曲线偏移机制并结合df/dt前馈环节,实现对电网的频率支撑。该方法可将直驱风电系统的惯量支撑以及一次调频支撑集成在一起,风电场自适应选择合理的风力机功率跟踪曲线,实现电网调频需求,尽可能减少因调频控制导致的风能利用效率的降低,同时还可削弱惯量响应过程中原控制系统外环对df/dt前馈控制环的抵消作用。最后基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了分析结果和所提方法的有效性。     

富含膳食纤维的低脂肪燕麦香肠配方研究与优化

将不同处理的燕麦辅料添加到传统香肠中,以加工一种富含膳食纤维的低脂肪燕麦香肠。研究燕麦整粒米、破碎米、粉3种添加形态及其添加量对香肠感官品质的影响,探讨了加工技术及最佳配方。以燕麦香肠的感官品质为检测指标,针对燕麦、淀粉、蛋白及脂肪的添加量进行单因素实验,并对结果进行响应面优化,最终确定燕麦香肠的配方(以100g肉计)为:燕麦破碎米添加量15.8%、马铃薯淀粉添加量3%、大豆蛋白添加量2.2%,脂肪(猪肉肥膘)添加量13%。制得的燕麦香肠比传统香肠脂肪含量降低了15.5%,膳食纤维质量分数达2.01%。     

不同水质特征污水厂处理过程中的重金属归趋特性

以济南市A厂和淄博市B厂两座不同进水污水厂各处理单元与脱水污泥作为研究对象,利用微波消解法对污水和污泥进行预处理,利用石墨炉原子吸收(GFAAS)为分析手段,检测两个污水厂各处理单元中镉(Cd)、铜(Cu)、镍(Ni)和铬(Cr)四种重金属的含量,分析水厂中各处理单元对四种重金属的去除特性。结果表明,在进水中,A厂和B厂中Ni的含量最高,分别为38.9782μg/L和43.8589μg/L, Cr的含量最少,分别为1.4751μg/L和2.2096μg/L,B厂四种重金属含量均明显高于A厂。所有处理单元均对四种重金属有去除效果,其中沉砂池和二沉池对四种重金属的去除效果较好。重金属污染物有很大一部分蓄积在了污泥中。在浓缩池中,A厂Cd、Cu、Ni、Cr四种重金属的含量分别为1.2475、154.838、86.4082、114.8933 mg/kg,B厂Cd、Cu、Ni、Cr四种重金属的含量分别为1.3337、197.414、133.0701、122.1047 mg/kg。     

7-氮杂吲哚去芳香化[3+2]环加成合成7-氮杂吲哚啉并[3,4-b]四氢吡咯骨架衍生物

以7-氮杂吲哚为原料,经酰化和硝化得到3-硝基-1-酰基-7-氮杂吲哚衍生物Ⅰa~g,再由Ⅰa~g和原位产生的1,3-偶极子发生去芳香化[3+2]环加成反应得到7-氮杂吲哚啉并[3,4-b]四氢吡咯衍生物(Ⅲa~g),并对其合成条件进行了优化。在二氯甲烷作溶剂,室温反应1 h的条件下,Ⅲa~g的产率为85%~95%,非对映选择性dr99∶1。目标化合物的结构经1HNMR、13CNMR和HR-MS进行了表征。此外,对目标产物(S,S)-6-苄基-4b-硝基-8-甲苯磺酰基-4b,5,6,7,7a,8-六氢吡咯并[3',4'∶4,5]吡咯并[2,3-b]吡啶(Ⅲa)进行了X射线衍射测试,对其晶体结构进行了分析,结果表明,Ⅲa的两个手性中心为(S,S)构型或者(R,R)构型。     

离子液体对白炭黑填充天然橡胶性能的影响

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Bmim]BF_4(简称BMI)为改性剂,制备了白炭黑填充天然橡胶(NR),考察了BMI对NR性能的影响,并与Si 69改性白炭黑填充NR进行了对比。结果表明,相比Si 69,BMI的加入使NR混炼胶的门尼黏度更低,促进硫化的效果更显著,且硫化胶的拉伸强度和撕裂强度提高幅度更大,达到2倍多,但耐磨性能的提高幅度略差,白炭黑的分布不均匀。综合考虑,BMI的适宜用量为3份。     

基于自繁衍鱼群算法的土质边坡滑动面搜索

土质边坡的稳定性问题一直是土力学的一项重点课题,而最危险滑动面搜索是其稳定性评价的关键工作。将自繁衍鱼群算法引入到土质边坡稳定性分析的临界滑动面搜索中。该方法在标准鱼群算法的基础上,借助于自然生态繁衍的规律,包含了进食竞争和交配竞争等思路,提高算法的效率,克服其易陷入复杂函数的局部最优、后期收敛减慢等缺陷。结合2个典型的边坡实例进行搜索最小安全系数和临界滑动面,计算结果表明,与常规方法相比,该方法具有更好的收敛效果和精度,为土质边坡的稳定性分析提供了一种新的搜索方法。     

解析法分析适用于熔盐堆的点堆动力学方程

点堆动力学方程可反映出堆芯中子密度随时间的变化关系,但传统的点堆动力学方程不适用于熔盐堆。这是由于熔盐堆的燃料具有流动性,堆芯产生的缓发中子先驱核随熔盐的流动会影响堆芯中子平衡。本文采用修正的点堆动力学方程,推导出该方程的解析解。利用数值方法对解析解进行验证,结果显示解析解和数值解基本一致。根据解析解推导出熔盐堆周期的表达式,并用数值解进行验证,二者结果基本相符。     

直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制策略

提出一种直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制方法：构建了基于运行曲线偏移的频率支撑统一控制框架。该框架首先根据电网对风电场的调频需求以及直驱风机控制结构，确定风电机组的运行曲线簇；进一步通过引入运行曲线偏移机制并结合df/dt前馈环节，实现对电网的频率支撑。该方法可将直驱风电系统的惯量支撑以及一次调频支撑集成在一起，风电场自适应选择合理的风力机功率跟踪曲线，实现电网调频需求，尽可能减少因调频控制导致的风能利用效率的降低，同时还可削弱惯量响应过程中原控制系统外环对df/dt前馈控制环的抵消作用。最后基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了分析结果和所提方法的有效性。     

TiO2@Fe3O4的制备及对砷的去除性能

采用溶剂热法制备了Fe_3O_4包覆的TiO_2纳米复合材料TiO_2@Fe_3O_4,并研究其对砷的吸附去除及光催化氧化效果。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的形貌表征表明Fe_3O_4均匀地包覆在TiO_2表面。采用Langmuir方程和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,结果表明吸附等温线更符合Langmuir模型。TiO_2@Fe_3O_4复合材料对As(Ⅲ)和As(V)均具有很好的吸附性能,吸附容量分别为303 mg/g和125 mg/g。光催化试验表明羟基自由基的产生促进了光催化氧化效果。该材料可以有效去除水体中的砷并且在使用后可用磁性分离的方式快速分离回收。TiO_2@Fe_3O_4复合材料经2次再生后与第1次使用相比,对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别减少9.3%和6.9%,但仍分别达到77.9%和80.5%,显示了一定的实用性。