采用泡沫铜电极的热再生氨电池性能数值模拟

以采用泡沫铜电极的热再生氨电池（thermally regenerative ammonia-based battery，TRAB）为研究对象，建立了多孔介质内物质传输与电化学反应耦合的稳态模型，计算获得了电池性能及多孔电极内物质传输特性，并研究了电解质浓度和电极孔隙率对电池性能的影响。研究结果表明，从主流区界面到多孔电极内部，阳极氨和阴极铜离子浓度逐渐降低，存在一定的浓度梯度，而且随着反应电流的增大，浓度梯度明显增大。在一定的范围内分别增大阳极氨浓度和阴极铜离子浓度，从主流区向多孔电极内物质传输增强，电池性能均能不断提升；随着硫酸铵浓度的增大，电解质电导率增大，电池性能逐渐提升，但增幅逐渐减小。此外，多孔电极孔隙率也会影响电池性能，本研究中TRAB在电极孔隙率为0.6时获得最高的最大功率(15.3 mW)。     

再生反应器液面高度对热再生电池性能的影响

热再生过程是热再生电池（thermally regenerative battery,TRB）系统的重要部分,本文研究了TRB的热再生过程对产电过程的影响,并通过降低热再生液面高度来强化换热过程和提升热再生性能。结果表明,采用再生电解液的TRB最大功率密度仅有12 W/m²,相比于初始电解液的TRB（最大功率密度为29.6 W/m²）降低了59%;降低加热液面高度可减小再生液平均热阻和受热温差,有效地强化了热再生性能;当热再生液面高度降低至1 cm后,热再生后TRB性能显著提升（27.0 W/m²）,与原性能相比仅下降8.7%。后续有望通过构建薄液膜热再生反应器来进一步强化热再生过程及提升电池热再生性能。     

固碳产甲烷微生物阴极能质传输特性数值模拟

固碳产甲烷微生物电合成系统以附着其电极表面的生物膜为催化剂，可以在处理废水的同时将CO₂转化为甲烷，极具应用前景。微生物阴极是该系统的核心部件之一，其表面生物膜内的能质传输特性极大地影响系统性能。针对微生物阴极能质传输特性尚不明确的问题，推导了微生物阴极电极反应动力学方程（Nernst-Monod方程），构建了耦合生化/电化学反应的物质传输理论模型，研究了不同阴极电势、生物膜电导率以及孔隙率对阴极生物膜内电荷及物质传输的影响规律。研究结果表明当阴极电势高于-0.5 V (vs SHE)时，随阴极电势的降低生物膜内电流密度增大，底物浓度降低；但当阴极电势降低至-0.5 V(vs SHE)后，生物膜消耗电子还原底物的能力几乎达到饱和；低电导率（<10^-3 S/m）会导致生物膜内形成明显的电势差，使得底物利用速率降低，严重影响微生物阴极的性能；生物膜孔隙率控制在0.4时，微生物阴极可达到最佳电流密度。     

浅谈数字程控交换机管理维护

随着通信技术的不断革新和发展,国家各地区的内部通信网的核心部分与中心枢纽实现数字程控交换机的有序整理与安排,产生的积极功效和地位支持作用都发挥着十分显著的效果。针对具体设备的运行与后期的维护管理工作的要求也逐渐的深入到比较严格的水准,交换机在内部结构的点检、维护与故障处理方面做出了必要的优化与总结,以及实际状况中的现实因素的综合考虑,保证具体的交换机的故障处理的同步工序的准确定位,保证先进技术与管理经验的支持下的总体管理维护工作的时效性,促进整体数字程控交换机在中国各项事业的应用效果,提高系统的整体功能的进一步扩展。     

采用有机溶剂的热再生电池性能

基于电化学的热再生电池（thermally regenerative batteries,TRBs）可有效地将低温废热转换为电能,而目前广泛研究的水系TRB存在开路电压（<450mV）、能量密度（<1260Wh/m³）和热效率（<1.0%）均较低的问题,为缓解上述问题,本文利用铜配合物,构建了采用有机溶剂并以乙腈为配体的TRB体系以突破水系TRB开路电压较低的局限,并研究了不同有机溶剂（碳酸丙烯酯、乙二醇和碳酸乙烯酯）、流量、乙腈含量和温度对电池产电性能的影响。结果表明,以乙腈为配体的TRB体系的开路电压均在1.0V左右,碳酸丙烯酯作为溶剂的TRB性能最佳,27℃下最大功率密度为82W/m²,能量密度为3672Wh/m³,热效率达到2.6%;TRB最大功率密度随流速先增加后保持不变,而随乙腈含量先增加后降低;由于化学反应的增强和电解液黏度的降低,在一定范围内电池最大功率密度随温度升高而线性增加。     

热再生电池氨再生过程强化

利用低温热能的热再生过程是热再生电池（thermally regenerative battery，TRB）系统的重要组成之一，针对TRB的产电和热再生过程，研究了使用再生电解液的TRB产电性能以及温度和强化传热传质措施对热再生过程的影响。研究结果表明，产电过程中，使用再生电解液的TRB最大功率为5.7 mW，比初始电解液的TRB（最大功率为6.5 mW）低14%；热再生过程中，提高温度可以明显强化热再生过程，采用玻璃球床和搅拌措施也可以有效提高热再生过程的性能。     

燃煤烟气微藻固碳减排技术现状与展望

燃煤电厂排放的烟气中含有CO2、SOx、NOx、重金属等污染物,显著影响了大气环境。传统的电厂烟气处理技术包括烟尘控制、烟气脱硫和脱硝等,存在工艺设备复杂、能耗高、处理成本高及二次污染重等问题,制约其应用。相比于传统燃煤电厂烟气减排技术,微藻固碳减排技术具有工艺设备简单、操作方便和绿色环保等优势。通过微藻固碳减排技术处理烟气时,微藻细胞可以通过光合作用固定烟气中的CO2,同时吸收NOx和SOx作为生长所需的氮源及硫源,并能够吸收烟气中的汞、硒、砷、镉、铅等重金属离子,获得的微藻生物质可进一步转化制取生物柴油、乙醇、甲烷等生物燃料及高附加值产品,具有广阔的发展前景。笔者深入分析CO2、NOx、SOx等典型燃煤烟气污染物在微藻培养体系中的溶解、传输与转化机理及路径,系统探讨烟气污染物的微藻减排机理及其对微藻生长的影响规律。并根据烟气成分、光生物反应器结构形式、气液传质特性等对微藻生长、固碳减排的影响规律,综述了藻种筛选、光生物反应器、曝气方式等方面的研究进展及存在的问题,探讨了强化微藻生长及烟气污染物脱除的原理和方法,提出了基于燃煤电厂余热、余压综合利用的微藻烟气固碳减排及生物质采收集成系统,为燃煤电厂烟气的绿色减排技术的研究及应用提供指导。     

不同负载下热再生氨电池产电及Cu2+去除特性

热再生氨电池（thermally regenerative ammonia-based battery, TRAB）在利用低温废热产电的同时去除Cu²⁺,在含铜电镀废水的处理及资源回收方面具有独特的优势和良好的应用前景。而作为关键运行参数之一的负载不但影响电化学反应速率和产电性能,而且还会对Cu²⁺去除效果产生影响。此外,氨渗透现象的存在极大地影响了Cu²⁺的去除效果。本文在不同负载条件下对电池进行批次放电,探究负载对电池的产电特性及铜离子去除率的影响,利用循环伏安法探究不同氨浓度条件下阴极发生的反应。对产电后的阳极液进行热再生,探究不同再生温度对热再生过程、电池功率及Cu²⁺去除率的影响。研究结果表明,随着负载的降低（电流增大）,电池的产电量得到提升,批次处理所需的时间大幅缩短。并且较小的负载可以有效降低阴极氨渗透量,减弱副反应的发生,从而提升阴极库仑效率,因此获得较高的Cu²⁺去除率。当负载为1Ω时获得了较大的产电量（350C）,且处理时间缩短为2.1h,使得废水中Cu²⁺的去除率达到80.5%。热再生过程对下一批次电池性能和阴极Cu²⁺去除有重要影响,一定范围内提升再生温度有利于热再生过程的进行。     

碳毡负载Sn气体扩散电极CO2电化学还原性能

针对CO₂电化学还原中气体扩散电极可强化CO₂的传质,基于碳毡制备了负载锡-石墨烯催化层的新型气体扩散电极,研究了CO₂反应条件、电极厚度、催化剂载量及反应电位对CO₂电化学还原性能的影响。实验结果表明：与溶解态CO₂反应条件相比,采用气相CO₂反应条件电化学还原性能更好;一定范围内增加电极厚度和催化剂载量可以增加气-液-固三相反应界面,提升CO₂电化学还原性能;随着电解电位负移,甲酸产量增加,电流效率先增大后减小;实验中使用厚度为5 mm、载量为5 mg·cm^-2的电极,在-1.8 V（vs Ag/AgCl）条件下进行电化学还原时,平均电流密度为（12.79±1.27） mA·cm^-2,甲酸电流效率达到最佳为41.55%±2.50%。     

不同Cu2+浓度下热再生氨电池产电及Cu2+去除特性

热再生氨电池（thermally regenerative ammonia-based battery,TRAB）在废弃资源回收方面展现出独特优势和良好应用前景。通过构建TRAB来处理含Cu²⁺废液并回收电能和铜资源,实验中研究了不同Cu²⁺浓度对电池产电性能和废液Cu²⁺去除效果的影响。研究结果表明,当阴极废液Cu²⁺浓度低于0.2 mol/L时,随着Cu²⁺浓度的增加,电池最大输出功率不断增加,电池输出电压和产电周期不断增加,促使批次获得电量和能量密度也不断增加。同时采用TRAB技术去除废液中铜离子具有较高的去除效率,而且去除率随着废液中铜离子浓度的增加而增加。后续研究采用TRAB结合电凝法的两步处理法有望进一步提高处理效果,具有较好的经济性和应用前景。