微生物燃料电池的基础研究

构建了一个无中间体、无膜的微生物燃料电池,电池以生活污水为初始接种体,以醋酸钠水溶液为原料,考察了溶液浓度和电子受体等对电池性能的影响,分析了电池中微生物的反应动力学特征,并对电池中微生物的种属进行了鉴定.结果显示,微生物燃料电池中电流的产生主要是依靠电极表面吸附微生物直接将代谢产生的电子传递给电极表面所致;溶液COD的降解符合一级反应动力学特征;当溶液中存在Q2和NO3-时溶液输出电压或电量均会降低,前者主要是发生好氧呼吸,后者主要是发生了反硝化作用.通过16 s rDNA的基因分析,确定了电池中的优势微生物为假单胞菌属.     

微生物燃料电池对废水中对硝基苯酚的去除

在以碳纸为阳极、空气电极为阴极、葡萄糖和对硝基苯酚为混合燃料的直接空气阴极单室微生物燃料电池中,考察了微生物燃料电池(MFC)对对硝基苯酚的降解及MFC的产电特性.结果表明MFC对废水中不同浓度的对硝基苯酚均有一定的去除效果,400 mg/L的对硝基苯酚降解4d的去除率74.1%,降解6 d的去除率为82.1%.MFC的输出电压最高为0.293V(外阻1 000Ω),最大输出功率密度为56.5 mW/m3.     

单室直接微生物燃料电池的阴极制作及构建

在研制含铁离子阴极电极板的基础上,构建了单室直接微生物燃料电池. 通过实验考察了单室无介体微生物燃料电池的产电规律及阴极板中铁离子含量对产电的影响. 实验证明,单室直接微生物燃料电池是可行的,电能的输出主要依赖吸附在电极表面的细菌形成的生物膜,而与悬浮在溶液中的细菌及溶液中的其他物质基本无关. 在单室无介体微生物燃料电池的阴极板中添加铁离子,通过铁离子在二价和三价间的循环转化,提高了电子的传递速率,加快了质子和氧气的反应,电池的输出功率达到14.58 mW/m2.     

基于膜电极的质子交换膜微生物燃料电池

通过采用传统电化学燃料电池的技术和材料,以寻求提高微生物燃料电池的电流密度,制作基于膜电极的微生物燃料电池。通过构建温控压力机,制作了一系列膜电极(MEA),并对作为正极的多种碳材料进行了筛选。使用定制的玻璃微生物燃料电池来放置膜电极和培养Geobacter sulfurreducens,对产生的电流进行评价。细胞的生长以乙醇为唯一碳源,因而代表了一种新型的乙醇/氧气燃料电池。相比以前的设计,基于膜电极的微生物燃料电池的电极表面每个单位会多产生出100倍的电流,并且可以被长久使用。     

利用小球藻构建微生物燃料电池

利用分离的小球藻(Chlorella vulgaris)构建了光合微生物燃料电池,考察了小球藻加入阴阳极和以废水为底物的电池产电性能及机理. 结果表明,构建的微生物燃料电池是可行的,电能输出主要依赖吸附在电极表面的藻,而与悬浮在溶液中的藻基本无关. 光照是该燃料电池电压变化的主要影响因素之一. 在阴极室中添加铁离子,通过其二和三价间的循环转化,提高电子的传递速率,加快质子和氧气的反应,电池的输出功率密度达到11.82 mW/m2,COD去除率达到40%. 这种电池将化学能、光能转化为电能的同时可处理污水并回收小球藻.     

活性炭空气阴极微生物燃料电池的放大和串并联组合研究

采用体积分别为28 mL(mL-MFC)和4.5 L(L-MFC)的单室空气阴极微生物燃料电池,考察了扩大化对活性炭空气阴极性能的影响.mL-MFC的最大功率密度为30 W/m3(1 200 mW/m2),L-MFC的最大功率密度为7.3 W/m3 (435 mW/m2),扩大化后活性炭空气阴极性能下降是致使L-MFC功率降低的主要原因.电化学阻抗(EIS)分析表明,L-MFC中阴极性能下降主要是由于工作水压增大,导致了阴极扩散电阻增大和氧气还原速率降低.通过串联或并联方式组合L-MFC,可明显提高电池的输出电压或电流;串并联组合后电池的功率密度有所下降,主要由电池连接时的接触电阻引起.     

双室微生物燃料电池阳极区域动态模拟

为了探究不同因素对微生物燃料电池(MFC)电流输出影响,建立了以葡萄糖为底物,硫瑾为电子中介体的微生物燃料电池阳极区域一维动态传质模型。模型方程用MATLAB软件编程求解,考查并分析了微生物、葡萄糖和还原态电子中介体初始浓度与外接电阻值对电池电流的影响,并与实验结果进行了对比。模拟结果表明:与稳态传质模型相比,作者所建立的动态传质模型模拟结果和实验结果能够更好吻合;增加阳极室中微生物初始浓度、葡萄糖初始浓度,还原态电子中介体初始浓度或减小外接电阻值均有利于增加电池电流且模拟结果与实验结果一致;当阳极室中还原态电子中介体的初始浓度为0.1 mmol×L~(-1)电极表面浓差极化现象对电池电流影响较大,导致模拟数据与实验数据有偏差。该模型可为研究其他复杂模型提供参考。     

直接硼氢化钠燃料电池在不同运行条件下的放电特性研究

研究了以Ni粉为阳极催化剂、Pt/C为阴极催化剂、Nafion117为电解质膜的直接硼氢化钠燃料电池(DSBFC),通过电池的极化曲线、功率密度曲线,研究了DSBFC在不同阴极供料方式、不同温度和硼氢化钠浓度等条件下的放电特性.结果表明:阴极通加湿氧气有利于提高电池性能;随着硼氢化钠浓度的增加和温度的升高,电池性能都会提高;50℃时NaBH4浓度对电池性能影响更大,NaBH4浓度为0.5 mol·L-1时温度对电池的性能影响更大.通过电流-时间曲线考察了电池的库仑效率及短期运行的稳定性.结果显示:在高温时电池放电相对平稳;NaBH4浓度越大,库仑效率越低;温度对库仑效率影响不大.以加湿氧气为氧化剂、硼氢化钠浓度为1.0 mol·L-1、电池运行温度为80℃时,DSBFC性能最佳,最大功率密度为39.5 mW·cm-2(0.5 V).     

碳纤维基PtPb催化剂直接乙醇燃料电池制备及性能研究

用静电纺丝法制备的碳纤维基PtPb催化剂薄膜作阳极催化剂,并通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料电池,搭建测试系统并对电池性能进行测试。主要研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DFEC的影响。测试结果表明,当乙醇溶液浓度为1.0 mol/L,溶液进样速率为1.0 mL/min,溶液温度为80℃,氧气进样流速为100 mL/min时性能较优,单电池的最高功率密度达21 mW/cm2。     

液相进样直接甲醇燃料电池性能研究

报道了用研制的Pt-Ru/C催化剂, 采用特殊工艺制备了膜电极, 并组装了直接甲醇质子交换膜单电池系统。考察了电极扩散层制备方法、催化剂层中催化剂、Teflon-C以及Nafion液的用量等电极制备工艺条件以及空气作为氧化剂对单电池性能的影响。结果表明：采用刷涂法制备电极扩散层比喷涂法好,催化剂层中催化剂的优化含量为0.6mg·cm-2,Teflon-C、Nafion液的最佳用量分别为0.3 mg·cm-2、0.5 mg·cm-2。当工作温度为80℃时,输出电压为0.3V,氧气作为阴极气体的输出电流密度为36mA·cm-2;而空气作为阴极气体的输出电流密度为22.5mA·cm-2。膜电极有效面积为9cm2的的液相进样直接甲醇/氧气燃料电池三电池电堆的最大功率为0.285W,此时输出电压为0.7V,输出电流为0.407A;而液相进样直接甲醇/空气三电池电堆的输出电压为0.635V,输出电流为0.252A时,最大功率为0.160W。     

Orthophosphates and Diphosphates Containing Zinc and Copper and Zinc and Cobalt

Solid solutions of diphosphates of zinc and copper and of zinc and cobalt were synthesized from mixtures of pure diphosphates at temperatures up to 1000°C. Their X-ray diffractometry patterns varied continuously from one end member to the other. Solid solutions of orthophosphates of composition Zn_3−xCox(PO₄)2, with x = 0.4–1.6, were formed at temperatures up to 950°C; all exhibited the structure of γ-Zn₃(PO₄)2. Solid solutions of orthophosphates of composition Zn_3−xCu_x(PO₄)2 exhibited more-complex behavior. At 1000°C and copper contents of 20–80 mol%, a phase that is related to Cu₃(PO₄)2, termed here the "ε-phase," predominated. At 850°–950°C and in the region from 20 mol% to ∼33 mol% of copper, the solid solutions (the "η-phase") adopted the structure of graftonite. At 800°–900°C and 10–15 mol% of copper, the solid solutions exhibited a new structure (the "δ-phase"), which we found to be related to the mineral sarcopside. At temperatures 950°C, the solutions that contained 5–15 mol% of copper (the "β-phase") had the structure of β-Zn₃(PO₄)2, whereas at 800°–850°C, solutions with 5 mol% of copper (the "-phase") exhibited the structure of γ-Zn₃(PO₄)2. Attempts to synthesize Cu⁺ZnPO₄ and Cu⁺Cu²⁺Zn₃(PO₄)3 were unsuccessful.     

科技创新与钢铁科技进步

建设创新型国家是我们中华民族的历史责任。“自主创新、重点突破、支撑发展、引领未来”的16字方针应当成为我们未来创新活动的指南。建设创新型国家把自主创新放在首位,并提出了引领未来的高标准要求。钢铁科技创新必须突出重点,抓住创新成果产业化这个关键,支撑起行业和国民经济的发展。     

油气管道及储运设施安全保障技术发展现状及展望

相比已经完善丰富的开采和勘探技术,油气的运输以及储存却仍然存在不足之处。我国对能源安全提出更加严格要求的同时,对区域经济的发展规划也有足够重视。因此,保障油气管道的安全则成为了我国能源安全战略的重中之重。在阐释油气管道现阶段在储运安全保障技术发展状况的基础上,分析了现存的问题及解决问题的手段,并指出未来可能使用的目标策略,为今后研究者提供一定程度上的借鉴经验。     

膜的污染和劣化及其防治对策

较为系统地介绍了膜污染和劣化的定义和特点,因膜污染和劣化而造成的膜性能变化,以及如何预防、减少或清除膜污染和劣化的一些通用方法。     

填料-橡胶的化学和物理作用及补强ⅡN330,SiO2,n-SiO2和n-SiO2/KH-846与NR

研究了填料－橡胶的相互作用。发现N330－NR间的相互作用。n－SiO2（粒径：15nm）／KH－846－NR间的相互作用，都是化学作用占优势（＞80％），化学作用对补强的贡献率都大于90％；无偶联剂KH－846时，n－SiO2和SiO2（粒径：15．8nm）与NR都无化学作用，只有物理交联，由于隔离作用，都降低硫化体系与橡胶相互作用的化学交联密度，但n-SiO2的物理交联密度是SiO2的2．6倍，对补强的贡献是SiO2的1．9倍，也是n-SiO2／KH－846体系的61％。     

Crystallography and equilibrium solubility for ammonium and potassium orthophosphites and hypophosphites

The composition and solubility properties of eight ammonium and potassium orthophosphites and hypophosphites were determined to evaluate the potential of these classes of materials for increasing the plant nutrient content of liquid fertilizers. Phase relationships for the systems (NH₄)₂O-P₂O₃-H₂O, K₂O-P₂O₃-H₂O, (NH₄)₂O-P₂O-H₂O, and K₂O-P₂O-H₂O were determined along with the crystallographic properties (X-ray and optical) of the solid phases. Toxicity and phosphite response was tested in greenhouse experiments for the compounds.     

Synthesis and Biological Evaluation of (−) and (+)-Spiroleucettadine and Analogues

A second-generation enantiospecific synthesis of spiroleucettadine is described. The original reported antibacterial activity was not observed when the experiment was repeated on the synthetic samples; however, significant anti-proliferative activity was uncovered for both enantiomers of spiroleucettadine. Comparison of the optical rotational data and ORD-CD spectra of both enantiomers and the reported spectrum from the natural source have not provided a definitive answer regarding the absolute stereochemistry of naturally occurring spiroleucettadine. Efforts then focussed on alteration at the C-4 and C-5 positions of the slightly more active (−)-spiroleucettadine. Ten analogues were synthesised, with three analogues found to possess similar anti-proliferative profiles to spiroleucettadine against the H522 lung cancer cell line.     

VB与Excel数据导入导出的研究与实现

通过引用Excel对象实例和ADO对象,解决VB中的数据与Excel数据导入、导出的问题.     

绿色火炸药及相关技术的发展与应用

综述了绿色火炸药及其生产工艺、销毁以及回收利用方面具有“绿色”特征的改进和应用研究成果。绿色火炸药包括洁净固体推进剂、无铅双基推进剂、TPE发射药、无毒发射药、无铅点火药和起爆药。绿色制造技术包括N2O5作硝化剂的含能硝基化合物化学合成,过硝酸盐作硝化剂、微生物作催化剂的生物合成技术,连续化柔性制造技术,基于双螺杆混合成型火炸药生产技术,火炸药生产中挥发性污染物的安全消除技术和纳米复合含能材料的Sol-Gel制备技术。绿色销毁和回收利用技术包括销毁产品的熔盐氧化技术、摧毁含含能化合物废水的光催化技术以及火炸药的回收再利用（R^3）技术。评述了上述火炸药及相关技术的最新状况和发展方向,附参考文献25篇。     

Tetraalkynylated and Tetraalkenylated Benzenes and Pyridines: Synthesis and Photophysical Properties

Tetra(arylalkynyl)pyridines and tetra(arylalkenyl)pyridines and their benzene analogues were prepared by palladium‐catalyzed cross‐coupling reactions from the commercially available chlorinated substrates in good to excellent yields. The photophysical properties of selected compounds were investigated and compared to each other. Very good fluorescence quantum yields were observed, especially for the pyridine derivatives.