DCMFC两腔液量变化与产电性能的关系

随着DCMFC产电周期的增加,阴阳极间的液位差明显增加。为解析此现象,从蒸发、渗透压、生物代谢及电场角度考察了质子和水的传递行为,研究了产水与电池性能的关系。结果表明：360 h内蒸发、渗透压引起的液量变化少于0.50 ml（液面降低0.5 mm）;断路312 h,阳极代谢气体使PEM形变凸向阴极,阳极液减少6.20 ml（下降6.5 mm）,阴极液增加10.75 ml（上升11.2 mm）,两腔液位差达17.7 mm;通路下,除膜的形变,水合质子被电渗透到阴极并还原成水,312 h内阳极液减少10.70 ml（下降11.1 mm）,阴极液增加17.00 ml（上升17.7 mm）,两腔液位差达28.8 mm,且产水量随电压的增大而增加。研究表明,生物代谢及电渗透对两腔液量影响较大,产水量可表征质子传递率。经计算该系统质子传递率大于54%,为评判产电效率提供了简便依据。     

外阻对双室微生物燃料电池性能的影响

实验分析了阴极硝化耦合阳极反硝化微生物燃料电池在不同外阻(10、100、500Ω和无穷大)下,电池的产电性能、阴极液和阳极液的电导率以及脱氮除碳能力的变化情况。结果表明,在低电阻下,输出的稳定电流较大,有机物降解速率较快,TN去除率较高。当外阻为10Ω时,输出的稳定电流是3.61 m A,COD的去除速率最快为10.33mg/(L·h),在运行160 h时TN去除率达到100%。MFC运行过程中,阳极溶液的电导率逐渐减小,阴极溶液的电导率逐渐增大。当外阻为10Ω时,阴阳极溶液的电导率差最大。CV扫描表明外阻对阳极生物膜氧化还原能力有影响,且低电阻下阳极形成的生物膜上产电活性菌的氧化能力越强。     

厌氧阳极铵根离子透过质子交换膜的特性

建立双阴极微生物燃料电池产电装置，研究了装置物化作用下对厌氧阳极氨损失的影响。结果表明部分铵根离子能透过质子交换膜。此外，好氧池曝气使阴极附近的局部pH升高使得铵根离子变成易挥发的氮态氮，减小了好氧池、厌氧池的浓度差，削弱了铵根离子透过膜的作用，此时阳极氨氮减少了31％。另一方面，电流强度对铵根离子透过质子交换膜有促进作用。当好氧池、厌氧池、缺氧池全闭合运行2h时，由于电流产生，阳极氨氮增加值为7．13mg／L，增加了58％。研究结果对A^2／0工艺耦合微生物燃料电池中氨损失的机理探究提供了理论基础。     

微生物燃料电池处理含铬废水并同步产电

以葡萄糖为阳极燃料、含铬废水为阴极液,碳毡为阳极、石墨板为阴极构建了双室微生物燃料电池,考察了阳极条件(底物浓度)及阴极条件(pH、初始六价铬浓度)对含铬废水的降解及MFC的产电性能的影响.结果表明低阴极液pH和高初始Cr(Ⅵ)浓度能改善MFC产电性能.当pH=2、初始六价铬浓度为177 mg/L、反应时间为10 h时,最大输出功率为108 mW/m~2,六价铬去除率为92.8%.阳极底物浓度对微生物燃料电池的性能也有影响.在微生物燃料电池中,阴极极化较小,表明该燃料电池有稳定的性能,微生物燃料电池对含铬废水的处理有应用潜力并能同步产电.     

阴、阳极加湿程度对PEMFC内部传质的影响

为了研究常规流场下阴、阳极增湿程度对电池内部水分布、传递、膜性能及水拖曳系数等的影响,对PEMFC进行二维建模,应用控制容积法对控制方程进行离散,然后求解,得到了电池内部水和反应气浓度、速度分布、膜中电流密度、电势分布及膜中水分布,考察了气体不同增湿程度对质子交换膜电导率及电池内部传质的影响.结果表明,PEMFC中水综合拖曳系数随着阳极加湿程度的增加而增大,随阴极增湿程度的增加而减小,但阳极增湿对水综合拖曳系数的影响比同增湿程度下阴极增湿对水综合拖曳系数的影响大得多.同时,随着阳极加湿程度的升高,质子交换膜（PEM）电导率急剧升高,而阴极加湿程度对PEM电导率的影响只是停留在较小的电流范围之内.故PEMFC在小电流密度工作时,应该使阳极气体充分增湿;而在大电流密度工作时,应该适当降低阳极的增湿程度以降低阴极两相流的机会,从而改善阴极的传质状况.     

1种超声雾化太阳能海水淡化系统的研制

将均匀曝气与超声雾化2种技术结合,设计研制出一种新型的增湿除湿式太阳能海水淡化系统,并研究了太阳光辐射照度与温度的关系以及超声雾化、液位、气体流量对产水速度的影响。结果表明,太阳光辐射照度与温度呈正相关,超声雾化对产水量有显著影响,在全天累计曝辐射量为22.96 MJ/(m2·d),液位为20 cm、气体体积流量为15.4m3/h的情况下,系统累计产水量为20 L/d,热效率为0.56,单位面积产水量为5.6 L/(m2·d),是前人成果的1.2~2.6倍,产水性能提升明显。     

小球藻微生物燃料电池产电性能研究及机理分析

利用小球藻生物膜阳极构建光合藻微生物燃料电池(PAMFC),以0.1mol/L的铁氰化钾溶液作为阴极液,外电阻为1000Ω,光照强度为12000lx,温度为25℃,可以得到250m V的稳定输出电压,最大功率密度为80.22m W/m2,内阻为550Ω。微藻挂膜效果、光照强度是影响小球藻MFC产电的主要因素,实验推断藻的呼吸作用和光合作用中产生的电子均可以被传递到阳极产电,并且呼吸电子传递链比光合电子传递链有更高的电子传出效率。     

循环伏安扫描对微生物燃料电池启动和产电性能的影响

微生物燃料电池(MFCs)的启动及产电性能直接影响其应用于对实际废水的处理。以屠宰厂废水为基质研究了循环伏安扫描对单室空气阴极微生物燃料电池启动和产电性能的影响。结果表明:经过24 h CV扫描的MFCs其启动时间比常规电阻(1000?)直接启动的MFCs缩短了71.4%(从420 h缩短至120 h),MFCs最大功率密度提高了21.5%,达到37.8 W·m~(-3)。通过电极生物量测定和生物膜表面形貌观察发现,经CV扫描的阳极生物量显著提高且生物膜的产电菌占优势是MFCs性能提高的主要原因。说明CV扫描不断促进产电菌在阳极表面的吸附,而且增加产电微生物的生长速度。这一技术为发展MFCs的快速启动和提升MFCs的产电性能提供了新思路。     

以加热预处理污泥上清液为底物的微生物燃料电池基础特性

以单室空气阴极微生物燃料电池(MFC)为反应器,考察了以加热预处理污泥上清液为底物的MFC产电情况. 结果表明,污泥90℃下加热3 h时MFC输出功率最高(44.4 mW/m2),是未加热的105倍. 在此预处理条件下,污泥上清液中所含有机物成分最有利于阳极微生物的代谢产电. 加热后的污泥再次加热作为MFC底物产电,输出功率只有5.8 mW/m2. 加热预处理可提高以污泥上清液为底物的MFC的输出功率,且易与现有工艺结合,更接近实际应用.     

MFC-MEC耦合系统产电性能及处理含镉重金属废水的研究

以厌氧活性污泥为阳极菌种,乙酸钠为阳极底物,硫酸铜和重铬酸钾溶液为微生物燃料电池(MFC)阴极液,人工模拟含镉重金属废水为微生物电解池(MEC)阴极液,构建MFC-MEC耦合系统,利用MFC的产电驱动MEC运行,在不消耗外部能源的情况下,实现含镉重金属废水中Cd~(2+)的去除。实验研究了MFC反应器容积、MFC堆栈、MEC电极材料、MEC阴极液pH对MFC-MEC耦合系统电性能及含镉重金属废水处理效果的影响。结果表明:MFC反应容积的扩大可以提高其产电性能,但与此同时会造成MFC的内阻升高,随着MFC容积的增加,MEC中Cd~(2+)去除率逐渐增加,但同时MFC阴极Cr6+去除率逐渐下降;MFC堆栈可以提高工作组两端电压,串联时最大输出电压为1509 mV,Cd~(2+)去除率为69.3%;以钛板作为MEC电极时,微生物能有效附着在阳极表面,MFC阳极COD去除率为85%,MEC中Cd~(2+)去除率为51.5%;MEC阴极液pH在3～5时,有利于含镉重金属废水的处理,Cd~(2+)去除率80%以上。经XRD分析,MEC阴极还原产物为CdCO3。     

金属阳极电解槽的使用和管理

我厂金属阳极电解槽,第一批30台第二批10台均是北京化工机械厂产品(阴极箱为铁丝网,极距8.5mm),第三批10台系上海4805厂产品(阴极箱为钢板网。极距7.5mm),共有50台金属阳极电槽投入使用。投产时电流开30000A,后分别上升到31000A,35000A,37000A,现电流开     

用于从含有 HCl 的废料中回收 Cl2的电解槽

使用德国BayerAG公司和意大利deNoraSPA公司联合开发出来的电化工艺,可以将氯乙烯单体生产过程中和其他工艺中的副产即HCl转换成氯气和水。据Bayer公司工艺开发经理介绍,回收后的Cl２纯度在９９．９％。用于回收氯气的电解槽由氧气去极化阴极（ODC）和普通阳极（阴极和阳极均用钛－钯合金制成）组成,两极之间用离子交换膜分隔开来。例如,将２０％HCl水溶液加入到阳极中,在此氯离子被氧化成氯气。质子（H＋）穿过膜与在阳极下还原的O２化合形成水。Bayer公司已建成１座规模为１０kt／a的演示工厂。在４kA／m２的电流密度下,电…     

阴阳极协同作用电催化深度处理焦化废水

在质子交换隔膜电解槽中采用石墨毡填充电极对焦化废水降解进行研究.以生化出水为研究对象,阴极电芬顿的最佳处理条件为:pH=2～3,Fe~(2+)=0.5～1mmol/L,I=100 mA,2 h.阴极电芬顿和阳极氧化对COD去除率分别为66.9%和71.2%,电流效率分别为90%和92%.在连续式反应器中,最佳条件下,阳极氧化后COD=180～200 mg/L、pH=2～3,再经过阴极电芬顿后cOD小于100 mg/L,pH=6～9,达到国家一级排放标准.阳极氧化和阴极电芬顿均能够有效去除酚类、苯类、含氮杂环、苯腈、苯并杂环类、多环芳烃等多种有机污染物.     

高质量型面很矮的铜箔制造工艺及由其制成的铜箔

公开号　CN 1263570A 　　申请人　美国电路箔片股份有限公司 　　地址　美国新泽西州 　　本发明提供制造具有矮型面的表面,在粘合至聚合物基质上时表现出高剥离强度的铜箔的电解工艺,该工艺包括：(a)制备包含硫酮铜-硫酸溶液的电解液,它还含有低分子量的水溶性纤维素醚、低分子量水溶性聚亚烷基二醇醚、低分子量水溶性聚乙烯亚胺和水溶性磺化有机硫化合物作为添加剂;(b)在第一电沉积区内于第一质量传递条件下,令电流电流自一级阳极经过电解液流向与一级阳极隔开放置的阴极,该第一质量传递条件包括在阴极上电沉积出具有细晶粒显微结构和具有高度不超过约150微英寸微峰的不光滑面的基层铜箔的第一电流密度;(c)将基层箔和电解液由第一电沉积区传送至第二电沉积区;(d)在第二电沉积区内于第二质量传递条件下,电流自二级阳极经过电解液流向与二级阳极隔开放置的阴极,该第二质量传递条件包括高于第一电流密度的第二电流密度,它提供的质量传递比第一电沉积区内的差,同时向第二电沉积区内加入补充电解液,在铜的不光滑面的节点上进行电沉积。     

同步废水处理和产能的上流式空气阴极生物燃料电池

以活性炭颗粒为阳极,气体电极为阴极,葡萄糖模拟废水为基质构建了上流式直接空气阴极单室生物燃料电池(UACMFC),在连续运行条件下考察了电池的产电性能和水力停留时间(HRT)对电池性能的影响.结果表明,UACMFC具有较好的产电能力和稳定性,在外阻为9 000 Ω条件下,最大输出电压为0.915 V.HRT对生物燃料电池的产电性能和COD的去除效果均有影响,水力停留时间为8 h时,电池的最大输出功率密度为44.3 W·m-3(废水),COD去除率为45%.     

厌氧流化床无膜微生物燃料电池的床层膨胀高度与产电特性

考察了厌氧流化床床层膨胀高度对电池不同阴极位置(阴极1, 2, 3分别位于分布板上方150, 250, 350 mm)产电性能的影响. 膨胀高度低于170 mm时,电池功率随阴极位置沿轴向高度增加而减小,同一流速下,阴极1的最大电极输出功率最大,为347.1 mW/m2. 膨胀高度在170~270 mm时,同一流速下,阴极2的最大产电功率高于阴极1和阴极3,当流速为8.35 mm/s 时,达361.0 mW/m2. 膨胀高度在400 mm以下,同一流速下3处阴极的最大产电功率均降低,阴极3最大产电功率降低幅度较小,为297.5 mW/m2,电池功率随阴极位置沿轴向高度增加而增大. 该结果是流速对阳极室内传质及电子传递效率、流速对微生物膜生长双重影响的结果.     

烧碱中氯酸盐的测定及其对电解的影响

一、跟踪电解槽测试氯酸盐的目的在电解槽(简称单槽)的整个运转过程中,定期测试阴极液、阳极液,找出阴极液中氯酸钠(NaCl_8)含量与氢氧化钠(NaOH)浓度的关系与单槽槽龄的关系;比较不同单槽中NaClO_3含量、产碱量和电能消耗的差异;探讨一些单槽的NaOH浓度低而NaClO_3含量高的原因。在生产上设法适当控制NaClO_3含量,减少对蒸发设备的腐蚀,提高固碱质量。     

间接电氧化法合成2-甲基-1,4-萘醌Ⅱ.电氧化法转化Cr~(3 )为Cr~(6 )的研究

采用电氧化法 ,对合成 2 甲基 1,4 萘醌工艺过程中产生的含Cr3 废铬液转化为Cr6 的工艺条件进行了研究。实验表明 ,使用Nafion417阳离子交换膜 ,PbO2 /Pb或PbO2 /Ti为阳极 ,Pb为阴极 ,极间距 3mm ,电解温度 6 0℃ ,阴极液硫酸的质量分数约为 5 % ,当保持电解后的铬液中w(Cr6 ) =13%时 ,平均电流效率达 75 %左右。经 30 0h连续实验证明 ,槽电压稳定在 3 75V左右 ,平均电流效率稳定 ,平均槽压波动极小 ,阳极未发现明显腐蚀现象。     

改性海藻酸钠／壳聚糖双极膜成对电解制备乙醛酸

以镍网电极-改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜(Ni-mSA/mCS BM)作为阴阳两室间的隔膜,利用双极膜的中间界面层水解离特性成对电解制备乙醛酸.水解离特性分析结果表明,双极膜中水解离后生成的H 透过mSA阳离子膜进入阴极室中,可及时补充草酸电还原生成乙醛酸过程中的H 消耗;OH(透过mCS阴离子膜进入阳极室中,与乙二醛电氧化生成乙醛酸过程中产生的H 结合生成H2O,可促进正向反应的速度.以饱和草酸和盐酸的混合液作阴极液,以10%乙二醛和10%KBr的混合液作阳极液,镍网为阴极,二氧化铅为阳极,在电流密度为20 mA·cm-2常温下电解,阴极电流效率达82.9%,阳极电流效率达75.7%,电解电压低于2.7 V.     

湿地型微生物燃料电池处理废水及同步产电研究

利用芦苇构建单室湿地阴极型升流式微生物燃料电池(microbial fuel cell-constructed wetland,MFC-CW),研究阴极基质材料的种类、粒径及进水COD浓度对MFC-CW的产电和污水净化性能的影响。结果表明,阳极基质材料为2~4 mm颗粒活性炭,阴极基质材料为4~8 mm颗粒石墨时,电池性能最佳,最大输出电压为318 m V(外电阻为1 000Ω),最大功率密度达到0.197 W/m~3,库伦效率为2.1%。阴极基质材料的种类和粒径对MFC-CW的污水净化性能的影响较小,COD去除率均在80%左右。进水COD浓度是影响MFC-CW运行性能的一项重要参数,系统输出功率密度及COD去除率均随进水COD浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,当进水COD浓度在200~300 mg/L时系统整体运行性能最佳。