锂离子电池Si@G负极材料的制备及性能研究

采用化学气相沉积法,制备了石墨烯厚度可控的硅@石墨烯核壳结构复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和恒电流充放电等表征,研究了石墨烯厚度对复合材料形貌、结构以及电化学性能的影响。研究结果表明:更厚的石墨烯壳层,虽然会降低复合材料的比容量和首次库仑效率,但是可以显著提高电化学稳定性。当石墨烯壳层约为12 nm厚时,40次循环后充电比容量达到1 069.8 m Ah/g,循环保持率为81.2%,而纯Si样品仅为23.5%。这归因于石墨烯对硅体积效应的缓冲及其优异的导电性能。     

面向多目标联合电力巡检的车载无人机协同巡检路径规划方法

为了应对“碳达峰碳中和”新形势下日益严峻的输电线路电力巡检任务,以及针对现有对多目标联合电力巡检研究的不足和实际场景下无人机可悬停等待这一情形缺乏考虑等情况。在考虑电力杆塔和电力线路多目标联合电力巡检的基础上,提出了基于“图论”理论的车载无人机协同巡检路径规划方法。首先,考虑到电力巡检中无人机弧路由和巡检车节点路由相关特点,结合改进中国邮递员问题,设计了基于离散杆塔分割弧算法,以快速求得较优的协同巡检路径初步规划方案,并对比分析了不同场景下不同策略和自然灾害条件下对结果造成的影响。其次,考虑到初步规划方案并非全局最优解,设计了一种符合该研究的模拟退火算法,对初始规划方案进一步优化。最后通过算例验证了路径规划方法的有效性和实用性。     

工业碱木素的纯化分级及其氨氧化研究

利用酸析法纯化工业碱木素得到纯化碱木素,然后采用乙醇溶解分级的方法将纯化碱木素分级为不同相对分子质量的3个级分,各级分的质均相对分子质量分别为2194、2294、4237;并利用氧化剂和氨化剂使纯化碱木素及各级分发生氨氧化反应。通过傅里叶变换红外光谱仪、凯氏定氮、元素分析等方法对氨氧化前后的纯化碱木素和各级分的结构变化、氮含量进行了表征,探究不同因素对纯化碱木素氨氧化反应的影响。结果表明,纯化碱木素氨氧化反应的最佳条件为:纯化碱木素用量10%,氨水用量30%,H_2O_2用量20%,反应温度45℃,反应时间1. 5 h。在最佳氨氧化反应条件下,质均相对分子质量低的级分1的氨氧化产物C∶N数值较低,总氮含量较高(可达13. 06%),适宜用作肥料。     

电解液组成对CO_2电化学还原效率的影响

为了考察电解液组成(溶剂和支持电解质)对CO_2电还原效率的影响,以金属银为工作电极,在三电极电解槽中进行了恒电位电解及循环伏安扫描实验。结果表明:相比于二甲基甲酰胺(DMF)和甲醇,用乙腈作溶剂时产物CO法拉第效率最高;强酸作为阳极液支持电解质可以降低CO_2还原过电位并提高CO部分电流密度;离子液体作为阴极液支持电解质可以全面提高CO_2还原效率。研究不同离子液体的催化行为,发现离子液体中阳离子部分对CO部分电流密度的影响比阴离子的影响更明显,进一步证实了咪唑阳离子对还原CO_2起主要催化作用。     

脱硫石膏制备碳酸钙晶体的生长成核过程研究

以脱硫石膏资源化循环利用为目的,碳酸铵、添加剂(二水合柠檬酸三钠、硫酸、十六烷基溴化铵)为原料,在程序搅拌控制条件下制备碳酸钙晶体,利用XRD和微机差热天平对产物的组成、晶型和热稳定性进行分析。添加二水合柠檬酸三钠和十六烷基溴化铵得到的是单一的方解石型碳酸钙;而添加硫酸得到的是方解石、球霰石和文石3种晶型共存的碳酸钙晶体。最佳的程序搅拌方案是实验开始前40 min以450 r/min的速率快速搅拌,提高扩散速率和化学反应速率;然后以350 r/min速率搅拌40 min,为晶型生长成核做准备;最后40 min以250 r/min速率搅拌,促进完整碳酸钙晶型的形成。     

水产动物明胶的研究进展

根据近年来国内外水产动物明胶的研究现状,本文对水产动物明胶的提取工艺,水产动物明胶的胶凝特性、成膜性、乳化性及发泡性,以及水产动物明胶在食品、化妆品及生物医学领域中的应用进行了综述。     

国内外废润滑油的再生工艺技术

总结了国内外废润滑油再生工艺流程及技术路线,在研究不同再生技术、设备及精制方法基础上,综述了不同工艺技术的优缺点。论述了国内外分子蒸馏分离废润滑油技术的特点、工艺流程、应用情况,并对分子蒸馏技术与传统技术进行了对比。通过研究中试技术参数及工艺流程,提出具有节能环保的分子蒸馏中试流程装置。对废润滑油再生新工艺技术及发展趋势进行了展望,建议政府科技部门加大投入,加强分子蒸馏新技术开发与研究利用,并完善相关的法律法规和废润滑油回收体系。     

基于细菌多样性对草菇发酵制品分析评价

为解决草菇储存周期短的现实问题,进一步增加草菇产业的经济价值。参考东北酸菜的制备方法研发了一种草菇发酵制品,采用高通量测序技术,通过生物信息分析、OTU分析、多样性分析等,以白菜发酵液为参考,对草菇发酵液中微生物群落与潜在功能进行分析。结果显示,草菇发酵液的物种丰度和物种多样性均高于白菜发酵液;草菇发酵液中的优势菌属和白菜发酵液一样,为乳杆菌属（Lactobacillus）,丰度占比高达70%;草菇发酵液的安全性比白菜发酵液的安全性更高。本文还进一步分析讨论了草菇发酵液的安全性高于白菜发酵液的具体的原因。     

一种硝酸甲胺制造工序的pH值在线检测方法

通过对水胶炸药生产线硝酸甲胺制造工艺的研究及pH测量原理的分析,设计了一套pH值自动检测装置,研制了一种硝酸甲胺制造工序的pH值在线检测方法,并在生产线上进行验证。结果表明该检测方法模拟人工手动操作方式,简单、安全、准确,可以实现pH值的自动检测。     

大直径钢管混凝土柱抗震性能试验研究及承载力计算

为研究径厚比对大直径钢管混凝土柱抗震性能的影响，进行了2个直径600mm圆钢管混凝土柱试件在恒定轴向压力和水平往复荷载作用下的加载试验，对比分析了不同径厚比(分别为37.5、50.0)试件的破坏形态、滞回特性、钢管应变发展规律以及核心配筋的受力情况。试验结果表明：大直径钢管混凝土柱在压弯荷载作用下，滞回曲线非常饱满，耗能性能优越，均表现出良好的变形能力。随着试件径厚比加大，最大位移角与等效阻尼比均略有减小。柱根部混凝土压溃、钢管鼓曲主要发生在支座底板与下部第一排栓钉之间，栓钉对管壁面外变形具有明显的约束作用；当径厚比较小时，钢管管壁对混凝土的约束作用较强，残余变形较小。核心纵向钢筋基本处于弹性状态，箍筋未屈服，对内部混凝土的约束作用较小，但钢筋与混凝土之间存在明显的滑移现象。大直径钢管混凝土压弯构件的受弯承载力试验值显著高于按照我国现行相关规范、规程公式得到的计算值，说明采用我国现行相关技术规范中的承载力计算公式进行大直径钢管混凝土柱设计，结果偏于安全。