光伏-PEM储氢系统建模与仿真

光伏发电存在间歇性的缺点,需要一个可持续的储能系统来满足需求。介绍光伏-PEM（质子交换膜）储氢系统,将电能转化为氢气储存,后期再通过PEM 燃料电池将氢气转化为电能。该系统包含光伏发电系统、PEM制氢电解槽以及燃料电池等,通过电解水产生氢气,氢气在高压下储存在压缩储罐中以备后用,后期系统有需要时,氢气将通过PEM燃料电池重新转化为电能。光伏发电系统的输出电流由PI控制器控制,以稳定电解槽的输入电流。对于光伏-PEM储氢系统,主要问题是对天气条件的依赖。通过系统建模来模拟光伏-PEM储氢系统的运行过程,评估与太阳能光伏输出电流相关的光照强度对氢气生产、氢气储存以及后期氢气再电气化的影响,为后续有助于缓解与太阳能、风力发电和其他间歇性发电相关的储能问题奠定基础。     

固体氧化物燃料电池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8-xScxO3-?阴极材料的晶体结构与电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了Sc掺杂La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8-xSc_xO_3-δ(LSCFSc_x,x=0,0.04,0.08)阴极粉体,系统分析了LSCFSc阴极材料的晶体结构、表面元素化学形态、催化活性及电化学性能。XRD结果表明,LSCF为立方结构,Sc³⁺掺杂后LSCFSc阴极材料由立方相向六方结构转变。LSCFSc阴极材料的电导率随着Sc³⁺的掺杂而降低,在300～800℃温度范围内LSCFSc_0.08阴极样品的电导率仍大于100 S/cm。XPS结果表明Sc³⁺掺杂提高了LSCFSc阴极材料表面吸附氧(OAds)的含量,LSCFSc_0.08阴极材料在800℃测得的极化面电阻RASR为0.026Ω·cm²,相比LSCF阴极材料RASR降低了约87.7%,显著改善了LSCFSc阴极材料对氧气...     

固体氧化物燃料电池阴极材料第一性原理研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转换效率高和燃料适应性广等突出优势,被认为是未来最有前景的清洁能源技术之一。目前SOFC研究热点是降低工作温度到500～800℃中低温区,以降低运行成本、增加可靠性,进而加速SOFC的商业化进程。阴极作为SOFC的重要组元,合理的设计和优化中低温下对氧还原反应具有较高催化活性的阴极材料至关重要。具有钙钛矿结构或由钙钛矿结构衍生出的层状结构的电子-离子混合导电型（MIECs）氧化物是目前研究最多的SOFC阴极材料。第一性原理可以弥补实验方面信息的缺失,能够提供电子结构、几何参数、吸附能及过渡态等相关信息,可以为合理设计和开发高性能的新型SOFC阴极材料提供科学依据和理论指导。本文通过对钙钛矿阴极氧空位的形成及迁移,氧分子在阴极（包括贵金属引入）表面上的吸附、解离、扩散过程及其规律进行了综述并总结了我们前期的研究成果,最后针对当前研究存在的问题及今后钙钛矿阴极的计算模拟研究方向进行了总结与展望。     

新型多功能季铵化抗菌材料的制备与应用

综述了近年来在抗污、超滑/超亲水、可降解、促凝血、促细胞生长等新型多功能季铵化抗菌材料的分子设计和潜在应用方面取得的研究进展,指出在抗菌的同时并具有以上所提及的多种功能是抗菌材料发展的一大趋势。举例说明通过原子转移自由基聚合（ATRP）技术,合成的星状聚合物（POSS-g-PDMA）,在季铵化后具有了极高的抗菌活性、相对非血溶性和可降解性。高度季铵化的基于二甲基癸基铵壳聚糖-接枝-聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(DMDC-Q-g-EM)和聚(乙二醇)二丙烯酸酯的抗菌水凝胶兼具抗菌和抗真菌活性、生物相容性和可重复使用性。最后对新型多功能季铵化抗菌材料的未来发展方向进行了展望。     

稀土应用开发的新趋向

本文对有可能实现商品化的稀土应用开发新领域：稀土硫化物颜料、柴油发动机用催化剂、铝电解用非自耗涂层阳极、固体氧化物燃料电池、含钪Ａｌ－Ｌｉ合金等的现状和前景做了扼要介绍。小批量、多品种、高效益是稀土作为独立行业的成功之路。     

摇床T25细胞培养瓶流体力学与传质特性研究

细胞培养技术是生物医药产业的支柱,以实现微小体积内的高密度、高通量细胞培养为目的,系统地研究了常用于单层静态培养的T25方瓶置于翘板摇床上在不同操作条件下的流体力学特性和传质性能。结果表明,振荡可以显著提高方瓶的传质速率并降低混合时间,使高密度培养成为可能,但瓶盖上的空气滤膜在高转速时成为传质速率的限制因素;培养瓶对称轴与摇床旋转轴平行时,其相对位置对混合和传质无明显影响,但当二者成45°角时,相同转速下混合时间显著缩短;使用自定义函数实现了基于动态网格的CFD模拟,对不同转速下方瓶内剪切应力和能量耗散在时间与空间上分布进行了分析,为基于T25培养瓶开发一次性高通量微型反应器提供了数据支持和理论基础。     

维生素A生物合成的研究进展

维生素A是维持人体代谢的必需维生素,在食品、药品及护肤品等多个领域占有重要地位,是三大维生素支柱产品之一,应用前景广阔。市场上的维生素A主要来源于化学合成和天然提取。近年来,随着绿色生物制造的发展,维生素A的生物合成研究取得了重大的进展。总结了维生素A生物合成的研究现状,并对维生素A生物合成的优化改造方案进行了分析归纳,概述了维生素A发酵生产以及产品组分调控和储存策略,最后对生物合成维生素A的现状进行总结与展望。     

可常温发泡的轻质高强环氧树脂泡沫的制备及性能研究

以环氧树脂E⁃44作为基体树脂、聚甲基氢硅氧烷（PHMS）为发泡剂、N⁃氨乙基哌嗪（N⁃AEP）为固化剂,采用常温发泡工艺,制备具有良好力学性能及泡孔结构的环氧树脂泡沫,研究各配方组分以及发泡方式对泡沫发泡行为以及压缩性能的影响。结果表明,PMHS含量对泡沫发泡行为有重要影响,需要严格控制,含量超过3 %会较大幅度增大泡孔直径,降低泡孔密度,恶化泡孔结构。同时纳米二氧化硅、甜菜碱（CAB⁃35）以及聚硅氧烷⁃聚氧化烯烃共聚物（DH212）等组分对泡沫的泡孔结构和力学强度都有比较大的影响。