【摘 要】
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如今,不断增长的能源需求和环境问题迫使人们寻求更多的可持续能源,并高效利用能源。然而,可再生和不可再生能源产生的能量中有一半以上以热的形式耗散。因此,开发和探索将废热转化为电能的方法能够有效地解决当今日益增长的能源与环境问题。本文创新地利用磁相变合金,结合其他功能材料设计并搭建了热能收集器。相比于基于铁磁材料的传统热能收集器件,本文设计的器件具有更好的实用性。具体研究结果如下:首先,利用磁性相变合
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如今,不断增长的能源需求和环境问题迫使人们寻求更多的可持续能源,并高效利用能源。然而,可再生和不可再生能源产生的能量中有一半以上以热的形式耗散。因此,开发和探索将废热转化为电能的方法能够有效地解决当今日益增长的能源与环境问题。本文创新地利用磁相变合金,结合其他功能材料设计并搭建了热能收集器。相比于基于铁磁材料的传统热能收集器件,本文设计的器件具有更好的实用性。具体研究结果如下:首先,利用磁性相变合金Ni_(45)Co_5Mn_(37)In_(13)和压电聚合物聚偏二氟乙烯(PVDF)制备了热-磁-电
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卫生、安全的饮用水是人类生存的基本需求。随着水环境污染日益加剧,饮用水中的微生物污染对人类造成的影响也越来越严重。由于微生物复杂的结构和独特的新陈代谢,传统用于消灭病原体的技术如氯化、二氧化氯和臭氧杀菌,会产生的大量致癌性副产物包括三卤甲烷(THMs)等,对人类的健康造成严重的危害。光催化技术在水消毒和杀灭有害微生物方面具有广阔的应用前景。在研究的各种光催化剂中,石墨相氮化碳(g-C_3N_4)因
过去半个世纪以来,化石能源的大量快速消耗带来了能源枯竭危机和严重的环境污染问题。对可持续再生的绿色能源的急切需求,使得燃料电池技术引起了前所未有的关注。质子交换膜燃料电池因其具有电导率高、体积小等优点受到广泛研究。本研究将碱性基团烷基侧链引入疏水嵌段,制备一系列含碱性基团的侧链嵌段型磺化聚芳醚酮腈质子交换膜,希望改性后的膜在低湿度条件下具有优异的质子传导性,在各种含水量下均具有良好的抗应力性能。我
质子交换膜(PEM)是聚合物电解质膜燃料电池的关键部件,本文以聚芳烃类聚合物—磺化聚芳醚砜(SPAES)为研究对象,以溶液浇铸法制膜,通过控制浇膜条件制备了交联型、梳状型以及共混交联型PEM,并考察了各类改性SPAES膜的性能。利用亲核取代反应合成了含氟聚芳醚聚合物(PFAE)及酚钾基封端的磺化聚芳醚砜低聚物(SPAES-Oligomer)。将PFAE和SPAES-Oligomer共溶于N,N-二
在化石燃料不断消耗,大气中CO_2含量不断升高等背景下,现代人类社会发展面临严峻的能源危机和环境问题,如何高效解决这些棘手的现实问题已经成为人类社会能否可持续发展的关键。光催化技术,一个在CO_2还原、污染物降解和水分解等研究领域有着巨大研究和应用潜力的绿色技术,有希望在解决能源和环境问题中发挥巨大的作用。但是当今传统的、被广泛研究的光催化剂普遍存在着禁带宽度较大和催化反应过程中电子-空穴复合率高
表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种无损技术,拥有直接和超灵敏的识别痕量分子的能力,在环境检测领域有着广阔的发展前景,但具有纳米级粗糙表面的贵金属结构才能产生明显的SERS效果。本文通过不同的方法,制备了两种表面增强拉曼基底,作为SERS基底材料用于检测和应用。主要的研究结论如下:(1)采用低温加热搅拌法和自组装的方法成功制备Ag@C和30 nm Ag纳米粒子。通过正电聚合物聚乙烯亚胺(PEI)将
长期处于海水盐湖等富含氯盐和硫酸盐的环境中,离子的侵蚀作用会使得钢筋混凝土结构服役性能下降、耐久性降低。粉煤灰和矿渣作为常用的矿物掺合料,能与水泥水化产物发生化学反应,降低混凝土结构的孔隙率,改善其内部结构,提高混凝土抗渗性,增强混凝土耐久性。因此,研究矿物掺合料-水泥的水化过程及其混凝土的氯盐-硫酸盐耦合传输问题,建立相应的定量计算模型,对滨海环境中矿物掺合料混凝土结构服役全周期的性能评估具有重
新型二维材料α-In_2Se_3具有高载流子迁移率、合适的带隙、良好的稳定性以及超薄层状结构,在光催化领域显示出巨大的应用潜力。本文首次报道了液相剥离法制备α-In_2Se_3量子点,并对其进行了详细的表征。测试并分析了α-In_2Se_3量子点的光学性质,并重点对其光催化性能和机理进行探究。首先讨论了不同超声功率和超声时间对α-In_2Se_3量子点形貌和粒径尺寸的影响,并确定典型制备参数:45
固体氧化物燃料电池(Solid Fuel Oxide Cells,SOFCs)被公认为新世纪最有前景的能源技术之一,可以将清洁燃料中的化学能转化为电能,因其安全、能量转化率高、环保的特点而广受人们关注。然而目前来说要实现SOFC的商业化还存在种种困难。SOFC的运行温度较高(约800～1000℃),这会对材料的性能和寿命产生严重影响,使SOFC难以推广与应用。目前人们致力于将SOFC向低温化发展,