【摘 要】
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膜蒸馏海水淡化是解决淡水资源紧缺的有效方法之一,但该过程目前还存在热能利用率低、通量小等缺点,限制了其在工业化生产过程的应用。如何强化膜蒸馏过程并将其应用于海水淡化的工业化生产,成为值得关注的问题。本文利用自制导电炭膜开展焦耳效应强化膜蒸馏氯化钠水溶液的实验及模拟研究,探讨焦耳效应强化膜蒸馏过程的可靠性。主要研究内容及结果如下:(1)导电炭膜的制备及性能表征。以膜蒸馏海水淡化为背景,制备膜蒸馏导电
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膜蒸馏海水淡化是解决淡水资源紧缺的有效方法之一,但该过程目前还存在热能利用率低、通量小等缺点,限制了其在工业化生产过程的应用。如何强化膜蒸馏过程并将其应用于海水淡化的工业化生产,成为值得关注的问题。本文利用自制导电炭膜开展焦耳效应强化膜蒸馏氯化钠水溶液的实验及模拟研究,探讨焦耳效应强化膜蒸馏过程的可靠性。主要研究内容及结果如下:(1)导电炭膜的制备及性能表征。以膜蒸馏海水淡化为背景,制备膜蒸馏导电炭膜,并对其孔径、孔隙率、电导率等膜性能进行表征测试。结果表明,制备的煤基炭膜在100oC内具有良好的结
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锂电池的安全问题成为了全球的研究新重点。锂电池的操作温度过于狭窄,导致其会在各种情况下发生热失控,进而引起电池火灾和爆炸,这一缺点会使装有锂电池的电子产品具有一定的安全隐患。针对锂电池组在火灾条件下的热失控的问题,本文开发出了可以实现双向耦合的共轭传热模型,用来数值研究锂电池组在外部火灾条件下的温度变化以及锂电池组中的热失控传播。使用大涡模拟(LES)对外部的流体计算区域的火灾进行数值计算,并对锂
当前国内炼化一体化产业进程不断加快,乙烯产能连年攀升,C5副产物分离装置和产品数量也随之增加。有报告预计2021年裂解C5产能将增长14.3%,因此,提高C5资源利用率、开发新型节能工艺将成为炼厂竞争力提升的关键。目前戊烷分离项目多采用一般精馏技术获取相应的产品,流程较为繁琐且分离装置能耗高,如何对现有装置进行合理改造,优化生产路线显得至关重要。本文结合原有的环戊烷分离项目,提出隔壁精馏流程的设计
近年来,煤制天然气项目因为存在过程能耗高、天然气价格下跌严重且供需波动大等问题,其盈利能力被大幅度削弱,单一的产品结构已经成为制约煤化工健康发展的瓶颈。可见,优化工艺流程、升级生产结构、提升综合能效,构建可持续发展的煤化工产业链是未来的重要发展方向。而煤基多联产过程可通过煤化工下游工艺路径的耦合,实现终端产品多样化、高值化、节能化生产,是解决上述难题的重要途径。为此,本文以煤制天然气与煤制甲醇联产
各种传染病,如乙肝、丙肝、宫颈癌等,仍然是威胁人类健康的主要疾病之一,2020年初爆发的新冠肺炎大流行至今已在全球造成300多万人死亡。疫苗接种仍被认为是迄今为止最有效和最安全的预防感染的方法。疫苗中的抗原可以诱导先天性和适应性免疫应答,然而,在灭活病毒、亚单位、重组蛋白等疫苗中,单独的抗原并不能诱导足够强度的免疫响应,常常需要添加佐剂以实现更强健和持久的免疫应答。磷酸钙(CaP)盐是一种潜在的人
公用工程系统每年消耗大量的化石燃料用于满足过程工业中各个流程的能量需求。但随着化石能源的日益枯竭以及温室效应、空气污染等环境问题的日益加剧,越来越多的学者致力于清洁能源的开发,其中太阳能因其分布广泛和储量丰富的特点而备受关注。本研究将太阳能作为传统化石燃料的部分替代引入到蒸汽动力系统的设计中,用于为化工生产过程供能。为满足生产过程中对蒸汽和电力的实时需求,提出了一种耦合光热技术的蒸汽动力系统优化设
卟啉基金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)是一类复合型结晶多孔材料,在吸附/分离/储存、光化学以及药物传递等领域具有广阔的应用前景。研究发现,热解卟啉MOFs获得的原子级分散Fe-N-C电催化剂在酸性和碱性介质中均具有良好的氧还原(Oxygen reduction reaction,ORR)催化活性。然而,这些研究仅限于将铁卟啉限制于MOFs的骨架或孔道内。本
由工业革命以来社会飞速发展的后果源于化石燃料的大量消耗,导致了CO_2排放问题日益加剧,产生环境变暖,海洋酸化,极端天气加剧等一系列严重的环境问题。使用电化学转化方法将CO_2转化成低碳燃料和有经济价值的化学品,为解决CO_2减排和能源危机提供了一条有效途径,具有重要价值。然而目前CO_2的电化学转化(CO_2RR)仍然面临巨大挑战:(1)CO_2转化效率低:由于其为惰性气体,转化能垒高,且转化产
随着全球能源需求的快速增长和环境危机的日益加剧,绿色高效的聚合物电解质膜燃料电池(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells,PEMFCs)被认为是非常有发展潜力的能源技术之一。但是其阴极侧氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)动力学过程十分缓慢,大量的商业铂碳(Pt/C)电催化剂被用于加快该反应的进行。铂的储量有限且价格也十分
CO_2的捕获及进一步利用是解决CO_2过度排放而引起的环境问题的一种有效策略。其中,电化学还原CO_2(CO_2RR)技术能够利用可再生能源,在温和的条件下将CO_2转化为具有高附加值的燃料及化学品而备受关注。CO_2RR通常是在水溶液体系中进行的,然而CO_2在水溶液中的溶解度较低,这限制了反应的传质过程,并阻碍了CO_2RR的大规模利用。本文针对CO_2RR的传质强化,围绕金属-N掺杂碳纳米
荧光纳米粒子作为分子探针在生命科学领域中有着广泛的应用。相较于传统有机染料小分子和无机发光量子点,近年出现的有机半导体聚合物荧光纳米粒子(Pdots)由于具有相对较高的吸光系数和光稳定性、更大的光学截面以及良好的生物相容性而受到越来越多关注,成为了一种具有良好应用前景的荧光分子探针。目前Pdots主要通过常规的纳米沉淀法制备,方法的可控性较差,存在着纳米粒子尺寸较大且不均匀等问题,严重影响了其应用