【摘 要】
:
伴随着工业化进程带来的人口增长和工业化活动本身对水资源的污染,目前地球上可供人类直接利用的淡水资源越来越匮乏。水资源的短缺问题成为和能源紧缺问题一样困扰人类的心病。海水淡化带来的淡水增量有望弥补上水资源匮乏的缺口。相较于传统的热法蒸发和膜法渗透从海水中分离出占主体的纯水,电容去离子(Capacitive deionization,CDI)技术另辟蹊径,通过将海水中占少部分的Na+、Cl-等吸附到多
【基金项目】
:
国家自然科学基金(No.51906091);
论文部分内容阅读
伴随着工业化进程带来的人口增长和工业化活动本身对水资源的污染,目前地球上可供人类直接利用的淡水资源越来越匮乏。水资源的短缺问题成为和能源紧缺问题一样困扰人类的心病。海水淡化带来的淡水增量有望弥补上水资源匮乏的缺口。相较于传统的热法蒸发和膜法渗透从海水中分离出占主体的纯水,电容去离子(Capacitive deionization,CDI)技术另辟蹊径,通过将海水中占少部分的Na+、Cl-等吸附到多孔电极中实现海水的淡化,从而更具成本低廉、能耗低、过程无污染的优势。因此,这一新型海水淡化技术受到越来越多科研工作者的关注。围绕着电容去离子的脱盐性能提升,目前的研究方向主要集中在电极材料制备、脱盐装置构型设计、运行参数设置和电极内部离子传质和存储机理上。本论文从电极材料的实验制备和构建CDI多孔电极内部传质数值仿真模型两个角度出发,主要研究工作和结论如下:(1)电极活性材料制备通过使用纳米碳酸钙作为硬球模板,蔗糖作为碳源,三聚氰胺作为氮源,使用高温固相法一步热解制备掺氮分层多孔碳。纳米碳酸钙作为模板热解后对制备出的碳材料进行孔道结构诱导设计,碳酸钙分解后的CO2气体对碳骨架蚀刻活化。以碳酸钙模板的最高热解温度为实验变量,制备出650℃,750℃,850℃三种温度下的掺氮分层多孔碳。在CDI脱盐性能测试中,850℃碳材料在1.2V外加电压,500mg/L初始溶液浓度和15ml/min的进口溶液流速下,获得最佳的12.56mg/g比吸附容量,优于同等测试条件下进行比照的YP-50F商用超级活性炭。原料廉价易得,制备简便,脱盐性能优越,该CDI脱盐电极材料制备方法具备一定的商业化潜力。(2)孔隙尺度下LBM(lattic Boltzmann method)模拟研究针对流过式(flow-by)CDI单元,建立孔隙尺度下的LBM数值模型来研究CDI多孔电极中的离子动态传质和吸附现象。基于LBM耦合求解了流体流动的纳维斯托克斯(N-S)方程和离子动态传质的泊松-能斯特-普朗克(P-N-P)方程。通过两个具有解析解的基准算例,验证了构建出的LBM模型在对流-扩散和扩散-电迁移系统中离子输运的正确性。对CDI多孔电极骨架,使用简化的电极颗粒构建出二维物理计算模型。使用验证后的LBM模型研究了在对流,扩散和电迁移驱动下的多孔电极内部的离子动态吸附过程。使用该LBM模型分别研究进口溶液流速,电极表面电势和多孔结构对CDI多孔电极内部离子动态吸附的影响。
其他文献
为了适应新时代的需要增值税税法在不断地调整与完善,其实施对恒顺醋业产生的财务效应正逐步显现,而且,作为制造业上市公司,恒顺醋业自身如何应对新增值税税法的实施问题客观存在并且具有代表性。于是,本文以2019年4月1日实施的新增值税税法为背景,从时间维度分析与回归分析上研究新增值税税法实施对恒顺醋业产生的财务效应。因此,该研究极具现实意义。本文基于国内外学者的研究以及相关概念和理论基础,结合恒顺醋业2
为提高甘薯脱毒种苗无糖培养效率,以甘薯脱毒种苗作为试验材料,建立无糖培养体系,设计单因素试验和正交试验,对试验数据进行单因素方差分析、正交试验直观分析与方差分析,进一步优化无糖培养技术。结果表明:带有根系的甘薯脱毒种苗进行无糖培养效果较好;最优的无糖培养液成分为MS(有机物)+0.1 g/L花宝2号+0.67 g/L抑菌剂;最优的室内培养条件:培养基质为泥炭土与珍珠岩(1∶1),培养液体积为1 2
成本管控是企业管理的核心,加强项目成本管理,降低成本费用是提高企业竞争力、增加经济效益的重要途径。由于海工产品的复杂性,离散型特点,其成本难以管控。信息化管理将信息化技术与企业先进的管理理念相融合,以实现企业管理现代化。其具有信息流通快速、信息易存储、查阅便捷等特点,能够降低成本管理工作难度,提高效益。信息化管理为海工企业项目成本管控提供了思路。为提高海工企业成本管理水平,本文对海工项目成本管理现
本研究对深圳市1279名初一学生进行连续3年追踪测量,采用增长混合模型和网络分析方法,识别网瘾风险青少年及其网瘾症状的演化规律。增长混合模型结果显示,根据青少年网瘾的发展趋势可以将青少年区分为正常组和风险组。网络分析结果表明,风险组青少年的网瘾在不同阶段呈现不同的核心症状:在初一时,“强迫性网络使用”、“满足感缺失”、“情绪失控”和“戒断反应”的中心性均较高;在初二时,“满足感缺失”成为了该时间点
试验旨在研究不同剂型、剂量微量元素对黄羽肉鸡生长性能、屠宰性能和肉品质的影响。360羽1日龄(30.07±0.15)g体重的817肉杂鸡,随机分为5组,每组4个重复,每个重复18只鸡,公、母比例一致。对照组、处理1、2、3和4组分别饲喂在基础日粮中添加纯无机复合多矿1 000 g、氨基酸络(螯)合有机复合多矿300 g、氨基酸络(螯)合有机复合多矿600 g和寡糖型复合多矿500 g和纯无机包被颗
农村集体产权制度改革是新时期我国农村制度改革的重要内容,是完善农村集体经济、加快农村经济多样化发展的重要保证。农村集体经济经过70多年的发展历程,仍然是农村经济的重要组成部分,随着城乡一体化进程的深化和外部环境的日新月异,产权制度改革后农村股份经济合作社依然面临着一些现实问题,如经营模式单一、内生动力不足、治理结构不完善等,但近年来中央出台了各种对农村集体经济发展的利好政策,农村股份经济合作社如何
波纹管属于一种金属管道元件,能够运用于减震、阀门、密封和管路连接中,在各个工业领域中,金属波纹管的应用都非常广泛。目前我国经济的发展,对金属波纹管的使用需求也在不断持续提升,从现状来看,未来波纹管的应用前景依然很大。国内目前生产波纹管的多数厂家在制造过程中依然有大部分工序是依靠工人,这就会导致在生产过程中易出现以下问题:操作误差较大,人工成本偏高,生产效率较低。ATE公司主要生产金属波纹管,就目前
目的 探索大学生手机成瘾对抑郁的关系机制,以及分析注意力控制和认知失败在手机成瘾和抑郁之间的中介作用。方法 以武汉2所高校1 000例大学生作为研究对象,采用抑郁自评量表(SDS)、手机上瘾测试量表(MPPUS)、认知失败问卷(CFQ)、注意控制量表(ACS)进行调查研究。使用SPSS软件进行独立样本t检验、方差分析、相关分析和回归分析。结果 女大学生的手机成瘾水平显著高于男大学生(F=-7.02
我国造船业经过几十年的努力,取得了举世瞩目的成绩,已经成为世界第一造船大国,正在向造船强国迈进。要实现造船大国向造船强国的转变,必须提升我国造船业的创新能力和丰富科技创新成果,进而提升我国造船业的核心竞争力。加快造船业产学研创新资源共享,提升自主创新能力和创新资源利用效率,是目前提升我国造船业核心竞争力的重要路径之一。基于此,本文以如何促进造船业产学研创新资源共享这一问题开展了研究。首先分析了我国
研究林药猴耳环[Pithecellobium clypearia(Jack)Benth.]外植体的消毒方式及不同植物生长调节剂的不同浓度与不同组培方式对猴耳环组培苗生根及成活的影响,筛选出猴耳环外植体最适宜的消毒方式是先用75.00%乙醇处理1 min,再用5.00%的次氯酸钙溶液处理25 min,萌芽率能达70.00%;最适宜生根的植物生长调节剂配比为IBA 0.40 mg/L+NAA 0.10