【摘 要】
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盐差能是指浓度不同的两股盐溶液混合时释放出的吉布斯自由能,主要分布在江河入海口,是海洋能中最具有应用前景的一种可再生能源,如此巨大的能源资源有望得到实际开发利用。浓差流动电池是化学电源混合技术之一,是一种成本低、体积小以及寿命长的新兴盐差发电技术,基于法拉第电极与存在浓度差的两股盐溶液中的离子发生氧化/还原或者插层/脱嵌作用,使得浓差流动电池两电极间产生浓差响应电压,从而将盐差能转化为电能。目前,
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盐差能是指浓度不同的两股盐溶液混合时释放出的吉布斯自由能,主要分布在江河入海口,是海洋能中最具有应用前景的一种可再生能源,如此巨大的能源资源有望得到实际开发利用。浓差流动电池是化学电源混合技术之一,是一种成本低、体积小以及寿命长的新兴盐差发电技术,基于法拉第电极与存在浓度差的两股盐溶液中的离子发生氧化/还原或者插层/脱嵌作用,使得浓差流动电池两电极间产生浓差响应电压,从而将盐差能转化为电能。目前,已报道的浓差流动电池用电极材料大多有以下缺陷:易产生有毒离子(如铁氰化物),对环境有害;需要外部电源对它
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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
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
水资源短缺已日渐成为限制人类发展的重大问题,而生产用水消耗量巨大,对提升水资源利用效率提出了更高的要求。随着环境保护意识的不断提高,工业生产不仅对物料组分存在要求,对其理化性质(密度、粘度、气味、毒性、p H值、化学需氧量等)的要求也日趋严格,因此有必要以杂质浓度、性质/功能、单元操作方式、操作时间规划等多种因素为限制条件和分配依据,对水网络整体进行合理的规划设计。本文针对不同间歇生产线间不同性质
锂硫电池(LSB)因具有高理论比容量(1675 mAh g~(-1))、原材料储备丰富且环保无污染等特点,被认为是很有潜力的能量存储设备之一。但是,目前锂硫电池在商业化应用道路上仍面临着诸多问题,如硫和硫化锂的导电性差、反应过程中正极体积的巨大变化和可溶多硫化物的穿梭效应等。共价有机骨架(COF)作为具有可定制的纳米通道和功能化骨架的结晶型多孔材料,近年来在LSB领域发挥了巨大的潜力。本文选取了带