【摘 要】
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随着社会的发展,淡水资源短缺逐渐成为亟待解决的全球性问题,而目前投入使用的海水淡化技术如热蒸馏、电渗析、纳滤膜等都存在高成本、低效率且产生对环境有害的副产物等一系列问题,因此迫切需要开发新型的可扩展的淡化海水技术。太阳能水蒸发生成技术通过利用太阳能作为可再生清洁能源,并且利用光热转换材料将太阳能转化为热量定位在材料表面,实现水的蒸发和淡化,产生清洁淡水资源的同时也将对环境的负面影响降到最低,是一种
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随着社会的发展,淡水资源短缺逐渐成为亟待解决的全球性问题,而目前投入使用的海水淡化技术如热蒸馏、电渗析、纳滤膜等都存在高成本、低效率且产生对环境有害的副产物等一系列问题,因此迫切需要开发新型的可扩展的淡化海水技术。太阳能水蒸发生成技术通过利用太阳能作为可再生清洁能源,并且利用光热转换材料将太阳能转化为热量定位在材料表面,实现水的蒸发和淡化,产生清洁淡水资源的同时也将对环境的负面影响降到最低,是一种高效、可持续发展且环境友好的海水淡化技术。近年来,衍生出许多基于水凝胶的光热转化材料,水凝胶可以在具有良好热定位能力的同时,通过其链段上的亲水基团与水分子通过相互作用而产生更多弱键合的中间水,促使水的活化,进一步提高蒸发速率。本论文利用还原氧化石墨烯的高吸光率以及良好的稳定性,将其与不同的生物质的大分子复合在一起制备出不同的石墨烯基复合水凝胶作为光热转化材料,具体研究内容如下:(1)我们通过利用抗坏血酸对GO和CNC的混合溶液进行部分还原得到RGO/CNC复合水凝胶RCH,保留了体系亲水性的同时,引入CNC减小RGO的堆叠,并且RCH通过提高中间水含量降低了蒸发焓。此外,我们增加RCH高度,从而吸收环境能量,制备出一种具有高蒸发速率以及超过理论蒸发效率极限的太阳能蒸发器,在1 kW m-2强度下,30 mm高度的RCH-10可以实现3.61 kg m-2h-1的蒸发速率以及128.8%的能量转化效率。并且RCH在海水淡化、废水处理等实际应用方面也具有和其他方法相当的性能和更低的成本,具有广阔的前景。(2)我们通过利用抗坏血酸部分还原GO/鱿鱼汁(squid ink)的混合溶液制备出复合水凝胶RSH,然后将RSH通过定向冷冻制备出具有垂直排列对齐的通道的A-RSH用于太阳能驱动水蒸发,A-RSH具有更快的水传输速率。另外,RGO纳米片与squid ink具有协同光热效应,可以提高体系的光吸收率,从而提高了光热转化和热管理能力,RGO与squid ink与水分子相互作用产生弱键合水,降低蒸发焓,最终在1 kW m-2强度照射下,达到了2.22 kg m-2h-1的蒸发速率和98.2%的光热转化效率。这种石墨烯复合水凝胶具有良好的抗盐性能并且在应用于海水淡化、废水处理产生清洁水时具有99.9%的离子截留率。
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金属有机框架(MOF)是一类具有独特的金属离子或团簇与有机配体周期性规则排列的特殊结构的材料,只需将MOF进行简单的热处理,就能得到具有吸波性能的金属和碳的衍生物。与石墨烯、MXene等低密度的二维片层材料复合,能制备出更加轻质的吸波材料。本文制备了三种不同的钴基MOF作为三个体系,研究了不同的杂化、热处理温度以及结构对钴基MOF衍生复合吸波材料性能和机理的影响:(1)通过湿化学法制备Co-Fe
本文利用Wright’s染色技术,观察了平均体质量为(324.24±214.7)g的达氏鳇(Huso dauricus)外周血形态特征、血细胞发生;将调整浓度后的血液和酵母液加入灭菌后的离心管中充分混合30 s,30℃恒温水浴锅孵育40 min后涂片,干燥后用2.5%戊二醛固定6 min, Wright’s染色、封片,进行血细胞吞噬实验,分析其免疫功能。结果表明,达氏鳇外周血细胞由红细胞、血栓细胞
宇航用有机硅热界面材料目前遇到的突出问题是其在服役过程中承受高低温交变、高真空、高能电子辐照等作用时出现聚硅氧烷的迁移问题(航天热控称为“爬油”),严重影响器件的安全可靠性和使用寿命。本论文提出通过对硅凝胶拓扑网络结构设计并在导热硅凝胶体系中引入“氢键”可逆相互作用,在有效抑制聚硅氧烷迁移的同时,还能保证硅凝胶具备良好的涂覆性。完成的主要工作内容与结果如下:(1)多支链聚硅氧烷的制备与性能研究成功
开发高性能、低成本的电催化剂是新能源产业中重要的研究领域。其中,非贵金属掺杂碳基催化剂被认为有望成为工业化应用的电催化剂。其成本较低、耐久性好,并且碳结构中可以掺杂杂原子如N、P,进一步提高催化剂整体性能。由上,本文提出了一种双重调控方法来制备具有稳定Fe/Co掺杂的3D类蜂窝状结构碳基催化剂。通过对其物化性质进行研究,从而推测其催化反应机理,并且在电催化以及锌空气电池的应用中实际测试。在本文的合
金属锌在现代工业体系下占有重要地位,其主要冶炼方式为湿法冶炼。在湿法冶炼过程中存在能耗高、污染严重、产品质量低等问题,而在工业生产中引入气体扩散电极代替传统合金阳极能有效解决以上痛点问题。气体扩散电极通过阳极反应的改变,能有效降低冶锌能耗、减少环境污染、提升产物品质,故研究氢气扩散阳极在电积锌中的应用具有很强的实际价值。本论文研究了气体扩散电极制备工艺对电极性能的影响规律。从电极浆料入手,通过优化
湿法冶金作为目前主流的炼锌方式,由此得到的金属锌占到了锌总产能的80%。在传统电沉积锌工艺中,铅基合金阳极上发生的析氧反应带来了高反应电位,导致整个过程电能消耗较大。使用氢气扩散阳极(HDA)代替传统铅基阳极进行锌电积,通过改变阳极反应可以降低槽电压,达到节能的效果。本文着重研究用以催化HDA上氢氧化反应(HOR)的铂催化剂,从对铂催化剂进行表面形貌设计入手,并对其掺杂量进行调控,研究它们对电沉积
有机太阳能电池(OSCs)具有低成本、轻重量、简单器件结构、可大面积印刷制备的优点,以及在柔性、半透明器件方面具有突出的优势,为此受到了人们的广泛关注。近年来,基于新型材料的研发与器件工艺的优化,使得OSCs的能量转换效率得到快速提升,实现了超过19%的效率记录。界面修饰层在提高OSCs的性能上起到了重要作用。当前常用的空穴传输层材料主要包括PEDOT:PSS聚合物材料和金属氧化物类无机材料两类,
随着医学人才培养教育的改革,在中西医结合耳鼻咽喉专业研究生的培养过程中,中医耳鼻咽喉科学优质课程的建设越来越重要。文章主要从教学理念、教学目标、教学内容、多元化的教学方式、加强师资队伍建设、科学合理的考核方式等方面对中医耳鼻咽喉科学优质课程建设进行探讨,以期建设中医耳鼻咽喉科学优质课程,从而提高中西医结合临床耳鼻咽喉专业学位研究生的培养质量。
有机太阳能电池(OPV)因其具有价格低廉、质量轻、可进行溶液加工等特点,近年来备受科学家们的关注。随着科研工作者的不断努力,当前三元OPVs的光电转换效率(PCE)已经突破了19%,叠层OPVs的PCE更是突破了20%。但目前效率最高的器件都是基于非富勒烯小分子受体材料,这类材料存在着加工性能较差,器件稳定性不好等缺点。而非富勒聚合物受体材料可以很好的克服这些问题,因此如何设计并制备得到稳定的高性
固体推进剂中的铝粉燃料往往存在燃烧不充分的问题,原因是燃烧时发生团聚,同时生成的氧化铝覆盖在铝粉颗粒表面使其难以进一步燃烧,因而不利于推进剂的燃烧效率。铝粉的包覆改性能够一定程度上改善其燃烧,改性材料一般是聚四氟乙烯(PTFE)、固体氟橡胶(FKM)等含氟材料,在推进剂燃烧温度下会生成更容易气化的氟化铝,改善了铝粉燃烧不充分问题。本文采用低分子量氟碳弹性体作为推进剂的粘合剂,将氟元素通过粘合剂和形