纳米纤维复合水凝胶的制备及其大气集水性能

针对大气集水领域的水凝胶具有力学性能较差和水输送缓慢等缺点,以亲水纤维素纳米纤维(cellulose nanofibers,CNF)作为骨架增强聚N-异丙基丙烯酰胺(poly(N-isopropylacrylamide),PNIPAM)水凝胶的力学性能,并通过浸渍的方法引入氯化锂(LiCl)吸湿剂,制备PNIPAM/CNF@LiCl复合水凝胶。然后,通过静电纺丝将炭黑(carbon black,CB)纳米颗粒均匀嵌入聚丙烯腈(polyacrylonitrile,PAN)纳米纤维中,并将制备的PAN/CB纳米纤维膜作为PNIPAM/CNF@LiCl复合水凝胶的光热层,进一步构筑一体化水凝胶PNIPAM/CNF@LiCl-PAN/CB,利用PAN/CB纳米纤维膜优异的光热性能实现PNIPAM/CNF@LiCl-PAN/CB水凝胶的水汽脱附,从而完成大气水的收集。在温度为25℃、相对湿度为90%条件下,具有分级多孔结构和亲水纤维素纳米纤维的PNIPAM/CNF@LiCl-PAN/CB水凝胶的吸水率为0.71 g/g。制备的双层纳米纤维复合水凝胶力学性能优异,其水传输及大气水收集效率高,研究结果为从大气中收集清洁水提供了新思路。

基于电厂虚拟仿真在近零能耗建筑供暖的优势分析

对近零能耗建筑的供暖系统进行虚拟仿真控制,监测并优化供暖系统运行方式。采集3个房间169 d供暖期数据参数,按照温度23℃,相对湿度60%为标准设定目标值,进行理论统计和数据分析。结果表明:虚拟仿真系统控制的房间供暖期折算费用为(15.1±1.28)元/m^(2),比集中供暖成本降低44%左右;比现有的多能互补系统供暖成本降低9.8%左右,大大降低了建筑供暖成本。室内温度、湿度变化波动幅度小,PM_(2.5)质量浓度、φ(CO_(2))更接近空气中物质含量。虚拟仿真系统在近零能耗建筑中体现的节能效果更加明显,为降低建筑能耗,实现可控的供暖系统、定量化的能耗分析,提供了参考方案。