建筑光伏储能系统优化管理策略及影响因素研究

在建筑能源系统中引入光伏已成为可持续能源的有效解决方案之一。然而光伏发电受时间和环境影响明显,其变化规律很难与建筑自身用能需求完全匹配。为了解决该问题,在峰谷电价背景下,提出一种新型的基于发电和用电预测的建筑光伏储能系统优化管理策略,并重点研究实际运行工况下,发电量和用电量预测精度、建筑层数、季节类型对优化管理策略性能的影响。首先基于极端梯度提升(XGBoost)算法,开发了建筑用电量和光伏发电量逐时预测模型。在此基础上,针对光伏、蓄电池、电网及建筑4个模块,利用遗传算法优化未来24h蓄电池逐时充放电量,从而实现系统日用电成本最小化。研究发现,在发电量与用电量比较接近时,优化管理策略相比传统策略有显著的性能提升,特别适用于不高于2层的建筑,有望在城镇中广泛推广。而对于城市高层建筑,在光伏发电量远低于建筑用电量的场景下,优化管理策略虽然优势并不显著,但效果仍优于传统策略。研究还发现,对于不高于2层的建筑,即使发、用电量预测精度不高,优化管理策略依然性能良好,且随着预测精度的上升性能会进一步提升。

以工业粉煤灰为原料制备TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂及其催化性能（英文）

2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚(DNBP)作为杀虫剂、除草剂和烯烃基芳香族化合物阻聚剂而被广泛地应用于工农业生产中.在DNBP生产和使用过程中,会产生大量难以降解的有机废水,从而对人类和生态环境造成极大危害.因此,开展含DNBP废水的处理技术和方法研究具有重要的现实意义.TiO_2半导体材料由于具有良好的光化学特性和电化学行为,近几十年来一直是光催化领域的研究热点.在能量等于或大于TiO_2的带隙能级的辐照光照射下,TiO_2可以产生光生电子/空穴对(e^-/h^+).光生电子和空穴分别与TiO_2表面被吸附的H_2O和O_2分子反应,生成具有强氧化性的活性羟基自由基(·OH),对硝基酚类有机污染物具有较强的降解能力.TiO_2光催化反应属于非均相反应,反应在催化剂的表面进行,催化剂对污染物的吸附是影响其催化降解性能的重要因素.但是,传统TiO_2光催化剂存在比表面积小,对有机污染物吸附能力差,光生电子与空穴易于复合等缺陷,限制了TiO_2光催化技术的进一步发展和在水处理领域中的大规模应用.我们基于气凝胶具有多孔性、大比表面积和高孔隙率的特点,以富含硅、铝的工业废弃物粉煤灰为反应原料,首先利用碱熔法和常压干燥技术制备出SiO_2-Al_2O_3气凝胶.在此基础上,以钛酸四丁酯(TBOT)为反应前体,SiO_2-Al_2O_3气凝胶为载体,利用酸催化溶胶-凝胶法(sol-gel)制备出TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂.利用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、N_2吸附-脱附(BET)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等分析测试技术对所制备的TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂结构进行了表征.结果显示,在TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂中,粒径尺寸为10~30 nm的锐钛矿型TiO_2纳米颗粒均匀分散在SiO_2-Al_2O_3气凝胶载体上.TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂呈现典型介孔材料的IV型等温线.SiO_2-Al_2O_3气凝胶的加入极大提高了TiO_2光催化剂的比表面积和对有机污染物的吸附性能,但是对TiO_2光波吸收范围影响不大.在制备出TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂基础上,进一步对其在可见光条件下的光催化性能进行了研究.以500 W的Xe灯光源模拟自然太阳光,DNBP为探针污染物分子,系统考察了可见光照射条件下溶液p H值、光催化剂用量、光反应时间、DNBP溶液初始浓度不同因素对TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂催化活性的影响.结果表明,TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂对DNBP有机污染物的吸附率和光降解率明显高于纯TiO_2样品.在DNBP溶液初始浓度为0.167 mmol/L,p H=4.86,催化剂用量6 g/L,光照时间5 h的条件下,TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂对DNBP的降解率几乎高达100%.根据Langmuir-Hinshelwood方程,在低浓度下光催化降解反应符合一级反应动力学.所制备的TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂具有良好的稳定性和重复利用性能.重复利用5次后,TiO_2/SiO_2-Al_2O_3气凝胶三元复合光催化剂对DNBP的降解率仍高达90%以上.利用紫外-可见分光光度计、气相-质谱联用仪对DNBP降解中间产物进行了分析,探讨了DNBP的光催化降解机理.

新型巯基三唑化合物对HCl介质中碳钢的缓蚀作用研究

合成了两种新型巯基三唑化合物 ,分别采用腐蚀失重法、动电位扫描极化曲线和交流阻抗法研究了其在 1.0mol/LHCl介质中对Q2 35钢的缓蚀作用 ,分析了缓蚀作用机理 .结果表明 :对碳钢在 1.0mol/LHCl溶液中 ,合成的巯基三唑化合物是性能优异的缓蚀剂 .

HCl介质中双季铵盐对碳钢的缓蚀作用

合成了一种双季铵盐缓蚀剂 (BQA) ,分别用腐蚀失重法和电化学测试法研究了其在HCl介质中对碳钢的缓蚀作用及缓蚀机理 .结果显示 ,对碳钢在 1.

环境友好缓蚀剂的研究进展

综述了环境友好缓蚀剂的研究进展 .从缓蚀剂的分子设计、合成、复配。

HCl介质中巯基三唑缓蚀吸附膜对碳钢的保护时间的研究

合成两种新型巯基三唑缓蚀剂 ,利用交流阻抗测试 (EIS)结果 ,建立了 1 0MHCl介质中缓蚀剂吸附膜对碳钢缓蚀保护作用时间的预测方程 。

高等无机化学数字教学资源库的构建与应用

结合高等无机化学的教学实践，介绍了高等无机化学数字教学资源库的构建和在化学化工专业研究生教学中的应用以及资源库的发展方向。

缓蚀剂在HCl-H_2S盐水体系中对碳钢的缓蚀作用

利用静态失重法、动电位扫描极化曲线法研究了合成的ＨＧＺ缓蚀剂对ＨＣｌ－Ｈ２Ｓ盐水体系中碳钢的缓蚀作用，分析了其缓蚀作用机理。结果表明，在ＨＣｌ－Ｈ２Ｓ盐水介质中，ＨＧＺ对于碳钢是性能优异的缓蚀剂。

工科无机化学双语教学的实践与思考

工科无机化学双语教学的实践,探讨了双语教学概念的内涵和实质、无机化学双语教学资源的建设,以及工科无机化学双语教学的模式和方法。对于工科无机化学双语教学理论的系统化、双语教学模式的形成和实践有一定的参考价值。

新型三元复合络合剂体系对AZ91D镁合金表面酸性化学镀Ni-P的影响(英文)

利用含新型三元复合络合剂的酸性化学镀镍液体系,在AZ91D镁合金表面通过化学镀制备Ni-P防护镀层。结果表明,镀层沉积速率随着镀液中三元复合络合剂浓度的变化而改变。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差热分析(DSC)对镀层结构、形貌以及热稳定性进行表征和分析。通过交流阻抗(EIS)和动电位扫描极化曲线对Ni-P镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行评价。镀液中三元复合络合剂的浓度对Ni-P镀层的结构与形貌有显著影响。Ni-P镀层的热稳定性随着三元复合络合剂浓度的增加而降低。当镀液中三元复合络合剂浓度为0.035 mol/L时,所制备的Ni-P镀层致密、均一,在3.5%NaCl溶液中表现出良好的耐蚀性能。

新材料与社会经济技术发展关系的哲学思考

随着科学技术的发展 ,新材料的社会作用变得越来越重要。本文从技术史和科学哲学的角度 ,论述了新材料与社会、经济、科技发展的关系 。

碳钢在盐水-油-气多相流中腐蚀规律的研究

借助于建立的动态水平腐蚀测试装置,研究了3％NaCl溶液中介质流速、温度、油水比、气体等因素对碳钢腐蚀行为的影响。实验表明:在实验流速范围内,碳钢的腐蚀速率随介质流速增大而增大;在30～60℃,腐蚀速率随温度升高而升高,且60℃达到最大值;在油水比为1/1000～10/100范围内,腐蚀速率随油含量增加而减小;通入N2和CO2,均会对腐蚀速率产生影响。

巯基三唑化合物与有机季铵盐的缓蚀协同效应

为了有效抑制酸性条件下金属制品的腐蚀,开发新型高效、低剂量、环境友好的酸性介质缓蚀剂配方具有重要意义。合成了新型巯基三唑缓蚀剂(简称为PASMT),利用动电位扫描极化曲线法和交流阻抗法研究了PASMT与十二烷基二甲基苄基氯化铵(简称为“1227”)在1.0mol/LHCl介质中对Q235钢的协同缓蚀作用。结果表明,PASMT和“1227”之间存在着良好的协同效应。“1227”通过对PASMT中非极性基团屏蔽作用的强化、补充和完善,使二者复合后对HCl介质中碳钢腐蚀具有很好的抑制作用。同时,利用Bockris$CSwinkels吸附等温方程计算了PASMT-“1227”协同缓蚀体系的相关吸附热力学函数。

植酸盐掺杂聚吡咯/纳米SiO_2/环氧树脂长效耐蚀涂层的制备及缓蚀性能

以FeCl_3为氧化剂,植酸钠(IP_6)为掺杂剂,纳米SiO_2为分散介质,通过化学氧化法合成了具有核-壳结构的IP_6掺杂聚吡咯(PPy)/纳米SiO_2粒子。利用电感耦合等离子体原子发射光谱法考察了氧化剂和分散剂用量以及反应温度对掺杂率的影响。利用TEM、XRD和热重分析法(TG)对IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2粒子的形貌、结构和热稳定性进行了表征。利用电化学阻抗(EIS)技术对IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2/环氧树脂长效耐蚀复合涂层的耐蚀性进行了评价。结果表明:PPy均匀包覆在纳米SiO_2粒子表面,形成形貌规则且具有核-壳结构的稳定IP_6掺杂聚吡咯(PPy)/纳米SiO_2粒子。当n(Py)∶n(FeCl_3)=2∶1,m(SiO_2)∶m(Py)=1∶5,反应温度为-5℃时,制备的PPy/纳米SiO_2材料中IP_6掺杂率为98.53%。以IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2粒子为功能成分,环氧树脂为成膜物质,制备的IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2/环氧树脂长效耐蚀复合涂层对1.0mol/L HCl介质中的Q235钢腐蚀具有良好的抑制效果。

3-苯基-4-苯亚甲基氨基-5-巯基-1,2,4-三唑与碘化钾的缓蚀协同效应

合成了新型巯基三唑化合物3-苯基-4-苯亚甲基氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(简称为PABMT),用动电位扫描极化曲线法和交流阻抗法研究了巯基三唑化合物PABMT与碘化钾(KI)在1.0 mol/L HCl介质中对Q235钢的协同缓蚀作用.结果表明,PABMT和KI之间有良好的协同效应,二者复合后对1.0 mol/L HCl介质中碳钢腐蚀具有很好的抑制作用.利用Bockris-Swinkels吸附等温方程计算了PABMT-KI协同缓蚀体系的相关吸附热力学函数.

高级脂肪酰胺基烷基咪唑啉的合成及缓蚀研究

以有机脂肪酸和二亚乙基三胺为原料 ,合成了一种高级脂肪酰胺基烷基咪唑啉化合物 ,利用静态失重法、动电位扫描极化曲线法研究了其对HCl-H2 S盐水体系中碳钢的缓蚀作用 .结果表明 ,对于碳钢在HCl-H2 S盐水介质中 ,该化合物是性能优异的缓蚀剂 ,其缓蚀效率随浓度的增加而增大 ,受温度的变化影响不大 ,是一种以阳极控制为主的混合型缓蚀剂 .该缓蚀剂在性能上要优于同类型的国外产品 .

盐酸介质中Mannich碱对碳钢的缓蚀作用研究

合成了四种Mannich碱 ,分别用失重法、电化学测试法研究了其在盐酸介质中对Q2 35钢的缓蚀行为 ,并利用统计模型探讨了Mannich碱缓蚀剂在Q2

界面型缓蚀剂缓蚀吸附行为的进展

从缓蚀剂的吸附热力学与动力学、缓蚀吸附与腐蚀电化学交互作用、缓蚀吸附影响因素、缓蚀剂构效相关性以及缓蚀吸附作用的研究方法等方面综述了界面型缓蚀剂缓蚀吸附行为的研究进展。结果表明,运用现代分析测试技术和理论化学方法深入阐释缓蚀剂在金属界面的缓蚀吸附行为和机理是未来缓蚀剂领域研究中的发展趋势,对于开发围绕性能和经济目标的新型多用途环保型缓蚀剂将具有重要的理论意义和社会价值。

巯基三唑缓蚀剂构效相关性的灰关联分析

应用灰关联分析方法研究了巯基三唑缓蚀剂缓蚀性能和分子结构参数之间的关系.根据灰关联度的计算,找出影响缓蚀效率的主要分子结构参数.在此基础上将提出的缓蚀效果评价因子用于巯基三唑化合物缓蚀性能的预测,理论预测结果和实验事实相符合.

贮箱增压孔板流量系数仿真研究

数值模拟方法是研究流体流场特性的有效手段之一,采用流体仿真手段,根据仿真实验数据,找出适合计算孔板流量系数的湍流模型,通过仿真等效直径、组合工况下同一孔板的流场分布,分析其实验数据并拟合其流量系数变化曲线,对实际流量试验有一定的参考价值。