铅酸电池回收技术与实现

近几年铅中毒和大型血铅事件频繁发生,做好铅酸电池回收解决污染问题迫在眉睫。通过介绍国内外铅酸电池回收技术情况,提出相对可行较佳的回收技术方案,进行设计及回收效果的评估,总结出铅酸电池的回收不仅解决环保问题,而且会促进能源的再生利用,为企业节约成本,创造新价值发挥积极的作用。

化学电源组合管理的判别模型分析

化学电源在很多领域中起到非常重要的作用,所以对电源产品的组合管理提出更高的要求。而影响电源组合可靠性关键的因素是单体电池的一致性。主要采用贝叶斯判别模型对单体电池的合格品与不合格品的三种分类标准做出正确的判别。结果表明,按众多输出技术指标差异性分类标准可行;按输入指标一致性分类标准效果不佳;按因子分析模型和层次分析模型结论分类标准实际可行。从而为组合电池的筛选和确保组合电池的质量可靠性发挥重要的作用,进而对空间卫星、飞船等系统用电源技术的发展起到积极的推动作用。

镧改性生物炭高效去除水中磷酸盐特征与机理分析

生物炭(biochar,BC)应用于水体中磷的去除不仅有助于缓解水体富营养化,还有利于解决固体废物处理问题,达到以废治废的目的。然而,吸附性能较差严重限制了生物炭在水体除磷方面的应用。因此,该研究采用热解-水热法成功合成了一种镧(La)改性生物炭(La-modified biochar,LBC)除磷吸附剂,考察了制备参数(包括La与BC质量比、水热时间和水热温度)、吸附时间、初始磷浓度、pH值、共存离子对LBC吸附磷酸盐性能的影响,并分析了饱和吸附磷酸盐的LBC在水中的磷酸盐缓释性能。此外,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)表征技术研究了LBC对磷酸盐的吸附机理。试验结果表明,LBC对磷酸盐的吸附能在1 h内快速达到平衡,由Langmuir模型拟合得到的最大吸附量可达136.4 mg/g,吸附速率和吸附量优于大多数已报道的镧改性生物炭吸附剂,这可能主要是因为LBC表面的镧物种呈球状多孔结构,能够提供丰富的磷酸盐吸附位点。此外,LBC在pH值为3~7范围能保持稳定的磷酸盐吸附性能,而在碱性环境下会受到抑制。LBC在含有常见共存阴离子的溶液中,对磷酸盐表现出较高的选择性。XRD、FTIR和XPS表征结果证实,LBC对磷酸盐的吸附机理包括静电吸引、LaPO_(4)沉淀和La-O-P内球络合。饱和吸附磷酸盐的LBC在15 d内可以有效进行连续的磷酸盐释放,且La浸出量可忽略不计。该研究可为农林业废物资源化利用、富营养化水体缓解和高效镧改性生物炭除磷吸附材料的合成设计提供新的思路。

国资委央企联盟电动汽车产业的新进展

新能源汽车作为国家七大新型战略产业之一,受到国资委的高度重视,国资委成立电动汽车产业联盟,并给予优惠政策的支持,电动汽车产业联盟从整车、电驱动、电池及充电整个产业链进行研究开发和产业化,为推动国家电动汽车产业的发展做出积极的贡献。

化学电源技术指标分类的模型实证研究

分别采用因子分析模型和聚类模型对化学电源的技术指标:正极长度、负极长度、隔膜长度、电液量、容量、开路电压、自放电后电压、内阻和重量进行分析,得出正极长度与负极长度参数设计指标联系最紧密,开路电压与自放电后电压性能测试指标联系最紧密.这为化学电源技术指标的分类研究提供理论依据,为化学电源的设计质量控制、组合管理质量控制提供了参考价值,从而促进化学电源的技术进步与发展.

化学电源组合管理的层次模型分析

采用层次分析模型对电池的技术指标:容量、开路电压、自放电后电压进行分析和评价,确定各技术指标对电池综合性能影响的重要程度,并对影响上述技术指标的因素作进一步层次分析。结果表明:自放电后电压影响权重最大,其次是开路电压,再次是容量,电极材料、隔膜质量是对电池指标影响较大的因素,从而为电池组合的筛选、控制和管理提供了定量的参考依据,并通过控制影响较大的因素来促进电池的组合优化、质量控制和技术发展。

化学电源组合管理的模型分析

采用因子分析模型对电池的技术指标:正极长度、负极长度、隔膜长度、电解液量、容量、开路电压、自放电后电压、内阻和质量进行分析,通过对主成分的加权计算,得出单体电池的综合性能的排序,从而为电池组合的筛选、控制和管理提供了理论依据,促进了对电池的质量控制。

现代管理科学的模型实证研究进展

文章通过综述国内模型实证研究的实例,了解国内模型实证研究的进展情况,并分析模型实证研究的特征,对模型实证研究的发展给予建议,为促进模型实证研究的发展提供参考价值。

电动车用PEM燃料电池

简述了质子交换膜燃料电池 (PEMFC)的特点 ,重点介绍了近年来国内外开发PEMFC电动车取得的主要进展 ,以及发展PEMFC电动车需要解决的主要问题及对策。

我国规模储能电池发展及应用研究

对风电、光电等新能源产业的快速发展及存在的问题进行了回顾,对储能电池特性、用途及市场进行了分析,提出了发展规模储能的目的和意义。对目前几种主要的储能电池在性能、技术发展、规模应用、成本以及激励政策等方面的问题进行了探讨,提出了规模储能电池发展及应用的建议和展望。

HZSM-5+γ-Al_2O_3催化剂液化气芳构化酸催化特性研究

制备了系列HZSM-5与拟薄水铝石不同质量比的催化剂HZSM-5+γ-Al2O3,采用NH3-TPD和Py-IR对所制催化剂进行酸性表征,并考察其在液化气(LPG)芳构化反应中的催化活性。结果表明,加入γ-Al2O3可降低催化剂的总酸量、强酸量和强酸强度,同时B酸量也大幅降低。γ-Al2O3可能是促进了氢转移芳构化,且HZ+A(30%)催化剂由于具有合适的B酸和总酸量,使其有较高的芳烃收率。

Mg/Fe类水滑石的磷酸根吸附性能及吸附机理

采用共沉淀法成功制备了Mg/Fe类水滑石(Mg/Fe-hlc),并研究了其对废水中磷酸根的吸附性能及吸附机理。研究结果表明:制备的Mg/Fe-hlc具有典型的类水滑石结构和较大的比表面积(156.7 m^2·g^-1);Mg/Fe-hlc对磷酸根的吸附动力学过程符合准二级动力学模型;Langmuir和Tempkin方程都可以很好地拟合Mg/Fe-hlc对磷酸根的等温吸附数据,Langmuir方程拟合得到的最大吸附量可达47.38 mg·g^-1;共存阴离子NO3^-、Cl^-和SO4^2-对磷吸附性能的影响很小;通过分析吸附磷酸根前后的Mg/Fe-hlc的结构和织构性质以及表面官能团变化,并结合溶液pH对磷酸根吸附影响实验结果,发现静电相互作用、配体交换和阴离子交换是Mg/Fe-htl吸附磷酸根的三种主要机制。

CuMgAlO_x复合氧化物催化甲醇乙醇Guerbet反应:M^(2+)/Al^(3+)比的影响

以类水滑石为前驱体,通过调控M^(2+)/Al^(3+)比制备了系列具有不同表面性质的MgAlO_x(MA)和CuMgAlO_x(CMA)催化剂,并分别应用于甲醛乙醛缩合反应(甲醇乙醇Guerbet反应的第二步反应)和甲醇乙醇Guerbet反应。采用NH_3/CO_2-TPD、XPS、H_2-TPR和H_2-TPD技术对催化剂表面酸碱性以及铜物种的性质进行了表征。结果表明,甲醇乙醇Guerbet反应性能与催化剂表面Cu^0比表面积和中强碱数目有关,提高Cu^0比表面积有利于甲醇乙醇脱氢生成甲醛和乙醛,增强中强碱数目能促进甲醛乙醛缩合反应。

Zr4+掺杂对Mg/Al水滑石磷酸根吸附行为的影响

采用共沉淀法制备了系列不同Zr4+含量的Mg/Al/Zr三元类水滑石材料,研究了其对废水中磷酸根离子的吸附性能。采用XRD、DRIFTS、氮气吸脱附等对材料的结构及织构性质进行了表征,并研究了溶液初始pH以及竞争阴离子对磷吸附量的影响。结果表明:掺杂Zr4+能提高类水滑石层板正电荷密度以及增大层间距,有利于磷酸根阴离子的吸附;Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,当n(Zr4+)/(Al3++Zr4+)=0.3时,理论饱和吸附量最大,达到76.6 mg/g,比Mg/Al水滑石高出28.7%;酸性环境有利于磷酸根的吸附,而二价阴离子的竞争吸附作用会显著降低磷吸附效果。Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附机理为静电吸引和阴离子交换协同作用。

焙烧温度对MgAlO_x复合氧化物催化甲醛和乙醛合成正丙醛反应性能的影响

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石前驱体,通过在不同温度下焙烧得到系列MgAlO_x复合氧化物催化剂,采用XRD、TG、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD和CO_2-TPD等技术对催化剂的物理和化学性质进行了表征,采用甲醛和乙醛缩合反应对催化剂反应性能进行了评价。结果表明,随着焙烧温度的提高,乙醛转化率以及正丙醛时空收率先增加后减少,C-550催化剂最大,分别达到39.22%和103.86 g/(kg·h),这与催化剂中强碱和强碱数目变化趋势一致。此外,提高催化剂中强碱和强碱数目还会促进副产物甲醇和CO_2的生成。

生物炭Mg/Al-LDHs复合材料对磷的吸附特性及机理

为有效控制水体富营养化和实现农业废弃物资源化利用,以生物炭作为类水滑石(Layered Double Hydroxide,LDHs)的载体,采用共沉淀法制备出生物炭镁铝水滑石复合材料(Mg/Al-LDHs@BC),并研究其对水中磷酸盐的吸附特性。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、Zeta电位仪、傅立叶红外光谱仪和X射线光电子能谱对其进行表征。结果表明,花瓣状Mg/Al-LDHs成功负载到生物炭表面上。Mg/Al-LDHs@BC对磷酸盐的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,等温吸附过程更适合Langmuir模型来描述,拟合得到的最大吸附量达71.37 mg/g,高于Mg/Al-LDHs,同时较生物炭提升约9倍。Mg/Al-LDHs@BC的零点电荷为5.39,在酸性条件下对磷酸盐的吸附性能优于碱性条件。Cl^(-)和NO_(3)^(-)对Mg/Al-LDHs@BC吸附磷酸盐干扰较小,吸附量仅分别下降3.66和5.93 mg/g;CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)对其干扰较大,吸附量分别下降了19.64和15.93 mg/g。Mg/Al-LDHs@BC对磷酸盐的吸附机理主要涉及阴离子交换、静电吸引和配体交换。研究结果可为农业废弃物资源化利用及水体富营养化防治提供理论依据。

碳酸氧镧改性生物炭材料的合成及对磷酸盐去除性能

为高效去除废水中过量的磷酸盐为目的,该研究将研究利用艾草生物质与镧溶液共生共热的方法制成具有大量纳米级碳酸氧镧突起的镧基复合生物炭材料,研究了材料投加量、初始磷酸盐浓度、吸附时间、初始溶液pH值和共存离子对其吸附磷酸盐性能的影响及饱和磷吸附镧基复合生物炭材料(La-CB2-P)对生菜种子发芽率的试验。试验结果表明:La-CB2最佳投加量为1 g/L,最佳吸附温度为25℃,对磷酸盐的吸附主要为多分子层吸附,Langmuir模型模拟最大吸附容量为126.82 mg/g,并在12h内达到吸附平衡,酸性至中性水环境中La-CB2吸附性能更优,并对碱性水环境的pH值具有缓冲作用,在pH值为3时La3+浸出率为7.66%,其他pH值条件下仅为0.029%左右,在磷吸附过程中LaCB2的DOC溶出量随着初始溶液pH值的升高呈先增后减的趋势,在多种共存阴离子中对磷酸盐具有很强的选择性吸附,水体中的腐殖酸会大幅度降低La-CB2对磷酸盐的吸附性能。饱和磷吸附镧基复合生物炭材料(La-CB2-P)能够作为磷缓释肥显著促进生菜发芽,对La-CB2在富营养水体的磷吸附及资源回收提供了大量的理论基础。

焙烧态镁铁水滑石改性生物炭吸附磷酸盐特性

以废弃的菠菜叶作为生物炭原料,采用简单的共沉淀法制备出焙烧态镁铁水滑石改性的生物炭复合材料(MFSL)。采用X射线衍射仪(XRD)、电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、N_(2)吸附-脱附(BET)和Zeta电位仪等技术对MFSL的结构、表面形貌、表面官能团性质,孔结构参数及零点电位值进行了表征,并考察了吸附时间、初始磷酸盐浓度、共存离子和溶液pH对MFSL吸附磷酸盐效果的影响。结果表明:MFSL具有良好的层状结构,比表面积为121.5 m^(2)·g^(-1)。Langmuir模型拟合得到MFSL对磷酸盐的最大吸附量可达115.10 mg·g^(-1),较原始生物炭提高了75%。MFSL对磷酸盐动力学吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程以化学作用为主。MFSL的零点电荷为9.64,在pH=3~9范围内对磷酸盐表现出较好的吸附性能。多组分干扰离子共存时,CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)相比K^(+)、Na^(+)和Cl^(-)对MFSL除磷性能抑制作用更大,Ca^(2+)则有略微促进作用。

MgO/La_(2)O_(3)CO_(3)复合材料对磷酸盐的吸附特征

采用水热法制备了MgO/La_(2)O_(2)CO_(3)复合材料(ML)。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其结构及表面形貌进行了表征,利用Zeta电位仪测定了其零点电位点,并探究了接触时间、初始磷酸盐浓度和初始pH对磷酸盐吸附效果的影响。结果表明,ML呈现板块状堆叠而成的层状结构,零点电位点为4.52。准二级动力学模型和Freundlich模型更适合描述ML对磷酸盐的吸附过程。由Langmuir模型拟合得到最大吸附量可达110.24mg/g。其对磷酸盐的吸附量随pH的升高逐渐下降。

Mn^(2+)掺杂Mg/Al水滑石强化水中磷酸盐吸附性能

由于磷酸盐过量引起的富营养化对生态系统和人类健康产生的不利影响,已成为迫切需要解决的全球性环境问题。采用共沉淀法制备了Mn^(2+)掺杂的Mg/Al/Mn三元类水滑石材料,实现了废水中磷酸盐的有效去除。采用X射线衍射(XRD)技术对Mg/Al/Mn类水滑石的结构进行了表征,并考察了吸附时间、初始磷浓度以及溶液pH值对磷酸盐吸附效果的影响。结果表明:适量掺杂Mn^(2+)能增大类水滑石的层间距,有利于磷酸盐的吸附。Mg/Al/Mn类水滑石对磷酸盐的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,而吸附等温线适合用Langmuir模型描述。当Mn^(2+)占所有金属离子百分比为2.5%时,理论饱和吸附量最大,达到119.7 mg/g,约为Mg/Al水滑石的2倍。此外,Mg/Al/Mn类水滑石还具有宽的pH值适应范围(3~11)。以上结果表明Mg/Al/Mn三元类水滑石是一种有前途的吸附剂,可用于废水中磷酸盐的高效处理。