毛竹生物炭磁性材料对孔雀石绿染料的超声吸附

以毛竹为原料制备毛竹生物炭(PEC),采用共沉淀法制备了毛竹生物炭磁性材料(Fe_(3)O_(4)@PEC),并对其进行了FTIR、XRD和SEM表征及比表面积与孔径分析。通过单因素实验优化了Fe_(3)O_(4)@PEC吸附孔雀石绿染料的工艺条件,并对其吸附过程进行了动力学和热力学研究。研究结果表明:Fe_(3)O_(4)@PEC吸附孔雀石绿染料的最优条件为孔雀石绿质量浓度40 mg/L、溶液pH 6.5、吸附剂Fe_(3)O_(4)@PEC加入量0.4 g/L、超声吸附时间40 min、超声温度30℃、超声功率350 W。最佳条件下对孔雀石绿的吸附率高达95.01%。重复利用三次吸附率仍可达87.12%。吸附过程符合准二级动力学吸附方程和Langmuir等温吸附模型。

氧化石墨烯的合成及其对龙胆紫染料废水的净化研究

水体有机污染难以处理,制备吸附性能好、价廉易得、绿色高效的净化剂十分必要。采用改进的Hummers法制备GO,并研究了GO对染料污水的吸附性能。对比了该吸附剂对6种染料的吸附性能,得出对龙胆紫的吸附效果最好,故选取龙胆紫为研究对象。设计了单因素实验,系统研究了不同条件下氧化石墨烯对龙胆紫的吸附,并拟合吸附动力学和等温模型。探究发现,氧化石墨烯投加量0.03 g,pH=9,吸附时间30 min,转速1200 r/min,染料质量浓度为50 mg/L时吸附最优,吸附率为98.36%,吸附量81.96 mg/g。等温模型符合Langmuir吸附,动力学模型符合准二级动力学吸附。实验结果显示了氧化石墨烯对龙胆紫染料具有较强的吸附能力,有望在水体染料污染处理上发挥巨大作用。

准二级压缩热泵的研究现状

主要分析了补气增热泵系统,包括闪蒸器系统和过冷器系统的研究进展,介绍了一些国内外改进型准二级压缩热泵系统,研究了准二级压缩用压缩机的研究现状,并对不同制冷剂的准二级压缩系统进行了对比分析,说明了准二级压缩热泵系统存在的问题,阐明了解决方法并提出今后的研究与发展方向,为进一步的研究提供参考依据。

风冷翅片用于锂电池组散热性能的数值模拟研究

以三元锂电池21700为研究对象,对锂电池的热特性模型进行简化验证,确定了简化模型的可靠性。选取四串三并的锂电池模块,建立强制风冷散热模型以及风冷铝翅片强化散热模型,进行数值模拟,并对散热结果分析。结果表明,风冷翅片在环境温度为35℃,放电倍率为2C的恶劣工况下,通过调节风速和翅片数可以满足电池散热目标:温度范围是25~45℃,温差在5℃以下。

风冷翅片用于锂离子电池组散热性能的研究

随着新能源汽车动力电池的能量密度日益提高,热失控潜在风险的增大使得电池的热管理尤为重要。锂离子工作最适宜的温度范围是20~45℃,电池单体之间的温差最好维持在5℃以下。针对电池模块的这个散热目标,将铝翅片用于锂离子电池组并强制散热,通过实验研究了所设计散热结构的散热性能,对比数值模拟和实验结果验证了散热结构的有效性。结果表明,环境温度为15,25,35℃时,电池组以1.0C,1.5C,2.0C倍率放电的散热结构控温效果良好。实验与数值模拟的温度与温差变化趋势相同且数值较为接近,结果表明实验与数值模拟结果吻合良好,说明了数值模型的可靠性,为电池组散热性能的优化提供模型依据。

准二级压缩CO_(2)热泵系统补气压力对系统性能的影响

建立了带过冷器的二氧化碳准二级压缩循环的数学模型,利用MATLAB软件建立了系统仿真程序。模拟结果显示:在蒸发温度为-25℃,高压侧压力为10 MPa,气冷器出口制冷剂的温度为28℃~40℃的情况下,随着补气压力的升高,准二级压缩CO_(2)热泵系统的制热COP明显升高,制热量则是先升高后降低且存在最大值;压缩机排气温度和压缩机功率都会降低。但当气冷器出口制冷剂的温度为41℃~44℃时,系统的制热COP先升高再降低,在补气压力大约为7MPa时制热COP最大。

黑藻磁性复合材料的制备及对水体Pb^(2+)的超声吸附研究

为有效解决我国水体重金属污染问题,寻得绿色高效的重金属吸附材料,本文以黑藻、毛竹、水浮莲等8种农业废弃物为原料,高温煅烧获得生物炭。比较不同种生物炭在超声辅助条件下吸附重金属铅的效果,筛选出对铅吸附能力最强的黑藻生物炭,并以此为碳源,经化学共沉淀法制备出一种新型磁性复合材料—Fe_(3)O_(4)-HC。探究该材料在不同条件下对Pb^(2+)的吸附性能,并讨论了水体共存离子对Pb^(2+)吸附的影响。实验表明:黑藻磁性复合材料在pH=5,吸附剂用量为0.02 g,铅离子溶液为50 mg/L,超声吸附功率为250 W,吸附时间为10 min时,对铅离子溶液的吸附效果最优,吸附率达91.59%,吸附量达114.49 mg/g。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型与准二级动力学方程。该材料对Pb^(2+)吸附高效、快速且可磁回收,有望成为一种绿色的水体重金属去除材料。