基于MATLAB GUI的氢气膜分离虚拟仿真实验平台设计

为提高氢能利用课程中氢气膜分离知识点的教学效果,使用MATLAB图形用户界面(graphical user interface,GUI)开发了氢气膜分离虚拟仿真实验平台。学生可自定义膜组件尺寸、物理参数等进行虚拟实验,计算得到氢气渗透总量和膜组件内氢气流率变化的曲线,直观地观察膜长度、渗透系数和压力等因素对氢气膜分离效果的影响作用。该虚拟仿真实验平台有助于学生对于氢气膜分离模型的理解,提升了教学质量。

核壳结构在甲烷干重整中的应用

甲烷干重整可以将两种温室气体(CO_(2)和CH_(4))转化为合成气,传统负载型催化剂存在金属烧结、碳沉积的问题,导致失活。核壳结构催化剂具有空间限域效应,能有效解决以上问题。本文根据壳的种类,将核壳结构分为SiO_(2)壳层、Al_(2)O_(3)壳层和其他壳层三类,并分别从制备方法、形貌结构、催化特性的角度介绍了研究现状。文中指出:氧化硅壳层的优势是制备简单,壳层易于调控,热稳定性高;Al_(2)O_(3)壳层能够提供碱性位点,增强CO_(2)吸附与反应;CeO_(2)壳层则可以提供氧空位,促进CO_(2)活化和积炭的气化。据此,本文展望了核壳结构在未来的几个研究方向:对壳层材料的拓展与研究;对蛋黄壳、三明治等新型核壳结构的研究;精准调节核壳结构的形态并研究构效关系;大规模制备和工业应用等。