NiMn MOF尿素氧化辅助电解海水的研究

为解决海水电解过程中氯离子对电极的腐蚀与析氯竞争反应的问题,通过水热法和退火处理在泡沫镍上制得一种耐腐蚀的NiMn MOF-300/NF来作为尿素氧化的电催化剂,并利用氧化电位更低的尿素氧化反应来代替阳极氧化反应,可有效抑制析氯反应并显著降低海水电解能耗。该催化剂在200 mA/cm2的电流密度下所需电位仅为1.37 V,比单纯电解海水的过电位低340 mV,在50 mA/cm2的电流密度下可连续反应48 h而催化性能无明显衰减,展现出优良的电催化活性与稳定性。该方法为海水电解的大规模实际应用提供了新的思路。

碳基材料在电化学传感中的研究进展

电化学传感器具有简单、分析时间短、成本低、灵敏度高等优点,在环境分析和药物分析中越来越受重视.各种纳米材料和信号放大策略已被制备并用于电化学传感器的构建材料,如金纳米颗粒、双金属纳米颗粒、功能化石墨烯、碳纳米管、石墨烯量子点和金属有机框架.碳基材料具有优异的性能,包括丰富的孔结构、高比表面积、可调的表面功能性、良好的、导电性、易于化学功能化,在电化学传感领域显示出广阔的应用前景.该文具体阐述了碳基材料的性质、结构和合成,讨论了碳基及复合材料在电化学传感中的应用,有效的提高了灵敏度,最后对碳基材料面临的挑战和未来发展进行了展望.

抗坏血酸改性MXene-Ti_(3)C_(2)的制备及其电化学检测对硝基酚综合实验

该文设计了一个抗坏血酸改性MXene-Ti_(3)C_(2)(MXene/VC)制备及其电化学检测对硝基酚综合研究型实验。首先通过酸刻蚀碳化铝钛(Ti_(3)AlC_(2))中的Al物质,合成MXene-Ti_(3)C_(2)样品,然后使用抗坏血酸(VC)作为修饰剂,对MXene-Ti_(3)C_(2)进行VC的改性处理,制得MXene/VC,再对MXene/VC进行红外光谱、扫描电镜和X-射线光电子能谱表征,最后采用差分脉冲伏安(DPV)测试法对MXene/VC电化学检测对硝基酚活性进行系统分析。实验过程包括文献调研、材料制备、微观表征、电化学传感性能测试和实验报告撰写等多个环节,有利于学生综合素质的提升。

二维改性碳基材料用于高效光催化产氢

二维碳基材料,因导电性强、比表面积大、成本低廉等诸多优势,被广泛应用于光/电催化等新兴领域,尤其是光催化裂解水产氢技术,普遍被认为是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径之一。虽然,近年来关于二维碳基材料在光催化产氢领域的研究层出不穷,但其固有的光生电子/空穴分离效率低、还原/氧化能力弱、界面传输速率慢等问题仍亟待解决。因此,如何显著增加二维碳基材料表面催化活性位点密度,提高其在光催化产氢过程中的电子传输速率和稳定性,具有重要的现实意义。以石墨炔(GDY)、氮化碳(C_(3)N_(4))、共价有机框架化合物(COF)、过渡金属碳/氮化合物(MXenes)四种典型的二维碳基材料为研究对象,系统总结了掺杂/空位缺陷和异质结构建两种改性策略对二维碳基材料物理化学性质的影响关系,并深入剖析了其光催化产氢活性增强机制。最后,还对新型二维改性碳基材料的发展和挑战提出了展望,为高性能光催化产氢材料的设计、制备和应用提供理论指导。

仿生扑翼飞行机器人自主导航系统研究进展

仿生扑翼飞行机器人模仿自然界鸟类和昆虫等生物的飞行方式,具有安全性强、迷惑性好等优点,在灾害救援、反恐防暴等方面具有极其重要的应用前景。为实现其在未知复杂环境下的自主飞行并执行探测任务,需研制一套集感知建图、规划避障与飞控制导等功能模块为一体的导航系统。本文首先对扑翼飞行机器人的导航系统进行了概述,按照翼展大小将扑翼飞行机器人分为微小型和大中型两类,其次对比分析了国内外在微小型、大中型扑翼飞行机器人导航系统方面的主要研究进展。接着对自主导航系统所涉及到的感知定位与建图、运动规划与避障、轨迹跟踪与飞控制导等关键技术进行了分析总结,指出其局限性及亟待解决的问题。最后,对未来的研究趋势进行了展望,包括提升机载嵌入式计算能力、多模态信息融合、面向多模态飞行的流场感知、仿生视觉系统研究、群体感知与编队控制等热点方向。

基于扩张状态观测器的双桨推进无人艇抗干扰目标跟踪控制

[目的]针对无人艇(USV)的模型不确定性和未知海洋环境扰动,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的双桨推进无人艇抗干扰目标跟踪控制算法。[方法]在运动学层级,设计基于平行接近制导原理的目标跟踪制导律;在动力学层级,针对模型不确定性和未知环境扰动,设计基于ESO的纵荡速度和艏摇角速度自抗扰控制律,以减小模型不确定性和环境扰动的影响;最后,通过输入状态稳定性定理和级联定理分析所提控制器的稳定性。[结果]实验结果表明,基于所提的自抗扰目标跟踪控制方法能使跟踪船有效地跟踪虚拟目标点。[结论]研究成果可为无人艇在环境扰动下的目标跟踪提供参考。

MXenes基光催化剂制备的研究进展

二维材料因其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,使得这种材料展现出许多奇特的性质而受到广泛关注.二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)是一种新型的二维层状结构材料,具有高电子传导率、较大的比表面积、较好的机械性能以及独特的层状结构,已被广泛应用于储能、催化、环境等领域.该文主要阐述了MXenes基光催化剂的不同制备策略并总结了不同制备过程中的优缺点.最后,对MXenes基光催化剂及其复合材料在新兴领域的未来发展和研究方向提出了独特的见解和展望.

β-FeOOH/U-g-C3N4异质结的制备及光电催化析氢性能

通过两步合成法合成了新型的β-FeOOH/U-g-C3N4异质结光催化剂。首先通过热聚合制备超薄g-C3N4(U-g-C3N4)样品,然后通过超声技术以U-g-C3N4和FeCl3·6H2O为前驱体制备β-FeOOH/U-g-C3N4异质结。系统研究了铁盐种类、前驱体质量比、pH值和超声时间等合成条件对β-FeOOH/U-g-C3N4异质结光催化析氢性能的影响。具有最佳析氢性能的β-FeOOH/U-g-C3N4异质结的比表面积为47.7 m2·g-1,是U-g-C3N4的3倍;与U-g-C3N4相比,β-FeOOH/U-g-C3N4异质结的能带隙从2.70 eV降低到2.02 eV,吸收边带从472 nm红移至583 nm。另外,光催化制氢反应中β-FeOOH/U-g-C3N4异质结的Tafel斜率为87.2 mV·dec-1,低于U-g-C3N4的147.4 mV·dec-1和β-FeOOH的156.8 mV·dec-1。结果表明复合产物较U-g-C3N4具有更高的光电催化活性。光电催化活性提高应归因于β-FeOOH和U-g-C3N4形成了异质结,界面电子通过碳物质可以更高效地转移,同时产生了较多的活性反应位点。因此,通过超声法将β-FeOOH和U-g-C3N4复合是一种制备较高光电催化活性且稳定的光电催化材料的有效策略之一。

超薄氮化碳的制备及电化学应用

以bulk类石墨相氮化碳为前驱体,氨水为溶剂,通过水热法制备了超薄氮化碳,并成功构建了五氯酚(PCP)高灵敏的电化学传感器。对碱源和剥离时间等制备条件进行了优化,结果表明:氮化碳在以弱碱氨水为溶剂时能成功地剥离,然而在有机弱碱为溶剂的情况下导致氮化碳大量溶解而未能成功剥离。另外,剥离时间对氮化碳的形貌和成分影响非常大。剥离6 h后得到管状形貌且有蜜勒胺生成的混合物。而剥离4 h则可得到纯的超薄氮化碳,其禁带宽度Eg为2.641 eV,价带EVB为1.774 V,所构建的超薄氮化碳电化学传感器的阻抗最小,用于环境激素PCP的检测,其线性范围为3.1×10^-7~1.1×10^-4 mol·L^-1,检出限为100 nmol·L^-1,建立了一种灵敏、快速简便的PCP电化学检测新方法。

国内外汽柴油加氢催化剂的技术进展

国内外催化剂科研单位院所和公司的汽柴油加氢处理催化剂主要是针对石油中硫含量、芳烃含量高的特点而研发,以Ni、Co、Mo的化合物为主要活性组分,如Co-Mo型、Ni-Mo型、Ni-W型、Ni-Mo-W型、Co-Mo-Ni型等。对比国内外汽柴油加氢催化剂的现状,其催化剂体系在钨组分上存在明显区别。结合中国国情,可从硫化型、纳米型以及杂多酸型催化剂等几个方面入手,开发出新型高效环保的汽柴油加氢催化剂,特别是可大力开发含钨的杂多酸型的纳米催化剂体系。

CuS nanotube/g-C3N4异质结的合成及光催化性能

以CuCl2·2H2O、SC(NH2)2和g-C3N4纳米片作为前驱体,在室温下采用简单的共沉淀法成功地制备了CuS nanotube/g-C3N4异质结。对碱源、g-C3N4加入顺序和反应时间等合成条件对CuS nanotube/g-C3N4异质结的光催化性能的影响进行了较系统的研究。结果表明:碱源是合成的关键因素。以Na2S·9H2O为碱源兼硫源,制备的CuS nanotube/g-C3N4异质结的光吸收边带明显红移,禁带宽度(Eg)和荧光强度明显降低,且光电流响应值为0.0956μA/cm2,相对于bulk g-C3N4提高了约3.1倍。将其用于光催化降解罗丹明B(RhB),45 min内RhB降解率约达100%,其降解速率相对于bulk g-C3N4提高了约47.6倍,这些结果说明CuS nanotube/g-C3N4具有较高的光电催化活性。并提出了CuS nanotube/g-C3N4异质结在光催化过程中载流子迁移转化的机理。

养胃颗粒联合西药治疗慢性萎缩性胃炎的临床效果

目的对慢性萎缩性胃炎患者经养胃颗粒联合西药治疗研究.方法选取2017年6月至2018年12月在本院治疗的102例慢性萎缩性胃炎患者,分为两组,每组各51例.对照组采取基础的胃炎治疗即口服三联疗法,治疗组采用养胃颗粒联合基础胃炎治疗,疗程共4周,比较两组患者的疗效.结果4周后治疗组胃镜结果、病理积分、HP根除率均优于对照组,进一步提示其临床总有效率优于对照组,具有统计学意义(P<0.05);且治疗组对血清学指标PGⅠ、PGⅡ、G-17的调节作用要优于基础三联疗法.结论养胃颗粒联合西药可有效治疗慢性萎缩性胃炎,缓解患者症状,治疗效果优于使用基础三联疗法治疗,值得临床推广应用.

低环境温度空气源热泵热风机性能试验分析

在低环境温度工况下,分别对6 kW和9 kW名义制热量的低环境温度空气源热泵热风机的性能进行试验。结果表明:低环境温度空气源热泵热风机在-20℃环境温度下具有稳定的制热能力。

电动汽车热泵空调系统在严寒地区的试验研究

热泵空调系统作为电动汽车的辅助子系统,其能耗的降低对于提升电动汽车续航能力至关重要。本文试验对比分析电动汽车热泵空调系统和PTC电加热器的冬季制热性能,结果表明,热泵空调系统的制热效率约为PTC系统的2倍多,节省电量60%以上。

微纳米塑料的最新研究进展

为更精确地监测出存在于土壤、大气和水域等不同环境中的微米塑料(MPs)和纳米塑料(NPs),以形成对该种污染物的标准化定义和清晰明确的区分标准来满足在后续监测环节中的要求,从MPs/NPs的现状、对生命体的危害和监测分离及消解技术三个方面对其研究进展进行梳理和全面系统地总结。研究表明,MPs/NPs在三相中的循环过程尤为复杂,体积不同、外力因素、地区差异都会对其归宿和处理产生不同程度的影响。但是,目前污染监测和处理技术尚未统一,其对生物体和人体的威胁和影响也未可知。旨在进一步研究MPs/NPs污染治理,为人类的健康和社会的可持续发展提供科学指导。

FeS_(2)改性及其非均相Fenton研究进展

黄铁矿(FeS_(2))因其资源丰富、价格低廉和具有可作为潜在的非均质Fenton试剂受到广泛关注。但FeS_(2)具有比表面积小、Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环途径较少、循环使用次数低等缺陷,无法进一步满足实际应用的要求。本文综述了常见的改性FeS_(2)非均相类Fenton优化技术,主要包括引入外场、改变催化剂载体、非均相Fenton反应过程中引入其他物质等三大方向并分析了它们的优缺点,以及FeS_(2)非均相Fenton的机理和应用,展望了改性FeS_(2)非均相Fenton反应未来的重点研究方向,为进一步完善改性FeS_(2)非均相类Fenton技术优化方案,开发出低成本、高性能的非均相Fenton水处理方向提供新的思路。

超薄g-C_(3)N_(4)吸附性能的研究

吸附法具有操作简便、高效、吸附剂可再生等优点,被普遍认为是去除工业染料的最有效方法之一.以三聚氰胺为前驱体,采用热聚合法,制备了块体g-C_(3)N_(4),并使用热剥离法对其进行剥离,得到一次剥离g-C_(3)N_(4)和二次剥离g-C_(3)N_(4)产物.通过TEM、AFM、XRD、DRS、BET对其形貌、组成和结构进行了表征,同时探索了温度、pH、起始浓度、吸附时间对超薄g-C_(3)N_(4)的吸附性能的影响.结果表明:50 mg块体g-C_(3)N_(4)、一次剥离g-C_(3)N_(4)、二次剥离g-C_(3)N_(4)在1 h内对90 mg·L^(-1)有机染料罗丹明B(RhB)和100 mg·L^(-1)刚果红(CR)的最大吸附量分别为:7.270 mg·g^(-1)、5.207 mg·g^(-1);20.463 mg·g^(-1),20.909 mg·g^(-1);36.094 mg·g^(-1),50.375 mg·g^(-1).特别是在一次剥离g-C_(3)N_(4)的吸附体系中,证实了RhB和CR的吸附Freundlich等温线方程分别为ln q_(e)=-0.93+0.87ln c_(e)(R^(2)=0.90)、ln q_(e)=-0.09+0.73ln c_(e)(R^(2)=0.97);并且RhB的吸附为准一级动力学模型:ln(q_(e)-q_(t))=-0.04t+3.3(R^(2)=0.93),而CR的吸附为为准二级动力学模型:t/q_(t)=0.07t+0.14(R^(2)=0.99).第一性原理计算表明,超薄g-C_(3)N_(4)对RhB和CR的吸附动力学模型不同,主要是由于RhB和CR的分子结构不同、前线轨道不同、表面静电势不同,使其在超薄g-C_(3)N_(4)的表面上的吸附位点和吸附能不同等微观差异所导致的.这将为二维材料吸附、检测、降解环境污染物提供新的视野.

MXenes量子点的制备及其生物应用

MXenes量子点(QDs)具有优异的金属导电性、亲水性、生物相容性和荧光特性,如今已经可以通过多种不同的合成技术制备出品质较好且性能优异的MXenes QDs,如V_(2)C QDs、TiCN QDs等.该文以独特的视角全面介绍了MXenes QDs的研究进展,首先介绍了水热/溶剂热法、超声法、球磨法、微爆法、熔融盐合成法以及热解法等合成技术,然后介绍了MXenes QDs在免疫调节、肿瘤治疗、生物传感和生物成像等方面的应用,并针对MXenes QDs目前在合成方法和潜在毒性等方面面临的挑战提出了展望,这将为后续MXenes QDs在新兴领域的大规模高效应用提供强有力的科学指导.

静态加热式热泵热水器输入功率测试分析

国家标准GB4706.1-2005中有关输入功率的测试方法不能合理地反映静态加热式热泵热水器的特性。本文针对静态加热式热泵热水器的运行特性,结合具体案例分析IEC60335-1:2016中提出的测试方法的适用性。

空调器安全试验中漏电保护器动作电流的验证方法

为了验证漏电保护器的动作电流的符合性,依托实验室现有仪器设备,根据漏电保护器的工作原理,制作满足要求的简易验证装置,实现对漏电保护器动作电流的验证。