Pr掺杂Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)阴极的性能研究

固体氧化物燃料电池(SOFC)因能量转换效率高,绿色无污染而备受关注。研究发现,钙钛矿结构的Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(SSC)是电子-离子混合导体,具有良好的氧还原活性,以及电导率高、极化电阻低等优点。为了探究镧系元素Pr掺杂对SSC阴极性能的影响,采用溶胶-凝胶法制备Pr_(x)Sm_(0.5-x)Sr_(0.5)CoO_(3)(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)阴极粉体,对其进行一系列表征和电化学性能测试。电化学阻抗谱(EIS)测试表明,当Pr掺杂量为0.3时,PSSC-30阴极在550~750℃范围内的极化电阻均小于其他掺杂量;在700℃时,全电池的功率密度达到最大,为311.06mW/cm^(2)。

低磷富硅淡水系统磷酸盐氧同位素测试的前处理方法改进

磷是大多数淡水生境营养状态的限制元素,其来源识别是水体磷污染控制及其富营养化防治的关键。磷酸盐氧同位素比值(δ^(18)OP)示踪法可有效甄别磷来源,然而淡水生境的磷含量低且水质成分复杂,如硅酸盐岩分布区水体常具有低磷富硅特征,由于无定形硅易析出并吸附PO_(4)^(3-),通过现有的前处理步骤难以获得有效的δ^(18)OP测试数据。文章针对淡水低磷富硅、沉积物及土壤贫磷砂质特征,基于广泛使用的Mclaughlin前处理方法做出了如下改进:对低磷富硅水体,(1)降低PO_(4)^(3-)富集步骤投加试剂比例;(2)CePO_(4)沉淀前分级调节pH;(3)多步细孔过滤降低硅含量;(4)树脂柱动态交换去除阳离子。对贫磷砂质沉积物及土壤,则增大样品用量和提取液浓度,结合淡水样品的纯化方法,获取足量纯净Ag_(3)PO_(4)用于δ^(18)OP测定。改进优化后的δ^(18)OP前处理方法,沉淀及离子交换的关键步骤回收率均高于80%,重复测量精度为±0.6‰(n=6),通过对比加标回收与KH_(2)PO_(4)试剂直接生成Ag_(3)PO_(4)的δ^(18)OP,验证了改进流程分析的准确性。该前处理方法成功应用于丹江口水库汇流区的水体、沉积物及土壤的δ^(18)OP测定,为其磷的溯源提供了技术支撑。

棒状δ-MnO_(2)电极材料制备及其在水系电池中的应用

采用简单的一步水热合成法制备棒状δ-MnO_(2)电极材料。利用X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜对所制得样品进行结构表征,并将其组装成水系锌离子电池进行测试。通过循环伏安法、恒电流充放电测试研究电化学性能。结果表明,棒状δ-MnO_(2)电极材料在电流密度为0.1A/g时放电容量达到194.6mAh/g。经过倍率性能测试后,容量保持率达到95.4%,显示出较好的稳定性。

PEG-2000添加量对Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)催化氧化NO活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)催化剂,并用于NO催化氧化。以聚乙二醇-2000(PEG-2000)为模板剂对催化剂进行改性,研究了不同模板剂添加质量分数对NO催化氧化活性的影响。结果表明,催化剂活性随PEG-2000添加质量分数的增加而降低;在300℃、PEG-2000添加质量分数为2%时,Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)的催化活性最高,NO转化率达到了94.81%。利用XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS及FT-IR对催化剂进行表征,结果表明,模板剂添加质量分数的变化不会改变催化剂Pr_(2)Zr_(2)O_(7)晶型;催化剂为介孔结构,质量分数为2%时的比表面积和孔容最大,有利于催化氧化NO。此外,模板剂质量分数的增加会增强催化剂的亲水性。

Al^(3+)离子掺杂δ-MnO_(2)的制备和电化学性能

采用水热法合成了不同比例Al^(3+)离子掺杂的δ-MnO_(2)纳米粉体.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安(CV)曲线、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电(GCD)曲线等手段对材料的结构和电化学性能进行了表征.结果表明, Al^(3+)离子进入δ-MnO_(2)的晶格替代部分Mn^(3+)和Mn^(4+)离子,使得δ-MnO_(2)电极的性能明显提升.当反应物中Al^(3+)/Mn^(2+)摩尔比为0.45时,所得样品(A0.45M)的性能最好;其在1 A/g电流密度下的比电容为207.61 F/g,是纯相δ-MnO_(2)(A0M)的2.4倍;其在10 A/g电流密度下循环10000次后的比电容为100.81 F/g,容量保持率为81.33%.

Y形与Δ形电阻网络等效变换公式的推理记忆法

提出了电阻Y形网络和Δ形网络相互等效变换式的推理记忆法。具体推理步骤有量纲推理、电路结构类比推理和公平原则推理三个方面。特别在电路结构类比推理中指出电阻Y形网络和Δ形网络与简单电阻串联网络和并联网络具有对应相似性,有助于学生联想记忆。

δ-癸内酯的应用与合成研究进展

δ-癸内酯是一种动植物中的天然成分,广泛存在于椰子、覆盆子、奶酪、黄油、椰子和草莓等产品中。它是一种强烈而持久的奶油香味的特征成分,是制备奶油香精的重要原料。另外,它在食品中应用广泛,市场需求量大,已成为近年来国内外的研究热点。其制备方法可化学法和生物法两类,其中生物法制备的内酯类香料属于天然香料,深受消费者喜爱,同时也符合食品安全标准,具有更好的工业应用前景。本文主要介绍了δ-癸内酯在食品领域的应用,综述了近年来δ-癸内酯合成方法的相关进展,比较了化学和生物合成法在工业生产中存在的问题,旨在为δ-癸内酯在食品领域中的开发应用提供理论依据和参考。

δ-HPMA颗粒的合成及其吸附刚果红试验研究

以工业氢氧化铝为原料,研究了采用重溶-重结晶法在超声波和热盐酸溶液协同作用下合成δ-HPMA纳米颗粒吸附剂,并用于吸附废水中的刚果红。结果表明:所制备δ-HPMA纳米颗粒纯度高达99.958%,杂质总脱除率为98.031%,比表面积102.35 m^(2)/g,孔隙体积0.12 cm^(3)/g,孔径6.5 nm;在温度25℃、吸附剂用量100 mg、刚果红质量浓度10 mg/L、pH=4最佳条件下吸附240 min,刚果红平衡吸附量为15.56 mg/g,去除率为77.80%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。

δ-MnO_(2)的改性与负载对甲醛去除性能的影响

试验采用一种简单的氧化还原方法,合成了具有不同钾离子含量的δ-MnO_(2),测试了改性δ-MnO_(2)的物理与化学性质,以分析不同样品的甲醛去除性能差异的原因。研究发现,掺杂0.05 mol/L氯化钾溶液的δ-MnO_(2)对甲醛的催化性能最好,在36℃、甲醛初始质量分数为200 mg/kg的条件下,200 mg δ-MnO_(2)-5的甲醛去除率可达96.64%。采用浸轧方式将δ-MnO_(2)-5负载在棉织物上,发现负载在棉织物上的每毫克氧化锰去除甲醛的气体量是单独使用氧化锰粉末时的2.6倍。

溶胶—凝胶法制备Bi_(1.8)Sr_(x)Gd_(0.1)Er_(0.1-x)O_(3)电解质材料及其性能研究

采用溶胶—凝胶法制备了Bi_(1.8)Sr_(x)Gd_(0.1)Er_(0.1-x)O_(3)(0≤x≤0.08)系列电解质材料。采用热重—差热分析、红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阿基米德排水法、交流阻抗等测试手段及设备对样品进行测试与分析。结果表明:采用溶胶—凝胶法经600℃煅烧所得粉体具有纯相的立方萤石结构;Bi_(1.8)Sr_(x)Gd_(0.1)Er_(0.1-x)O_(3)超细粉体烧结活性良好,在800℃烧结温度下,Bi_(1.8)Sr_(x)Gd_(0.1)Er_(0.1-x)O_(3)粉体的相对密度均达到96%。其中,Bi_(1.8)Sr_(0.06)Gd_(0.1)Er_(0.04)O_(3)晶粒尺寸在3μm~6μm之间,相对密度达到了98.2%;该系列材料具有高电导率和低电导活化能。当测试温度为800℃时,Bi_(1.8)Sr_(0.06)Gd_(0.1)Er_(0.04)O_(3)具有最大电导率(σ=0.1596 S·cm^(-1))和最小电导活化能(Ea=0.67 eV)。

考虑大规模风电接入的发电机组检修计划

大规模风电接入电网对电力调度运行提出了新的挑战。在中国部分地区,由于系统调峰能力不足,风电本地消纳能力不够,出现了低谷时段大量弃风的现象。为了优化利用风能资源,建立了大规模风电接入下的发电机组检修计划优化决策模型,考虑风电在不同季节的不同出力特征以及不同类型机组调峰能力的差别,通过在检修计划决策层面合理优化预留各时段系统的调峰能力,减少低谷时段弃风,提高检修计划决策的节能效益。采用δ方法,通过近似变换,将概率积分问题转化为混合整数规划问题求解。通过多个算例验证了该模型与方法的可行性与有效性。

决策系数的检验及在育种分析中的应用

【目的】提出了检验决策系数的统计方法,为研究者分析不同自变量对因变量的综合作用提供了量化指标。【方法】采用推导随机变量函数均值和方差的通用方法——Δ技术,求解决策系数的均值和方差,提出决策系数的统计检验方法。【结果】建立了决策系数检验的t统计量,给出了检验的具体步骤。根据小麦产量与千粒质量、株穗数、穗粒数和穗粒质量4个影响因素的例子,得出了提高小麦产量必须显著地提高株穗数和限制穗粒数的结论。【结论】提出的决策系数统计检验方法,可以为分析不同自变量对因变量的综合作用提供量化指标。

La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ阳极材料的固相合成及导电性能研究

采用固相法制备固体中温氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ(LSCM),用X射线衍射(XRD)分析了LSCM材料中钙钛矿相的形成过程,直流四探针对合成材料的导电性能进行了研究,碘量法测定了材料中的非化学计量值。结果表明:固相法制备所得到的产物分别在1250和1350℃下烧结15h都能得到单一的钙钛矿相;对LSCM样品导电性能研究表明,其电导率随温度的升高而增加,在850℃时空气气氛下的电导率可达22.04S·cm-1;LSCM系列材料的电导率随着氧的非化学计量值的增加而提高。用丝网印刷方式,制备以LSCM为阳极,La1-xSrxGa1-yMgyO3-δ(LSGM)为电解质,La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ(LSCF)为阴极的单电池,并对其性能进行测试,最大功率输出密度约100mW·cm-2。

La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ca_xCo_(0.9)Fe_(0.1)O_(3-δ)的柠檬酸盐法制备和性能

采用柠檬酸盐法合成了La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(LSCCF,x=0.05,0.1,0.15和0.2)粉料。TG-DSC分析表明,凝胶在320℃~558℃分解为相应的氧化物。XRD测试表明:产物前躯体在800℃下热处理3h就可制备出具有畸变钙钛矿结构的LSCCF粉料。电导率测试表明,随着烧结温度的升高和Sr2+含量的增加,样品电导率变大,其导电活化能变小。在600℃~800℃范围内,LSCCF样品的电导率为102S/cm^103S/cm,能够满足中温固体氧化物燃料电池阴极材料的要求。LSCCF粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质在800℃下烧结10h后没有新相生成,表明LSCCF粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质具有良好的化学相容性。

受土体侧移作用既有轴向受荷单桩的简化算法

基于弹性桩的挠曲微分方程,结合Winkler地基模型和Poulos两阶段法,提出了一种近似考虑土体侧移和既有轴向荷载耦合作用的单桩简化算法,采用有限差分方法进行求解,求解过程简便并可应用于分层地基中.通过与典型算例的对比,验证了该方法的合理性.参数分析表明,在土体侧移与轴向荷载耦合作用下,由于P-Δ效应,将在桩身内产生一定的附加位移和弯矩,根据桩身材料性质、土体弹性模量和桩顶约束条件等的不同,其影响程度有所不同,其中桩顶约束条件对桩的位移和弯矩分布特性具有显著影响,而桩顶约束的存在可以明显降低土体侧移与既有轴力耦合作用所带来的不利影响.研究结论对于实际工程具有借鉴意义.

Pr_(0.6)Sr_(0.4)FeO_(3-δ)钙钛矿结构材料的制备与表征

用甘氨酸-硝酸盐(GNP),Pechini,柠檬酸-硝酸盐(CNP)以及尿素-硝酸盐法(UNP)制备了Pr0.6Sr0.4FeO3-δ复合氧化物粉体,通过电感耦合等离子发射光谱(ICP),比表面积测试(BET),粒度分布、热重-差热分析(TG-DTA),傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等手段对产物进行了分析和表征。结果表明:4种方法合成的粉体组成与Pr0.6Sr0.4FeO3-δ化学计量比一致;比表面积在9-27 m2.g-1之间,粒度范围35-110 nm,CNP法所得粉体的比表面积最大,UNP法最小;XRD结果证实,Pechini法制备的干凝胶粉在600℃下焙烧即可形成立方结构的钙钛矿相产物;FT-IR结果表明,GNP,CNP及UNP工艺合成的初级粉体中产物物相已基本形成;热分析结果预示,初级产物在1000℃下煅烧,均形成钙钛矿结构的单相固溶体。

复合掺杂氧化物La_(0.7)Sr_(0.15)Ca_(0.15)Co_(0.9)Fe_(0.1)O_(3-δ)合成与电性能

采用共沉淀法、柠檬酸盐法、微波固相烧结法合成了La0.7Sr0.15Ca0.15Co0.9Fe0.1O3-δ(简:LSCCF)复合氧化物。借助XRD和SEM对不同制备方法合成粉料的晶体结构和粒度形貌进行了研究。实验结果表明:三种方法均可制得单一钙钛矿结构的LSCCF氧化物。柠檬酸盐法制得粉料的粒度最小,微波烧结法制备的粉料的分散性最好。在空气气氛下使用直流四极探针法研究了LSCCF烧结样品从100℃到800℃时的电导率,发现该体系材料的导电机制符合p型小极化子绝热孔隙理论,当温度小于655℃,其电导率主要受指数形式控制且随温度增大而达到最大值;当温度大于655℃,其电导率由预指数因子决定且随着温度的升高而降低,在600℃-800℃范围的电导率都超过了500s·cm-1,满足中温固体氧化物燃料电池(ITSOFCs)阴极材料的要求。不同制备方法合成粉料的粒度、分散性和晶胞参数决定了电导率的大小,其影响次序为柠檬酸盐法>微波烧结法>共沉淀法。

新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)的制备

碳酸共沉淀法合成了新型中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)。利用XRD、DSC、TG、SEM和EDX等手段研究了不同煅烧温度对产物相结构、形貌和成分的影响。结果表明,前驱体经过1000℃煅烧2h后,产物形成了钙钛矿结构,但存在少量BaO或SrO杂相。随着煅烧温度提高,产物中的杂相逐渐消失,产物的晶体结构在1180℃条件下转变为单一的立方型钙钛矿结构,其化学组成为Ba0.51Sr0.49Co0.72Fe0.19O3-δ,而且颗粒均匀,基本在10μm以下。

二阶效应的荷载判别式

结构设计过程中各种判断二阶效应的理论公式都比较复杂和繁琐。以单层钢框架为例,从放大系数与稳定系数之间的关系出发,推导出的二阶效应荷载判别公式形式简单,概念清楚,应用方便。

Ca_(3-x)Ce_xCo_4O_(9+δ)陶瓷的制备与电输运性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了掺Ce的钴酸钙(Ca3Co4O9+δ)陶瓷,通过TG-DSC、XRD和SEM对样品进行表征,研究了Ce掺杂对电导率、Seebeck系数和功率因子的影响。结果表明:陶瓷样品的断面形貌呈片层状。随着Ce掺杂量的增加,样品的导电机制发生变化,测试温度范围内样品的电导率和功率因子下降,Seebeck系数先增加后下降。