电子浓缩富集气相色谱法测定燃料氢中甲醛

氢燃料电池是未来新能源发展的主要方向。甲醛是燃料氢中的杂质组分之一,对燃料电池有毒化作用,因此准确测定燃料氢中甲醛含量是极为重要的工作。本文基于电子预浓缩富集气相色谱脉冲氦离子检测器建立了可用于氢中甲醛的检测方法。用高纯氢气稀释甲醛模拟燃料氢中甲醛检出限测定,分别探究了浓缩体积、本底吹扫时间、解析吹扫时间、解析温度和解析时间对甲醛出峰的影响,得到最优分析条件。采用优化后的条件对甲醛标准物质进行检测,结果表明,甲醛检出限为0.03 ppm, RSD为3%。该方法避免了人为干扰,具有良好的重复性,为燃料氢中甲醛测定提供了可靠的技术手段。

微电子温度传感器技术测量质子交换膜燃料电池内部温度分布的研究

温度是影响燃料电池性能的重要指标,有效测量燃料电池内部的温度分布一直是燃料电池研究的难点。本研究调查了微电子温度传感器这一技术方案在质子交换膜燃料电池内部的应用。传感器为以聚酰亚胺柔性材料为基底的微型电阻。先在温度环境箱内标定好微型电阻在不同温度下的电阻值之后,将传感器嵌入到燃料电池阴极板和质子交换膜之间,通过读取燃料电池工作状态的实时电阻数据来预测燃料电池内部各个位置的温度。此传感器显示了良好的温度敏感性。通过比较测试数据和仿真数据,温度测量的有效性也得到了验证。同时温度的测量不会影响到燃料电池本身的性能。因此本测量方法是一种新型的、有着广阔商业化前景的燃料电池内部温度测量方案。

发动机用电子合成燃料技术及应用研究进展

在全球持续推进碳减排的背景下,燃料低碳化/零碳化已成为发动机行业重要的发展趋势之一。电子合成燃料(efuels)作为一种创新技术路线,能够利用可再生能源并通过碳元素的有效循环实现净零碳排放,对于推动能源绿色转型升级具有重要意义。本文介绍了e-fuels基本原理,全面总结了欧洲、日本和中国等在e-fuels领域的政策和应用进展。同时,对e-fuels的合成技术及经济性进行了详细对比分析。研究表明,e-fuels具有广阔的市场应用前景,但同时也面临成本高、转化率低等挑战。展望未来,降低生产成本及提高产能将成为e-fuels行业的主要研究及发展方向。

氮掺杂多孔碳材料阳极制备及其在微生物燃料电池上的应用

微生物燃料电池(MFCs)作为一种可以替代传统能源的生物电化学系统引起研究者的极大兴趣,其阳极材料的构造是目前的研究热点.本文从改善阳极材料表面物理化学性质的角度出发,用吐司作为多孔碳前驱体,三聚氰胺为氮源,直接烧制氮掺杂三维碳材料,并与不添加氮源的阳极材料和未改性的商用碳布进行比较.制备的掺氮NB1000阳极具有较大的比表面积(216.664 m^(2)·g^(-1))和优良的电导率.利用Geobacter和Shewanella混合菌落在微生物燃料电池(MFCs)中进行培养和性能评价,NB1000阳极的微生物燃料电池最大面功率密度为3049.714 mW·m^(-2),电流密度为7.4464 A·m^(-2),分别是普通碳布阳极的6.54倍和1.54倍.结果表明,NB1000作阳极的MFCs具有较高的功率密度,主要归因于阳极中引入氮掺杂,促进了产电微生物胞外电子传递过程所需的外膜c型细胞色素OmcA和MtrC的分泌.

不同焊接方法下燃料元件包壳用ODS钢焊接接头界面演化规律

ODS钢具有优异的高温力学性能、抗辐照性能和抗热蠕变性能等,是最有潜力的下一代核反应堆包壳候选材料之一。ODS钢的焊接技术主要包括熔焊、钎焊、压力焊等,根据核燃料元件包壳结构,选择电子束焊接、旋转摩擦焊及脉冲电流辅助扩散焊三种焊接方法进行对比研究,并对ODS钢焊接接头微观形貌演化进行分析,揭示了最优焊接方法及界面形貌演化规律。结果表明,电子束焊接及旋转摩擦焊接工艺下,焊接接头的晶界处均有Y_(2)O_(3)析出,而采用脉冲电流辅助扩散焊无氧化物析出和团聚,对于Fe-Cr系ODS钢有突出优势。因此,脉冲电流辅助扩散焊在抑制ODS钢中纳米氧化物的析出、团聚和减少接头变形等方面具有显著优势,是一种适合ODS钢焊接的高质量焊接方法。

电子节气门的进化与在氢燃料电池汽车中的应用

电子节气门是汽车发动机电喷系统的关键零部件,围绕着节气门结构与关键产品特殊特性——流量曲线,进行了多次技术创新与迭代。随着以氢燃料等清洁能源在未来汽车应用上的发展趋势,传统的电子节气门技术通过对其自身结构的改进,提高其质量(尤其是流量曲线的精度),提升全闭状态下的密封性和节气门主腔通道与门片材料的耐酸性,促成了氢燃料电子节气门的诞生。

Ceres Power技术授权! 台达正式进军电解水制氢及燃料电池市场

全球电源暨能源解决方案重要厂商台达1月18日宣布,与燃料电池发电及水电解制氢技术的英国头部上市公司Ceres Power Holdings plc(以下简称Ceres)的子公司Ceres Power Limited签订约4300万英镑的氢能源电池堆技术移转及授权合约,开启长期合作,结合台达全球出色的电力电子、控制、散热等关键技术,台达将开发完整的固体氧化物燃料电池系统(SOFC,Solid Oxide FuelCell)及固体氧化物水电解制氢系统(SOEC,Solid Oxide Electrolysis Cell),预计于2026年底开始生产,针对全球的微电网发电、化工、制氨、能源、交通载具、钢铁等相关产业提供高效率燃料电池及水电解制氢解决方案。

海底生物燃料电池作为电源驱动小型电子器件的应用研究

海底沉积物生物燃料电池(简称海底生物燃料电池)是一种新型的海洋能源材料电池,它的发电机理主要是利用海底沉积层内细菌代谢产生电子,通过人工放置的改性阳极收集电子,产生电能,可用于驱动水下监测仪器的长期连续运行。本研究首先设计海底生物燃料电池实验室装置,利用电池串联升压的方式,实现其驱动小型电子装置和监测仪器的连续运行。在此基础上,设计并安装了实际海况电池实验装置,利用并联设计和特殊升压装置,在胶州湾浅海成功驱动小型电子装置的运行。本研究初步验证了海底生物燃料电池作为电源驱动仪器的可行性。

不同阴极电子受体从生物燃料电池中发电的比较研究

以活性炭阳极双室生物燃料电池为基础,使用葡萄糖(COD为2000mg·L-1)作为底物,比较了铁氰化钾、过氧化氢、重铬酸钾和高锰酸钾分别作为生物燃料电池阴极电子受体时电池的开路电压和功率输出.结果表明,铁氰化钾、过氧化氢和重铬酸钾对应的开路电位分别为0·72V、0.33V和1.13V,均低于高锰酸钾的1.41V.铁氰化钾和重铬酸钾对应的最大功率密度分别为4788mW·m-3和10951mW·m-3,相比之下高锰酸钾对应的最大功率达到了21912mW·m-3.除过氧化氢外,3种氧化剂对应的电池内阻没有区别,均在2200Ω左右.当高锰酸钾浓度为200mg·L-1、pH为2.0时,开路电位高达1.44V,阴极电位达到1.38V,pH对电池电压输出的影响比高锰酸钾浓度更为显著.将高锰酸钾用于生物燃料电池从有机废水中发电不但可以极大提高系统的功率输出,还具有十分显著的经济和环境效益.

微生物燃料电池中产电微生物电子传递研究进展

微生物燃料电池集产电和污水净化为一体,作为一种新型的能源回收技术得到人们的广泛关注。从微生物燃料电池工作原理来看,电子能否顺利地传递到阳极表面对于电流的产生起着关键作用。因此,本文重点阐述了电子在产电微生物体内产生的途径、电子从微生物体内向阳极传递的不同方式以及阳极材料对产电微生物附着和电子传递的影响。从生物化学、电化学和材料学上对产电微生物体内的电子到阳极整个过程进行全面的综述。明确电子传递的关键环节,为新型高效阳极材料的开发提供思路。

微生物燃料电池阴极电子受体与结构的研究进展

从工程应用的角度分析了微生物燃料电池的结构变化趋势;从电化学角度介绍了几种两室微生物燃料电池中阴极室采用不同电子受体对提高电池输出功率的影响和单室空气阴极微生物燃料电池的研究现状及应用前景;分析了电池组在电池放大过程中可能存在的串挠和电压反转等问题,为微生物燃料电池的工程应用提供了理论参考。

高锰酸钾用于生物燃料电池阴极电子受体

为提高生物燃料电池(MFC)的输出功率和有机物的降解效率,实验以KMnO4为阴极电子受体,泡沫金属为阳极,葡萄糖模拟废水为基质,设计了新型双室生物燃料电池,考察了KMnO4浓度、pH值对MFC产电性能的影响。结果表明,KMnO4浓度为500mg/L时,MFC的最大开路电压可达1.68V,最大输出比功率为8657mW/m3,电池的内阻为232W,同时化学需氧量(COD)去除率为87.1%,库仑效率为45.2%。阴极液的pH值对电池的产电性能有显著影响,酸性溶液条件下有利于改善电池的性能。本研究设计的MFC可有效地降解有机物回收电能,同时提高了电池的产电能力,具有显著的经济、环境效益和应用前景。

电子受体对微生物燃料电池产电性能的影响

以厌氧污泥为接种菌源,醋酸钠为阳极基质,分别构建了铁氰化钾和过硫酸铵为电子受体的双室微生物燃料电池(MFC),并研究了MFC在不同电子受体下的产电性能。结果表明,以铁氰化钾和过硫酸铵为电子受体的MFC最大稳定输出电压均随着电子受体浓度的升高而增大。当铁氰化钾质量浓度大于2.0g/L时,MFC最大稳定输出电压增幅不大。两种MFC的内阻均随电子受体浓度的增大而降低。阴、阳极溶液体积相等,外阻为5 000Ω时,以10.0g/L过硫酸铵为电子受体,MFC最大开路电压和最大输出功率密度分别为1 029.0mV和385mW/m3;以10.0g/L铁氰化钾作为电子受体,MFC最大开路电压和最大输出功率密度分别为711.8mV和73mW/m3,均小于以过硫酸铵为电子受体的最大开路电压和最大输出功率密度。因此,过硫酸铵是一种理想的电子受体,能够提高MFC产电性能。

双燃料发动机天然气电子控制喷射系统的研究

受环境保护和能源短缺的牵掣 ,双燃料发动机改造技术在我国得到大力的发展 ,双燃料发动机电控喷射系统的研究是目前的一个热点。本文从硬件和软件两个方面详细论述了天然气电控喷射系统的构成及基本原理 ,并进行了双燃料发动机台架实验 ,实验结果表明发动机的排放特性得到了改善 。

微生物燃料电池阳极室内电子受体竞争研究

采用不锈钢金属丝阳极构建了管状单室无质子交换膜空气阴极微生物燃料电池(MFC),并以葡萄糖为唯一电子供体,研究了该MFC的性能.分别以含葡萄糖、葡萄糖+硝酸钾、葡萄糖+硫酸钠、葡萄糖+氯化铁的培养液注入MFC,分析和检测MFC外接电阻上的电压与各底物的起止浓度.结果表明,MFC室内的电子受体氧化还原势越高,对固体电极接受和传输电子的影响越大,固体电极接受电子的能力介于NO3-和SO42-之间,接近Fe3+.

污泥厌氧发酵液燃料电池的性能及电子供体分析

采用剩余污泥厌氧发酵液为阳极燃料、铁氰化钾溶液为阴极电子受体,成功启动了双室微生物燃料电池(WC)考察了厌氧发酵过程中剩余污泥上清液中各种挥发性脂肪酸(VFAs)含量的变化,研究分析了污泥厌氧发酵液燃料电池的产电过程、燃料消耗及电子供体.结果表明,污泥厌氧发酵液中乙酸含量最高(约占总VFAs的50%),异戊酸和丙酸含量次之(分别约占总VFAs的18%及15%),正丁酸和异丁酸含量较少(均低于总VFAs的10%),正戊酸含量最低(低于总VFAs的1%);MFC实现了250h稳定电压输出(0.65±0.05V),库伦效率为9.09%;阳极总化学需氧量(TCOD),溶解性化学需氧量(SCOD),VFAs均呈现整体下降趋势,TCOD和SCOD的去除率分别为74.9%和86.4%;VFAs的完全消耗伴随着反应器产电性能迅速变差,表明VFAs是主要电子供体;在MFC产电过程中,VFAs的消耗与产生同时存在,消耗总体快于产生;各种VFAs消耗快慢依次为:乙酸>正丁酸>丙酸>正戊酸>异戊酸>异丁酸.

微生物燃料电池阴极电子受体研究进展

微生物燃料电池是一个阳极产生电子,阴极接受电子的电化学系统。阐述了微生物燃料电池各种电子受体在阴极的反应机理和研究现状,分析了目前微生物燃料电池研究存在的不足,并提出了未来的研究和发展方向。

电子控制LPG-柴油双燃料汽车

论述了电子控制LPG-柴油双燃料发动机的控制方案,对比分析了电子控制LPG-柴油双燃料发动机和原柴油机的外特性和负荷特性,并给出了汽车道路试验结果。结果表明,汽车动力性不降低;烟度排放显著下降;NOx排放变化不大;HC和CO排放增加;燃料消耗下降;汽车最低稳定车速不变。

电子供体配比条件对反硝化微生物燃料电池脱氮性能的影响研究

采用间歇式培养驯化的方式启动双室反硝化MFC的基础上,考察了是否加入碳源、不同外电阻的条件下对MFC反硝化的影响。研究结果表明,外电阻从1 000Ω降低为10Ω,反硝化MFC启动时间从约10个周期(30 d)增加为15个周期(约45 d),加入有机碳源进一步延长了启动时间;乙酸钠的加入ρ(COD)︰ρ(N)=2.5,大大提升了反硝化的速率,外电阻为10Ω时,72 h内平均去除速率从10.0 mg/(L·d)提升为18.6 mg/(L·d);不加碳源情况下(A组),随着外电阻的降低,反硝化去除速率增加,NO_2--N的最大积累量逐渐增加。实时荧光定量PCR结果表明,加入有机碳源的反应器narG,nir K和nosZ的绝对丰度(拷贝数/mg)以及相对丰度均明显增大,且随着外电阻减小,阴极生物膜反硝化细菌的富集更明显。

不同电子受体对牛粪微生物燃料电池性能的影响研究

以牛粪为主要底物,研究了以KMnO4、O2和KMnO4+O2作为阴极电子受体时,对微生物燃料电池产电性能的影响。实验结果表明,KMnO4+O2作为电子受体时微生物燃料电池的产电效果最好,其输出电压达到0.55 V,电流密度达到88 m A/m2,功率密度达到156 m W/m2。对COD去除率也最高,达86.95%。使用不同的电子受体时,阳极室pH变化规律基本相同,由6.3降至5.2左右,后又回升至6.8,而VFA含量先升高后降低,最终趋于稳定。风干后的阳极反应产物的有机质含量达到91.80%,总养分8.89%,含水率9.02%,达到了有机肥料的标准。