用PODE3-4煤基燃料改善汽油／柴油宽馏分燃料的燃烧与排放特性

研究中向汽油／柴油宽馏分燃料（WGD50）中添加体积分数为109／5～30％的PODE3-4配制成汽油／柴油／PODE3-4宽馏分燃料，在一台直喷柴油机上进行了燃烧与排放特性的试验研究。研究结果表明：向宽馏分燃料中添加PODE3-4能显著缩短滞燃期，使低负荷时宽馏分燃料的燃烧效率提高，循环波动降低；中高负荷时，添加PODE3-4能够降低宽馏分燃料的压升率和NOI排放，且保持较低的碳烟排放。

HA@Fe_(3)O_(4)修饰阳极增强微生物燃料电池降解类固醇雌激素

利用腐植酸(HA)与具有较强电容性的纳米Fe_(3)O_(4)颗粒形成的金属化合物(HA@Fe_(3)O_(4))修饰微生物燃料电池(MFC)阳极,探究含有以17α-乙炔基雌二醇(EE2)为代表性类固醇雌激素(SEs)的模拟废水在MFC阳极的降解特性,并对EE2降解过程中MFC的产电特性进行了表征。电化学交流阻抗测试结果表明,与不存在HA@Fe_(3)O_(4)的MFC相比,存在HA@Fe_(3)O_(4)的MFC的欧姆阻抗降低了79.58%,电荷转移阻抗降低了89.60%。循环伏安扫描结果显示,HA@Fe_(3)O_(4)的存在显著增加了阳极板的电容。HA@Fe_(3)O_(4)修饰阳极后MFC最大功率密度可达537.37 mW/m~2。HA@Fe_(3)O_(4)修饰的阳极可显著提高MFC对EE2的去除率,EE2在低浓度下(≤5.0μmol/L)可以介导电子转移,提高MFC的产电性能,进而提高MFC去除EE2的能力,但高浓度(5.0~10.0μmol/L)时会抑制微生物的活性并降低MFC产电效率。

不同比例柴油/PODE_(3-4)混合燃料喷雾特性的对比研究

搭建了光学可视化喷雾试验台,利用高速相机和纹影仪拍摄了纯柴油以及掺混不同比例(20%、50%)PODE_(3-4)的柴油/PODE_(3-4)混合燃料的喷雾发展图像。然后利用MATLAB编程将图片信息化,分析了不同比例柴油/PODE_(3-4)混合燃料在蒸发状态下气液两相的喷雾特性,结果表明:在纯柴油中掺混PODE_(3-4),可以有效改善燃油的破碎雾化效果,使喷雾前端、喷雾整体都有更多的液相燃料蒸发成为气相燃料,气相长度和气相面积比例均增加,并且随着PODE_(3-4)掺混比例的提高,混合燃料的破碎雾化以及蒸发效果更好。

中温固体氧化物燃料电池LaNi_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ-)Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_2梯度复合阴极制备及交流阻抗性能

应用丝网印刷和共烧结制备LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)-Gd0.2Ce0.8O2(GDC)梯度复合阴极/Gd0.2Ce0.8O2/Sc0.1Zr0.9O1.95(ScSZ)/Gd0.2Ce0.8O2/LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)-Gd0.2Ce0.8O2(GDC),组成梯度复合阴极对称电池.实验表明,在750 oC工作温度下单层70%LNF-30%GDC(文中均指质量百分比)复合阴极的极化电阻为0.581Ω·cm2,而三层60%LNF-40%GDC/70%LNF-30%GDC/100%LNF复合阴极的极化电阻最小(0.452Ω·cm2).由于阴极组成在ScSZ电解质和LNF阴极之间呈梯度变化,因此获得了最佳的阴极/电解质界面,大大加快了三相界面或气体/阴极/电解质三相接触点反应区的扩散,其电荷传递电阻Rct和浓差极化电阻Rd均减小,因而具有最低的阴极极化电阻值.

Ag/CeO_(2)共浸渍Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)阴极的电化学性能研究

目的 制备可用于固体氧化物燃料电池中的氧还原活性(ORR)高、电化学性能良好的阴极材料,研究制备工艺对Ag-Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)复合阴极电化学性能的影响。方法 通过混合法和浸渍法分别制备了Ag-Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)和表面Ag纳米颗粒修饰的Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)复合阴极,对比了硝酸银混合法制备的Ag-Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)复合阴极和Ag/CeO_(2)共浸渍Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)复合阴极的极化电阻。结果 浸渍法能够优化固体氧化物燃料电池复合阴极的微观结构,CeO_(2)可以为电极表面的氧气吸收和解离创造合适的位点,能够加快氧离子快速扩散,极大地降低复合阴极的阻抗,提高电池的电化学性能。在浸渍Ag纳米颗粒修饰的Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)复合阴极中,Ag能够促进阴极对氧的催化活性,随着浸渍量的增加,电化学性能也随之增强。结论 浸渍法和混合法虽然都会使Ca_(3)Co_(4)O_(9-δ)复合阴极性能有所改善,但研究结果表明,浸渍法效果更佳。

固相法制备Pr_(2)NiO_(4+δ)-La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)中温固体氧化物燃料电池阴极材料

采用固相法将传统的Pr_(2)NiO_(4+δ)(PNO)与La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)(LSCF,20 wt.%)进行复合,得到PNO-LSCF复合阴极材料。采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对样品的结构以及氧空位浓度进行表征,采用交流阻抗谱(AC)测试样品导电性能。结果表明,PNO-LSCF复合阴极可有效地细化晶粒尺寸,提高阴极的比表面积和表面氧空位浓度,提升阴极材料的电化学性能。利用固相法将两种不同晶型的阴极材料复合,为中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备提供了一种有效策略。

PODE_(3～8)/柴油混合燃料对柴油机颗粒物排放特性的影响

将聚甲氧基二甲醚(PODE)(体积分数为10%)掺混于柴油中制备PODE3~8/柴油混合燃料,记为P10。研究了P10燃油对柴油机排气烟度的影响;通过Model 100型颗粒采集装置,研究了柴油机燃用P10燃油排放的颗粒物质量浓度粒径分布,并使用热重分析仪分析颗粒物中可溶性有机组分(SOF)含量以及碳烟氧化特性;最后采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术检测和分析SOF的化学成分变化。实验结果表明,在额定工况下,柴油机燃用P10燃油时排放的滤纸烟度相对于基准柴油有所降低;P10燃油排放的颗粒物在各粒径下的质量浓度均有不同程度的降低,颗粒物粒径总体向小粒径方向偏移,颗粒物样品中SOF所占比重增加;碳烟样品的失重率峰值温度降低,颗粒物的SOF组分中各类烷烃和多环芳香烃质量分数减小,有机酸酯的质量分数增大。

Gd0.2Ce0.8O2包覆LaNi0.6Fe0.4O3-δ阴极制备及性能

应用丝网印刷和共烧结制备LaNi0.6Fe0.4O3-δ/Sc0.1Zr0.9O1.95/LaNi0.6Fe0.4O3-δ对称电池.以硝酸铈和硝酸钆为原料,柠檬酸作燃料,燃烧合成Gd0.2Ce0.8O2(GDC)包覆的LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)阴极.实验表明,在750oC工作温度下,纯LaNi0.6Fe0.4O3-δ阴极的极化电阻为0.70Ω.cm2,而21.3%(by mass,下同,如无特殊标注均为质量分数)GDC包覆的LNF-GDC复合阴极的极化电阻最小(0.13Ω.cm2),活化能最低(136.80 kJ.mol-1),故其阴极性能最佳.GDC的包覆加速了气体/阴极/电解质三相界面反应区的扩散过程,降低了阴极极化电阻.

EGR率对混合燃料燃烧与排放特性的影响研究

为进一步研究EGR率和正戊醇/柴油/PODE(3-4)混合燃料对柴油机低温燃烧和排放特性的影响,实现更高效、清洁的燃烧。在一台四缸增压柴油机上进行了不同EGR率(5%、10%、15%、20%、25%)下三种燃料燃烧与排放特性的研究。试验的三种燃料分别为纯柴油(记为D100)、体积比为80%的D100和20%的PODE(3-4)掺混(记为DP20)、体积比为80%的DP20和20%的正戊醇掺混(记为DPPt20)。试验结果表明:在相同的EGR率下,与D100相比,DP20的缸压和放热率峰值增加,滞燃期缩短,热效率提高。DP20与正戊醇混合后,滞燃期延长,热效率降低;增大EGR率,三种燃料的缸压和放热率峰值下降,着火延迟,热效率降低。当EGR率低于15%,随着EGR率的增加,Soot、CO、HC排放以及总颗粒物质量浓度略微增加,而NOx排放大幅降低。当EGR率高于15%,随着EGR率的增加,三种燃料的Soot、CO、HC排放以及总颗粒物质量浓度急剧上升。

Pt／PMo12/PEDOT／GC电极的制备及其甲醇电氧化性能

将磷钼酸(PMo12)修饰到电化学聚合制得的聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)(PEDOT/GC)膜表面(PMo12/PEDOT/GC),随后电沉积Pt得Pt/PMo12/PEDOT/GC电极.研究了PMo12和PEDOT对电极氧化甲醇性能的影响.结果表明,PMo12改变了电极上负载Pt的形态和结构,导致Pt纳米结构边缘产生尖锐的刺状结构.Pt/PMo12/PEDOT/GC和Pt/PEDOT/GC电极有较好的甲醇氧化电催化活性,而前者尤佳.PEDOT不仅提高甲醇氧化的电流,还使甲醇的起始氧化电位负移.进一步修饰PMo12后,可明显增大甲醇氧化的电流.