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二氧化碳电还原反应高效催化材料的研究
本研究设计并合成了无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒,将其应用于二氧化碳电还原反应中 (图 1 ) 。 该研究工作首先通过溶剂热法制备了 AgBiS 2 纳米棒,并将其在空气中煅烧处理,得到了组成为 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的双金属硫氧复合物纳米棒。在进一步电化学还原预处理后,该复合物被转化为无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒。这种新型二氧化碳电还原催化剂在仅有 450 mV  的过电位下,实现了高达 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分电流密度。通过与 AgBiS 2 、 Bi 硫氧复合物及 Bi 2 S 3 参比样品进行对比,发现在电化学还原预处理过程中,金属硫化物中的 -2 价硫会转化为 H 2 S 并离开电极表面,只有金属硫氧复合物中被氧化为 +6 价的硫能保留在催化剂中。后续实验表明 ,这一部分硫能促进水的解离,而甲酸形成过程中所需的 H + 正是来自于 H 2 O 。因此,甲酸的生成被极大程度地促进。另一方面, Ag-Bi-S-O 修饰 Bi 0 纳米颗粒中的 Ag ,有利于电荷在电极中传递,提高了催化剂的电流密度。在过电位为 450 mV  时,更大的电流密度可以提高阴极附近的局域 pH ,而更大的局域 pH 能进一步提升硫促进水解离的效用,同时抑制氢析出反应的发生。因此,无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒可以在极低的过电位下将二氧化碳高活性、高选择性地转化为甲酸。
北京大学 2021-04-11
核反应堆进出口接管锻造工艺的模拟研究
用数值模拟对核反应堆压力容器进出口接管锻造各工序的温度场、应力应变场和金属塑形变形情况进行研究,分析工艺参数对锻造过程的影响,优化确定锻造工艺规范。通过多次模拟试验,确定了工艺先进、经济合理和质量满足要求的试制方案,产品经国家不锈钢制品质量监督检测中心检测其各项性能指标测试完全达到合同要求;首创“斜十字镦粗法”,使钢锭中心始终保持较大的三向压应力,在拔长时采用合理的砧宽比和接砧角,改善锻件应力状态并提高拔长效率。项目获得专利2项,发表文章2篇。
东南大学 2021-04-13
基于切换式填充床反应器的CO2循环脱除装置
本实用新型公开了一种基于切换式填充床反应器的CO2循环脱除装置,包括至少两个填充床反应器,各个填充床反应器下部的进口端分别与烟气进气管路、燃料气进气管路、氧气进气管路相连接,各个填充床反应器上部的出口端分别与脱除CO2后烟气排气管路、CO2富集烟气排气管路相连接,所述烟气进气管路、燃料气进气管路、氧气进气管路、脱除CO2后烟气排气管路、CO2富集烟气排气管路与填充床反应器的进口端、出口端之间分别设有启闭控制阀门。本实用新型通过采用固定填充床作为反应装置,规避流化床反应器存在的系统复杂、物料分离输运操
安徽建筑大学 2021-01-12
一种全混合内循环悬浮填料生物脱氮反应器
本发明所述全混合内循环悬浮填料生物脱氮反应器,包括反应器主体、悬浮填料、分离罩、分离环和内套筒;反应器主体由圆筒外壳、安装在圆筒外壳顶部和底部的上盖以及下盖组成,分离罩的上端通过第一连接杆与上盖相连,分离罩下端的周边与设置在圆筒外壳内壁上的分离环之间的间隙为出水缝,分离罩将圆筒外壳的内腔分隔为上部的沉淀区和下部的生物反应区,内套筒为圆筒体,安装在生物反应区中,悬浮填料填充在生物反应区内;圆筒外壳的下部或下盖上设置有与生物反应区相通的进气口和进水口,进气口与位于生物反应区中的曝气头连接,圆筒外壳的上部设置有与沉淀区相通的回流水出口和已处理水出口,上盖上设置有与沉淀区相通的出气口。
四川大学 2016-10-27
核反应堆结构的流致振动分析理论及试验技术
大力发展核电技术是国家重大发展的战略。核反应堆内的流致振动问题影响核反应堆的安全运行的重要因素。本成果来自重大应用前景的横向项目,项目组长期从事核反应堆结构的流致振动研究,完成了理论分析、数值计算及试验研究等多项纵向及横向课题,积累了丰富的理论及试验经验,获得多项具有自主知识产权、国际先进的理论成果,独立研制了多套先进的试验装置。相关研究成果已经成功地应用于华龙I号、ARP1000,CNP1000及某舰载核反应堆等多种型号国产核反应堆的安全设计中,为核反应堆的安全运行及核电技术出口提供了重要的支持。
西南交通大学 2016-06-24
柴油机混合率与化学反应率协同控制技术及应用
电机项目针对高效能电机综合设计方法与技术进行了系统深入的研究,提出了一套具有自主知识产权的高效能电机智能化综合设计技术,解决了电机效能提升的关键技术难题,在关键技术和推广应用方面取得了实质性创新和重大突破。项目成果大幅提升了企业的市场竞争力,在意大利ZEL等单位得到了全面推广,并且在推动产业进步
天津大学 2021-04-14
一种热管式烘焙反应器及其用于固废烘焙方法
本发明公开了一种热管式烘焙反应器及其用于固废烘焙方法,所述热管式烘焙反应器主体是热管、物料室、预热室和气体通道,所述热管包含蒸发段、绝热段、冷凝段和工质,所述物料室由肋片、网套、夹套、气体分布板和封头组成,所述的预热室由气体分布板、夹套和法兰端盖组成,所述法兰端盖下端开设气体进口,所述封头上端开设气体出口,所述的肋片开设排气孔。当热管式烘焙反应器用于固废烘焙时,物料装填于物料室,热管蒸发段施加热源,借助热管传热快和均温性好的特点,使物料温度场均匀,另外吹扫气在预热室预热后经气体分布板进入气体通道,不仅强化了对流换热,而且有助于带走烘焙水分,可以提高烘焙产物质量和能源利用效率。
南京工业大学 2021-01-12
特高压设备用增强型环氧树脂体系开发与应用关键技术
芳纶基环氧树脂开发与应用 1、技术分析 低粘度液体芳纶基环氧树脂,既保留芳纶纤维的骨架结构又引入环氧基团,还引入柔性的醚键,与芳纶纤维及环氧树脂的相容性均较好,起到桥梁作用,可在不破坏芳纶纤维本体结构情况下,解决了芳纶纤维与环氧树脂基体间界面粘结性问题,同时也能增加环氧树脂基体的韧性;不改变现有复合材料生产工艺,可操作性强,可实现工业化大规模生产,具有非常强的国内外竞争力及产业化应用前景。 2、应用范围及目前应用状态 特种环氧树脂复合材料相比于金属材料,具有轻质、耐磨损的性能优势,用于大型客机、商务飞机、固体火箭发动机壳体和卫星等结构部件,可有效减轻机身自重,节约飞机燃料的使用。在新一代通信技术方面,芳纶可增加光缆的刚性和强度,广泛应用于室内外光纤和电力缆的增强件,对推动我国新一代通信技术的发展起到重要作用。在电子电器相关领域,日本松下电器公司在浸渗高耐热的环氧树脂固化芳纶无纺布上贴合铜箔而制成印刷线路基板。特种环氧树脂复合材料兼具优异的电绝缘和耐热性能等优点,可作为耐高温绝缘材料应用于电动机、变压器、电抗器等电力设备中,同时因其优异的力学性能也可用于绝缘拉杆及绝缘支撑器件。 目前应用状态:完成芳纶基环氧树脂增强E-51固化物应用研究,探索了芳纶基环氧树脂对芳纶织物-环氧树脂复合材料之间的界面性能的影响。 (1)芳纶基环氧树脂增强E-51固化物应用研究 选择环氧值为最大条件下制备的芳纶基环氧树脂,将芳纶基环氧树脂添加量分别为 E-51质量分数的2.5%、5%、7.5%与 E-51 混合后,经二乙烯三胺固化,根据国标制得标准样条,样条如图1所示。 (a)拉伸样条      (b)弯曲、耐冲击样条图1  固化样条 表1 掺入百分比的2号样品的固化物力学性能 2号样品掺入量 /% 拉伸强度 /MPa 断裂伸长率 /% 弯曲强度 /MPa 冲击强度 kJ/m2 0 31.55 1.65 107.08 5.42 2.5 60.08 3.11 96.04 7.96 5 68.94 3.96 128.65 11.25 7.5 44.64 2.54 97.07 11.34 如表1所示,掺入量的增加,固化物拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度均呈现先增后减趋势,在E-51中添加5%时,弯曲强度略有提高,拉伸强度提高2.2倍,断裂伸长率提高2.4倍,抗冲击强度提高2.1倍。主要是因为芳纶基环氧树脂液体本身具有刚性苯环,同时也含有柔性的烷基侧链,并以环氧基封端,提高了与树脂基体的相容性,将刚性结构交联到体系当中,提高了体系的力学强度,因此掺入芳纶基环氧树脂液体后拉伸强度和断裂伸长率均提高了。而冲击强度保持上升趋势,掺入量超过5%后基本不再发生变化。 (2)芳纶基环氧树脂对芳纶织物-环氧树脂复合材料制备 取一定量环氧树脂,常温下加入一定比例的芳纶基环氧树脂,再将固化剂(DEDDM)加入到上述混合物中(胺值与环氧值等当量),搅拌均匀后,再按真空干燥箱中,抽真空30min。采用手糊法制备芳纶织物/环氧树脂复合材料,铺好后盖上离型纸放入80℃压机中加压,使树脂与芳纶纤维布浸渍,将平板硫化机升温至140℃,将脱模布和离型纸放入,铺厚3mm放在模具中,将140℃/1MPa下保压15min,再将压力升至10MPa,保温固化2.5h,冷却至室温开模,如图2所示。 图2  芳纶织物-环氧树脂复合材料 3、前景及经济社会效益分析 本项目根据芳纶纤维和环氧树脂的结构特点,设计和制备一种具有“两亲结构”的新型芳纶基环氧树脂。该树脂具有芳纶的骨架结构和环氧丙烷的侧链。分子中的芳纶骨架部分与芳纶织物纤维的结构相同,有利于两者之间的互相亲和。而芳纶基环氧树脂分子中的环氧基团与环氧树脂的结构具有相似性,与环氧树脂具有很好的相容性。芳纶基环氧树脂能广泛应用于电缆增强、防弹背心、运动织物、登山绳、防割手套和绝缘纸产品中,带动更多收益效应。 蓖麻油基环氧树脂开发与应用 1.研究背景及意义 目前我国已是世界上塑料制品生产和消费最大的国家,环氧树脂具有优异的粘接强度,良好的介电性能,制品尺寸稳定性好、硬度高、柔韧性较好、对碱及大部分溶剂稳定,是一种常见的应用非常广泛的热固性树脂塑料,目前全球环氧树脂年产量达到250万吨左右,需求量巨大。其中双酚A型环氧树脂用量最广泛,占环氧树脂总量的85%以上,67%以上的双酚A型环氧树脂则依赖于石化资源,同时其存在着毒性问题。 目前,国内外对于生物基热固性树脂的研究相对越来越热,其中,植物油以其来源广、产量大、价格低的优势,而备受广泛研究,目前有关植物油基增塑剂和环氧树脂的研究主要包括大豆油基、桐油基、蓖麻油基、甘油基、松香基等。 蓖麻是世界十大油料和四大不可食用油料作物之一,我国是世界上栽培蓖麻和生产蓖麻籽的主要国家之一,种植面积和产量曾一度跃居世界第一,蓖麻油是重要的化工原料,称作“土地里种出的石油”。 蓖麻油的基本结构: 羟基平均官能度约2.7,羟值为156~165 mg/g,碘值80~90 g/100g,皂化值为170~190 mg/g。 2.技术路线 (1)环氧蓖麻油缩水甘油醚的合成(ECOGE) 环氧蓖麻油缩水甘油醚的合成采用液体酸多相催化法,其原理是有机酸被过氧化氢预氧化为过氧化有机酸,再将蓖麻油缩水甘油醚氧化为环氧蓖麻油缩水甘油醚,反应原理如下式所示。 (2)蓖麻油多元醇的合成(COP) 选择不同催化反应体系,使用甲醇、乙醇、丙烯醇、苯酚、苯甲酸、丙烯酸等不同柔性、刚性基团对环氧蓖麻油环氧基团进行开环加成,增加分子中羟基,制备蓖麻油多元醇,为下一步蓖麻油多缩水甘油醚制备提供基础。此反应过程中,酸催化体系下发生亲电加成反应,碱催化体系下发生亲核加成反应,在开环过程中,注意避免酯键发生水解或者酯交换反应。 (3)蓖麻油多缩水甘油醚的合成(COPGE) 将上述蓖麻油多元醇与环氧氯丙烷反应,生成蓖麻油多缩水甘油醚,此反应有两种方法合成,一种是羟基与环氧氯丙烷发生开环闭环两步反应,最终生成缩水甘油醚;第二种方法是羟基和环氧氯丙烷直接一步法制得缩水甘油醚,但是环氧氯丙烷用量大。 3 蓖麻油基环氧树脂的结构与性能参数 (1)蓖麻油三缩水甘油醚(XY966) 环氧值:0.15~0.25 eq/100g 粘度(25℃):150~450mPa·s (2)氢化蓖麻油三缩水甘油醚(HCOGE) 环氧值 : 0.18 eq/100g 粘度(25℃) : 850 mPa·s (3)环氧蓖麻油三缩水甘油醚(ECOGE) 环氧值 :0.38 mol/100g 粘度(25℃) :650 mPa·s  (4)苯氧基蓖麻油多缩水甘油醚(POCOGE) 环氧值:0.24 eq/100g; 粘度(25℃) :950 mPa·s (4)苯酚-蓖麻油基多缩水甘油醚(PCOGE) 环氧值: 0.24 eq/100g; 粘度(25℃) : 1550 mPa·s (5)蓖麻油九缩水甘油醚( CONGE ) 环氧值:0.31 eq/100g, 粘度(25℃) :6050 mPa·s 3.本项目的特色与创新之处 (1)项目特色 1)本研究所采用的原料蓖麻油是植物基可再生资源,所合成的蓖麻油基环氧树脂是低毒环保可降解物质; 2)本研究采用酰化和环氧化反应,分别制得具有很好柔韧性的环氧乙酰蓖麻油,和具有很好刚性的环氧苯甲酰蓖麻油两种增塑剂; 3)本研究以柔性的蓖麻油为原料,引入刚性基团,合成一系列柔性和刚柔兼备蓖麻油基环氧树脂。 (2)项目创新之处 1)研究采用酰化和环氧化反应,分别制得具有很好柔韧性的环氧乙酰蓖麻油,和具有很好刚性的环氧苯甲酰蓖麻油两种增塑剂,反应步骤少,处理简单。其中环氧乙酰蓖麻油拉伸效率高于DOTP,而环氧苯甲酰蓖麻油的拉伸强度和断裂伸长率均高于DOTP,可应用于刚性需求高的场合; 2)本研究将蓖麻油碳碳双键环氧化后开环,后与环氧氯丙烷反应制得高环氧值的蓖麻油基环氧树脂,提高了固化物的交联密度,提高了环氧树脂的拉伸、弯曲等性能。 3)本研究在柔性的蓖麻油分子链中引入刚性基团,解决了蓖麻油基合成一系列刚柔兼备蓖麻油基环氧树脂,赋予环氧树脂配方良好的柔性、抗冲击性和耐热冲击性能。
南京林业大学 2021-05-10
一种多路径高压摆率环路运放电路及其实现方法
本发明公开一种多路径高压摆率环路运放电路的实现方法,包括三极级联反向器;添加一辅助路径,在环路运放抽取的过程中,辅助路径工作,增加压摆率;在小信号建立过程中,辅助路径停止工作,避免产生大的过冲。本发明还公开一种多路径高压摆率环路运放电路,包括三级级联反向器;还包括一个带偏置的反向器,所述带偏置的反向器与三级级联反向器连接。此种技术方案通过添加辅助路径,提高环路运放的压摆率,同时不影响环路运放的稳定性。
东南大学 2021-04-11
一种利用机器人拆装高压导线防震锤的末端工具及方法
本发明提供一种利用机器人拆装高压导线防震锤的末端工具及方法,末端工具包括夹紧末端和拆装 末端。夹紧末端包括两个夹爪、防震锤承托钩、防震锤托板、夹持丝杆、夹爪基座、以及驱动夹持丝杆 的驱动机构,可实现对防震锤定位夹紧及承托防震锤;拆装末端将防震锤螺母拧松,实现防震锤仅通过 防震锤挂板悬挂在导线上。夹紧末端和拆装末端分别安装于机器人平台上的三自由度作业臂和四自由度 作业臂,调节双作业臂各个关节,携带末端工具到达工作位,进而实现末端对防震锤的安拆。本
武汉大学 2021-04-14
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