超高温(200-250 ℃)聚合物电解质膜燃料电池的机遇与挑战

低温质子交换膜燃料电池的商业化受到高纯度氢气制取、储存、运输及加注的制约。将燃料电池工作温度提高到200-250 ℃可显著提高电极动力学,提高对一氧化碳等杂质气体的耐受性,降低氢气制取成本,简化水和热管理,为燃料电池提供更多燃料选择,使得高温质子交换膜燃料电池有望实现原位甲醇重整制氢系统与燃料电池系统的无温差耦合,同时较高的运行温度为直接甲醇燃料电池和非贵金属催化剂替代铂基催化剂提供了有利条件。但超高温（200-250 ℃）聚合物电解质膜燃料电池的发展依然面临着艰巨的挑战,为促进超高温聚合物电解质膜燃料电池的发展,本文将系统总结近年的相关进展,探讨超高温聚合物电解质膜燃料电池面临的机遇与挑战。     

碳量子点增强气液相化学发光检测二氧化碳北大核心CSCD

采用一步溶剂热法合成了能够发射绿色荧光的水溶性碳量子点(CDs),并对其进行了透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱、荧光光谱以及红外谱图等一系列表征。基于该CDs增强的H_(2)O_(2)-KOH-CO_(2)气液相化学发光体系,利用自助研发的气液相化学发光检测仪实现了对CO_(2)气体的实时在线检测。研究了H_(2)O_(2)、KOH以及CDs浓度对发光强度的影响,结果表明当H_(2)O_(2)浓度为0.15 mol/L、KOH浓度为0.40 mol/L以及CDs溶液与KOH溶液体积比为1∶2时所测得的化学发光强度最大。在最优条件下,在0.196~49 mg/L范围内,CO_(2)浓度与发光强度呈现出良好的线性关系;计算得到二氧化碳的检测限为0.049 mg/L;重复检测11次1.96和4.56 mg/L的CO_(2)的相对标准偏差分别为1.46%和0.65%。采用该方法检测CO_(2)具有灵敏度高、选择性好、精密度高以及能够实现连续在线检测等优点。     

高中化学情境化作业设计研究——以“烃的衍生物”单元作业为例

针对目前作业设计中存在的问题,进行了情境化作业设计的研究。界定了情境化作业的意涵,简述了高中化学情境化作业的使用现状。明确高中化学情境化作业的设计依据,阐述4条设计原则,提出6步设计流程。以“烃的衍生物”内容为载体设计作业案例,体现“教、学、评”一体化。     

巧构函数 妙判大小——2021年高考数学乙卷理科第12题的评析

代数式的大小比较问题,一直是高考数学试卷中的一类常见热点题型.结合高考真题的分析与求解,剖析命题的创新点与亮点以及破解问题的方法技巧与策略,形成知识网络体系与方法策略,引领与指导数学学习与复习备考,给数学教学点滴启示.     

角向偏振无衍射光束的传输特性及其偏振态研究

从理论和实验两个方面研究角向偏振无衍射光束在自由空间和障碍物空间中的传输特性. 理论上模拟了角向偏振无衍射光束在自由空间以及障碍物空间传播过程中的光强分布与偏振态变化情况. 实验中利用高斯光束先通过偏振转换仪, 再入射到轴棱锥上产生角向偏振无衍射光束. 进而研究其在空间中的传输情况, 并通过分析其经过扇形障碍物后光强分布变化情况讨论障碍物对偏振态的影响和光束的自重建特性. 结果表明: 障碍物遮挡区域光强沿z轴方向逐渐恢复, 且阴影区域沿障碍物所在位置的相反方向移动; 光束的偏振态局部发生变化, 该变化与障碍物所在位置有关. 理论仿真和实验结果一致.     

耦合近场仿真及初步验模测试实验研究

针对电磁耦合仿真结果的校验需求,建立了基于光纤电场传感器的验模测试实验系统,对某模型的仿真结果进行了近场耦合验模测试。初步实验结果表明,在一定区域内,测试结果与仿真结果呈现趋势性一致,并对部分区域与仿真结果不符合的原因进行了分析,为下一步仿真模型优化和测试方法手段改进奠定了基础。     

超声复合电弧声调控特性研究

超声复合电弧作为一种新的焊接热源, 在电弧焊接过程中可利用超声实现对熔融金属的深度处理, 但是超声与电弧等离子体间相互作用机理还不清晰, 这成为阻碍该技术工程应用的关键问题. 本文通过实验与相应理论针对外加超声场对焊接电弧调控特性进行了研究. 为说明电弧特性, 针对试验中高速摄像采集的电弧图片进行了处理. 对比未加超声情况, 超声复合电弧受内外声场共同作用等离子体拘束程度明显提高, 电弧亮度增强, 弧柱高温区范围扩展至阳极, 中间粒子出现团聚并以一定频率上下抖动. 通过改变超声激励电流大小和声发射端高度, 电弧结构产生显著变化, 在谐振点附近, 电弧挺直度最强, 脉动频率最大. 试验结果显示通过外加超声可以达到对焊接电弧热等离子体调控的目的. 最后结合波动方程和二维声边界元模型, 分析了电弧内部声传播过程以及声场结构对等离子体粒子的作用规律, 这为进一步理解超声对电弧的调控机理打下良好基础.     

金属Li相稳定性的第一性原理研究

Li在常温常压下为体心立方结构(bcc),随着压力和温度的变化会发生结构转变.本文应用第一性原理方法研究了Li的9R,fcc,hcp和bcc四种不同结构相在基态和有限温度下的相对稳定性.计算表明Li在低温时的最稳定相为六角堆垛的9R相,而且随着温度的变化会发生结构相变,最终在高温时(370K)转变为bcc相.     

公平偏好下双渠道供应链改进收入共享契约与协调

在市场需求是随机的且受零售商努力水平影响的一般情形下,考虑零售商的不利不公平厌恶偏好,研究设计双渠道供应链协调的改进收入共享契约机制.结果表明,在一定的契约参数取值条件下,双渠道供应链能够实现协调.双渠道供应链协调时,制造商完全占有直销渠道的销售收入.研究结论拓展了收入共享契约协调供应链的理论研究.     

对称锥规划的邻域跟踪算法

本文把艾文宝的邻域跟踪算法推广到对称锥规划, 定义中心路径的宽邻域N(τ, β), 并证明该邻域的一个重要性质, 该性质在算法的复杂性分析中起到关键作用. 取宽邻域N(τ, β) 中一点为初始点并采用Nesterov-Todd (NT) 搜索方向, 则该算法的迭代复杂界为O(√r logε^-1), 其中, r是EuclidJordan 代数的秩, ε是允许误差. 这是对称锥规划的宽邻域内点算法最好的复杂界.