润湿特性对超级电容器储能动力学的影响机理

润湿特性对超级电容器储能性能有着至关重要的影响。借助分子动力学模拟,本文研究了润湿特性对超级电容器储能动力学行为的影响。以石墨烯和晶体铜作为疏电解液和亲电解液电极材料。结果表明,在充电过程中,亲电解液铜电极呈现出非对称的U型微分电容曲线,负极电容是正极的～5.77倍,不同于经典双电层理论Gouy-Chapman-Stern(对称U型)和疏电解液型。该现象与离子自由能阻力分布密切相关,负极自由能阻力远小于正极(～2倍)和疏电解液电极,进而有利于强化双电层结构对电极电压的响应能力,导致更高微分电容。通过微分离子电荷密度,本文再现了微分电容演变规律,并发现改善润湿性会显著降低双电层厚度。最后,我们指出润湿性直接影响储能微观机理,将电荷储存机制从离子吸附和交换共同主导(疏电解液)转变到离子吸附主导(亲电解液)。本文所得结论揭示了润湿特性对储能动力学行为影响的原子层级机理,对超级电容器材料设计、构筑与润湿特性调控具有重要指导意义。     

基于室温离子液体的活化石墨烯粉末超级电容储能性能

室温离子液体(RTILs)具有电压窗口高等优点,被认为是实现超级电容高性能储能的绿色电解液。但是,离子液体的电导率低、粘度高,使得其储能性能不佳。本文探究了溶剂效应对离子液体超级电容储能性能的影响。以石墨烯粉末为活性材料,选取1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为离子液体,通过添加乙腈溶剂配置了具有不同摩尔分数ρIL的电解液(从0.25到1.0)。结果表明,溶剂效应对超级电容性能的影响与电压扫描速率或电流密度密切相关。低扫描速率下,溶剂对储能基本没有影响,而高扫描速率下,添加溶剂可显著提升比电容(在ρIL=0.25时,增加~2倍)。这是由于溶剂削弱了离子-离子间交互作用,从而降低了电解液粘度(~29倍),内阻(~5.5倍)和介电弛豫时间(~6.3倍)。在ρIL=0.25时,超级电容最大能量和功率密度分别为65.2 Wh·kg~(-1)和18066.6 W·kg~(-1),显著优于近期文献报道结果。特别地,当工作温度提升到50°C时,其能量密度将达到85.5 Wh·kg~(-1),显著高于传统水系、有机电解液超级电容和铅酸电池,与镍金属氢化物和锂离子电池性能相当。     

废轮胎回转窑中试热解炭的重金属离子吸附特性

对废轮胎回转窑中试热解炭的重金属离子Pb2＋、Cr3＋和Cr6＋吸附特性进行了研究，分析了溶液pH值、接触时间、吸附剂用量以及溶液初始浓度对重金属去除率的影响。结果表明，溶液pH值对热解炭的重金属去除率有显著影响，阳离子Pb2＋、Cr3＋的去除率随pH的增加而增大，在弱酸和中性环境中去除率接近100％；Cr6＋在强酸性溶液中被还原成为Cr3＋，经二次吸附，总Cr去除率可达99％以上；Pb2＋和Cr3＋的去除率随热解炭用量和吸附时间的增大而增加，热解炭用量和吸附时间有一个最佳值。Pb2＋和Cr3＋的吸附为单分子层吸附，可用Langnuir和两段Freundlich等温吸附式描述，Freundlich拟合指数表明，热解炭具有较好的吸附性能。经酸洗后的热解炭对Pb2＋的去除率变低。     

废轮胎热解油的成分分析及二次热解反应

对废轮胎在中试回转窑中进行中温热解(450~650℃)所得热解油进行了GC-MS研究。通过对热解油化学组成 的全面分析,讨论了轮胎热解反应,尤其是较高热解温度和较长气相停留时间下的二次热解反应途径。通过与不同反应器 的比较研究,进一步得出了微负压回转窑热解技术的反应特点,并为回转窑热解油的应用提供了重要参考依据。     

热重-红外联用分析塑料垃圾热动力学特性对多环芳烃生成的影响

本文采用热重-红外联用观察了由PE,PVC,PS等组成的混合塑料和单独的塑料组分的热动力学特性和热重逸出产物的分布特性。结果显示,在混合燃烧和热解时多环芳烃的排放特性和其各组份单独燃烧时的排放特性明显不同,这主要是由于混合燃烧和热解时各塑料组分因相互作用而引起热动力学性质发生了变化所致。     

综合流动和传热的废轮胎回转窑热解模型

废轮胎在回转窑内的热解主要受到气-固相流动、传质和传热及化学反应动力参数等因素的影响。在对回转窑 内固体颗粒运动、传热传质进行分析的基础上,结合对轮胎热解反应动力学的研究,发展了综合流动、传热的废轮胎回转 窑热解模型,可计算得到回转窑内热解的温度分布、物料转化率、产物得率等。模型计算结果与试验结果吻合较好。     

造纸污泥与废水污泥流化床焚烧时NO_x和SO_2的排放特性研究

1前言流化床焚烧污犯是近年来发达国家广泛采用的方法，它能很好地实现污泥的稳定化、无害化、减容化和资源化处理。燃煤流化床锅炉污染物排放方面已做了大量的研究工作，由于污泥与煤在结构和性质方面的差异较大，因此有必要对流化床焚烧污泥时污染物排放特性进行研究。本文详细研究了造纸、废水污泥在流化床中焚烧时污泥水份、运行床温及过量空气对NO。和SO。的排放特性及污泥N－＋NO。、S－SO。的转化率的影响，并对这两种性质差异较大的污泥焚烧时的NO。和502的生成特性进行了对比分析，取得了许多有价值的结果，为污泥流化床焚烧…     

利用可调谐半导体激光光谱技术对含尘气体中NH3的测量

利用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)并结合波长调制,在近红外波段1531.7nm处对常温常压下的NH3进行浓度测量.在10 m的长程吸收池内得到了25×10-6的浓度信号,并且在25×10-5-400×10-6浓度范围内二次谐波信号与浓度具有良好的线性关系.讨论了粉尘颗粒对于二次谐波信号的干扰,并提出了利用激光强度线性拟合解决颗粒对气体测量干扰的方法.     

造纸污泥在回转窑中热解的试验研究

本文在自行设计的小型外热式回转窑试验装置上进行了污泥热解试验,考察了污泥在不同热解连温下三种形态热解产物的产率,分析了污泥在热解过程中热解气体的成分和热值的变化特性以及热解半焦的品质。采用表观动力学模型对热解气体的试验数据进行计算,结果表明用该模型描述热解气体的析出是合理的。     

垃圾在流化床中焚烧NO排放特性研究

在Ф150 mm流化床上，研究了六类典型组分垃圾NO转化率与床温和过量空气系数(excess air简称EA)的关系。研究发现，纸渣与木块NO转化率最高，橡胶与塑料最低;织物、纸张、厨余、木块、塑料NO均具有中温生成特性，一般在800 ℃～850 ℃时即接近最大值，之后温度升高对NO的生成影响不大;橡胶与无烟煤由于含N化合物结构稳定，其NO转化率随床温升高而增大;由于挥发分析出的相互影响，较低的火焰温度，混合垃圾NO转化率一般低于单组分垃圾的线性叠加;少量水分不会对垃圾NO转化率造成很大影响，相反还会促进NO的转化，但过量水分会抑制NO的生成。