A MEMS-Based Piezoelectric Power Generator for Low Frequency Vibration Energy Harvesting

A novel power generator has been achieved to convert vibration to electrical energy via the piezoelectric effect. The generator obtained by micro fabrication process mainly consists of silicon based frame and composite cantilever. The prototype tested at resonant vibration generates 1.15μW of effective power to a 20.4-kΩ resistance load. The potential of this work is to offer miniaturization solutions for power generators, and with the proposed method the ambient ubiquitous vibration can be harvested effectively as endless energy source to form an integrated self-powering system.     

低品位余热氨水吸收式制冷机理论与实验研究

利用工业企业300℃以下烟气余热实现工作区域供冷,解决企业生活区域供冷的同时实现节能减排。建立了余热式氨水吸收式制冷的热力学模型,在此基础上通过实验验证了不同操作条件下制冷系统运行的状态。针对实验样机得到余热烟气温度为280℃时系统存在最优的能源利用效率,冷却水进口温度升高5℃,制冷系数COP下降了0.047,实验样机COP不低于0.42,为优化利用低品位余热资源的制冷系统提供一定的理论基础。     

锰负载钛锆和钛锡复合氧化物催化剂烟气脱汞实验研究

采用共沉淀法制备了TiO_2、TiZr和TiSn载体,浸渍锰制备了10%MnO_2的MnTi、MnTiZr和MnTiSn催化剂。采用BET、XRD、H_2-TPR、FT-IR和XPS等对样品进行表征,并对三种催化剂进行固定床脱汞性能实验。结果表明,在100-300℃,MnTiZr和MnTiSn催化剂脱汞性能均优于MnTi催化剂,这归因于Sn和Zr的引入提升了催化剂比表面积和低温氧化还原性能增加了催化剂表面的酸性位点数量、高价态锰离子和O~*含量;在反应温度为150-300℃,MnTiSn催化剂脱汞效率均高于MnTiZr催化剂这是由于前者具有更好的氧化还原性能,表面具有更多含量的高价态锰离子、O~*含量和酸性位点数量;在Hg~0脱除过程中催化剂表面活性组分如高价态锰离子和O~*均消耗,参与了Hg~)氧化为Hg~(2+)的反应且MnTiSn催化剂表面活性组分的消耗量更多。     

基于实验和密度泛函理论的NaHCO3吸附SeO2机理研究

本研究通过吸附实验探究了140-220℃下NaHCO₃对SeO₂的吸附性能,通过一系列表征解析了吸附后样品中硒的总量、价态和形态,结合密度泛函理论计算,探讨了NaHCO₃对SeO₂的吸附机理。结果表明,NaHCO₃对SeO₂的吸附性能随温度的升高而增加,在吸附过程中同时发生NaHCO₃向Na₂CO₃的分解反应,分解后产生的Na₂CO₃吸附活性更强。SeO₂吸附过程属于SeO₂中Se原子与Na₂CO₃表面O原子成键的化学吸附,吸附产物以亚硒酸盐为主。     

主族金属氨基酸配合物的晶体学研究进展

主族金属配合物的研究是配位化学的重要主题之一. 相对于过渡金属和稀土金属配合物而言, 主族金属配合物的研究比较薄弱, 其主要原因在于: 主族金属的闭壳层电子层结构、有限的价电子数和较少的氧化态等特点, 使得主族金属与有机配体的相互作用较弱, 作用模式较为单一. 但近年来, 随着合成技术与分析检测技术的不断提升, 具有新颖结构并具有与过渡金属配合物相似的优良性能的主族金属配合物也不断地进入了人们的视野. 作为生物体的基本结构单元的氨基酸是一类良好的功能配体, 主族金属氨基酸配合物的研究具有重要的学术价值和应用价值, 也是化学、生物、医药和材料等众多学科领域中的共同的基本问题. 解决基本问题的一个切入点可能是研究这些新型主族金属氨基酸配合物的分子结构与物质结构. 因此, 本工作基于2000年以后发表的主族金属氨基酸配合物的晶体结构, 从X射线晶体学的研究视角, 分析了新型的主族金属氨基酸配合物的结构多样性, 包括当前热门的MOF类的结构; 综述了主族金属氨基酸配合物的研究进展; 展望了未来这一领域的发展方向; 提出了以功能为导向系统地开展主族金属氨基酸的配位化学和超分子化学的研究思路. 谨以此文献给2014年国际晶体学年.     

Metastable Face-Centered Cubic Structure and Structural Transition of Sn on 2H-NbSe_2(0001)

Surface structures and properties of Sn islands grown on superconducting substrate 2H-NbSe_2(0001)are studied using low temperature scanning tunneling microscopy or spectroscopy.The pure face-centered cubic(fee)structure of Sn surface is obtained.Superconductivity is also detected on the fcc-Sn(111)surface,and the size of superconducting gap on the Sn surface is nearly the same as that on the superconducting substrate.Furthermore,phase transition occurs from fcc-Sn(111)toβ-Sn(001)by keeping the sample at room temperature for a certain time.Due to the strain relaxation on theβ-Sn islands,both the in-plane unit cell and out-of-plane structures distort,and the height of surface atoms varies periodically to form a universal ripple structure.     

Surface Structure and Reconstructions of HgTe(111) Surfaces

Hg Te(111) surface is comprehensively studied by scanning tunneling microscopy/spectroscopy(STS).In addition to th√e prim√itive(1 × 1)√ hexagonal lattice,six reconstructed surface structures are observed:(2 × 2),2 × 1,4 × 1,3 ×(1/2)3,2(1/2)2 × 2 and (1/2)11 × 2.The(2 × 2) reconstructed lattice maintains the primitive hexagonal symmetry,whi√le the lattices of the other five reconstructions are rectangular.Moreover,the topographic features of the3 ×(1/2)3 reconstruction are bias dependent,indicating that they have both topographic and electronic origins.The STSs obtained at different reconstructed surfaces show a universal dip feature with size ～100 mV,which may be attributed to the surface distortion.Our results reveal the atomic structure and complex reconstructions of the cleaved Hg Te(111) surfaces,which paves the way to understand the rich properties of Hg Te crystal.     

基于DEA模型测算交通信息化对道路畅通性改善的贡献研究

交通信息化建设和应用在改善城市道路问题等方面的社会效益受到广泛关注,但实际中较少对其贡献价值进行研究.通过应用DEA方法,结合回归分析,从投入产出角度选取指标建立交通信息化对道路畅通性的贡献测算模型,并以北京市为例进行实证分析.研究结果显示,北京市2005-2014年交通信息化对道路畅通性改善的年平均贡献值为17.47%.研究结论为交通信息化绩效的评估提供理论支撑,辅助交通信息化建设和应用的规划制定.     

Co掺杂铁基氧化物吸附剂燃煤烟气脱汞实验研究

使用柠檬酸法制备了Co掺杂的铁基氧化物(FeCo)吸附剂,通过固定床脱汞实验装置系统考察了FeCo吸附剂的脱汞性能,并利用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、H_2-程序升温还原(H_2-TPR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析吸附剂的物理化学特性。结果表明,α-Fe_2O_3中掺入Co后,比表面积、孔结构特性均得到改善,且氧化还原性能也相应提升;FeCo吸附剂在200-250℃获得最高约97%的脱汞效率;烟气中O_2和NO的存在有助于FeCo吸附剂对Hg~0的脱除,而SO_2和H_2O则抑制FeCo吸附剂对Hg~0的脱除,同时NO能削弱SO_2对FeCo脱汞的抑制作用。在脱汞过程中,FeCo吸附剂表面的活性组分Fe~(3+)、Co~(3+)和O~*均消耗,参与了Hg~0氧化反应,且吸附剂表面生成了HgO。在含SO_2气氛中进行脱汞反应后,FeCo吸附剂表面发生硫酸盐化,从而削弱了吸附剂的脱汞性能,汞在吸附剂表面以HgO和HgSO_4形式存在。