微生物电解池制氢研究进展（英文）

微生物电解池(MECs)是一种以微生物为电解制氢电池的阴极或阳极催化剂,将有机物间接转化为氢气的新型高效节能制氢技术.此类可再生制氢技术的开发,仍面临如何提高制氢速率、降低能耗以及成本等方面的挑战.本综述着重介绍MECs制氢的最新研究进展,首先扼要介绍了MECs技术制氢的工作原理和反应机理,总结并讨论了近几年电极材料、以及用于制氢的代表性电催化剂的研究进展,并且总结了不同有机物基底对MECs制氢性能的影响,最后提出了MECs制氢技术研究面临的几个关键挑战,展望提高MECs制氢性能的潜在方法.     

水溶液体系ESR现场测量新型电解池

设计并研制了用于水溶液体系进行电化学激发-电子自旋共振测量的电解池。以亚甲蓝溶液和聚吡咯薄膜修饰电极的现场ESR研究为例,对该电解池的性能进行了考察。实验不仅为上述两个体系的研究提供了新的信息,而且也证明电解池设计合理、控制工作电极电位准确、响应快及灵敏度高,对研究水溶液体系电化学反应中间体、特别是现场制备和研究薄膜化学修饰电极极为有用。     

光合产氢-微生物燃料电池耦合系统的能量回收与废水处理特性

本文构建了由生物膜光合产氢反应器和单室无膜空气阴极微生物燃料电池组成的耦合系统,以葡萄糖溶液为底物（模拟废水）对上述系统的能量回收和污水处理持性进行了考察。实验发现,由于耦合系统各组成部分最佳性能时所要求的底物流量不同,使系统的能量回收与废水处理效率随运行工况的变化而体现出不同的特性。当底物流量为10 mL·h^-1时,耦合系统能量回收效率最大,为11.2%;而当底物流量为40 mL·h^-1时,耦合系统的COD去除效率和功率密度达到最佳,分别为76.4%和5.97×10⁵ J·m^-3·h^-1。     

超声波光生物制氢反应器启动及产氢特性

实验研究了超声波光生物制氢反应器的启动工艺以及反应器的产氢特性,探讨了超声时间和超声功率对反应器产氢性能的影响。超声波光生物反应器的启动实验进行了96 h,此时反应器光合细菌生物量和反应液pH值趋于稳定,启动完成。在系统稳定运行后,随着超声时间、超声功率的增大,超声波光生物制氢反应器的产氢速率和产氢得率呈先增加后降低的趋势,然而葡萄糖去除率却随着超声时间的增加而增大。     

21世纪的绿色能源--固体氧化物燃料电池(SOFC)

随着社会现代化程度的不断提高，全球对能源的需求也日趋增长．在人们物质生活水平得到不断提高的同时，环保意识也日益得到人们的重视．为使人们在提高生活水平的同时又能保护好环境，实现人与自然的和谐相处，就需要对传统的能量转换和废物再利用技术这两方面进行改革．其中，燃料     

叠层扩散层对质子交换膜电解池性能影响的实验研究

质子交换膜电解水制氢技术的发展受到成本的约束。通过提高电流密度以提高单位质子交换膜电解池的氢产量可以降低单位应用成本,但高电流密度下电解池内部传质过电势的升高会导致制氢效率的下降。本文从降低质子交换膜电解池在高电流密度下的传质过电势入手,设计了有利于传质的“钛毡–钛网”式叠层扩散层结构,并进行对照实验分析了不同扩散层结构对电解池性能的影响规律。实验证明,钛毡叠加30目钛网的叠层扩散层结构可以使高电流密度(5 A/cm²)下的传质过电势降低至0.25 V(与钛毡或30目钛网作为扩散层相比,传质过电势分别降低了0.24 V与0.55 V),本项工作也为后续扩散层结构的优化提供了思路。     

煤制氢零排放系统

氢能在未来可持续能源系统中,可望成为与电力并重而又互补的主要终端能源。煤制氢具有重要的战略地位。本文构造并分析煤制氢零排放系统。主反应器中部分炭转化为氢的系统冷煤气效率可达９０％,分析揭示了系统中的热集成情况和能量平衡。     

应用振动光谱技术检测鉴定微生物的研究进展

振动光谱（红外光谱和拉曼光谱）技术与化学计量学相结合的方法对微生物进行分类、鉴定和无损检测,该方法快速简便、准确度高、仅需微量样品和少量化学试剂、对样品本身没有损害。介绍了振动光谱技术在微生物鉴定检测中的工作原理、关键技术和应用,并对该方法存在的问题和研究前景进行了分析和展望。     

透明发光二极管研究进展EI北大核心CSCD

透明显示是未来显示的发展方向之一,在智能窗、可穿戴电子产品、虚拟现实技术、触摸屏等领域有着巨大的应用潜力。随着有机、量子点、钙钛矿等新型发光材料的出现,发光二极管的亮度、效率和稳定性飞速发展,然而,在此基础上实现两侧对称发光的高性能透明发光二极管仍是一项具有挑战性的工作。本文从有机、量子点、钙钛矿三种新型发光材料出发,综述了利用不同透明电极实现透明化的具体方案,概括了各类透明电极的特点、优势及不足,最后对透明显示的发展进行了展望。     

基于钯/碳纳米粒子复合薄膜的双氧水电化学传感性能研究

本文采用团簇束流沉积方法制备了一种复合纳米粒子电化学催化剂,在碳纳米粒子支撑层上沉积钯纳米粒子薄膜,发现其在双氧水电化学传感中具有较高的灵敏度.碳纳米粒子的覆盖率对钯纳米粒子薄膜的双氧水电化学催化活性有明显的影响.当碳纳米粒子覆盖满一个单层的时候,钯/碳纳米粒子复合薄膜对双氧水的检测灵敏度达到了最高值,是没有碳纳米粒子支撑层时的两倍之多.     

生物油及生物质炭电催化制氢

报道了以生物质热裂解产物-生物油和生物质炭为原料,利用双固定床反应器和电催化水蒸气重整方法高效制氢过程研究．获得的最大绝对氢产率达到110.9 g H₂/1 kg干生物质,气相产物包括72%H₂、26%CO₂、1.9%CO和痕量的CH₄．研究了添加生物质炭对生物油制氢效果的影响,以及重整反应温度、通入催化床的电流等反应条件对生物油和生物质炭制氢效果的影响．结果表明,生物质炭的添加使绝对氢产率增加了大约20%～45%,提     

铂基团簇Pt3X(X=Al，Si，Cu)催化水制氢及其水解副产物氧化CO

本文基于第一性原理研究了利用具有幻数结构特点的Pt₃X(X=Al,Si,Cu)团簇仅通过一步反应就能催化分解水制氢的反应过程. 吸附物H₂O@Pt₃X团簇在波长300∽760 nm的紫外和可见光范围内有强吸收,表明太阳光可以方便地用于Pt₃X的催化水解制氢的反应. 此外,水解后滞留在团簇上的O原子可在反应活化能为0.34∽0.58 eV内与CO氧化反应生成CO₂. 这个通过氧化消除“毒性”CO的结果表明了反应副产物有能作催化剂的循环再利用能力. 本文发现生成的CO₂分子还可以在323 K的温度下脱离Pt₃X小团簇.     

Pyroelectric Spectroscopy of the Hydrogen Uranyl Phosphate

Absorption, transmission and reflection properties of hydrogen uranyl phosphate (HUP) are determined, by using pyroelectric (PE) sensors in thermally-coupled (PPE) and thermally-decoupled (conventional) spectroscopy configurations. Absorption bands at 1.25, 1.5 and 2.0μm, stronger for HUP than for the corresponding ammonium salt, have been observed. This can be correlated with the much higher protonic conductivity of HUP and suggests polaronic effects on the conduction mechanism in this solid electrolyte.     

Stimulated Raman Scattering in Hydrogen Using Capilary Cell

Abstract

Stimulated Raman Scattering processes have been studied and intense Stokes and anti—Stokes laser lines have been observed in a capillary Raman cell filled with molecular hydrogen and pumped by the third harmonic of the Nd:YAG laser at wavelength ?D = 355 nm. Various parametric studies have been performed to establish an optimum condition for the best operation of the Raman laser. The observation of higher—order Stokes and anti—Stokes has been explained on the basis of four—wave mixing and/or cascade energy transfer processes.     

C2H2 Overtones Near 12300 cm-1 Revisited with a Very Sensitive Cavity Ring-down Spectrometer

利用单模连续的钛宝石激光器, 构建了一台光腔衰荡光谱仪, 其可探测的最小吸收可达1.8×10^-10/cm. 该光谱仪被用来记录C₂H₂分子在12240～12350 cm^-1的泛频光谱. 与在同一波段测量的已报到的CRDS和激光腔内吸收光谱仪结果比较,本测量同时具有更好的灵敏度和精度. 由此,获得了乙炔分子在12290.12、12311.82和12350.61 cm^-1附近高泛频谱带更准确的振转参数     

电沉积－退火工艺制备铜铟硒太阳能电池薄膜及表征

利用电沉积硒气氛下后续退火的工艺制备出了高结晶质量的铜铟硒薄膜．通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外-可见-近红外光谱和阻抗谱技术对退火后的铜铟硒薄膜进行表征,结果表明530 oC硒化退火后的铜铟硒薄膜具有四方的黄铜矿晶体结构,晶粒尺寸达到微米量级,光学带隙为0.98 eV,经过KCN溶液去除表面高导电性的铜硒化合物后铜铟硒薄膜的载流子浓度在10¹⁶ cm^-3量级．利用硒化退火的铜铟硒薄膜作为光吸收层制备了结构为AZO/i-ZnO/CdS/CIS/Mo/glass的太阳能电池,在AM1.5光照条件下对其电流-电压特性测试后发现面积为0.2 cm²的电池可以达到0.96％的能量转换效率,并对限制电池效率的原因做出了初步的分析和讨论.     

H2O2水热合成双峰介孔硅MCM-48球

在温和的条件下,通过H₂O₂水热处理预合成的MCM-48,得到了有序的双峰介孔硅MCM-48球． 结果表明H₂O₂对于同时去除有机模板剂及形成双峰介孔硅MCM-48球具有重要的作用．采用XRD、TEM、FT-IR和N₂吸附-解吸等方法对双峰介孔MCM-48材料进行了表征,对双峰介孔MCM-48的形成机理也进行了探讨．     

利用电子结构数据拟合H2分子的电子壳模型势函数参数

电子壳模型势函数在离子晶体的原子级计算机模拟中有广泛应用,其势参数主要通过拟合晶体的实验数据或电子结构数据得到.提出了通过拟合双原子分子的量子化学从头计算电子结构数据来获得该势函数的方法,并由H₂分子的电子结构数据建立了H原子间的电子壳模型势函数.此外,还应用该势函数对H⁺₂分子离子进行了计算.该势函数拟合方案更适合于共价键型的分子. 关键词： 电子壳模型势 参数拟合 共价键 2分子')" href="#">H₂分子     

H2S-sensing properties of Pt-doped mesoporous indium oxide

Pt-doped mesoporous indium oxide (In₂O₃) has been successfully obtained by a simple and effective in situ nanocasting method. The resultant samples were characterized by XRD, FE-SEM, TEM, N₂ physisorption, XPS and EDX. The gas sensing properties for hydrogen sulfide (H₂S) of the Pt-doped mesoporous In₂O₃ specimens were also examined. The results exhibit those In₂O₃ specimens possess much higher response to H₂S even at low concentration of 2 ppm and a lower optimum working temperature of 150 °C. A possible mechanism was also provided to explain the improvement of the sensing properties.