准分布式光纤Bragg光栅传感器在微生物燃料电池温度场测量中的应用

微生物燃料电池(MFC)在近些年得到了迅猛了发展,尤其是MFC具有产电且同时处理废水的效果,引起了世界各国科学家的高度关注。如何提高MFC产电效率的问题一直是MFC的研究重点,其中温度是影响微生物活性的一个重要因素,进而影响MFC的产电效率。为了能够更好地了解温度场与MFC的产电效率的关系,本文采用准分布式光纤Bragg光栅(FBG)阵列,对MFC阳极室内温度场分布进行实时测量。实验表明:该方法能够测量MFC运行阶段阳极室内温度场分布,反应前后温度差3-4℃,该方法为研究MFC内温度与产电效率的关系提供一种新的手段。     

固定床中纤维素热解及其焦油裂解机理研究

研究了500~900℃条件下微晶纤维素在固定床中的热解过程;分别采用气质联用(GC-MS)和气相色谱分析了热解过程中生成的焦油和不可凝气体。结果表明,随热解温度升高,焦油产率减少、气体产率升高、焦产率略微下降,同时CO、CH4和H2的产率明显升高,而CO2的产率变化不明显。焦油主要由二次反应产生,不可凝气体则由一次热解产物和二次热解产物共同产生。使用Gaussian 09软件对热解过程进行了模拟,发现纤维素分子在热解过程中首先分解为纤维素单体,然后纤维素单体上的羟基官能团优先脱除,生成的中间产物重组生成焦油。随热解温度升高,焦油中醚、醇、酸等化合物分解成自由基,自由基间发生重组、结合,导致烯烃和炔烃增多以及不可凝气体含量的升高。     

海水电解面临的挑战与机遇：含氯电化学中先进材料研究进展

氢气是一种清洁高效的能源载体,通过海水电解规模化制备氢气能够为应对全球能源挑战提供新的机遇。然而,缺乏高活性、高选择性和高稳定性的理想电极材料是在腐蚀性海水中连续电解过程的一个巨大挑战。为了缓解这一困境,需要从基础理论和实际应用两方面对材料进行深入研究。近年来,人们围绕电极材料的催化活性、选择性和耐腐蚀性进行了大量的探索。本文重点总结了高选择性和强耐腐蚀性材料的设计合成与作用机制。其中详细介绍了多种电极材料(如多金属氧化物、Ni/Fe/Co基复合材料、氧化锰包覆异质结构等)对氧气生成选择性的研究进展;系统论述了各种材料的抗腐蚀工程研究成果,主要讨论了本征抗腐蚀材料、外防护涂层和原位产生抗腐蚀物种三种情况。此外,提出了海水电解过程中存在的挑战和潜在的机遇。先进纳米材料的设计有望为解决海水电解中的氯化学问题提供新思路。     

碱性电解液中K3[Fe(CN)6]在锌阳极上的自发还原和吸附延长锌镍电池的循环寿命

采用K₃[Fe(CN)₆]作为锌镍电池的电解液添加剂,克服了锌阳极的变形。此外,通过一系列实验设计和表征,探索了电解液中金属锌与K₃[Fe(CN)₆]的反应机理。通过XRD (X-ray diffraction)和XPS (X-ray photo-electron spectroscopy)测试,我们发现金属锌在KOH水溶液中能够与K₃[Fe(CN)₆]反应,将[Fe(CN)₆]^3–还原为[Fe(CN)₆]⁴⁻。添加K₃[Fe(CN)₆]的锌镍电池实现了更长的循环寿命,比不添加K₃[Fe(CN)₆]的锌镍电池长3倍以上。在相同循环次数下,改性电解质中锌阳极循环不仅形状变化较小,而且没有出现“死”锌现象,电极添加剂和粘结剂也没有发生偏析。此外,不同于一般的有机添加剂,K₃[Fe(CN)₆]的加入不仅不会增大电极的极化,还能够提高锌镍电池的放电容量和倍率性能。因此,考虑到这一改性策略有着较高的可行性和较低的成本,K₃[Fe(CN)₆]添加剂在锌镍电池的实际应用中具有极大的推广潜力。     

加强物理实验改革培养学生创新能力

本文阐述了物理实验在培养创新能力方面的重要作用,针对物理实验存在的问题提出了改革措施,从而达到培养学生创新能力的目的。     

新型阶梯变掺杂SiC漂移阶跃恢复二极管

漂移阶跃恢复二极管(DSRD)一般应用于超宽带脉冲信号源,可以将纳秒级高压脉冲换向负载,这对于输出脉冲的上升前沿有很高的要求.文章提出了一种具有基区变掺杂的新型宽禁带材料漂移阶跃恢复二极管,将传统的基区掺杂变为阶梯式的浓度分布,基区内形成由浓度差导致的内建电场,该内建电场在DSRD放电回路反向泵浦阶段调节载流子分布,并...     

广播音频制播网络系统的技术安全维护措施

安全播出是广播电台的生命线。音频制播网络系统作为广播电台的关键枢纽,在安全播出保障中发挥着重要作用。现如今的音频制播网络系统应用了先进的计算机网络技术,因此,必须针对网络链路、服务器、数据库及工作站等方面做好技术安全维护工作,才能保障广播音频制播网络系统的安全稳定运行。基于此,笔者结合工作经验,对广播音频制播网络系统的技术安全维护措施提出几点建议。     

基于卡尔曼-DNN预测的UANET路由协议

针对无人机自组织网络(Unmanned Aerial Vehicles Ad Hoc Network, UANET)因快速移动导致拓扑变化频繁,路由信息因未能及时根据邻居节点的变化而更新导致链路中断的问题,提出了基于卡尔曼-DNN(Deep Neural Network)节点位置预测的路由协议。该协议能够在卡尔曼预测邻居节点位置的基础上通过DNN的非线性运算对卡尔曼位置预测的结果进行修正,从而提高邻居信息的准确性,并根据邻居更新的结果计算路由。基于QualNet平台对该路由协议进行仿真,结果表明,基于卡尔曼-DNN的路由协议在一定程度上提高了邻居信息的准确性,并且满足了无人机自组网系统端到端时延低、数据分组投递率高的需求。     

基于Rayleigh衰落信道下LDPC编码的星座成形

针对消息在信道传输过程中的成形损耗问题,提出了一种在Rayleigh衰落信道下基于低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check, LDPC)编码的星座成形系统。该方法基于脉幅调制(Pulse Amplitude Modulation, PAM)下的星座图,通过在发送端加入一个成形编码器(作用是提高输出比特为0的概率),使得星座图中低能量的符号比高能量的符号更容易被选中,从而提高成形增益。并且在解调器和译码器之间进行迭代译码,进一步提高了系统的性能。理论分析和仿真结果表明,在独立Rayleigh衰落信道下,与不采用星座成形的系统相比,该方案大大提高了系统的误差性能和成形增益。     

大口径方形离轴非球面的非球面度计算与应用研究

采用不同的数值计算方法求解了大口径(340mm×340mm)方形离轴非球面的最接近球面曲率半径和非球面度,得出了各种不同的磨削量及其对应的分布结构。对不同的最接近球面及非球面度所适用的加工工艺和检测方法进行了分析和评价。这对离轴非球面的加工和检测具有一定的指导意义。