简便方法制备氮掺杂的碳球用作高效非金属氧还原催化剂（英文）

随着人们环保意识的不断增强,社会对清洁能源的需求也日益增加.燃料电池具有效率高,燃料来源丰富,可直接将化学能转化成电能且污染小等优点,因而受到了广泛关注.然而,燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)速率较慢,成为提高燃料电池整体效率的制约因素.因此,开发高性能的ORR催化剂,加快ORR反应速率具有非常重要的意义.目前,Pt基催化剂被认为是活性最好的商用ORR电催化剂.尽管此类催化剂具有较高的催化活性和良好的稳定性,但Pt的储量有限,价格高昂,抗燃料毒化性能差,限制了其大规模应用.近年来,为了减小Pt的用量,降低催化剂成本,人们除了致力于研究贵金属合金催化剂及非贵金属催化剂外,还把目光聚焦在了非金属催化剂,特别是碳及其复合材料的研究上.在众多碳材料中,碳球因具有良好的表面渗透性和较高的机械稳定性而被广泛应用于催化、吸附、药物输送和能量存储及转化等领域中.然而,碳球的表面化学惰性较强,比表面积较低,使其部分应用受到了限制.因此,人们采用了多种方法来调控碳球的物理化学性质.其中,向碳材料中掺入杂原子,尤其是氮原子的方法广受青睐.因为杂原子的掺入会显著增强作为主体的碳原子给电子的能力和表面吸附性质,从而对ORR表现出优异的催化活性和稳定性.本文以蔗糖作为碳源,三聚氰胺作为氮源,采用水热法及高温热解法制备了一系列氮掺杂的生物质碳球.并对氮掺杂量及热解温度进行了优化.结果表明,石墨化程度及石墨氮含量的提高,能有效地提高催化剂的活性.在优化了的条件下得到的催化剂N0.1C1.9S-900,表现出了比商业Pt/C催化剂更好的ORR催化性能.在0.1 mol/L KOH中,该催化剂催化ORR的起始电位和半波电位分别为–22.6和–133.6 mV(vs.Ag/AgCl),极限电流密度为4.6 mA/cm~2,分别比商业Pt/C高出7.2 mV,5.9 mV和0.2 mA/cm~2.同时,在经过30000 s的稳定性测试中,N0.1C1.9S-900催化剂的电流损失也远低于Pt/C,表明该催化剂具有良好的稳定性.此外,在抗甲醇毒化实验中,相比于商业Pt/C,N0.1C1.9S-900催化剂对甲醇有更好的耐受性.另外,该催化剂催化的ORR属于高效的4e~–途径.可见,该催化剂作为燃料电池的阴极氧还原反应催化剂具有广阔的前景.     

金字塔凸壳算法的并行化处理

提出了在金字塔凸壳算法基础上的并行算法.在由多个PC机相互连接所构成的机群并行计算系统之上,采用消息传递方式执行该算法,经过与原串行金字塔算法进行对比,验证本并行处理算法的正确性、可行性和高效性.     

NUMERICAL METHOD AND APPLICATION FOR THREEDIMENSIONAL NONLINEAR SYSTEM OF DYNAMICS OF FLUIDS IN POROUS MEDIA

For the system of multilayer dynamics of fluids in porous media, the second order upwind finite difference fractional steps schemes applicable to parallel arithmetic are put forward. Some techniques, such as calculus of variations, energy method, multiplicative commutation rule of difference operators, decomposition of high order difference operators and prior estimates are adopted. Optimal order estimates are derived to determine the error in the second order approximate solution. These methods have already been applied to the numerical simulation of migration-accumulation of oil resources.     

大黄橐吾水溶性多糖的初步纯化及清除自由基活性研究

为合理利用大黄橐吾提供一定依据,对大黄橐吾多糖进行提取分离纯化.大黄橐吾经热水浸提,乙醇沉淀得到大黄橐吾粗多糖.粗多糖经凯氏定氮法测得蛋白质含量为14.02%,苯酚-硫酸法测得多糖中糖含量为23.41%,硫酸-咔唑法测半乳糖醛酸含量为35.16%.粗多糖经Sevage法和酶法联合脱蛋白,得初步纯化的多糖.纯化多糖经红外吸收光谱分析,初步断定其官能团的存在及其所处状态.对大黄橐吾多糖进行清除自由基活性研究,结果表明大黄橐吾多糖对超氧阴离子自由基和羟自由基具有明显的清除效果,且初步纯化后多糖的清除效果比粗多糖好.     

库布齐沙漠蓝藻结皮早期发育过程净光合速率变化特征及其影响因素

将具鞘微鞘藻和爪哇伪枝藻进行原种培养和大量培养,野外接种蓝藻培养物于沙漠地表形成蓝藻结皮,每天测定蓝藻结皮生物量(用叶绿素a表示)以及结皮净光合速率的变化,并每隔2 h测定结皮净光合速率的日进程变化.结果表明,早期发育过程中蓝藻结皮生物量与结皮净光合速率均呈现同步波动性变化,且二者之间呈极显著性相关(r=0.92,P<0.0001),降雨有利于结皮生物量和净光合速率的显著提高.蓝藻结皮净光合速率的日变化进程为双峰型,最大净光合速率为3.78 mg.mg-1.h-1,最小净光合速率为-4.16 mg.mg-1.h-1.相关分析表明,对蓝藻结皮净光合速率日变化影响最大的生态因子是光合有效辐射,其次是结皮表面温度.     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算

对6根预应力碳纤维(CFRP)布加固钢筋混凝土梁进行了预应力损失和弯曲静载试验,确定了后张预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的剥离-断裂破坏形态,得到了破坏时CFRP布的有效应变.试验结果表明,瞬时预应力损失是总损失的主要部分,而随时间依存的预应力损失仅为初始预应力的2.3%～3.9%.胶体的养护时间对瞬时预应力损失具有一定影响.使用外贴预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁后,其正常使用性能得到明显改善,承载力有较大提高.最后,给出了预应力损失及考虑预应力损失的抗弯承载力的计算模型.计算结果表明,计算值与文献中的试验值吻合较好,使用该计算模型可以有效地预测预应力损失和加固梁的抗弯承载力.     

基于16S rRNA和16S-23S rRNA基因间隔区序列探讨陆生和水生螺原体菌株的系统发生关系

采集江苏省养殖池塘内发病的中华绒螯蟹、克氏原螯虾和南美白对虾,利用已有螺原体16S rRNA和23S rRNA基因序列保守引物扩增并测序16S rRNA和16S-23S rRNA基因间隔区序列(ISRs).基于已获得的序列和GenBank中下载的螺原体序列分别进行同源性比对,比对的结果分别利用PAUP软件和MrBaye...     

太阳能硅制备过程湿法提纯SiO2的研究

研究了SiO2体系中去除金属和非金属杂质的方法.考察了浸出剂浓度、温度、反应时间、搅拌等因素的影响,采用ICP、SEM等对产品进行了表征,分析了不同工艺条件对杂质去除率的影响程度.当工艺条件为:w(HF)=1.0%与w(H2C2O4)=1.5%在100℃温度下处理60~150目的石英粉4 h,Fe、Ca和P的去除率分别达到了99.8%,72.7%和67.8%,湿法冶金可以去除SiO2中的绝大部分Fe杂质和大部分Ca和P杂质,反应前30 min为化学反应控制,后转为内扩散控制.     

基于道化学火灾爆炸危险指数法的烷基化反应单元定量风险评估研究

建立了烷基化反应单元泄露导致火灾爆炸的基本场景与火灾控制场景,利用道化法对烷基化反应工艺单元各种不同火灾场景下的火灾风险进行评估.评估得出:基本场景的火灾爆炸危险等级为非常大、暴露半径43 m、暴露面积5 809 m²;采取针对性工艺控制措施后的工艺控制场景,其火灾爆炸危险等级为很轻;采取针对性物质隔离控制措施后的火灾防控场景,其火灾爆炸危险等级较之基本场景没有变化;采取针对性火灾防控控制措施后的火灾防控场景,其火灾爆炸危险等级为很大;共同采取采取工艺控制、物质隔离和火灾防控控制措施后,其火灾爆炸危险等级为较轻、暴露半径16 m、暴露面积825 m²,表明可以通过增加针对性的安全控制措施有效降低烷基化反应工艺的危险程度与影响范围,为企业的生产安全与火灾防控提供技术支撑.     

顺层岩质边坡变形机制分析与治理效果模拟

以北京双大路顺层边坡为例,通过对现场工程地质条件的系统调查和变形监测,在对边坡的变形特征进行研究的基础上通过离散元(UDEC)数值模拟,结合工程地质条件分析,探讨了边坡变形破坏机制.监测结果表明,边坡处于顺层滑移弯曲的最后阶段,边坡表层岩体沿层面发生滑移弯曲变形,在层状岩体弯曲产生的推力作用下产生变形破坏,并形成贯通的...