纳米颗粒强化胺法吸收CO2研究进展

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是缓解全球气候变化的重要措施之一。纳米颗粒因具有良好表面效应和体积效应,能够强化CO2捕集传质性能而备受青睐,其可增大胺法吸收CO2过程中的传质系数并减少溶剂再生所需的能量,有望进一步提高CO2捕集效率、降低能耗。本文从纳米颗粒强化胺法吸收CO2过程出发,讨论了纳米颗粒强化吸收的3种机理（抑制气泡聚并机理、传输机理、边界层混合机理）,总结了近年来国内外最新研究进展,论述了纳米颗粒强化CO2吸收过程中的主要影响因素,指出纳米颗粒对CO2吸收过程的强化是多重因素共同作用的结果,并对该技术的未来研究方向作了展望。     

基于双向耦合的综合能源系统电热联合潮流计算

本文针对综合能源系统电热联合潮流计算问题,首先基于电热双向耦合建立了含有2个热电联产机组（CHP）耦合节点的电热双向耦合潮流模型;然后分析了电锅炉的耦合状态和系统负荷变化对系统潮流的影响;最后基于牛顿拉夫逊顺序求解算法,选取某一区域综合能源系统进行算例分析,利用MATLAB软件求解出电热混合潮流。结果表明:电热双向耦合网络通过耦合节点CHP1、CHP2交互作用,相互影响达到潮流平衡,验证了所给模 型的有效性;电热耦合潮流随着电锅炉耦合状态和系统负荷变化而变化,显示出多能流系统源-网-荷互动特性。通过对电热耦合网络的潮流研究,可以为电热耦合综合能源系统的规划运行提供指导,并且为进一步多能流耦合潮流研究提供思路。     

水力储能耦合燃气轮机负荷特性研究

面向可再生能源消纳背景下电网深度调峰需求,提高调峰范围成为燃气轮机发展必不可少的一个环节。本文提出一种海上水力储能耦合燃气轮机发电系统,分别对11 410 kW燃气轮机和储能系统进行数学建模和求解,得到水泵水轮机全工况运行特性曲线,分析燃气轮机不同输出负荷比对耦合系统性能的影响,并与常规燃气轮机运行性能进行比较。研究表明:设计进、排水流量下,水泵水轮机安装在海平面下245 m时其达到最佳运行效率72.88%;耦合系统的调峰深度达到81.54%,相比基准燃气轮机机组增长11.54%;外界相对负荷相等时,耦合系统的运行效率要显著高于常规燃气轮机;耦合系统的输出功率与运行效率随外界相对负荷的增大先增大后减小,且在外界相对负荷为0.52时输出功率与运行效率达到峰值9 336.98 kW、25.98%;外界延时阶跃负荷下,耦合系统日平均效率随着峰谷比的减小逐渐增大;耦合系统日平均效率明显高于常规燃气轮机,相对增效随峰谷比的减小或谷荷频率的增大逐渐增大。     

燃煤电站生物质直接耦合燃烧发电技术研究综述

燃煤耦合生物质发电被普遍认为是一种最为经济、有效、易实施的火力发电厂碳减排方式之一,在欧美国家得到了广泛的应用。在我国该技术应用仍然处于试点示范阶段。本文详细介绍了燃煤耦合生物质发电的技术路线,并重点介绍了直接耦合燃烧发电的国内外研究现状以及工程经验,分析了存在的技术与非技术问题,展望了其在我国的发展前景。结果表明:直接耦合燃烧发电具有简单、高效、成本低等优点,是国外的主流应用技术,但其可能存在燃烧不完全、沉积与腐蚀、烟气处理设备性能下降等技术问题,选择合适的耦合比例、对燃料进行预处理等是防范风险的关键措施,但该技术在我国的推广存在生物质燃料市场不完善、政策支持力度不够、缺乏相应的技术规范等问题。     

脉冲电沉积Ni-Al2O3复合镀层的工艺参数及性能研究

利用脉冲电沉积在304不锈钢上制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,通过正交试验法确定了最佳工艺参数为:硫酸镍280 g/L,氯化镍45 g/L,硼酸40 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,平均电流密度4 A/dm2,占空比40％,脉冲频率600 Hz,纳米Al2O3颗粒质量浓度5 g/L,温度45～55°C,pH 3～4,搅拌速率约220 r/min,电沉积时间60 min.用扫描电子显微镜分析镀层表面形貌,用能谱仪确定镀层中Al2O3含量,用显微硬度计测试镀层的显微硬度,用数码显微镜测量镀层的表面粗糙度,用电化学工作站分析镀层的耐蚀性.结果表明:与直流电沉积复合镀层相比,脉冲复合镀层晶粒尺寸较小、结合紧密,纳米Al2O3颗粒均匀分散,显微硬度和纳米Al2O3颗粒含量高,表面平整,耐蚀性好.     

碳酸酐酶在功能化Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒上的固定及其性能表征研究

以Fe3O4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,通过St?ber法合成了Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒。以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）为改性剂对纳米颗粒进行改性,得到了环氧基功能化的Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒,随后将碳酸酐酶（carbonic anhydrase,CA）共价固定到纳米颗粒上,以实现CA固定化。采用傅立叶红外（FTIR）、透射电镜（TEM）等手段对载体材料进行表征;以对硝基苯酚乙酸酯（p-NPA）为底物,采用紫外分光光度仪测试酶活力,并对固定化酶进行了性能表征。试验结果表明,固定化酶的热稳定性、贮藏稳定性和循环使用性均优于同等条件下的游离酶,其在循环使用10次后仍保持84.2%的相对酶活力。     

PVC地板紫外光涂料耐磨性的研究进展

综述了紫外光涂料的活性反应物、纳米粒子、固化工艺等对PVC地板涂层耐磨性的影响.分析了涂层具备优良耐磨性的原因,并展望了该领域今后的研究方向.     

不同复合沉积方式制备导电海绵的研究

分别采用化学镀及电镀的方法在聚氨酯海绵表面沉积镍基纳米埃洛石管(Al4[Si4O10](OH)8)复合镀层,研究了2种沉积方式所得导电海绵的阻燃及电磁屏蔽性能.扫描电镜观察表明电沉积样品表面镀层致密,严密包覆聚氨酯基体.锥形量热仪、四探针电导率仪和矢量网络分析仪的表征结果表明,电沉积镍基纳米埃洛石管复合镀层导电海绵具有良好的导电性及阻燃性,在5～9 GHz中高频段内具备优良的电磁屏蔽效能.     

新能源-质子交换膜电解槽电制氢容量双层规划模型研究

新能源电制氢是实现“2060碳中和”的关键技术之一。然而,新能源出力具有随机性,且制氢关键设备——质子交换膜（PEM）电解槽投资成本与运行成本高,因此如何为出力功率随机的新能源电站配置兼顾新能源弃电率与制氢系统经济性的PEM制氢系统具有重要意义。以风电制氢为例,首先提出随机波动输入下PEM电制氢系统全寿命周期的成本与收入模型,并以总收入、投资回收期与内部收益率为评估指标支撑系统的经济分析;基于此,针对“风电+PEM电制氢”系统,提出3种双层规划模型,上层模型分别以PEM电制氢系统全寿命周期总成本最小、总收入最大与内部收益率最大作为上层优化模型的目标函数,下层的优化目标为风电场的弃电率最小,并采用MATLAB遗传算法工具箱求解优化模型;最后,以某实际风力发电场为例,验证所提双层规划模型与风电制氢的有效性与经济可行性。     

无标样皮秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱快速定量分析金属镀层

提出了一种基于皮秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(psLA-ICP-MS)的无标样快速分析金属镀层中各元素含量的方法.psLA系统由实验室自己研制,激光波长266 nm,脉冲频率20 Hz,脉冲宽度30 ps,样品池8 cm3,气溶胶传输管路50 cm,单位脉冲剥蚀量低至20 nm,空间分辨率30μm.经与纳秒激光剥蚀(nsLA)比较,psLA剥蚀坑陡峭、边界清晰.经与nsLA-ICP-MS比较,psLA-ICP-MS的元素分馏效应和基体效应不明显,金属镀层中各元素的时间分辨图边界清晰.调谐ICP-MS,使在相同同位素丰度的情况下,低、中、高质量数的信号值趋于一致.采用单点剥蚀法采集样品中所有元素的时间分辨图,经积分获得各元素的信号值.该信号值经电离度校正和同位素丰度校正后,采用归一法求得金属镀层中各元素的含量.该方法不需要绘制校准曲线,不受激光功率和激光剥蚀量波动的影响,样品制备简单,分析成本低,效率高.选择已知值的纯银和高纯锌标准物质作为金属镀层进行方法验证,结果趋于一致.该方法适用于各类金属镀层及金属样品的快速定量分析.