硅/石墨烯/碳复合材料的制备及其储锂性能研究

通过氧化、PDDA-PSS-PDDA改性、包覆石墨烯、复合对苯二胺、800℃碳化,从而制得硅/石墨烯/碳复合材料,并对其形貌及性能进行了研究。结果表明,石墨烯含量为200mL时,制备的复合材料作为锂离子电池负极材料表现出良好的电化学性能,首次可逆充电比容量为957.2mAh/g,循环100次后,比容量可稳定在761.0mAh/g。     

城市固体垃圾焚烧(MSWI)底灰的处理技术及利用

本文提出因为城市固体垃圾焚烧(MSWI)而产生的底灰产量十分丰富,具有很大的再利用潜力。综合评述了底灰的几种处理技术以及效果,从多方面讲述了底灰的利用前景。在工程应用领域替代部分原料已经得到广泛应用,对沼气进行升级改造已证实其可行性,作为生产氢气的潜在来源需要进一步的实验来优化其产量。     

热处理碳纸的氧化过程及其对钒离子的电催化

在空气气氛下对碳纸进行热处理,用扫描电镜、拉曼光谱、红外光谱、循环伏安、电池充放电实验研究了热处理碳纸的表面状态及其对钒离子的电催化活性。实验结果表明,适当温度下对碳纸的热处理,能改善碳纸上碳纤维的表面状态,增加其表面含氧活性官能团的含量。经过500℃处理后的碳纸表面的含氧官能团数量最多。碳纸电极上这些含氧官能团特别是-OH的含量的提高,能加快钒电对电荷传递反应的发生,从而改善对VO2+/VO2+和V(Ⅱ)/V(Ⅲ)电对的催化性能。碳纸经500℃处理后,其电池在10 mA/cm2的充放电条件下,电压效率可达83.6%,库仑效率能达到到77.9%。     

碳包覆硫化锑纳米棒的制备及其储钠研究

以三氯化锑(SbCl3)和九水硫化钠(Na2S·9 H2O)为原料,以聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,以乙二醇为辅助溶剂,在200℃温度条件下,采用溶剂热法成功制备了一维直径为80～190 nm,长度约为40μm的Sb2S3纳米棒材料,并对该合成材料进行碳包覆.将该合成材料作为钠离子电池负极材料时,表现出优异的储钠性能.对于Sb2S3/C电极,在电流密度为200 mA/g时,首次放电比容量为1019.2 mAh/g,循环50次后,比容量保持在566.8 mAh/g,当电流密度提高为500 mA/g时,循环100次后,比容量保持在480.4 mAh/g.     

掺杂不同稻壳灰对垃圾焚烧底灰基砌块的性能研究

通过测试不同龄期底灰基砌块抗压强度、碳化深度、氯离子迁移系数和耐磨性能,研究了不同稻壳灰(R-RHA、RP-RHA、PR-RHA)对底灰基砌块性能的影响,并分析了影响机理.结果 表明:掺杂稻壳灰降低了底灰基砌块的早期抗压强度,但提升了后期强度,PR-RHA强度达到最大值;稻壳灰提高了底灰基砌块抗碳化性能,其中PR-RHA改善效果最好;稻壳灰提高了底灰基砌块抗氯离子渗透性能,并随其种类R、RP、PR变化,其改善效果愈发显著;稻壳灰增强了砌块的耐磨性,但种类的不同并未对其产生显著影响.     

活化城市生活垃圾焚烧底灰制备免烧砖的研究

将生活垃圾焚烧底灰进行了活化,并以其为原料,辅以预处理底灰、水泥、砂和外加剂压制免烧砖。在活化底灰粒径一定的条件下,研究了原料配比、水胶比、养护条件等对免烧砖力学性能的影响,探究了免烧砖的反应机理。结果表明:活化底灰中所含的长石类矿物减少、有机碳等组份分解,致使形成了内能较高的无定形结构。砖中C-S-H凝胶将水化产物相互胶结形成致密结构,使其力学性能得到提高。在活化底灰45%、预处理底灰25%、水泥11%、外加剂2%、砂17%,活化底灰的粒径为74μm,物料水胶比为0.2,养护温度105℃,养护时间14 h的最佳工艺下制备的免烧砖,其性能达到JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》中MU15要求。     

无机胶结剂固化生活垃圾焚烧底灰试验研究

垃圾焚烧底灰与无机胶结剂混合固化是一种固废转化的处理方式。分别采用不同掺量的水泥、石灰、石膏为固化剂,改变垃圾焚烧底灰掺量,开展底灰固化试验研究,对固化砌块的无侧限抗压强度、重金属浸出量进行测试,并进行XRD、SEM分析。结果表明:固化材料配比为100%垃圾焚烧底灰、25%水泥和25%石膏时,无侧限抗压强度最高,达18.5 MPa;固化砌块的强度随养护龄期的延长而提高;固化砌块满足Ⅲ类土壤环境质量要求,浸出毒性低于Ⅴ类地表水环境质量标准要求,可用作砌筑材料。     

运行条件对小型直接甲醇燃料电池性能影响

采用转压法制作4 cm2的膜电极,装配出小型直接甲醇燃料(DMFC)单体电池,对电池最佳运行条件进行实验研究.结果表明:电池经过70℃热水循环24 h后性能基本稳定,电池的性能受温度和甲醇浓度影响较大.23℃时.用1.5 mol/L甲醇溶液电池性能较好;在60℃时,用1.0 mol/L甲醇溶液电池性能较好;80℃时,在低电流密度区,用0.2mol/L的甲醇溶液电池性能较好,在高电流密度区,用0.5 mol/L的甲醇溶液电池性能较好.60℃工作温度下,电池运行所需要的最佳甲醇流速为1 mL/mIn.最佳氧气流量为250 mL/min.     

硫酸溶液中V(IV)/V(V)电对在碳纸电极上的阻抗特性

用交流阻抗结合循环伏安方法研究了硫酸溶液中V(IV)/V(V)电对在碳纸电极上的阻抗特性。结果表明,碳纸电极在开路电位[0.2V(vs.SCE)]下仅表现为–COH/–C=O电对的氧化还原行为。在极化电位0.7-1.2V下测得的交流阻抗是由于V(IV)/V(V)电对的氧化还原行为引起的。极化电位对V(IV)/V(V)电对的交流阻抗参数影响很大,电荷转移电阻及双电层电容在0.9V的极化电位下出现最小值,而扩散电容在此电位下则有极大值,这种影响规律与通过控制V(IV)和V(V)离子在电解液中的比例能构筑不同开路电位的钒电解液中所得的规律相同。