“大气污染控制工程”课程改革探索

从大气污染控制工程课程体系构设、课堂教学、实践环节(课程设计、毕业设计、实习)、课外活动等方面入手,在总结我国环境工程专业发展趋势的基础上,提出环境工程专业大气污染控制工程课程教学改革思路,以期为卓越工程师人才培养为导向的工程应用型高校人才培养模式的课程教学改革提供参考。     

脱硫废水水量计算及烟道处理技术

介绍了石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FGD)中脱硫废水水量的计算,以及脱硫废水零排放技术中的烟道处理技术的可行性.实际应用结果表明,脱硫废水烟道处理技术可以实现有害物质零排放,而且不会对烟道和电除尘器产生腐蚀,同时,可减少FGD运行的水耗及电耗.     

阳极负载型H2S中温固体氧化物燃料电池电输出性能

以NiO-(CeO2)1-2x(Sm2O3)x固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的阳极负载,采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备(CeO2)0.8(Sm2O3)0.1固体电解质前驱体粉末并流延成膜.在中温(650～850℃),分别测定了H2S-Air SOFC的电输出性能随H2S流速r(H2S)、运行温度的变化情况.实验结果表明:SOFC的开路电压随r(H2S)的增大而呈指数关系增大.电流密度-电压(电功率密度)曲线显示:SOFC电输出性能随r(H2S)的增大而改善;但当r(H2S)=80mL/min时,在高电流密度区间输出电压出现明显的下降,这是由于流速增大产生的浓差极化和阳极Ni受H2S腐蚀导致的结果.温度对极化曲线影响表明,SOFC电输出性能随温度的升高而改善,但基于(CeO2)0.8(Sm2O3)0.1离子-电子混合导电等原因,单体电池开路电压受温度影响比较复杂.     

Co-Mo系耐硫阳极催化剂的制备与表征

采用溶胶一凝胶法制备了Co-Mo二元硫化物阳极催化剂.通过TG、SEM对催化荆进行表征,测定催化剂在1000℃以下时的电导率;通过比较催化剂在反应前后的红外光谱图,评价催化剂的耐硫性能.结果表明:Co-Mo阳极催化剂具较好的热稳定性,较大的孔隙率和电导率,以及优越的耐硫性能,满足固体氧化物燃料电池阳极催化剂的要求,是一种新型的耐硫阳极材料.     

电力设备带电化学清洗剂的性能研究

研究了CCD型化学清洗剂对电力设备清洗的效果,并对以CCD为主溶剂,以甲醇、正丙醇、无水乙醇等溶剂为辅助剂的二元共沸混合物清洗剂的清洗效果、腐蚀速率等性能进行了测定.结果表明,二元共沸混合物清洗剂均可用作电力设备的带电清洗剂.     

铈基固体电解质的燃烧法制备及其导电特性

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备出(CeO2)1-2x(Sm2O3)x前驱体粉末(SDC),并通过压片,1100℃烧结制备出SDC薄膜,相对密度为98.7%.前驱体粉末的XRD显示,G/M=0.5～3.0时均可制备出具有萤石立方体结构的粉末,TEM观察其粒径大小约为30～40nm.以四探针电极法测定固体电解质电导率σ发现,GNP法制备的SDC固体电解质在800℃时σ=0.0484S·cm-1,比Sol-gel法制备的电导率高.     

EDTA-柠檬酸络合法制备阳极催化剂La0.7Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ及热力学分析

采用EDTA-柠檬酸络合法制备固体氧化物燃料电池钙钛矿型耐硫阳极催化剂La0.7Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ。采用TG-DSC对EDTA-柠檬酸络合法制备的阳极溶胶的热分解温度及晶相的形成温度进行分析;采用XRD和SEM等分析手段对烧结后的阳极粉末进行表征,并与尿素燃烧法制备的阳极粉末进行对比。再通过热力学软件计算分析阳极在H2S气氛中于一定氧分压(p(O2))和硫分压(p(S2))下的稳定性,对硫化前后阳极粉末的红外光谱进行对比分析,并对其耐硫性进行验证。结果表明:EDTA-柠檬酸络合法可以降低La0.7Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ的烧结温度;La0.7-Sr0.3Cr0.87Y0.13O3-δ具有一定的耐硫性能,升高操作温度和增大氧分压可以提高其耐硫性,符合耐硫阳极的要求。     

固体氧化物燃料电池阳极材料Ni-SDC的稳定性实验及热力学分析

以Ni-SDC作为固体氧化物燃料电池（SOFC）的阳极,研究了该阳极粉末在制备过程中以及5% H2S-N2硫化后的产物,并用热力学软件绘制相图对其在各种温度下的产物变化进行分析。结果表明：NiO-SDC在800 ℃煅烧和在850 ℃还原的产物与热力学分析结果是一致的。对比在5%的H2S-N2中硫化12 h前后的XRD表明Ni已经转化为NiS2,热力学分析验证了该结论。比较Ni-SDC和SDC硫化前后的Raman光谱和XRD结果得到：SDC硫化后主峰型没有发生明显变化,但强度变弱,说明粒径变大,可能因为有Ce-O-S键生成。     

Zr4+和Y3+掺杂MCeO3(M=Ca、Sr、Ba)质子导体的制备与表征

采用尿素燃烧法制备了Zr掺杂MCeO3(M=Ca、Sr、Ba)型钙钛矿质子固体电解质前驱体粉末,经X射线衍射(XRD)和热重差热(TG-DTA)分析可知,在600℃下煅烧前驱体粉末得到纳米级细小钙钛矿结构晶体,且该晶体在H2S气氛、700℃下保持化学稳定。粉末于200 MPa下等静压成型,高温烧结6 h后,固体电解质样品密度为理论密度的92%以上。利用恒电位仪测定3种电解质片CaCe0.9-xZrxY0.1O3(CCZY))、SrCe0.9-xZrxY0.1O3(SCZY)和BaCe0.9-xZrxY0.1O3(BCZY)(x=0.1~0.3)组成的水蒸气浓差电池,电动势可验证固体电解质的质子导电性的强弱,电池电动势的大小顺序为BCZY>SCZY>CCZY;且随着温度的升高,电动势逐渐增大,但达到700℃后,EMF值逐渐趋于平缓;在中温范围(500~750℃)内,BCZY的电导率最高可达到10-2S/cm以上,SCZY的也接近10-2S/cm,这有利于减小固体氧化物燃料电池的欧姆损失。     

H2S-空气质子固体电解质燃料电池制备及电性能研究

以H2S作为燃气,采用燃料电池技术脱除H2S,并同时得到电能和其他环境友好共生副产物,这是一种理想的酸性废气资源化手段.而燃料电池电输出性能大小与固体电解质材料有关.采用尿素燃烧法制备Zr掺杂的SrCeO3钙钛矿型质子固体电解质.电解质前驱体粉末经873 K煅烧后具有典型的钙钛矿结构.在773～1273 K温度范围内,固体电解质Zr掺杂的SrCeO3具有较高的体电导率,其值在10-2S·cm-1左右.将Zr掺杂的SrCeO3电解质构成结构为MoS2-SCZY-Ag的单体SOFC,获得了开路电压值为0.70 V和最大的电功率密度1.22mW·cm-2.这将为天然气、化肥等工业产生的H2S废气提供一种可资源化利用途径.