表面改性碳纳米管粉体在微生物燃料电池中的应用

微生物燃料电池(MFC)是一种集产电和污水净化为一体的新型水处理技术,但产电性能低限制了MFC的推广应用.为了提高MFC的产电性能,在阳极室投加表面改性的碳纳米管(CNTs)粉体,以加速阳极产电生物膜的形成,同时提高整个生物膜的产电能力.投加经过氨气处理的CNTs粉体后,MFC运行仅4 h其输出电压即升至400 mV;投加经过混酸处理后的CNTs粉体,得到了MFC的最大产电功率密度为(236±5)mW/m<'2>,相对于对照组则提高了约40%.氨基的引入是启动时间缩短的主要原因,而阳极内阻的降低是产电功率密度得以提高的主要原因.     

硅烷偶联剂修饰MFC阳极及其电池性能的研究

以碳毡为基础电极材料,使用新型有机材料硅烷偶联剂(KH550、KH580和KH792)修饰MFC的阳极,分析其对MFC产电性能和电极生物膜菌群结构的影响,旨在探讨电极修饰材料、电池性能和电极生物膜三者之间的关系。试验结果表明,带氨基的KH550和KH792能够有效提升MFC的产电性能,其功率密度可分别提高50%和28.5%。而带巯基的KH580不能提升MFC的产电性能,还减缓了启动速度。电极生物膜的群落分析结果表明,阳极生物膜(无论修饰前还是修饰后)的主要微生物群落为变形菌(Proteobacteria)和厚壁菌(Firmicutes)。经过修饰后,电极上的菌群结构发生了变化,其生物多样性高于修饰前,且这种变化主要来自电极材料对微生物吸附效果的差异。此外,硅烷偶联剂的分子结构和电极上微生物菌群结构表明,材料的官能团对于电极生物膜菌群结构的影响大于烷基链。     

电沉积处理对砂浆比表面积及微孔结构的影响

采用COULTER SA3100比表面积和孔径分析仪研究了电沉积处理后带裂缝砂浆比表面积和孔结构的变化.结果表明:用ZnSO4溶液电沉积处理过的5 mm处试样以及用MgSO4溶液电沉积处理过的5,20 mm处试样,其总孔体积、各孔径范围内孔的体积、比表面积与未处理的相同位置上的相比均有所下降,而其他位置上的几乎不变;在Zn-SO4溶液中电沉积处理过的5 mm处试样直径在20 nm以上孔的体积减少幅度最大,而在MgSO4溶液中电沉积处理过的5 mm处试样则是总孔体积及比表面积减小幅度最大.     

铝用碳阳极电流密度对其孔隙结构和碳渣量的影响

为了探究铝电解过程中碳阳极底面中心与边缘区域不均匀消耗问题,采用图像分析方法对铝用碳阳极底面中心及边缘区域在不同电流密度下孔隙结构及其演变过程进行分析表征,考察孔径分布、孔隙率、视孔隙比表面积、连通性、形状因子等孔隙结构参数,碳渣量与阳极电流密度之间的关系。结果表明:从阳极底面中心到边缘区域,孔隙率、视孔隙比表面积及连通性均增大,形状因子逐渐减小;随电流密度升高,中心区域孔径变化不大,但边缘区域孔径800μm以上变化较大;孔径800~1 500μm大孔隙主要是骨料脱落而形成碳渣,600μm可能是碳渣形成的临界孔径;当电流密度为0.75和1.00A/cm2时,阳极底面边缘碳渣量大于中心区域的,当电流密度为0.80~0.90A/cm2时,碳渣量较少且无明显区域差异。     

阳泉无烟煤不同粒径煤的孔隙结构试验研究

为了探究粒径对煤质特性、表面积、孔体积、孔径分布等结构参数的影响,综合利用工业分析、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、液氮吸附等手段,对山西阳泉新景煤矿同一煤层、同一区域的大型煤块煤样进行了研究分析。研究表明:煤样的水分、挥发分和固定碳的质量分数受粒径变化的影响较小,灰分、微孔和中孔的表面积以及孔体积受粒径影响较大。随着粒径的减小,灰分相对质量分数减小,微孔和中孔的表面积以及孔体积增大,煤对氮气的吸附能力增强,增强主要原因在于孔径约为10 nm的孔隙增多。煤样表面赋存大量矿物颗粒、孔洞及裂隙,其中裂隙受矿物杂质胶结作用影响明显。     

微生物燃料电池碳基阳极材料的研究进展

微生物燃料电池是绿色废水处理新技术,在处理有机废水的同时实现了电能回收.近10年来,该技术得到了快速发展,逐步由实验室研究向未来大型化应用的目标前进.产电微生物附着的阳极是影响电池性能的关键,也是目前该领域研究的热点.碳基材料成本低、导电性好且无生物毒性,是理想的阳极材料.分别从二维碳基材料、三维碳基材料、纳米碳材料和碳基材料的预处理等方面介绍了阳极材料研究的最新进展,指出了材料的表面修饰(如表面氧化或连接官能团)和纳米碳材料的应用将成为未来微生物燃料电池阳极材料的研究重点.     

硝酸化学改性碳毡空气阴极的性能

采用HNO3对碳毡进行化学改性,改性碳毡吸附用浸渍法制得的硝酸铁/活性炭粉催化剂,从而得到Fe/C催化剂碳毡空气阴极。通过稳态放电法和循环伏安测试等分析手段,研究了HNO3化学氧化时间对改性碳毡吸附Fe/C催化剂量、改性碳毡空气阴极电导率、改性碳毡空气阴极MFC产电性能和电池放电容量的影响,以及最优改性时间下的Fe/C催化剂碳毡空气阴极MFC处理垃圾渗滤液的性能及其运行稳定性。结果表明,随着HNO3化学氧化碳毡时间的延长,碳毡吸附的Fe/C催化剂量增多,改性碳毡空气阴极电导率增大并最终趋于稳定,改性碳毡空气阴极MFC的产电性能逐步提高,达到峰值后逐渐降低;改性碳毡吸附的催化剂过量,会增加电池内阻从而降低其产电性能;HNO3化学氧化碳毡的最佳时间为6 h,MFC最大输出功率密度为6 265.67mW/m3,与未改性相比,增加了2.4倍,电池内阻为358Ω;循环伏安测试进一步表明,碳毡化学改性时间为6 h时MFC的放电容量最大,且性能稳定;在最佳改性时间下MFC对COD和氨氮的最大去除率分别为91.2%和46.8%。     

微生物燃料电池降解啤酒废水及同步产电特性

通过构建无媒介双室型微生物燃料电池(MFC),考察其降解啤酒废水的效果及同步产电特性。研究了外接电阻、温度和阴极曝气等条件对MFC产电的影响,监测了电池外电压和电极电势的变化过程,分析了微生物燃料电池的运行机理。通过稳态放电法得到以碳纤维布作为阳极材料的双室型微生物燃料电池的内阻为1 000Ω,最大产电功率密度为375 mW/m2。以啤酒废水为底物的MFC对COD的去除率为84%左右,外电压为0.21 V,库仑效率约为15%;而在以葡萄糖为底物的条件下,MFC的外电压为0.3 V,对COD的去除率为89%,产电性能及除污效率均有所提高。     

铝合金阳极氧化膜润湿性及耐皮脂污染性的研究

本文研究了不同的硫酸阳极化工艺与封孔条件对阳极氧化铝表面润湿性及耐皮脂污染性的影响。经过实验研究发现,对不同膜厚的阳极氧化铝进行沸水封孔,材料表面接触角均小于3°,而使用镍盐进行封孔的阳极氧化铝,表面润湿性则会随着氧化膜厚度与孔径的增大而减小,表面镍含量与接触角呈正相关性。由此可以得出,阳极氧化铝的封孔方式是影响阳极氧化铝表面润湿性的重要因素。此外,研究还发现氧化膜表面抗皮脂污染能力受膜层厚度、孔径大小、封孔方式的影响较小。但在沸水脱脂过程中,沸水封孔的试样要比镍盐封孔的试样脱脂效果更好,且膜层越厚,该现象越明显。     

无介体微生物燃料电池的研究进展

微生物燃料电池的出现使得降解有机污染物的同时收获电能成为可能，因而受到广泛关注。从产电微生物和电池结构两部分介绍了无介体微生物燃料电池的研究进展，对产电微生物的研究主要从产电微生物的种类、影响微生物产电的因素以及产电机理等方面进行阐述；对微生物燃料电池结构的研究，主要从电池阳极及阳极室、阴极及阴极室、分隔材料、整体结构和运行方式等方面进行了阐述；从提高微生物燃料电池产电能力的角度出发，对微生物和电池结构提出了研究方向，并展望了产电微生物燃料电池的研究前景。     

南京郊区化水平评价

在界定郊区和郊区化概念的基础上，主要从工业和人口两方面对南京的郊区化水平做出评价．通过分析，以期能对南京郊区化的发展有一个整体的全新认识，从而有助于新时期南京市的城市规划和管理工作的顺利展开。     

江南园林意蕴之现象学体验

从现象学的角度,以体验者的观察感知与舒尔茨的建筑现象学理论相互博弈,逐步展示江南园林的点点滴滴意蕴,规避对造园具体手法的详细认知,由体验出发,结合现象学理论,再辩证地回归园林体验,以实现对江南园林意蕴本质感知.     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。     

住宅的多样性——日本集合住宅的借鉴

以西安目前住宅市场发展的现状及其存在的弊端为例 ,说明我国目前住宅需求的多样化和设计手法的单一化之间的矛盾 ,论述了与我国有着相似文化背景的日本在解决不同住宅需求时采用形式多样、功能各异的集合住宅的理念 .试图以此借鉴 ,使我国建筑设计界了解日本集合住宅的发展演变过程 ,吸取他们的经验 ,为我们在住宅多样化研究和设计时提供一种不同的思路和方法 .     

关于运城市区排水的思考

通过了解运城市区的气候特征、地表水含量及排水现状,总结出市区排水工程存在的主要问题,并提出了市区排水工程规划思路,以期建设一个功能齐全、配套完善的市区排水系统,实现市区洪水、雨水、污水的安全有序排放。     

西安建筑科技大学城市规划专业硕士研究生学位论文选题分析

本文通过对西安建筑科技大学建筑学院城市规划专业1999-2004年硕士研究生的95篇毕业论文的选题进行整理分析,找出其中的趋势、规律,分析热点问题并试图提出建议。     

巷道围岩塑性区的德鲁克-普拉格准则解

考虑到巷道围岩屈服与中间主应力有关,运用德鲁克-普拉格准则推出了圆形巷道塑性区半径及应力的解析解。结果表明,在考虑中间主应力的情况下巷道围岩塑性区增大,证明中间主应力对塑性区具有一定影响。因此,该理论成果弥补了以往理论未考虑中间主应力的不足,也为巷道围岩塑性区的理论分析提供了一种新的理论计算方法。     

浅析步行街的建筑工效学——上海市吴江路步行街建筑工效学调研

从建筑工效学的角度对上海市吴江路休闲步行街进行了调查研究，根据调查结果，分析了其在建筑工效学上的一些特点与不足之处并进行了探讨，以期对步行街的建筑工效学设计提供准确的参考。     

桩体刚度对复合地基支承路堤失稳破坏模式的影响研究

在已有研究基础上,对理想塑性、脆性拉裂两种破坏后性状对应桩体的抗弯、抗剪承载力的进行了分析比较,脆性拉裂破坏后性状可以更好地反映桩体弯曲破坏后抗弯及抗剪承载力的降低。对于复合地基支承路堤的有限差分数值模拟表明,路堤荷载、桩体材料弹性模量不同时桩体受力以及路堤失稳时桩体的破坏模式并不相同,当桩体弹性模量、路堤荷载较大时,桩体发生受拉弯曲破坏,需考虑桩体的脆性拉裂破坏后性状以描述桩体抗弯、抗剪承载力的降低以及不同位置桩的连续破坏。     

镇江市大市口广场设计构思浅析

通过对镇江市大市口广场总体设计布局及功能分区设计构思的分析,强调城市广场功能的多样性,以满足不同阶层人们的娱乐、休闲及活动,以人的需求为准则,体现“以人为本”的设计原则。