为获得适合生物脱硫工程应用的硫氧化细菌,取污水处理厂曝气池活性污泥,采用人工模拟硫化物废水作为硫源富集培养并经分离纯化,得到一株能够高效快速去除废水中硫化物的硫氧化细菌菌株DS-7。该菌为短杆状、长0.8 ~ 2 μm、宽0.6 ~ 0.8 μm、革兰氏阴性,最适生长温度为30℃,最适生长pH值为7.0。通过对该菌的16SrDNA序列测定,并结合其形态和生理特性鉴定,该菌株属于鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)。Sphingobacterium sp. DS-7去除硫化物性能研究结果表明:当硫化物浓度为650 mg/L时,该菌的4 h硫化物去除率达到95%以上,相应的硫转化率最高达到45.08%,生成的单质硫颗粒形状为不规则八面体。
提高糖蜜酒精废水的厌氧发酵效率,实现其资源化再利用,本文研究了添加一定量Fe2+ 对糖蜜酒精废水厌氧发酵处理过程的影响。结果表明:添加Fe2+后发酵液中SO42− 的去除率由77.12%提高至90.79%;COD去除率由57.34%提高至81.14%;累积沼气产量由386 mL•g−1 VS提高至475 mL•g−1 VS;产气周期由29天缩短为26天;其氧化还原电位(ORP)升高,pH值降低。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物细胞在碳氮失衡的情况下合成的一种聚酯,具有优异的生物降解性和相容性以及多种材料学性能,是一类可替代传统塑料的新型生物塑料。目前生物合成PHA主要以微生物发酵为主,其次还有转基因植物法和活性污泥法等。本文对PHA的生产现状及其生物合成路径和方法的研究进展进行了综述。
静电纺丝法由于具有工艺简单、功能多样等优点,是一种重要的制备一维锂钠离子电池纳米结构电极材料的方法。目前,已有大量利用静电纺丝技术制备高性能电极材料的研究报道,但具有系统性和针对性的综述论文尚十分有限。碳材料是最早被研究且已实现商业化的锂离子电池负极材料,硅材料则是理论容量最高的负极材料,因此,两者一直是学术界和工业界关注的重点;但碳材料理论容量低和硅材料体积变化大的问题严重阻碍了各自更广泛的实际应用。静电纺丝技术被证明是一种可以解决上述问题的十分有效的方法。因此,本文系统地综述了静电纺丝法制备的硅基和碳基纳米纤维在锂钠离子电池负极材料上的应用和发展,重点从静电纺丝原理、硅碳材料的设计及合成、结构的调控与优化、复合材料的制备到电化学性能的提高等方面作了详细介绍和讨论,同时也指出静电纺丝法在大规模生产中的不足及未来可能的发展方向。希望此综述可以为先进储能材料(尤其是硅基和碳基纳米电极材料)的设计和制备提供一些有益的指导和帮助。
针对中低品位地热驱动的氨水吸收式动力/制冷复合循环的热力学性能展开分析与优化,在Kalina循环的基础上利用氨水变温蒸发的特性,将正向动力子过程与逆向制冷子过程耦合,对外实现动力与冷量的联供。本文对影响复合循环热力性能的工质对浓度xw/xb、氨水发生温度(露点温度)t14、循环倍率K以及分流比n四个重要参数展开了分析优化。研究表明,在xw/xb=0.50/0.32、t14=180℃、K=2.80和n=0.505的优化工况下,复合循环的热效率和?效率分别可达19.38%和59.77%,较氨水动力循环分别高出3.71%和4.74%,较水蒸气朗肯循环分别高出8.54%和35.81%。
光电转换、光热转换和光化学转换是太阳能利用的三种主要途径。近年来,太阳能燃料的研究已引起了人们的广泛关注。本文针对光化学合成太阳能燃料,简要综述了光解水制H2及CO2光化学还原为CO等燃料的研究进展,并展望了基于利用太阳能制取的H2和CO进一步光费托合成碳氢燃料的前景。
基于光伏电池数据手册提取光伏电池模型参数,常利用参数的半经验公式求取任意工况下的模型参数,但半经验公式仅为近似公式,将引入较大误差。文中提出一种任意工况下的光伏电池单二极管5参数等效电路模型参数提取方法。该方法利用光伏电池数据手册提供的I-V曲线关键点数据,通过短路电流温度系数和开路电压温度系数求得任意工况下的关键点电流、电压,针对关键点列写方程组求解参数,从而得出任意辐照和温度下的光伏电池I-V特性。以高效单晶硅电池在多种工况下的测量数据为例,进行光伏电池模型参数提取和I-V曲线计算。结果表明,与利用参数半经验公式求取任意工况下参数的方法相比,该方法具有更高的准确度,在所有工况下均方根误差(RMSE)均小于5%。
染料敏化太阳能电池(DSSC)制备工艺简单、制造成本低廉且转换效率高,是太阳能电池的重要发展方向,具有广泛的应用前景。目前,基于液态电解质的DSSC的光电转换效率最高已达到13%,但液态电解质封装困难、长期稳定性差等问题阻碍了其实际应用。近些年来,固态和准固态电解质引起了研究学者们的广泛关注。其中准固态聚合物电解质因具有较高的离子电导率、良好的电池界面接触和可加工性能,成为制备高性能DSSC的重要研究方向之一。根据特征、形成机制和电解质的物理状态,可将准固态聚合物电解质分为四大类:准固态热塑性聚合物电解质,准固态热固性聚合物电解质,准固态复合型聚合物电解质和准固态离子型聚合物电解质。本文分析了基于这几类准固态聚合物电解质的DSSC的性能参数,并对其存在的问题和未来的研究方向进行了探讨。
在局部阴影的情况下,由于串联式光伏组件的输出特性不同而产生多个极值点,使得传统的最大功率追踪(maximum power point tracking, MPPT)方法陷入局部极值点而失效。文中提出一种针对两级并网光伏系统的改进电导增量法以适应光伏阵列在局部阴影下的多峰值最大功率跟踪,通过分析最大功率点电压的变化范围,设定最大功率电压搜索范围以提高搜索效率,并通过DC/DC Boost变换器占空比实现输入电压控制,保证算法不陷入局部极值点。最后利用仿真实验验证了该算法在有、无阴影情况下均能准确地跟踪光伏方阵最大功率,有效提高了光伏阵列输出效率。
针对质子型离子液体[Hnmp]HCOO在加入H2O2后生成的过氧化物[Hnmp]HCOOO氧化苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的氧化脱硫反应,采用密度泛函理论DFT/B3LYP-D3方法考察了这三种硫化物的反应历程。首先通过几何优化得到了[Hnmp]HCOO和[Hnmp]HCOOO的稳定结构,然后考察了[Hnmp]HCOOO氧化BT、DBT和4,6-DMDBT的反应机理,寻找可能的过渡态、中间体,计算各步反应的能量变化。结果表明,[Hnmp]HCOOO先将硫化物氧化成亚砜,然后进一步氧化成砜;在氧化过程中,DBT的反应速率是三者中最快的,与文献的实验结果一致,且H2O2/[Hnmp]HCOO体系的脱硫效果优于传统的H2O2/HCOOH体系。
对夏热冬暖地区某办公建筑进行能耗测试,利用能耗模拟软件TRNSYS对该建筑空调能耗进行模拟,分析空调冷负荷对于各围护结构的敏感性,对影响能耗显著的外墙、遮阳系数及建筑渗透率进行改造。利用NPV动态经济评价体系,在建筑运行时间内对26种改造方案进行节能经济性分析。结果表明,外墙中度强化、建筑渗透率高度强化及遮阳系数高度强化方案的经济收益值最大,改造成本回收年限较短,为经济性最优改造方案。