湿度对PZT铁电陶瓷压痕裂纹滞后扩展的影响

在不同湿度(2%、30%、98%)的空气中,研究了极化的锆钛酸铅(PZT-5)铁电陶瓷压痕裂纹在残余应力、电场作用下的滞后扩展.结果表明,当RH≤30%时残余应力不能引起PZT铁电陶瓷卸载压痕裂纹的滞后扩展,当RH=98%时,残余应力和介质的耦合作用能使压痕裂纹在经过1个孕育期后发生滞后扩展.在不同湿度(2%、30%、98%)的空气中沿试样极化方向加相同的外电场(E=1.5 kV/cm),压痕裂纹均发生滞后扩展,并且裂纹扩展量随空气湿度的增加而增大.     

基于脑电信号的动车组司机疲劳状态评估技术研究

通过脑电检测技术读取137名动车组司机值乘前10 min的脑电信号,通过人工智能训练的脑电数据模型评估出乘状态,结合自主设计的调查问卷,采用卡方检验和有序逻辑回归分析的统计方法对结果进行关联性分析.结果 表明,通过脑电检测技术检测得到的司机出乘状态与其自评注意力集中困难存在显著相关性(p＜0.05);驾驶年龄越大,司机...     

电凝聚-紫外-膜联合工艺净化水源水的试验研究

利用基于电凝聚-紫外-膜联合工艺开发的便携式供水设备处理微污染水源水.研究了该联合处理工艺对水源水样中TOC、细菌、浊度的去除效果.结果表明,在电流密度2.57 mA/cm2,通电时间20 min,水流量20 L/h,沉降时间20 min,紫外照射30 min时,为延缓电极钝化,兼顾处理TOC和细菌,必要时向水样中投加的NaCl要小于3 g/L.净化后的水质相比于原水样,TOC去除率达82%;杀菌率为99.3%;浊度去除率为99.6%,处理后的水质达到生活饮用水卫生标准.研究表明,电凝聚-紫外-膜联合工艺净化水源水具有可行性,利用该工艺开发的便携式供水设备净化水质也具有技术上的可行性.     

电化学氧化改性石墨毡电芬顿体系对三氯乙烯的降解研究

三氯乙烯(TCE)是一种常用的有机溶剂,广泛地用于各类工业行业中,因其高密度、难降解和高毒性的特点,容易在地下水中积累,对地下水环境的安全和人类的生存健康造成极大的威胁,需要进行有效处理.采用电化学氧化改性后的石墨毡(GF)作为工作电极,稳定的钛基混合金属氧化物(Ti-MMO)作为对电极,构成有效的GF改性阴极电芬顿体...     

基于层次分析法的电解锌废渣资源化技术评价

电解锌浸出渣(电锌废渣)回转窑资源化受到原料、运行条件及污染物排放等因素影响,通过主成分分析法提取准则层并采用层次分析法确定各指标权重,构建电锌废渣回转窑资源化指标评价体系.结果表明,运行参数指标占比35.06％,资源化参数指标占比26.22％,污染指标占比38.72％,焦比、锌资源化率及TSP具有绝对贡献.经实例验证...     

封装型双金属阴极催化剂强化电芬顿技术高效去除磺胺甲恶唑

传统非均相电芬顿(EF)技术主要面临活性氧物种生成速率慢、催化剂稳定性差等不足。将FeCo-ZIF和三聚氰胺(MA)共混(质量比为1:100)煅烧,成功制备出氮掺杂碳纳米管封装铁钴合金阴极催化剂(NCNT@FeCo),可强化EF高效去除水中磺胺甲恶唑(SMZ,初始质量浓度为20 mg·L^-1),在近中性条件下50 min内即可完全去除,降解速率常数可达0.057 min^-1,是单独煅烧FeCo-ZIF制备的裸露型双金属催化剂FeCo-N的3倍,且前者的金属浸出总量(0.27 mg·L^-1)仅为后者(1.79 mg·L^-1)的15.1%。循环回用5次后,60 min内NCNT@FeCo对SMZ的去除率仍可达到96.0%。扫描电子显微镜表征与电化学阻抗测试结果表明,由MA诱导生成的N-CNT,不仅通过封装结构有效限制了内部铁钴合金受强氧化性环境腐蚀破坏,而且显著加速了内部铁钴合金的电子传递速率,N-CNT@FeCo的独特封装结构使其兼具高催化活性和高稳定性。本研究为高效稳定的阴极催化剂提供了稳定、可控、...     

北京清洁取暖政策实施效果及成本收益量化分析

我国北方农村地区居民普遍采用的散煤分户取暖是当地污染物排放和温室气体排放的重要来源。为加大散煤治理、推进清洁取暖,北京率先推行了清洁取暖政策。本研究基于北京市约4000户农村家庭的入户调查数据,对清洁取暖政策的实施效果进行系统性分析,并对"煤改电""煤改气"和"清洁燃煤替代"三种主要清洁取暖措施的成本和收益进行量化与对比分析。结果显示,"煤改电""煤改气"和"清洁燃煤替代"均增加了居民的取暖成本,但也普遍改善了居民取暖的主观感受;政策实施减少污染物排放所带来的环境和人体健康方面的收益均大于实施成本,增进了社会福利。其中,"煤改气"户均收益最高,而"清洁燃煤替代"户均成本最低。最后,本文在研究结果的基础上,对取暖政策的推行提出相应的政策建议。     

以电代煤的经济与环境效益分析

我国《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》指出,加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系,重点实施"绿色低碳"等四种能源发展战略,因此"以电代煤"将成为我国未来能源战略中的一项重要选择。本文运用技术经济分析法和排放系数法,计算了八大主要用能部门以电代煤的经济成本和环境价值。计算结果表明:各部门用电设备的初始投资和电力消费等经济成本是燃煤设备的初始投资及燃煤消费等经济成本的1.8~2.8倍,但是,以用电设备替代燃煤设备的环境价值非常可观。在考虑了环境外部性成本后,居民生活行业,商业,非金属矿物制品业,石油加工、炼焦和核燃料加工业,化学原料和化学制品制造业,以及非高耗能工业六个部门进行"以电代煤"在目前的情况下具有经济可行性,而有色金属冶炼和压延工业,以及黑色金属冶炼和压延工业"以电代煤"暂时不具有经济可行性。最后,提出了相关政策建议。     

微生物胞外电子传递过程强化机制及污染物高效转化

微生物水处理技术因运行成本低、处理量大、环境影响小等优点,被广泛的用于市政污水和工业废水的处理.微生物水处理的本质过程是生物催化氧化,涉及不同微生物种群间物质、能量和电子传输过程,而微生物胞外电子传递过程是影响其处理效率的关键因素之一.本研究立足于微生物氧化的原理,从介体材料强化、光电磁强化及微生物电化学强化等角度,系统论述了铁基材料、碳基材料、光、电、磁等对微生物电子传递过程的影响与机制.在此基础上,本论文总结了微生物电化学系统原理,分析了该系统中各类强化材料、强化技术对微生物胞外电子传递的影响,揭示了强化条件下污染物高效转化的作用机制,介绍了基于各种强化原理的系统构建因素及应用现状,并展望了该技术的发展趋势及存在的挑战.     

Effect of temperature switchover on the degradation of antibiotic chloramphenicol by biocathode bioelectrochemical system

Exposure to chloramphenicol(CAP),a chlorinated nitroaromatic antibiotic,can induce CAP-resistant bacteria/genes in diverse environments. A biocathode bioelectrochemical system(BES) was applied to reduce CAP under switched operational temperatures.When switching from 25 to 10°C,the CAP reduction rate(kCAP) and the maximum amount of the dechlorinated reduced amine product(AMCl,with no antibacterial activity) by the biocathode communities were both markedly decreased. The acetate and ethanol yield from cathodophilic microbial glucose fermentation(with release of electrons) was also reduced. Formation of the product AMCl was enhanced by the biocathode dechloridation reaction compared with that produced from pure electrochemical or microbial dechloridation processes. The electrochemical and morphological analyses of cathode biofilms demonstrated that some cathodophilic microbes could adapt to low temperature and play a key role in CAP degradation. The resilient biocathode BES has a potential for the treatment of CAP-containing wastewater in temperature fluctuating environments.