太空环境下锂离子电池热失控与火灾的研究展望

综述了锂离子电池的热失控机理,介绍了由于电池内部电解液、电池隔膜和电极材料分解的链式热反应过程而引发的热失控和火灾现象。同时,讨论了锂离子电池在微重力太空环境中可能产生的烟黑浓度倍增,加速火蔓延,火焰喷射等极端火行为。进而探讨了开展锂离子电池的低压、落塔和抛物飞行等地面实验模拟太空微重力燃烧的方法可行性,建立数值模型预测太空微重力环境下锂离子电池热失控临界条件与火灾行为的必要性,以及如何通过基础研究科学地指导空间站电池热管理和消防系统的设计。     

微波水热法制备ZnO-还原氧化石墨烯纳米复合材料及其光催化性能

通过快速沉淀-NaBH_4微波水热还原制备了ZnO-还原氧化石墨烯(RGO)纳米复合物.采用X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)等测试手段对复合光催化剂进行表征.结果表明,复合材料中的氧化锌为六方晶系纤锌矿结构,并均匀覆盖在RGO表面上,其直径大约为15—20 nm.ZnO-RGO复合材料的光催化性能明显优于氧化锌,为纯ZnO的2.5倍.光催化性能提高可能归因于RGO优良的电子传输能力加速了ZnO-RGO纳米材料光生载流子的分离效率.     

污泥生物处理的研究与应用

污泥生物处理技术包括污泥前置及后置的处理。污泥前置处理可以通过微生物自身的新陈代谢和微生物种群之间捕食作用,以及对工艺和反应器的改良来实现污泥减量。污泥后置生物处理是指污泥消化,可以使用高温-中温共相厌氧消化和蛋形污泥消化器对污泥进行减量;这些方法从不同侧面反应了目前污泥生物处理研究现状以及最新进展。     

模拟医疗废物在TG-DTA-FTIR上的热失重特性研究

在热重-差热分析仪上对模拟医疗废物分别在氮气和空气气氛中不同升温速率下加热的热失重行为进行了研究,并对升温速率和不同气氛对其热失重行为的影响进行了探讨.结果表明,随升温速率的提高,模拟医疗废物在2种气氛下热失重时挥发分初析出温度（T_s）向高温方向偏移、失重速率峰值（DTG_max）显著增大;在氮气气氛下,物料热失重时有2个失重峰,前后2个峰的失重率分别为31%和59%左右,在空气气氛下,有3个失重峰,前2个峰失重率分别在44%～59%和31%～46%之间.同时,结合同步傅立叶变换红外光谱仪对各个条件下的气体产物进行了定性分析,并对其中的CO、CO₂、H₂O和CH₄进行了定量分析.实验发现,模拟医疗废物在2种气氛下热失重主要阶段的产物种类相似,都检测到了CO₂、CO、烷烃类、醛类、羧酸、醇类和烯烃的特征吸收峰.并且,结果显示升温速率和气氛条件对CO、CO₂、H₂O和CH₄的生成量都有影响.在热失重的主要阶段,水分含量随加热时间变化曲线上显示1个向下的峰,说明载气中原有水分参与了反应.     

预处理垃圾焚烧飞灰作为碱胶凝材料混合材的研究

试验分析了垃圾焚烧飞灰的主要化学成分及矿物组成,探讨了预处理垃圾焚烧飞灰作为碱胶凝材料混合材的可能性.研究表明,垃圾焚烧飞灰主要由黏土类矿物组成,飞灰直接作为混合材参与水化过程会产生明显膨胀现象,加入30%(质量分数)飞灰制成的矿渣/飞灰试块在成型1 d脱膜时膨胀率达到15.7%,标准养护28 d后无侧压抗压强度只有12.4 MPa.对飞灰进行热活化预处理,900℃条件下活化效果最佳,同样的飞灰掺量下,试块在标准养护28 d后无侧压抗压强度达到46.0 MPa,膨胀现象消失,且碱胶凝材料中重金属稳定性良好.     

热解析-固相微萃取-气相色谱法测定空气样品中挥发性有机化合物

建立了热解析-固相微萃取-气相色谱法测定空气样品中挥发性有机化合物的分析方法,并对色谱分离条件、玻璃针筒保存样品的稳定性、固相微萃取萃取纤维、萃取时间、色谱进样时间等条件进行了优化,9种挥发性有机化合物的峰面积与其质量浓度在所测范围内有较好的线性关系,相对标准偏差＜8.8%,检出限为0.05～0.75 μg/100 mL,满足实际空气样品测定需要。     

涤纶碱减量废水中对苯二甲酸的兼性厌氧降解研究

针对碱减量废水中的乙二醇(EG)对对苯二甲酸(TA)的好氧生物降解产生不利影响,本实验采用水解酸化工艺在实验室条件下研究了TA和EG的兼性厌氧降解性能,并着重考察了TA在EG存在下的兼性厌氧降解规律,从而为碱减量工艺实际生产废水的生物处理工艺提供技术方案和科学依据.实验结果表明,TA在缺氧条件下的兼性厌氧降解率很低,在本实验条件下,其兼性厌氧平均降解率为6.1%,而兼性厌氧菌对EG具有较高的降解活性,其降解率达到58.9%～71.5%.在TA配制废水中投加EG时,EG首先得到降解,当EG完全降解后,TA才开始降解,并且其降解速率与TA作为惟一碳源时TA的降解速率相同.由实验结果可知,涤纶碱减量废水的处理不能仅仅采用兼性厌氧生物处理工艺,而应在好氧生物处理工艺为主的情况下,辅以兼氧或厌氧生物处理工艺.     

污水污泥间壁热干燥实验研究

研究了污泥间壁热干燥的工艺过程,分析了其工艺参数、冷凝水水质和产生的污染气体,探讨了有机物水解机理.结果表明,污泥含水率与停留时间呈负指数函数相关.收集到的干燥冷凝水属高浓度有机废水,其总有机碳（TOC）、挥发性有机酸（VFA）和氨氮（NH₃-N）浓度均很高,pH值保持在9～9.5.干燥冷凝水中挥发性有机酸和氨氮来源于2部分：低温110 ～130℃时,主要发生蛋白质的水解,生成有机酸和氨氮;高温140～150℃时,主要发生脂肪类的水解,生成有机酸.干燥温度低于150 ℃时,污泥间壁热干燥过程无污染气体产生.