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抑制穿梭效应的锂硫电池隔膜研究进展

化工新型材料 2024年第2期52卷 65-69页

作者：熊静郑显才刘新芸雷华贵州大学材料与冶金学院贵阳550004

锂硫电池因其高比容量和高能量密度、环境友好等优点在新型锂电池研究中掀起热潮。然而锂硫电池内部严重的多硫化锂穿梭效应导致电池寿命缩短及库仑效率降低,极大地阻碍了其实际应用。许多研究表明,通过对隔膜进行合理设计和改性可以有... 详细信息

锂硫电池因其高比容量和高能量密度、环境友好等优点在新型锂电池研究中掀起热潮。然而锂硫电池内部严重的多硫化锂穿梭效应导致电池寿命缩短及库仑效率降低,极大地阻碍了其实际应用。许多研究表明,通过对隔膜进行合理设计和改性可以有效抑制多硫化物的穿梭。抑制穿梭的方法可分为物理阻断、化学吸附和催化。在众多隔膜材料中,碳材料因其电导率高、比表面积大、孔径可调而备受关注,但它们的非极性使其无法与极性的多硫化物产生强的相互作用,因此可对碳材料进行杂原子掺杂或引入官能团,或与极性组分复合成高极性的复合材料,以增强对多硫化物的吸附和快速转化。从锂硫电池的结构和工作原理展开介绍,并针对碳基材料、非碳的极性材料、碳基复合材料这三类功能材料,重点评述了基于商用多孔隔膜功能化的解决穿梭效应的最新进展,最后对锂硫电池隔膜的未来进行了展望。

关键词：锂硫电池隔膜穿梭效应碳材料化学吸附

胆碱类低共熔溶剂与氧化锌吸附分子动力学模拟

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矿产综合利用 2024年第3期45卷 179-186,192页

作者：张晋霞杨超高淑玲牛福生信晓飞华北理工大学矿业工程学院河北唐山063009 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 河北省地矿局第二地质大队河北唐山063000

这是一篇冶金工程领域的论文。为了更好实现含锌尘泥中氧化锌的浸出,采用基于密度泛函理论的Materials Studio软件模拟优化氧化锌晶体结构以及三种胆碱类低共熔溶剂结构,并对两者相互吸附模型进行计算。计算结果表明:ZnO(001)面为完全... 详细信息

这是一篇冶金工程领域的论文。为了更好实现含锌尘泥中氧化锌的浸出,采用基于密度泛函理论的Materials Studio软件模拟优化氧化锌晶体结构以及三种胆碱类低共熔溶剂结构,并对两者相互吸附模型进行计算。计算结果表明:ZnO(001)面为完全解理面,在费米能级附近最高占据态向左发生偏移,且最高占据态的波峰增加,峰值升高,在最高占据态中O的p轨道以及Zn的d轨道活性较大,为ZnO(001)面反应活性位点。对三种胆碱类低共熔溶剂优化发现氯化胆碱与三种不同氢键供体形成以氯原子为中心的多重分子间氢键。运用Forcite模块对低共熔溶剂与氧化锌吸附模型计算结果表明,氧化锌与三种胆碱类低共熔溶剂相互作用强弱为Chcl-MA>Chcl-Urea>Chcl-Eg。径向分布函数得出丙二酸使得氯化胆碱中的Cl更容易与Zn发生化学吸附,三种氢键供体中与Zn形成化学键的氧原子官能团活泼性为C=O、N-O、C-O,由此说明丙二酸中的C=O使得Chcl-MA与ZnO结合更稳定。通过实验验证发现Chcl-MA在浸出温度为70℃、液固比为10∶1、浸出时间1 h条件下可将氧化锌单矿物几乎完全浸出,浸出效果远远大于Chcl-Urea、Chcl-Eg两种药剂,从而证明了分子模拟的准确性,为胆碱类低共熔溶剂浸出含锌尘泥提供了理论指导。

关键词：冶金工程低共熔溶剂氧化锌完全解理面相互作用能化学吸附

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乙烯的物理吸附机理和化学吸附机理

化工学报 2004年第11期55卷 1900-1902页

作者：张永春周锦霞郭新闻大连理工大学精细化工国家重点实验室辽宁大连116012

An ab initio molecular orbital study connected with adsorption experiments was performed to determine the mechanism of physical adsorption and chemical adsorption of C 2H 4 on metals, and to compare the effects of the two kinds of adsorption.The results indicated that the adsorption styles were determined by whether there were local symmetry-adapted orbitals, whether the energy gap between symmetry-adapted orbitals was small and whether the electron occupancy of the symmetry-adapted orbitals was “occupancy vs. vacancy”.The different valence shells and orbital energies of Ag + and Na + resulted in different adsorption styles,chemical adsorption of C 2H 4 on Ag + and physical adsorption of C 2H 4 on Na + respectively.

关键词：乙烯从头计算化学吸附物理吸附

铁基质硅藻土处理油田含硫注入水的吸附性能研究

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水处理技术 2024年

作者：冉玉莹朱生华靖波华朝尹先清长江大学化学与环境工程学院海洋石油高效开发国家重点实验室中海油研究总院

针对油田注入水中含硫而危害设备的问题，选择铁基质硅藻土脱硫剂（M-1），开展其在不同停留时间下的除硫效果和不同温度下的饱和吸附量实验。利用SEM、EDS等技术对M-1进行表征，利用热力学与动力学模型对实验数据进行拟合。结果表明，... 详细信息

针对油田注入水中含硫而危害设备的问题，选择铁基质硅藻土脱硫剂（M-1），开展其在不同停留时间下的除硫效果和不同温度下的饱和吸附量实验。利用SEM、EDS等技术对M-1进行表征，利用热力学与动力学模型对实验数据进行拟合。结果表明，M-1表面为均匀细密的孔道，硫容能力强，主要成分为含40%铁的硅藻土；其吸附速度快，反应1 min时，水样中硫含量由原来的40.32 mg/L减少为0.029 mg/L，除硫率达到99.93%；该吸附过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型，属于单分子层吸附，是由化学吸附占主导地位，化学和物理吸附共同控制的过程，且该吸附是自发、混乱度降低的微放热反应。

关键词：硅藻土含硫注入水除硫率化学吸附

氧在煤表面—CH_2—NH_2基团上的化学吸附

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煤炭学报 2009年第9期34卷 1234-1238页

作者：邓存宝王继仁邓汉忠洪林陆卫东辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000

应用量子化学密度泛函理论,分别建立并优化了单氧分子与煤表面苯环和侧链的吸附模型,分析比较了吸附前后煤表面分子与氧分子化学结构的变化.氧分子在—CH2—NH2基团上发生化学吸附时,C—N,N—H,O—O都发生了较大的变化,并断裂生成新的... 详细信息

应用量子化学密度泛函理论,分别建立并优化了单氧分子与煤表面苯环和侧链的吸附模型,分析比较了吸附前后煤表面分子与氧分子化学结构的变化.氧分子在—CH2—NH2基团上发生化学吸附时,C—N,N—H,O—O都发生了较大的变化,并断裂生成新的化学键.吸附能随着吸附氧分子数的增加而增大,呈二次函数关系.

关键词：煤炭自燃化学吸附密度泛函

苯与铂化学吸附作用及其溶剂效应的量子化学研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2005年第3期18卷 336-340页

作者：俞英黄东枫王大喜石油大学(北京)化工学院北京102200 石油大学(北京)重质油加工国家重点实验室北京102200

采用Gaussian98程序密度泛函方法全优化计算了考虑水溶剂效应下苯与铂化学吸附作用的位能曲线,得到的位能曲线呈单调下降,苯与铂的吸附是自发过程.计算得到无水和有水溶剂作用时的吸附作用能分别为-149.6535和-202.1635kJ/mol;有水溶剂... 详细信息

采用Gaussian98程序密度泛函方法全优化计算了考虑水溶剂效应下苯与铂化学吸附作用的位能曲线,得到的位能曲线呈单调下降,苯与铂的吸附是自发过程.计算得到无水和有水溶剂作用时的吸附作用能分别为-149.6535和-202.1635kJ/mol;有水溶剂作用时吸附作用能被降低,展示出明显的水溶剂效应.计算还发现,铂可在苯环上发生吸附转移,在无水和有水溶剂效应下,铂转移的活化能分别为61.2537和70.8356kJ/mol.

关键词：苯铂化学吸附溶剂效应

CaCl_2/NaBr/NH_3二级化学吸附循环的实验研究

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工程热物理学报 2013年第3期34卷 414-418页

作者：罗伟莉王丽伟王健王如竹上海交通大学制冷与低温工程研究所动力机械与工程教育部重点实验室上海200240 中航工业燃气涡轮研究院四川成都610500

采用由吸附制冷过程与再吸附过程组成的二级化学吸附冷冻循环系统。再吸附过程能够解决热源温度和环境温度限制的问题。将CaCl_2/NaBr/NH_3作为工质对,测试不同蒸发温度与环境温度下吸附剂的吸附性能。实验结果和性能预测表明:复合吸附... 详细信息

采用由吸附制冷过程与再吸附过程组成的二级化学吸附冷冻循环系统。再吸附过程能够解决热源温度和环境温度限制的问题。将CaCl_2/NaBr/NH_3作为工质对,测试不同蒸发温度与环境温度下吸附剂的吸附性能。实验结果和性能预测表明:复合吸附剂的密度为400 kg·m^(-3)时,理论COP的范围为0 256～0 277。在热源温度90℃,冷凝温度25℃,蒸发温度5℃时,SCP最大为267.9 W·kg^(-1)。在测试工况下,氯化钙的最大吸附量0.808 kg^(-1),超过了理论吸附量的87%。

关键词：化学吸附二级吸附低温热源制冷性能

新型化学吸附式制冷工质对CoF_2-NH_3的吸附特性

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太阳能学报 2005年第1期26卷 49-51页

作者：马刚李戬洪中国科学院广州能源研究所广州510070

对新型化学吸附式制冷工质对CoF_2-NH_3的吸附特性进行了实验研究,得出了吸附等温线,研究结果表明,CoF_2-NH_3工质对的单位吸附量大,达到最大吸附量时的温度要求降低,吸附周期缩短,并且多次重复吸附后既不结块,也不膨胀,为化学吸附式制... 详细信息

对新型化学吸附式制冷工质对CoF_2-NH_3的吸附特性进行了实验研究,得出了吸附等温线,研究结果表明,CoF_2-NH_3工质对的单位吸附量大,达到最大吸附量时的温度要求降低,吸附周期缩短,并且多次重复吸附后既不结块,也不膨胀,为化学吸附式制冷的小型化和实用化提供了新的可能性。

关键词：化学吸附吸附等温线吸附周期结块膨胀

燃料电池阴极空气过滤器对SO_2的化学吸附仿真

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同济大学学报（自然科学版） 2011年第12期39卷 1856-1859页

作者：吕洪刘湃蔡书娟马建新同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

化学吸附性能是燃料电池发动机阴极空气过滤器设计的主要参数之一.通过采用实验和计算机仿真的方法,研究了SO2在过滤器内的化学吸附行为,建立了平衡吸附量-初始进气体积分数-空气流速的三维数学模型.根据吸附模型编写了用户自定义函数... 详细信息

化学吸附性能是燃料电池发动机阴极空气过滤器设计的主要参数之一.通过采用实验和计算机仿真的方法,研究了SO2在过滤器内的化学吸附行为,建立了平衡吸附量-初始进气体积分数-空气流速的三维数学模型.根据吸附模型编写了用户自定义函数作为约束条件方程,运用FLUENT软件对过滤器吸附SO2体积分数分布进行仿真研究,并成功应用于过滤器的结构设计.通过对5kW燃料电池发动机空气过滤器的仿真,可以清晰地模拟SO2在过滤器内的吸附过程,预测过滤器的失效时间为1 203h.

关键词：阴极空气过滤器化学吸附模拟仿真燃料电池发动机