李建新
,
李贤辉
,
王虹
,
何本桥
,
王捷
,
张宏伟
,
李继香
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.05.001
本文根据质量和动量守恒原理,考虑纤维膜径向跨膜流动对流动阻力影响,构建出基于完全质量和动力守恒的中空纤维膜过滤点通量分布流体力学数学模型,并应用该模型研究了操作通量和纤维膜外形结构(内外径、长度、固有阻力)对局部过滤行为影响规律.结果发现,中空纤维膜在一定操作条件下存在一个有效工作长度或区域.并且,点通量分布不均匀程度随着纤维膜长度、操作通量和膜固有阻力的增加而增加,但随纤维膜内径减小而增加.
关键词:
过滤数学模型
,
浸没式中空纤维膜
,
点通量分布
,
动量守恒
,
质量守恒
曾建新
,
吴健良
,
蓝俊宏
,
何春嫣
,
王捷
,
方战强
电镀与涂饰
采用芬顿技术处理CODCr为1 700～1 800 mg/L的锌合金镀件(螺帽)电镀前处理废水,讨论了pH、Fe2+与H2O2的质量浓度比、CODCr与H2O2的质量浓度比以及反应时间对CODCr去除率的影响,获得了最佳的工艺参数:pH=3.0,CODCr与H2O2质量浓度比440∶1,ρ(Fe2+)∶ρ (H2O2)=10∶1,反应时间30 min.在上述最佳工艺条件下,废水中CODCr去除率可以达到90％,处理后CODCr低至200mg/L,有利于后续生化反应处理.
关键词:
锌合金
,
电镀
,
前处理
,
废水
,
芬顿氧化
,
化学需氧量
王捷
,
张宏伟
,
苗蕾
,
张燕
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2009.06.015
根据浸入式中空纤维膜组件应用特点,对反洗压力和反洗流量在线反洗中的控制进行了讨论,并对膜组件安装位置对在线反洗的影响和在线反洗操作模型进行了分析.认为保证距膜纤维出水口最远处,即"最不利"点的清洗效果是在线反洗参数设计的基本原则.当考虑膜组件安装位置产生的重力水头影响时,组件放置高于系统出水点时应控制的最低反洗压力为b/K'+H;当组件低于系统出水点时应控制的最低反洗压力为b/K'-H.根据单根纤维反洗传质模型引入在线反洗参数ζ,当Q'/p_e<ζ时,不能保证沿整个膜纤维得到有效清洗.在反洗流量和压力一定时,对应的反洗压力和流量均存在效率最高值,最佳反洗压力和反洗流量的选择可根据最高效率范围进行选择.
关键词:
膜生物反应器
,
膜清洗
,
反洗流量
,
反洗压力
王捷
,
杨和亭
,
史祥燕
,
张丽鹏
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.06.012
利用理论计算方法设计高能量密度材料(HEDM)分子是目前材料科学领域的研究热点之一.本文利用密度泛函理论(DVT)在B3LYP/6-31G(d)水平上对C4O7团簇异构体几何结构进行优化,找到了C4O7团簇的27种稳定结构.以一个C4O7团簇分子分解为3个CO2和一个CO计算,C4O7团簇分子的解离能在7.312×103～2.958×103 kJ/kg之间,放出的能量较多,是用做高能量密度材料的潜在资源.
关键词:
C4O7团簇
,
B3LYP/6-31G(d)
,
密度泛函理论
,
高能密度材料
王捷
,
张宏伟
,
张燕
,
罗南
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.03.006
为了更好的对中空纤维膜组件进行优化设计,通过对4组试验的对比,就中空膜纤维的长度和膜组件出水方式对过滤性能的影响进行考察.结果表明:无论是静态过滤还是曝气条件,在试验周期内,单端出水组件的膜比通量要比双端出水组件的变化趋势更为平缓.相同条件下,双端出水组件的平均通量要高于单端出水组件.静态过滤条件下,双端比单端的稳定运行通量有较大提高;在曝气条件下,由于气泡诱发的纤维抖动和水力错流作用,曝气对通量的影响要大于出水方式对通量的影响.在本研究的条件下,固定曝气强度为7.99 m3/(m2·h),100～120 cm为单端出水的膜纤维最佳长度设计值,在此范围内膜比通量与短纤维相比不会有明显的降低.当组件的出水方式改为双端时,膜纤维的最佳设计长度可延长至120～140 cm.
关键词:
中空纤维膜
,
组件设计
,
膜纤维长度
,
出水方式
罗南
,
樊耀波
,
王捷
,
耿全月
膜科学与技术
基于中空纤维膜轴向不均污染理论,运用响应曲面法建立了浸没式中空纤维超滤膜组件不同通量状态下,膜组件过滤过程中的膜阻力关于时间、空间的动态数学模型,对建立的模型进行了显著性分析及实验验证,并对中空纤维膜组件进行了数学优化.通过验证实验发现,发现实测数据与膜阻力动态数学模型计算值基本一致.通过对数学模型分析发现:在次临界通量状态下,膜丝长度及运行时间均存在最佳值;在临界和超临界状态下,膜阻力及运行时间与膜丝长度成正比.
关键词:
中空纤维膜组件
,
响应曲面法
,
数学模型
,
膜污染
,
优化
张剑秋
,
王捷
,
俎建华
,
庄菁
,
许燕侠
高分子材料科学与工程
用N-甲基二乙醇胺、甲笨二异氰酸酯、聚异丙二醇等制得了水性的阳离子聚氨酯(PU),再和含丙烯酸等丙烯酸酯类混合单体聚合反应制得稳定的聚氨酯/聚丙烯酸酯(PUA)乳液.将PUA膜与PU的差谱覆盖在聚丙烯酸酯(PA)红外图谱上,在3408.57 cm-1和1582.86 cm-1处出现了新的峰,表明漆膜分子内形成了新的相互作用.DSC测得漆膜只有一个玻璃化转变温度,说明漆膜是共混相容的离聚物.比较了不同AA/MDEA摩尔(叔氨基和羧基)比值下的乳液粒径、黏度以及漆膜的各项力学性能,比值在0.8:1附近时,漆膜的热稳定性较好,各项力学性能均满足技术性能要求.
关键词:
聚氨酯
,
聚丙烯酸酯
,
阳离子聚氨酯
,
相容性
,
离聚物
王春梅
,
赵海雷
,
王静
,
王捷
,
吕鹏鹏
功能材料
采用溶胶-凝胶法在人造石墨表面包覆不同有机物碳源后进行热处理,制备了具有＂核-壳＂结构的热解无定形碳包覆人造石墨改性负极材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、恒电流充放电以及循环伏安（CV）测试等方法研究了碳源种类和包覆量对材料晶格结构、颗粒形貌及电化学性能的影响。结果表明,以聚偏氟乙烯（PVDF）作为碳源、5%（质量分数）的包覆量制备的材料具有较高的可逆比容量（约360mAh/g）和首次库仑效率（88.5%）,表现出优异的倍率性能和循环稳定性。这主要是由于5%（质量分数）的PVDF包覆量在石墨表面形成的无定形碳包覆层比较完整且厚度适宜,无定形碳的各向同性结构特征增加了锂离子扩散的通道,促进了电极反应过程的进行。
关键词:
无定形碳
,
包覆
,
石墨
,
负极材料
,
锂离子电池
张丽鹏
,
葛志伟
,
于先进
,
王捷
,
董云会
,
赵增典
中国有色金属学报
采用新型微波合成方法制备溴代氯铝酸离子液体,测试其物理化学性能,并将其作为电解质应用于铝的电沉积.通过测定循环伏安曲线、计时电流曲线以及极化曲线探讨铝在2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中的电沉积机理.室温下在铜基体上进行铝的恒电位沉积,沉积层形貌以及结构特性分别用SEM、XRD进行表征.结果表明:溴代氯铝酸离子液体的新型微波合成与普通微波合成相比,大大缩短了反应时间,提高了产品性能；铝的电沉积为准可逆的动力学行为,沉积过程非单纯的扩散控制而是复杂的动力学限制步骤；铝在不同电位下的沉积层大致分为3种典型形貌,并对各种形貌产生的原因及特征进行分析.
关键词:
微波合成
,
电沉积
,
活化极化
,
浓差极化
于晓丽
,
杨小勇
,
叶萍
,
王捷
,
于溯源
工程热物理学报
本文利用乙炔-空气预混火焰研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)的合成,采用涂覆有二茂铁或硝酸镍催化剂的探针在预混火焰中采样,用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对碳纳米材料(CNTs)的形貌和结构进行了表征.结果表明在乙炔-空气预混火焰中,二茂铁和硝酸镍均能够成功合成竹节状多壁碳纳米管,严物中处发现了碳纤维(CNF)、巴基葱(bucky onion)和碳黑等物质.二茂铁催化生成的碳纳米管管径大于硝酸镍催化生成的碳纳米管的管径;在乙炔-空 气散火焰和甲烷-空气扩散火焰中硝酸镍所催化合成的碳纳米管管径相近,说明碳纳米管的管径受催化剂颗粒尺寸的影响较大.研究表明探针在火焰中停留的时间和保护气体也会影响碳纳米管的合成.
关键词:
火焰合成
,
乙炔-空气预混火焰
,
多壁碳纳米管
,
催化剂
