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化学修饰炭黑在微生物燃料电池中的生物产电行为

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60880-4

研究发现微生物燃料电池从启动到稳定运行的过程中往往存在一种现象，就是在高电流密度下，微生物燃料电池的输出电压会出现逆转，从而限制了微生物燃料电池的规模化应用，以及它在污废水处理、脱盐等方面的功能.
　　前期研究发现，微生物燃料电池的性能逆转现象与阳极材料的电容性能有关.电极材料的电容越大，越有利于微生物燃料电池的产电性能稳定，换言之，阳极材料电容不足导致产电性能逆转.但是超级电容活性炭的制作工艺繁琐，成本高，且导电性弱，不能满足微生物燃料电池的应用需求.炭黑的导电能力强、化学稳定性高、成本低，但作为微生物燃料电池的阳极则产生产电性能逆转现象.
　　化学修饰(如酸、碱活化或者添加具有赝电容性质的金属氧化物等)可以提高材料的电容性能.低温条件(80 oC)下，对低电容材料—炭黑进行HNO3和KOH的化学活化处理，并在此基础上，进一步用5%Fe3O4修饰，采用辊压工艺，以质量分数为60%的聚四氟乙烯乳液为粘结剂，制作微生物燃料电池的阳极，与空气阴极构建单室微生物燃料电池系统.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、比表面积测试、材料表面pH和X射线能量分析光谱(EDX)等手段表征炭黑活化前后的物理、化学性质；接触角润湿性测试表征活化前后电极表面的亲疏水性.电化学循环伏安法测试活化前后，电极的电子存储能力.
　　与蒸馏水的pH相比较，材料表面pH分析表明炭黑材料经化学活化处理后，其表面pH无明显变化； FTIR和EDX测试表明化学活化处理使得炭黑表面引入含O(N)官能团；吸附-脱附曲线分析表明化学活化后，炭黑的比表面积减小，微孔与介孔的体积比增加；接触角测试表明炭黑阳极活化处理后，电极表面亲水性增加；循环伏安测试证实，化学活化后的炭黑阳极电容得到0.1–0.8 F/cm2的增长.结合燃料电池的产电性能测试，发现只有当炭黑阳极电容不小于1.1 F/cm2时，微生物燃料电池的产电逆转现象才会消失.炭黑阳极的化学活化方法为微生物燃料电池的性能稳定提供了一种简便、低成本的方法.

关键词: 微生物燃料电池 , 化学活化 , 四氧化三铁 , 阳极电容 , 产电行为

中国一定会圆世界钛工业强国之梦——访宝钛集团有限公司总经理邹武装

陈岩

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2011.03.013

关键词:

一维伊辛模型的相变-Ⅱ

田树旬

低温物理学报

找到了一个能够用矩阵法计算的新序参量,此参量既能给出有限数量格点时一维伊辛模型中存在相变,又能给出无限数量格点时相变消失的结果.利用此序参量求出了一个计算相变点的简洁近似公式.

关键词: 一维伊辛模型 , 相变 , 矩阵法

一维固化收缩应力的研究

夏雨 , 薛忠民 , 王继辉 , 单松高 , 周正亮

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2005.01.003

本文利用自制的测试固化应力的仪器测试研究了树脂固化时一维固化收缩应力的产生情况,然后通过低温固化低轮廓添加剂控制收缩,进一步测试研究其产生情况,观察了低收缩对固化应力的影响.

关键词: 树脂 , 固化应力 , 低收缩添加剂

增强材料的表面处理(一)

笪有仙 , 孙慕瑾

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.1999.05.013

介绍并评价了不同增强材料的各种表面处理方法,此外论述了表面处理的意义和遵循的一些基本原则.

关键词: 复合材料 , 增强材料 , 表面处理 , 等离子体

一种彩膜磷化剂

唐春华

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2004.08.014

研制了一种新的彩膜磷化剂,能较明显地提高水洗膜的耐蚀性,介绍了工艺配方及实验结果.

关键词: 彩膜磷化剂 , 水洗膜 , 耐蚀性

一维结构中的发光特性

张雷 , 洪广言

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.1999.02.018

具有低维结构尤其是一维结构的物质往往具有较特殊或更优异的性质.本文研究了具有一维结构的发光物质的发光特性与微观结构之间的关系,得到了某些规律,即在一维结构中,只有存在相对较短的M-O键才可能引起电荷迁移产生发光;在该化合物中M应为变价元素且低价态具有发光性质;一维键上的能量传输往往具有很高的发光猝灭浓度和可能存在发光中间体.

关键词: 一维结构 , 电荷迁移 , 发光