Institutional Repository of Institute of Process Engineering, CAS (IPE-IR）
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Large Scale One-Pot Synthesis of Monodispersed Na_3(VOPO_4)_2F Cathode for Na-Ion Batteries
No full textNa-ion batteries (NIBs) have received significant interest as potential candidates for large-scale energy storage owing to the widespread distribution of sodium and superior low-temperature performance. However, their commercial application is usually hindered by the high production cost and inadequate performance for electrode materials, particularly for cathodes. Na_3(VOPO_4)_2F (NVOPF) has been recognized as one of the most promising cathodes for high-energy NIBs owing to the high working voltage and energy density. Here, we report a facile highly efficient room-temperature solution protocol for large-scale synthesis of NVOPF cathode for NIBs. By simply regulating pH, NVOPF can be obtained, which delivered a discharge capacity of 120.2 mAh g~(-1) at 0.1 C and 72% capacity retention over 8000 cycles at 25 C. Besides, the kilogram-level NVOPF products have been synthesized, and 26650 cylindrical cells were fabricated, which exhibit excellent cycling stabilities, remarkable lowtemperature performance with comparable safety features. We hope our findings could provide insights on the industrial application of NVOPF in NIBs
仿生合成疫苗:从人工颗粒到天然颗粒底盘
No full text疫苗不仅用于预防重大传染病,而且在肿瘤等重大疾病的治疗有着巨大的潜力。因此,理想的疫苗是能同时诱导体液和细胞免疫应答。传统减毒和灭活疫苗可诱导高效体液免疫应答,但存在灭活不彻底或毒力恢复等安全隐患,而且用传统铝佐剂无法提高细胞免疫应答。使用亚单位抗原(病毒样颗粒VLP、蛋白、多肽等)的疫苗安全性明显提升,但却存在着疫苗稳定性差、免疫原性弱、细胞免疫应答低的关键难题
新型圆盘涡轮桨搅拌槽气液混合特性研究
No full text开发高效气液两相混合搅拌桨,提升搅拌桨载气能力和保持较高功率输入对于搅拌槽内的气体分散和节能增效具有重要意义。本文设计了两种新型圆盘涡轮搅拌桨,错位扇形涡轮桨(staggered fan-shaped parabolic disc turbine,SFPDT)和后掠式涡轮桨(swept-back parabolic disc turbine,SPDT),并结合实验与数值模拟,研究了不同雷诺数条件下新型桨在气液两相搅拌槽内的功率特性、气体分散特性和传质性能。结果表明:相比常用的PDT (parabolic disc turbine),SFPDT和SPDT的功率准数分别减小9%和34%。在所考察三种搅拌桨中,SFPDT的临界分散转速最低,SPDT临界分散状态下功耗最小。在N=5-8 s~(-1)、Fl_g=0-0.24范围内,SFPDT和SPDT在通气状态下均能维持较高的功率输入,相对功率需求均比PDT高7%左右。气含率和传质系数主要与体系的功率输入和通气量有关
EBSD-XPS法分析磷石膏中杂质物相
No full text磷石膏是湿法磷酸过程形成的固体副产物。磷石膏中含有磷、氟、硅等有害杂质组分,极大影响磷石膏制品的质量和性能,巨量磷石膏堆存严重威胁生态环境和生命安全。确定磷石膏中杂质物相的赋存状态,为磷石膏除杂净化和综合利用提供理论指导,非常重要。以低温干燥后的磷石膏为研究对象,利用X射线荧光光谱(XRF)分析确定磷石膏中杂质元素的组成,结果表明,磷石膏中的杂质元素含量较高的有P, Si, F和Al,含量较低的有Ba, Fe和Mg等。因二水硫酸钙物相强峰对杂质物相峰有较强遮蔽作用,X射线衍射光谱(XRD)分析不能确定磷石膏杂质的物相。利用扫描电子显微镜对磷石膏进行电子背散射衍射(EBSD)分析,根据被检样品衬度的区别探明磷石膏的杂质物相,利用X射线能谱分析(EDS)成分确定杂质物相组成;利用X射线光电子能谱(XPS)对硫酸钙晶体表面以及混合杂质物相作进一步分析。EBSD分析结果表明,磷石膏中杂质物相主要包括二氧化硅、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟磷酸钙、氟化钙、硫酸钡、硫化铁、三氧化二铝等,此外还有硅、铝、磷、氟等杂质混合组成的复盐物相,其中二氧化硅、硫酸钡、硫化铁、氟磷酸钙和三氧化二铝为独立赋存物相,氟硅酸钠和氟硅酸钾的物相则混合分布在硫酸钙晶体之间,氟化钙杂质与硅、铝、磷、氟杂质复盐物相结合赋存。XPS分析结果表明,磷石膏中还存在硅酸钙、氟化铝、氟化镁、硫酸铝、磷酸铝、磷酸钙、磷酸氢钙和磷酸二氢钙等物相,其中磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙和氟磷酸钙四种物相的特征峰位分布极为接近。采用EBSD-XPS组合分析方法,不仅确定了磷石膏中杂质的物相,还阐明了杂质物相与硫酸钙晶体之间的构效关系。该研究为磷石膏杂质物相分析提供新途径,为磷石膏除杂净化及其综合利用提供坚实的理论依据
低共熔溶剂萃取精馏分离苯/环己烯共沸物研究
No full text以四丁基溴化铵(TBAB)、氯化胆碱(ChCl)为氢键受体，乙二醇(EG)、乙酰丙酸(LA)为氢键供体合成的TBAB:EG (1:2), TBAB:LA (1:2), ChCl:LA (1:2)三种低共熔溶剂(DES)作为萃取剂，通过萃取精馏分离苯-环己烯共沸体系。实验测量了环己烯-苯-DES三元体系气液相平衡，并对DES组成中氢键供体和氢键受体对分离性能的影响进行探讨。结果表明，DES的分离性能由高到低依次为ChCl:LA (1:2)>TBAB:LA (1:2)>TBAB:EG (1:2)；采用NRTL模型关联环己烯-苯-DES三元体系的气液相平衡数据，拟合得到体系二元交互参数；在Aspen Plus V7中针对ChCl:LA (1:2)为溶剂的萃取精馏过程进行建模计算，并将其分离效果与传统溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)进行对比，以DES为溶剂的萃取精馏过程相比于DMAC，回流比由3.8降至0.30，流程整体热负荷减少了16.57%
基于多GPU并行格子Boltzmann方法的方管湍流模拟
No full text采用CUDA (Compute Unified Device Architecture)和MPI (Message-Passing-Interface)在超级计算机Mole-8.5E上实现了格子Boltzmann方法(LBM)多GPU并行算法，通过三维顶盖驱动方腔流算例验证了多GPU并行LBM算法的准确性和有效性，利用该并行算法分别对雷诺数Re_τ为300,600,1200下的充分发展的方管湍流进行了大规模模拟。研究发现，当计算网格尺寸小于黏性底层厚度(即Δ~