液界面离子传输论文_杨培华

导读:本文包含了液界面离子传输论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:离子,界面,电势,甲酚,多孔,纳米,形态。

液界面离子传输论文文献综述

杨培华^[1]（2018）在《纳米多孔界面离子传输与能量转换》一文中研究指出化石能源的快速消耗不仅加剧了能源危机,同时也造成了严重的环境污染,因此为了人类的可持续发展,亟需开发新型可再生能源技术。纳米多孔材料展现出特殊的界面效应和现象,可以用来收集环境中各种分布式能量,如热能、海洋能和机械能等,这为新能源技术的发展提供了契机。本论文首先综述了纳米材料界面特殊的结构和物理化学性质以及界面相关的理论,重点介绍了基于界面离子传输的能量转换最新研究进展。利用纳米孔道离子选择性和固液界面载流子协同传输机制实现的盐差发电和动电转换技术系统简单,可实现分布式能量向高品质电能转换,具有广泛的应用前景。然而,目前对新兴的离子与纳米材料表面相互作用的能量转换机理研究还不够深入,缺乏统一的理论体系;系统能量转换效率普遍较低,缺乏对器件集成优化设计和对能量的多效利用。由此可见,基于纳米多孔材料界面离子运动的能量转换的基础研究工作仍然面临诸多挑战。针对以上问题,本论文研究内容如下:1.纳米多孔碳膜的水蒸气吸附电势:发现并揭示了纳米多孔碳膜的水蒸气吸附电势现象。官能团梯度分布的纳米多孔碳膜在高湿度环境下吸附水蒸气后,碳膜两端会产生电压,将环境中的热能转换为电能。通过蒙特卡罗和分子动力学模拟及实验研究,揭示了水蒸气吸附产生电压的主要机理。碳材料表面–COOH上的质子会在高湿度环境下解离进入固液界面的水吸附层,在官能团多的区域的解离质子会在浓度梯度下迁移至官能团少的区域,与质子离开后的–COO~–形成电势差。器件发电性能可以通过优化尺寸和改进材料提高。这种新型的吸附电势在自驱动能量转换和湿度传感领域有着特殊的优势,同时也为研究吸附现象提供了一个新的视角,具有重要的科学意义和应用价值。2.太阳能海水淡化及光驱动盐差发电:利用具有离子选择性的纳米多孔膜可以用来获取不同浓度盐溶液之间的混合吉布斯能,即盐差发电。现有的盐差发电的研究对象主要集中在江河入海口海水和河水的浓度差,限制了盐差发电的工作地域和输出功率。基于光热转化,首次将海水淡化和盐差发电耦合于同一器件,实现了能量的多级利用。太阳能光热海水淡化过程中水分的快速蒸发产生盐浓度梯度,可以进行盐差发电,获取高品位的电能,为蓝色能源的利用提供了一个新的思路。碳纳米管修饰的滤纸光热转换性能优异,在1 kW m~(–2)光照强度时,光热转换效率可以达到73%。这种盐差发电的设计不仅能突破河流与入海口地域的限制,而且因为热海水与饱和盐水的天然优势而具有更高的发电功率密度。经过优化的器件,在1 kW m~(–2)光照强度下,盐差能的理论功率可以达到12.5 W m~(–2)。这种盐差发电系统很容易实现大规模应用,10 cm×10 cm器件在平均光照强度~0.7 kW m~(–2)的自然光照下,盐差发电输出功率密度约为0.3 W m~(–2)。基于该系统,太阳能海水淡化和盐差发电可以直接在海面上实现,以获取大量的淡水资源和大规模的蓝色能源。3.纳米多孔膜的动电效应及一体化发电储能集成:动电转换电池利用纳米多孔膜的离子选择特性和电极持续的氧化还原反应将流体动能转换为电能,但不具备能量存储功能,需与其他储能装置组成能源管理系统。利用动电效应产生的动电电压给具有电容特性电极充电,将动电转换的电能存储于电容之中,实现了能量转换和存储在同一器件上的集成,为收集低频机械能提供了一个新的方法。碳纳米管修饰钛网电极在2 mV s~(–1)的扫描速度下,器件的面积电容值为2.2 mF cm~(–2),且器件的漏电流很低,可以有效的存储能量。在压力驱动下,动电电容的饱和电荷存储密度可以达到0.4 mC cm~(–2),能量转换效率接近~0.1%,接近于动电电池的能量转换效率,通过改善纳米孔道结构,效率可提升至~0.5%。使用高性能的离子选择性纳米孔道和电容电极材料,可进一步提高系统的能量转换效率。动电电容可以设计成便携式的封闭流动体系,器件串联可以实现高电压的输出,驱动电子元器件。基于纳米多孔材料双电层重迭的动电效应产生的电能,最终存储到多孔电极材料的双电层中,实现了能量转换与存储的一体化集成。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）

朱果逸,蔡振时,汪尔康^[2]（1993）在《双环己基18冠6对水/硝基苯界面离子的促进传输》一文中研究指出Li~-和H~-因较强的亲水性,较难穿越液/液界面进行传输。本文报道了冠醚双环已基18冠6对Li~+,Na~+,Rb~-和H~-在水/硝基苯界面的促进传输行为,求得了相应促进传输过程的一系列参数,并对被传输离子在传输过程中的形态变化进行了初步的探讨。(本文来源于《分析化学》期刊1993年08期）

汪尔康,孙志胜^[3]（1988）在《溴甲酚紫的液/液界面离子传输过程研究》一文中研究指出本文研究酸性染料溴甲酚紫的液/液界面离子传输过程。详细研究了两相基础电解质对传输过程的影响,用离子缔合的观点解释了传输电位与有机相基础电解质浓度的关系。探讨了有机相溶剂性质对传输电位的影响,讨论了传输机理,并用光谱方法进行了验证。实验所测半波电位△_0~wφ_(1/2)-pH曲线与根据传输机理推导的方程式相符合,计算了传输离子的标准传输电位△_0~wφ°和标准Gibbs传输能△_0~wG°。(本文来源于《中国科学(B辑 化学 生物学 农学 医学 地学)》期刊1988年07期）

液界面离子传输论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

Li~-和H~-因较强的亲水性,较难穿越液/液界面进行传输。本文报道了冠醚双环已基18冠6对Li~+,Na~+,Rb~-和H~-在水/硝基苯界面的促进传输行为,求得了相应促进传输过程的一系列参数,并对被传输离子在传输过程中的形态变化进行了初步的探讨。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

液界面离子传输论文参考文献

[1].杨培华.纳米多孔界面离子传输与能量转换[D].华中科技大学.2018

[2].朱果逸,蔡振时,汪尔康.双环己基18冠6对水/硝基苯界面离子的促进传输[J].分析化学.1993

[3].汪尔康,孙志胜.溴甲酚紫的液/液界面离子传输过程研究[J].中国科学(B辑化学生物学农学医学地学).1988

论文知识图

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