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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李文坡 郝江瑜 杨欣 王士超 敖勋
随着能源在现代社会的作用日益凸显,储能电极材料的研究越来越受到关注。越来越多的新型电极材料显示出既不是纯电容性(超级电容器,表面电容控制)也不是纯法拉第性(电池,扩散控制)的电化学特性。为了阐明电极的这2种电化学储能行为差异,该文采用在实验课堂上就可以进行的简单快速的方法制得Co(OH)_2/还原氧化石墨烯(rGO)复合电极。在1 mol/L KOH水溶液体系中,对该电极进行了不同小扫速下的循环伏安测试(CV)。根据电流i与扫速v的幂律关系对电极反应的表面控制与扩散控制贡献进行定量计算,并探讨其与Co(OH)_2电极在相同测试条件下的电化学行为差异。该实验将当前的储能研究热点整合成一个物理化学实验,有利于学生学会电池材料、超级电容器材料及其储能原理等相关概念,掌握电极材料储能动力学分析方法和原理,学习一种储能电极材料的制备方法,由此激发学生科学研究的兴趣。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
晁会霞 蒋晏灵 汪双双 李家明 罗祥生
基于科研项目设计了“VM@CNFs自支撑柔性电极在电化学储钠中的应用”研究型教学实验。实验内容包括：钒锰基杂多酸的合成和结构解析，静电纺丝技术构筑VM@CNFs自支撑柔性电极，高温转化后自支撑电极的微观形貌、结构和组成分析，VM@CNFs自支撑柔性的储钠性能及原因解析。通过该实验，能够使学生了解钠离子电池负极材料前沿知识，掌握相关大型分析仪器的使用和数据分析方法，并能从分子层面理解物质的构效关系，培养科学素养和科研探究思维。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海洋 王金东 何富君 于德龙 文浩东
该文以曲柄滑块往复机构为研究对象，考虑运动副间隙因素，运用虚拟样机技术设计了往复机构动力学特性分析虚拟仿真教学实验。该实验项目构建了几何模型虚拟装配、动力学建模和实验数据结果分析模块，开展了运动副间隙、驱动转速和负载等多变量仿真实验，实验结果清晰展示了运动副间隙作用机理及其动力学响应规律。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱晓波 张盼盼 李望
文章设计了利用柠檬酸处理赤泥进行高效脱碱的环境化学综合实验项目。该实验内容包括:利用柠檬酸搅拌浸出脱碱,赤泥和脱碱渣的化学成分、物相组成和表面形貌分析,以及浸出动力学数据拟合等。该实验操作简单、贴近实际、现象明显,有利于对学生环保意识、科研能力和创新意识的培养。
关键词：
综合实验 脱碱 浸出动力学 柠檬酸 赤泥
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
简相坤 刘石彩
研究不同温度和流量下活性炭对CO2的吸附容量,并对CO2在活性炭内的扩散行为和吸附动力学进行研究。结果表明:气体流量对活性炭吸附CO2的饱和吸附量影响不大,气体流量增大时饱和吸附容量先稍微增加后稍微降低,在600 mL/min时饱和吸附量最大,温度对活性炭吸附CO2的饱和吸附量影响较大,温度升高时CO2的饱和吸附量明显降低,273 K时饱和吸附量为96.0 mg/g,311 K时仅有58.0 mg/g;Fick定律能够很好的描述CO2在活性炭内的扩散行为,扩散系数随着温度的升高而增大,CO2在活性炭内属于晶体扩散;活性炭对CO2的吸附动力学遵循Bangham动力学方程。
关键词：
活性炭 二氧化碳 扩散系数 吸附动力学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王文东 王程伟 任慈 孙庆豪 苏玉亮 李蕾
结合储层CO_2埋存技术，自主搭建了地层温度压力条件下CO_2埋存实验装置，开展了多介质辅助CO_2埋存实验研究。研究结果表明，乙醇-KOH体系能够有效进行CO_2矿化埋存，其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO_2能力最强，是最佳的CO_2矿化埋存溶液配比。经CO_2矿化埋存后，低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%，孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系，渗透率平均降低16.01%。因此，96%乙醇+3 g KOH能够加速CO_2在储层中的CO_2沉淀过程，缩短CO_2在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强，能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识，培养学生的独立思考能力，有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合，实现科研能力与创新能力的相互促进。
[期刊] 中国软科学
[作者]
佟贺丰 崔源声 屈慰双 刘娅
本文通过构建的系统动力学模型,预测和分析了我国未来20年的水泥行业的产量、能源消耗、CO2排放。将模型的仿真结果与历史数据对比可以发现具有较好的拟合度。根据仿真结果,我国水泥产量将在2015年前后达到顶峰,约为17亿吨;能源消耗在2010年达到峰值,约为1.98亿吨标准煤;CO2排放量将在2012年前后达到高峰,约为11.5亿吨。为了分析不同技术路径和政策选择的排放影响,文中设置了不同的发展情景。从不同的情景分析看,需求面减排具有良好的减排效果。文章最后总结了我国水泥行业CO2减排的三点启示,包括利用政策导向改变市场的消费方式,CO2减排效果更明显、更可持续;在金融危机的大环境下,CO2减排需协调经济、社会发展;走"以市场育技术"的道路,有利于我国自主创新型国家的建设。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
林郑忠 欧光南 王力 陈素艳
设计了一个动力学实验教学方案。实验的基本原理是在酸性水溶液中,在FeSO_4催化下,胭脂红被K_2S_2O_8降解,颜色褪去,通过胭脂红的吸光度变化监测反应进行的程度,并计算该体系的动力学参数。经过实验确定了具体的实验方案,实验数据利用尝试法和初速率法进行处理,采用非线性拟合方法求出K_2S_2O_8和FeSO_4的反应级数为0,胭脂红的级数为1。与传统的S_2O_8~(2-)-Ag~+-Cr~(3+)方案相比,该方案具有毒性低、绿色环保、成本低、灵敏度高、观赏性强、专业适用面宽的优点。将该方案用于实际教学,效果良好,综合指标优于传统的S_2O_8~(2-)-Ag~+-Cr~(3+)方案。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
于占军 段向阳 王献立 李明玉
设计了薄膜电极材料的制备及超级电容性能研究的综合性实验。运用电化学沉积的方法制备Co(OH)2薄膜电极材料,采用FESEM对基底与薄膜进行形貌表征,通过差热-热重对薄膜的热稳定性进行分析,重点考察了两种沉积温度对薄膜超级电容性能的影响。结果表明,50℃沉积温度下电流密度为4 A/g时,比容量可达2780 F/g,且分散阻抗较低。该实验原材料简单,过程容易实现,且涵盖薄膜材料制备、表征、性能分析等多个知识点。
[期刊] 科技管理研究
[作者]
林晓娜 张飞舟
基于系统动力学方法和联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）排放因子法，对上海市 2000—2019 年的化石能源 CO_2排放进行定量核算，构建上海市化石能源 CO_2排放系统动力学模型，并模拟基础排放、低排放、高排放 3 种情景下的未来 CO_2排放变化。研究发现：（1）根据 2000—2019 年统计数据，上海市化石能源的 CO_2排放从 2003 年开始攀升，到 2010 年开始趋于平稳增长，其中增长最快的阶段为 2004—2007 年，增长了 32.7%;(2）上海市生产总值（GDP）年增长，2050 年低排放情景较基础情景下降 25%，高排放情景较基础情景上升 33%;(3)2020—2050 年低排放情景的能源消费量呈下降趋势，基础情景与高排放情景的能源消费量呈先增后降趋势，分别在 2029 年、2037 年达到峰值，但能源强度从高到低为低排放情景、基础情景、高排放情景，主要是由于 GDP 增长问题导致；（4）基础情景与低排放情景的 CO_2排放在 2030 年达到峰值，低排放情景 CO_2排放较基础情景降低 4.4%，高排放情景的 CO_2在 2033 年达到峰值、较基础情景上涨 5.6%。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙霜青 贺润娜 王志坤 李春玲 胡松青 王秀民
为拓展分子模拟实验课程内容，设计了该实验教学项目。实验包括泡排体系基础学习、计算模型构建及任务提交、计算结果分析等内容。文章介绍了泡沫体系模型的设计和模拟方法，分别利用CO_2响应型表面活性剂分子十二烷基叔胺（C12A）以及耐盐改性后的分子构建泡排剂体系，对其稳定机理与响应消泡机理进行了分析，并通过不同无机盐研究了高矿化度条件下泡沫体系的各种性能。
关键词：
CO_2智能响应 分子模拟 泡排体系
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周丽霞 刘雨琪 罗亚凌 赵承恩 王磊
该文设计了CO_(2)-水注入驱替致密油的仿真实验，引入分子动力学模拟方法，模拟了水驱、CO_(2)驱和CO_(2)-WAG驱替纳米孔道内致密油的微观动力学过程，研究了驱替过程中的气、水、油的流动行为、所受阻力及各组分之间的微观相互作用，分析了三种驱替方法的驱替效率、驱替速率和临界驱动压强。教学实践证明，学生通过本实验深刻理解了油气田开发的不同驱替方式的微观过程以及不同分子之间的相互作用对驱替过程的影响，掌握了研究油气田开发的分子动力学模拟方法，为进一步开展相关创新研究打下了良好的基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王兆杰 曹守福 刘思远 李娇 胡玉颖
为了拓展计算材料学实验课程前沿内容，设计了基于第一性原理计算的电催化CO_2还原体系性能研究实验项目。实验包括电催化CO_2还原（ECO_2RR）体系基础学习、计算模型构建、任务提交及计算结果分析等内容。该文介绍了ECO_2RR体系的设计和模拟方法，通过在Mo_2CO_2 MXene基单原子催化剂表面构建电催化体系，对其CO_2吸附机理和还原机理进行了分析，并通过对比生成不同反应产物的反应能量研究了单原子催化剂与ECO_2RR活性和产物选择性的构效关系。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王玉红 刘祯 赵瑞云 肖易萍 曹锃 梁旭
管汇吊放安装是海洋油气水下生产系统布放的重要环节。确定管汇的附加质量系数和阻力系数,对准确模拟其在海上吊放过程中受到的水动力和运动方程至关重要。结合大学生创新教学实验相关内容,基于Morison方程及数学推导,设计了一套可用于管汇水动力系数测量的强迫振荡实验系统。该系统包括管汇模型、产生周期性运动的绞车系统、拉力、位移传感器以及数据采集系统,通过采集的数据计算管汇模型受到的水动力进而求得其水动力系数,为仿真模拟提供基础数据。该实验实现了实验教学与工程实际问题的有机结合,促进了大学生创新实践能力的提高。
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