国家自然科学基金(20676068)
- 作品数：11 被引量：71H指数：5
- 相关作者：王保国杨基础陈金庆吕宏凌杨毅更多>>
- 相关机构：清华大学中国石油大学（华东）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程电气工程轻工技术与工程理学更多>>
- 分子模拟预测小分子在高分子中扩散行为的研究进展被引量：4
- 2008年
- 分子模拟可探究微小时间尺度内体系的动态行为,是研究高分子溶液中扩散现象的有效工具。介绍了用于计算化学和材料科学领域的计算软件,以及可用于高分子体系的分子力场。较为详细地综述了近年来用分子模拟技术研究小分子在聚硅氧烷类、聚酰亚胺类、聚烯烃类等高分子中扩散行为的进展,并指出其发展前景。
- 吕宏凌王保国杨基础
- 关键词：分子模拟高分子扩散分子力场
- 中空纤维膜组件壳程流动的数值模拟被引量：11
- 2008年
- 利用随机顺序添加算法(RSA)建立了中空纤维膜组件壳程三维几何模型,研究了膜组件壳程复杂结构条件下的流体力学特征,进行了组件壳程流动的数值模拟。通过与实验数据及现有经验关联式的比较表明,在低Reynolds数下,基于上述几何模型的数值模拟可较好地预测膜组件的传质特性,能够替代经验关联式,为具有特定几何结构的膜组件和膜过程设计提供依据。模拟结果表明,膜丝轴向的非平行分布导致的径向流动能够消除局部沟流和死区带来的影响,合理地安排膜丝沿组件轴向的排布方式是提高组件分离性能的潜在手段之一。
- 杨毅王保国彭勇
- 关键词：中空纤维膜壳程计算流体力学膜接触器
- 影响电导率法测定离子交换膜的面电阻的因素被引量：3
- 2007年
- 利用电导率法测定了NaCl溶液浓度对离子交换膜的面电阻的影响,离子交换膜的面电阻随NaCl溶液浓度的升高而减小;探讨了电导池结构对测量精度的影响,电极间距离短的电导池测量结果的相对误差小。利用精度高的电导池测定了8种离子交换膜的面电阻,结果与厂家公布的数据相差不大。
- 孙娓荣王保国
- 关键词：离子交换膜面电阻电导率
- 全钒液流电池开路电压模型被引量：19
- 2009年
- 建立全钒液流电池六参数开路电压计算模型,揭示开路电压由电池总电势和VO2+/VO2+电极电势决定,并与电解液中钒离子透膜扩散行为密切相关。模型计算得到开路电压存在两个电压平台和一个转折点,与实验结果较为一致。利用该模型计算了电池开路时电解液中4种钒离子浓度随时间的变化关系,指出电池电解液不均衡性是由不同价态钒离子在膜相的Donnan平衡和透膜扩散系数不同产生的。该模型可为优化电池操作提供理论指导,并可为电池长期运行时电解液管理提供工程指导。
- 陈金庆朱顺泉王保国杨基础
- 关键词：全钒液流电池开路电压
- 离子液体充填型支撑液膜分离乙醇/水混合物被引量：10
- 2008年
- 使用离子液体“充填型”支撑液膜，进行乙醇／水混合物的蒸汽渗透膜分离实验，比较了原料浓度、操作温度对分离性能的影响．结果表明，离子液体支撑液膜的蒸汽渗透过程能够实现乙醇脱水，用于制备无水乙醇．经过140h的实验测定，支撑液膜分离性能稳定．在50℃温度下，原料中含水摩尔分数0．024～0．24时，蒸汽渗透分离因子5．5～3．2，渗透通量55g／（m^2·h）．离子液体支撑液膜的蒸汽渗透膜分离过程，有望用于醇类水溶液组成的恒沸体系脱水．
- 吴锋王保国
- 关键词：离子液体支撑液膜蒸汽渗透
- 中空纤维膜接触器的计算流体力学模拟被引量：5
- 2008年
- 利用随机顺序添加算法(Random Sequential Addition,RSA)建立中空纤维膜组件壳程三维几何模型,研究膜组件壳程复杂结构条件下的流体力学特征,并进行了组件壳程流动的数值模拟.结果表明,高雷诺数有利于组件壳程传质.较低的封装分率下,组件壳程对流作用明显,有利于减少死区,充分利用膜接触面积.另一方面,增加封装分率有利于提高相际接触面积,但会降低对流在传质中的作用,并造成成本的提高和膜丝表面积的浪费.
- 杨毅王保国
- 关键词：计算流体力学中空纤维膜传质
- VO^(2+)/H^+在阳离子交换膜中的吸附平衡被引量：3
- 2009年
- 为指导高性能钒电池隔膜材料选择和制备,研究VO2+/H+体系在阳离子交换膜中的吸附平衡。引入选择性因数表征吸附平衡并考虑膜内水含量的影响,建立较高浓度时的吸附平衡关系,对3种阳离子交换膜进行吸附实验。结果表明:选择性因数的对数值与溶液中VO2+摩尔分数之间存在线性关系;吸附平衡时膜内水含量越少,VO2+在膜内的吸附量越小,选择性因数小,其中PE01膜的选择性因数最小,具有较强的阻隔VO2+的能力。溶液中H+浓度对选择性因数影响较大,H+浓度提高,VO2+选择性因数增大,VO2+相对选择性吸附增强。
- 陈金庆王保国杨基础
- 关键词：钒电池阳离子交换膜
- 用基团贡献法计算高分子中用于溶剂扩散的自由体积被引量：4
- 2010年
- 以自由体积理论为基础,利用基于基团贡献法的格子-流体(GCLF)状态方程计算高分子供溶剂扩散的有效自由体积,进而提出改进的高分子-溶剂体系扩散系数模型。模型中与高分子相关的参数均可由基团贡献法确定,可用于预测已知分子结构的高分子中的溶剂扩散系数。计算了8种有机溶剂和6种高分子组成的体系的无限稀释扩散系数和溶剂自扩散系数,与实验值保持良好一致。基于空穴自由体积在高分子总自由体积中所占比例在微观和宏观上应相等的观点,用正电子湮没(PALS)实验结果验证改进方法的合理性。
- 吕宏凌王保国孔瑛
- 关键词：自由体积基团贡献正电子湮没高分子溶剂
- 离子液体支撑液膜用于苯/环己烷体系分离研究被引量：5
- 2008年
- 使用离子液体"充填型"支撑液膜,进行苯/环己烷混合物的蒸汽渗透膜分离实验,比较了不同离子液体,不同孔状结构的PVDF膜以及操作温度对分离性能的影响.结果表明,离子液体支撑液膜的蒸汽渗透过程能够实现苯和环己烷的分离;苯优先通过离子液体支撑液膜,在30～40℃温度下,[C4mim][PF6]离子液体支撑液膜的分离因子可达10左右;经过60 h的实验测定,支撑液膜分离性能稳定.离子液体支撑液膜的蒸汽渗透膜分离过程,有望成为分离苯和环己烷的有效途径.
- 曾昭容吴锋林佳丁立彭勇王保国
- 关键词：离子液体支撑液膜芳烃烷烃蒸汽渗透
- 全钒液流电池用离子交换膜的制备被引量：9
- 2008年
- 通过化学改性的方法对PVDF进行改性,将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠以及烯丙基磺酸钠分别接枝于PVDF链上,通过红外光谱确认在膜表面有以上接枝物的存在;讨论3种不同接枝物对于膜面电阻的影响以及对钒离子吸附浓度的影响.实验结果表明:接枝丙烯酸对于降低膜面电阻作用不大,但可以极大改善PVDF膜的亲水性,有利于进而接枝亲水性以及导电性很强的甲基丙烯磺酸钠以及烯丙基磺酸钠;在接枝率相近的情况下接枝甲基丙烯磺酸钠的膜面电阻要稍低于接枝烯丙基磺酸钠的膜;当化学改性条件和置换反应时间适当时膜面电阻值可以从原始膜的5.7×105Ω.cm2降到120Ω.cm2;膜在钒溶液中的平衡吸附实验表明接枝膜具有良好的阻钒性能,有可能应用于全钒液流电池.
- 龙飞陈金庆王保国
- 关键词：全钒液流电池PVDF接枝面电阻
