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武汉纺织大学技术研究院

(国家级科研平台服务中心)

国家地方联合工程实验室举办2022下半年第一期研究生论坛

2022/11/23

为提高研究生的学术素养,营造浓厚的学术氛围,11月19上午9:30,国家地方联合工程实验室在平台会议室举行了研究生学术论坛,本次论坛由2021级研究生翟毛毛、汪思焕、王成主讲。

翟毛毛的报告题目是基于充分利用对流的垂直板超高蒸发率3D蒸发器”。太阳能蒸汽发电技术是清洁能源驱动水处理的一种有前途的策略。最近开发的对流强化蒸发器实现了蒸发率的新突破。然而,对流与蒸发器的耦合不足。蒸发器内部的对流速率通常显著低于外部,从而限制了蒸汽扩散。在这项研究中,通过3D打印和组装,轻松地获得了一个具有多个垂直片材的直接3D蒸发器。模拟结果表明,蒸发器内部的对流速率高于入口内部,蒸发器内部湿度远低于蒸发器表面内部的湿度,从而增强了蒸汽的产生和扩散。28.4kg/m的超高蒸发率−2.⋅小时−1是在充分利用对流的基础上最终实现的。对流流动与蒸发率呈线性关系,阐明了对流流动提高蒸发率的机理。在室外开放系统下,3D蒸发器在8小时内的累积质量变化达到70.7 kg m−2.相关脱盐海水离子浓度符合健康饮用水标准。

汪思焕的报告题目是Volatile Organic Compound Sensing Array and Optoelectronic Filter System using Ion-Pairing Dyes with a Wide Visible Spectrum”。理想的染料传感阵列具有基本的设计要求,包括制备方法简便,对水蒸气的耐受能力强,对颜色的反应范围广泛,以及一个简单的读出系统。在这里,为离子配对染料在整个可见光谱中表现出不寻常的颜色变化开发了一条简短的合成路线。该染料被应用到包含12个具有不同初始状态的传感元件的传感阵列上。由于染料的颜色变化很多,阵列生成的颜色图非常简单,但足够准确地区分不同的官能团(如胺、醛和羧酸)和碳链长度。主成分分析(PCA)结果表明,根据传感阵列的颜色变化可以很好地对挥发性有机物(VOCs)进行分类。离子配对染料通过静电纺丝被嵌入到三维堆叠的纳米纤维中,作为有效的有害气体(如甲醛)传感器,具有低于ppm的理论检测极限(0.15 ppm)。最后,3D堆叠的纳米纤维可用于光电过滤系统,自动检测环境中的甲醛,并确认气体过滤筒能有效去除检测到的甲醛。

王成的报告题目是Characterization and flocculation performance of a newly green flocculant derived from natural bagasse cellulose”。采本篇文献用接枝共聚的方法合成了一种新型绿色天然聚合物甘蔗渣纤维素基絮凝剂(PBCF),有效地提高了对天然水中腐殖酸(HA)的去除效果。本研究旨在研究PBCF在含HA合成水中的絮凝行为,以及絮凝剂用量和初始溶液pH对絮凝性能的影响。结果表明,当絮凝剂剂量为60 mg/L、pH为6.0 ~ 9.0时,PBCF的絮凝效果较好。以HA (UV254)和化学需氧量(COD Mn)为指标的合成水中有机物去除率分别达到90.6%和91.3%。此外,电荷中和和吸附桥接对HA的去除也有重要作用。PBCF对湖水的浊度和溶解有机物的去除率分别为91.6%和50.0%。简而言之,PBCF在以安全和环保或“绿色”方式处理水方面显示出巨大潜力。

国家地方联合工程实验室主任王金凤教授、刘清涛教授、朱立成、郭套连、张守伟几位老师参加了报告会,认真听取了三名同学的学术报告,并为每位同学提出了宝贵的建议及意见,同学们就有关问题展开了热烈的讨论。此次论坛不仅增进了相关研究方向研究生之间的交流,而且开拓了大家的学术视野,以汇报与交流的方式为研究生们提供了多角度的学习与科研平台。


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