摘要：无外界能量输入及设备辅助的情况下,在基底表面上控制液体自发输送在微流控和流体低能耗运输中具有重要意义。然而,液体的自发输送会被接触角滞后效应及摩擦阻力所阻碍。自然界中的生物(如蝴蝶翅膀、仙人掌、猪笼草、蜘蛛丝和沙漠甲虫)特殊的表面形貌结构能够将收集到的水分自发输送。受此启发,通过表面调控等方法人工合成材料的仿生表界面也可以自发运输液体。近十余年,仿生表面的液体定向输送得到了广泛关注和深入研究,预期在定向集水、宏观液体输送、油水分离、微流控系统等领域具有广泛的应用前景。本综述系统地介绍了定向运输液体功能材料的原理、合成方法及其应用,深入解析了制约其应用的主要因素,并总结和展望了定向运输液体的功能材料在未来发展中所面对的机遇与挑战。

摘要：荧光材料能够在紫外或可见光的作用下产生荧光,并已广泛应用于日常生活中。然而,由于荧光材料通常为小分子,在使用过程中存在易流失、效率低、功能单一等问题。针对这些问题,近年来研究人员将荧光物质与树脂等基质结合制备荧光涂层。综述了荧光涂层的设计、制备与应用的研究进展,重点介绍了荧光物质与涂层的结合方式以及基于不同种类荧光基团的荧光涂层设计与构建。结合方式分为物理掺杂和化学键合。荧光材料分为四大类,有荧光蛋白、有机荧光基团、稀土配合物和发光纳米粒子,不同的结合方式、不同种类的荧光材料各有优缺点,选择恰当的结合方式和荧光材料对发挥荧光材料的功能至关重要。荧光涂层在特定条件下可以发射出荧光,在外部刺激(如离子、作用力、pH变化等)作用下发射的荧光会产生变化,基于此可应用于如腐蚀预警、离子检测、防伪加密等。对荧光涂层在生物医药、金属防腐预警、防伪加密等方面的应用等进行了详细阐述,同时对荧光涂层未来发展做了展望。

摘要：挥发性有机物(VOCs)是一类重要的空气污染物。催化氧化技术可以将VOCs转化为无毒的CO_2和H_2O,是有效的治理方式之一。针对传统的热催化氧化技术的高能耗和光催化净化VOCs技术的低效率问题,光催化耦合强化热催化的光热协同催化净化VOCs技术近些年来受到广泛关注,并表现出比传统热催化或光催化净化技术更优异的净化性能。总结了近年国内外研究者在光热催化净化VOCs领域所取得的主要研究进展,重点讨论了光热协同作用机制的认知和光热协同催化材料的设计理念,包括贵金属型和金属氧化物型光热协同催化材料,并对光热协同催化净化技术的未来发展方向进行了展望。

摘要：有机废气是重要的空气污染物,基于负载型贵金属催化剂的催化燃烧技术因效率高、无二次污染等特点而被广泛研究和应用。但目前催化燃烧技术仍存在高耗能和高成本等缺点。有机废气多相催化燃烧效率均与催化剂一定尺度范围内的结构密切相关。在有机废气催化氧化反应体系内存在从活性中心到高性能催化剂与过程的多尺度效应。依据不同尺度范围内催化剂的功能,对催化剂进行相应的设计和功能强化,是提高催化剂净化效率的有效方式。总结了近年国内外研究者在有机废气催化燃烧贵金属催化剂不同尺度范围内的设计理念和效果,并对有机废气催化燃烧催化剂的未来发展方向进行展望。

摘要：针对某间歇剧烈放热的设备,设计了一套某带相变蓄冷换热器的泵驱两相环路热控系统,并对相变蓄冷换热器进行优化设计。经过比较,拟采用石蜡与膨胀石墨的混合物为相变材料(PCM),在大大提高材料热导率时,又可保持较大的相变潜热。为了提高换热效率,应尽量避免PCM的融化距离过深,同时应优先减小外管壁与PCM间的接触热阻。相变蓄冷换热器的最优管间距与蓄冷时间、冷凝传热系数和接触表面传热系数等因素密切相关,本相变蓄冷器的最优管间距选为30 mm.通过动态模拟,可以得到相变蓄热换热器内不同时间的温度分布,确认所设计的相变蓄冷换热器可以满足要求,并为储液器的设计提供了相变蓄热换热器内不同时间的空泡率。

摘要：在航天回路热控系统的设计过程中,由于涉及到复杂的太空热流环境,以及真空,微重力等因素,仅仅依靠地面试验,有时难以真实模拟太空环境,此时就需要利用数值模拟的方法为设计提供参考依据。本文介绍了利用SINDA/FLUINT模拟的方法,对一种应用在主动式热控回路上的冷凝器进行流向择优设计和散热分析,得出对这种冷凝器/辐射器防冻的较优方法。

摘要：基于塔总组合曲线(CGCC),提出了一种简化内部热耦合精馏塔(HIDiC)结构的图形设计方法。在完成精馏段(或提馏段)单塔段中间换热器优化设置的基础上,结合精馏段与提馏段CGCC的集成图,以HIDiC的可减小过程总?损为目标,确定HIDiC热耦合中间换热器的最优设计。以苯乙烯-乙苯HIDiC为例,计算结果表明,设置中间换热器后,HIDiC可减小过程总?损最大值为1.951 MW,HIDiC的冷凝器、再沸器负荷分别下降63.6%和68.4%;热耦合中间换热器分别设置于精馏段第2、12、和38块塔板,提馏段第20、28和36块塔板,热负荷依次为0.841、1.496和2.053 MW。

摘要：The fabrication of multicomponent heterojunctions is an effective strategy to improve the performance of TiO2 based photocatalysts. We provide a new strategy for improving the charge separation and photocatalytic performance of ZnO /TiO2 composites by the formation of multichannel charge separated heterojunctions. ZnO /P25 composites were prepared by an incipient wetness impregnation method, and applied for the photocatalytic destruction of gaseous toluene. The ZnO /P25 composites consist of anatase TiO2（ATiO2）, rutile TiO2（RTiO2） and hexagonal zincite structures. The parasitic phase of ZnO in P25 leads to the formation of ZnO（002）/ATiO2（101）/RTiO2（110） heterojunctions that exhibit enhanced light absorption and improved multichannel electron/hole separation. ZnO /P25 heterojunctions can completely oxidize toluene into CO2 and H2O under ultraviolet light irradiation at room temperature, and show enhanced photocatalytic activity in comparison with P25 owing to the efficient electron-hole separation. Such a multichannel charge separated design strategy may provide new insight into the design of highly effective photocatalysts and their potential technological applications.

摘要：结合某种航天器,设计了一种多舱耦合的集成式热管理的流体回路系统。介绍了该系统的结构和功耗调配模式、流体回路热耦合方式,运用商业软件SINDA/FLUINT建立回路的流体和热模型,对不同功耗调配模式下流体回路不同热耦合方式进行分析。模拟结果表明,该回路最佳的工作模式为中、低温功耗调配与中温回路热耦合相结合,在这种工作模式下,调配效率可保持在η≈1,即功耗调配量与热耦合的传递热量总能近乎相等。

摘要：针对开环和闭环两类结构的反渗透-压力延迟渗透耦合脱盐系统进行了模型构建与系统优化分析。首先,以标准化比能耗为目标函数,构建了开环结构和闭环结构耦合系统的非线性约束优化模型。在优化模型中,引入包括半透膜性能、操作状态及设计变量的无量纲参数组,建立反渗透和压力延迟渗透单元过程的特征方程以简化模型。同时,为了保证比较的公平性,开环结构的总体能耗中额外包含了预处理和后处理能耗。通过求解上述优化模型,系统地比较和分析了无量纲半透膜总面积和水回收率同时变化导致的最优标准化比能耗、膜面积分配和操作压力的变化规律。结果表明,在水回收率处于正常水平(≤0.55)且系统总面积充足(≥0.9)时,闭环结构在节能及减少预处理费用方面比开环结构具有更明显优势。