精密制造過程、儀器儀表內(nèi)部及貴重物品儲存對空氣除濕有重大需求。這些場合的特點(diǎn)是小空間、高精度,而傳統(tǒng)除濕技術(shù)因設(shè)備復(fù)雜、熱慣性大等弊端在這些場合的應(yīng)用受到極大限制。電解質(zhì)膜除濕是一種很有前途的新型除濕技術(shù),具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡單有效、環(huán)境友好等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、便攜、節(jié)能的除濕。該技術(shù)通過低壓直流電場驅(qū)動空氣濕度轉(zhuǎn)移,與其他除濕方式有本質(zhì)區(qū)別。雖然與質(zhì)子交換膜（PEM）電化學(xué)系統(tǒng)組成上類似,但在系統(tǒng)特性、操作條件、應(yīng)用背景及耐久性等方面與PEM電化學(xué)系統(tǒng)如燃料電池等有顯著差異,需要深入研究。但目前對這一除濕過程的研究還處于可行性探索階段,系統(tǒng)的除濕及電化學(xué)特性尚不明確。對于其運(yùn)行特性及傳遞過程的了解,特別是明顯區(qū)別于其他PEM系統(tǒng)的V-I特性及耐久性的相關(guān)研究還十分有限,無法指導(dǎo)性能調(diào)控。鑒于此,本文的研究工作主要有以下幾個方面:（1）搭建了一種帶有氣體流道的電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng),驗(yàn)證了其對空氣流除濕的可行性。實(shí)驗(yàn)表明,在3 V施加電壓下,空氣流的濕度可從90%RH降低到30%RH以下,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)除濕性能可達(dá)到2 g/（J·m~2）、1.1 g/（s·V·m~2）;系統(tǒng)的除濕速率隨溫度、流量、... 

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
第一章 緒論
    本章摘要
    1.1 除濕的意義及方法
        1.1.1 熱電冷凝除濕
        1.1.2 電滲析溶液除濕
        1.1.3 電滲除濕
    1.2 電解質(zhì)膜除濕技術(shù)
    1.3 電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)關(guān)鍵材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 質(zhì)子交換膜特性及性能的研究進(jìn)展
        1.3.2 陽極OER催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.3 陰極催化劑和擴(kuò)散層
    1.4 本課題研究的目的和內(nèi)容
        1.4.1 課題的提出及意義
        1.4.2 課題的研究內(nèi)容和框架
        1.4.3 論文框架
第二章 PEM電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
    本章摘要
    2.1 引言
    2.2 新型電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 電解質(zhì)膜除濕原理
        2.2.2 新型電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方案
    2.3 電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)工況及數(shù)據(jù)驗(yàn)證
        2.3.2 電解質(zhì)膜除濕實(shí)驗(yàn)性能分析
        2.3.3 除濕過程中的傳熱傳質(zhì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 PEM電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)的V-I特征及快速預(yù)測模型
    本章摘要
    3.1 引言
        3.1.1 PEM除濕系統(tǒng)V-I特性概述
        3.1.2 EIS測試用于系統(tǒng)V-I特性研究的概述
    3.2 EIS測量系統(tǒng)
    3.3 EIS結(jié)果
    3.4 基于PEM的除濕快速預(yù)測模型
        3.4.1 電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)一維快速預(yù)測模型的開發(fā)
        3.4.2 模型驗(yàn)證
    3.5 基于電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)V-I特性的運(yùn)行參數(shù)分析
        3.5.1 除濕過程中PEM質(zhì)子傳導(dǎo)率變化
        3.5.2 運(yùn)行參數(shù)分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)耐久性及其系統(tǒng)衰減機(jī)理研究
    本章摘要
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)耐久性研究方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 材料表征方法
    4.3 耐久性實(shí)驗(yàn)及各表征結(jié)果
        4.3.1 耐久性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.2 耐久性測試前后系統(tǒng)及系統(tǒng)材料的測試表征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PEM電解質(zhì)膜除濕性能調(diào)控:不同特性陽極催化劑
    本章摘要
    5.1 引言
    5.2 催化劑的制備和電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.2.1 催化劑的制備
        5.2.2 催化劑物理/化學(xué)和電化學(xué)特性表征
        5.2.3 不同催化劑除濕元件的組裝和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.3 新型催化劑的表征及其組件測試結(jié)果與討論
        5.3.1 新型催化劑的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
        5.3.2 催化劑的電化學(xué)性能和OER活性
        5.3.3 使用新型催化劑的電解質(zhì)膜除濕實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 電解質(zhì)膜除濕系統(tǒng)性能調(diào)控:高吸水性PEM膜
    本章摘要
    6.1 引言
    6.2 高吸水性PEM的制備與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.2.1 高吸水性PEM的制備
        6.2.2 復(fù)合膜的參數(shù)表征
    6.3 復(fù)合膜物化性質(zhì)分析和組件性能測試
        6.3.1 復(fù)合膜的參數(shù)分析
        6.3.2 復(fù)合PEM的吸水率
        6.3.3 應(yīng)用PEM復(fù)合膜的除濕組件性能測試
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    創(chuàng)新點(diǎn)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于電滲析的空氣除濕方法探索與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許堯.東南大學(xué) 2015
[2]產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 艾劼.電子科技大學(xué) 2011



本文編號：3663544