A Method for Assessing the Sustainability of Design in Developing World Projects

Projects for the developing world usually find themselves at the bottom of an engineer’s priority list. There is often very little engineering effort placed on creating new products for the poorest people in the world. This trend is beginning to change now as people begin to recognize the potential for these projects. Engineers are beginning to try and solve some of the direst issues in the developing world and many are having positive impacts. However, the conditions needed to support these projects can only be maintained in the short term. There is now a need for greater sustainability. Sustainability has a wide variety of definitions in both business and engineering. These concepts are analyzed and synthesized to develop a broad meaning of sustainability in the developing world. This primarily stems from the “triple bottom line” concept of economic, social, and environmental sustainability. Using this model and several international standards, this thesis develops a metric for guiding and evaluating the sustainability of engineering projects. The metric contains qualitative questions that investigate the sustainability of a project. It is used to assess several existing projects in order to determine flaws. Specifically, three projects seeking to deliver eyeglasses are analyzed for weaknesses to help define a new design approach for achieving better results. Using the metric as a guiding tool, teams designed two pieces of optometry equipment: one to cut lenses for eyeglasses and the other to diagnose refractive error, or prescription. These designs are created and prototyped in the developed and developing worlds in order to determine general feasibility. Although there is a recognized need for eventual design iterations, the whole project is evaluated using the developed metric and compared to the existing projects. Overall, the success demonstrates the improvements made to the long-term sustainability of the project resulting from the use of the sustainability metric

介孔氧化亚铜的制备及其电化学性能

Cu_2O用于锂离子电池负极材料最近引起了广泛的关注。本文采用简单的液相还原法合成的实心(DS-Cu2O)和介孔(MS-Cu_2O)的Cu_2O微球。采用XRD、SEM对试样进行结构和形貌表征,并对试样进行恒电流充放测试。实验表明:MS-Cu_2O微球由许多纳米Cu_2O颗粒组成。MS-Cu_2O微球具有好的充放电容量,第一循环的充电容量高达346.1 mAh/g,为理论容量的92.5%。因此,介孔Cu_2O微球是一种具有潜力的锂离子电池负极材料

锂离子电池多孔硅基复合负极材料的研究进展

概述了多孔硅基负极材料在锂离子电池中的应用,重点介绍了材料结构和复合方式对其电化学性能的影响;分析了导致其循环性能降低的主要原因,指出控制电池循环过程中硅基材料体积变化、抑制SEI膜的增加是改善硅基负极材料循环性能的重要途径.对多孔硅基复合负极材料的研究进行了展望,提出在纳米化和复合化的基础上,设计特殊孔道结构、制备多孔的硅/碳复合材料是推进硅基负极材料应用的重要研究方向

沉淀法制备氧化亚铜颗粒及其在(CH_3)_2SiCl_2单体合成反应中应用

通过调控沉淀法中样品老化时间制备了粒径0.10~0.15,0.5~1和1~2μm的球状Cu2O催化剂,研究了其粒径对直接合成（CH3）2SiCl2反应性能的影响.结果表明,在所制粒径范围内,催化剂粒径对硅粉转化率影响不大,转化率约为12%;目的产物选择性随催化剂粒径增大而逐渐降低,3种粒径的Cu2O催化剂上（CH3）2SiCl2的选择性分别为86.48%,80.65%和74.31%.对反应前后触体的表征显示,硅粉表面以催化剂颗粒为中心发生了辐射状刻蚀反应,且随催化剂粒径增大,反应积碳量增加

锂离子电池多孔硅基复合负极材料的研究进展

概述了多孔硅基负极材料在锂离子电池中的应用,重点介绍了材料结构和复合方式对其电化学性能的影响;分析了导致其循环性能降低的主要原因,指出控制电池循环过程中硅基材料体积变化、抑制SEI膜的增加是改善硅基负极材料循环性能的重要途径.对多孔硅基复合负极材料的研究进行了展望,提出在纳米化和复合化的基础上,设计特殊孔道结构、制备多孔的硅/碳复合材料是推进硅基负极材料应用的重要研究方向

沉淀法制备氧化亚铜颗粒及其在(CH_3)_2SiCl_2单体合成反应中应用

通过调控沉淀法中样品老化时间制备了粒径0.10~0.15,0.5~1和1~2μm的球状Cu2O催化剂,研究了其粒径对直接合成(CH3)2SiCl2反应性能的影响.结果表明,在所制粒径范围内,催化剂粒径对硅粉转化率影响不大,转化率约为12%;目的产物选择性随催化剂粒径增大而逐渐降低,3种粒径的Cu2O催化剂上(CH3)2SiCl2的选择性分别为86.48%,80.65%和74.31%.对反应前后触体的表征显示,硅粉表面以催化剂颗粒为中心发生了辐射状刻蚀反应,且随催化剂粒径增大,反应积碳量增加

沉淀法制备氧化亚铜颗粒及其在（CH_3）_2SiCl_2单体合成反应中应用

通过调控沉淀法中样品老化时间制备了粒径0.10~0.15,0.5~1和1~2μm的球状Cu2O催化剂,研究了其粒径对直接合成（CH3）2SiCl2反应性能的影响.结果表明,在所制粒径范围内,催化剂粒径对硅粉转化率影响不大,转化率约为12%;目的产物选择性随催化剂粒径增大而逐渐降低,3种粒径的Cu2O催化剂上（CH3）2SiCl2的选择性分别为86.48%,80.65%和74.31%.对反应前后触体的表征显示,硅粉表面以催化剂颗粒为中心发生了辐射状刻蚀反应,且随催化剂粒径增大,反应积碳量增加

一锅法制备高活性高稳定性Ni-Nd-Al三元有序介孔甲烷化催化剂

CO甲烷化在煤制天然气技术中起着重要作用,Ni基催化剂作为目前研究最多的甲烷化催化剂,仍存在低温活性差、高温易烧结和易积炭等问题。针对这些问题,采用改进的溶剂蒸发诱导自组装方法,设计制备了不同含量Nd物种修饰的Ni-Nd-Al三元有序介孔甲烷化催化剂。采用N_2-物理吸附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分析方法对反应前后催化剂的结构和形貌进行了表征,并考察其CO甲烷化反应催化性能。结果表明,制备出的Ni-Nd-Al甲烷化催化剂均具有有序介孔结构,Ni和Nd物种均匀分布在孔道内。适量Nd物种的加入有助于减小Ni颗粒的尺寸,提高其分散度和对H_2的吸附能力,进而提升催化剂的活性。有序介孔结构的限域效应有助于提高催化剂抗烧结和抗积炭能力。</p

一锅法制备高活性高稳定性Ni-Nd-Al三元有序介孔甲烷化催化剂

CO甲烷化在煤制天然气技术中起着重要作用,Ni基催化剂作为目前研究最多的甲烷化催化剂,仍存在低温活性差、高温易烧结和易积炭等问题。针对这些问题,采用改进的溶剂蒸发诱导自组装方法,设计制备了不同含量Nd物种修饰的Ni-Nd-Al三元有序介孔甲烷化催化剂。采用N2-物理吸附、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等分析方法对反应前后催化剂的结构和形貌进行了表征,并考察其CO甲烷化反应催化性能。结果表明,制备出的Ni-Nd-Al甲烷化催化剂均具有有序介孔结构,Ni和Nd物种均匀分布在孔道内。适量Nd物种的加入有助于减小Ni颗粒的尺寸,提高其分散度和对H2的吸附能力,进而提升催化剂的活性。有序介孔结构的限域效应有助于提高催化剂抗烧结和抗积炭能力