综合评述了世界能源化工企业应对碳达峰碳中和、做低碳绿色转型的进展,我国碳达峰、碳中和任务极为紧迫和艰巨。指出能源结构转型是"双碳"达标的核心任务。分六大方面阐述了能源化工行业绿色低碳转型正在进行的工作:世界能源化工公司主业转型分成两大阵营;大力发展新能源产业;政府从源头控制"两高"能源化工企业发展;传统石油化工企业的节能减排和绿色化;碳回收利用和封存(CCUS);化工基地和园区的减碳举措。

分析了1961—2019年世界肥料产业的发展历程,发现肥料生产及消费数量仍处于上升阶段,但速度有所放缓。发展中国家在肥料产业中占据的地位越来越高,肥料生产、消费区域发生了较大转移,尤其是氮肥、磷肥逐渐转向资源丰富以及需求量大的区域,钾肥生产区域布局并无太大变化。从肥料产品结构变化来看,不同国家差异显著,发展中国家逐渐由单质肥料向多元复合肥料的方向发展,而发达国家发展趋势相反。从未来发展趋势来看,肥料需求仍将上升,但受资源和能源形势、环保政策以及国际贸易形势影响,生产布局会进一步调整。

以功能化碳材料为研究对象,梳理了4种碳材料功能化策略(包括多维度功能化碳材料、掺杂型功能化碳材料、复合型功能化碳材料以及掺杂-复合型功能化碳材料)的研究现状。介绍了功能化碳材料在地下水修复领域的应用挑战及案例,并对功能化碳材料在石化污染场地地下水修复中的应用前景与未来发展方向进行了展望。掺杂-复合型功能化碳材料在构筑原位反应带修复石化污染地下水的应用中具有广阔的应用前景,对实现石化场地污染地下水的有效修复具有重要的理论价值和指导意义。

综述了土壤重金属的来源、危害以及纤维素、活性炭、黏土类矿物重金属钝化材料的研究进展。探讨了不同改性方法对土壤修复剂的重金属钝化性能的影响,并阐述了土壤重金属的相关修复机理。最后对绿色土壤重金属修复剂目前所面临的问题和未来研究方向进行了展望。

详细阐述了焚烧、热解、酸/碱解处理、电离辐射、堆肥化、厌氧消化、水热处理等技术无害化处置抗生素菌渣的现状,重点分析了其处理效果及优缺点,为抗生素菌渣无害化资源化利用、制药行业绿色健康发展提供借鉴。

通过对三维生物膜电化学系统的特性进行剖析,总结出该系统具有提高氧化功能的羟基自由基水平、加速电子传递效能、增加降解功能微生物群落富集和活性的能力。通过剖析该系统对污染物高效去除的机理,从反应器构建的工艺参数(电极材料、反应器结构以及电极形状)方面提出了优化方案,对比了系统运行条件对污染物去除性能的影响,并评价其经济性能,最后提出了三维生物膜电化学法未来的发展方向。

综述了近年来使用天然进料用于反电渗析法的研究进展。对进料中的污染物种类及其对发电效率的影响进行了详细阐述,介绍了污染物监测的工具,重点强调了污染物的处理方法,提出了完整的防污策略,并展望了反电渗析法的发展前景。

综述了国内外利用氧化石墨烯基复合材料处理放射性废水的研究进展,重点介绍了氧化石墨烯的特性、对核素离子的吸附性能及改性方式,并对该类材料应用于工程实际亟待解决的问题进行了剖析,为后续开展相关研究工作提供技术参考。

针对工业中乳化废液的破乳除油需求与难题,首先分析了各类工业乳化废液的水质情况,然后探讨了近年来主流化学破乳剂的破乳机理,并讨论了机理间的协同作用。对近年来关注度较高的聚醚类破乳剂、星型/超支化破乳剂、天然破乳剂及其改性破乳剂和磁性纳米颗粒破乳剂的结构和性能特点进行了综述,并对不同类型的破乳剂的优缺点进行评价与总结。在此基础上,提出了各类破乳剂在研究及应用过程中存在的某些共性问题,如不具有普遍适用性、缺乏对实际乳化废液使用情况的精确分析测试、在研发与应用方面存在局限性。因此,为了提高破乳效能,除了研究破乳剂本身以外,更要针对各领域的实际乳化废液进行破乳分析测试,以获得效率更高、普适性更强的高效破乳剂。

综述了近年来聚乳酸(PLA)材料物理、化学改性进展。物理改性包括共混改性、增塑改性以及复合改性等;化学改性包括共聚改性和交联改性。并对后续改性研究的发展方向进行了展望。

通过光电化学(PEC)电池将太阳能收集和储存为氢燃料,为未来的能源需求提供了一条清洁和可再生的途径。在多种常用材料中赤铁矿(α-Fe₂O₃)由于其来源丰富、价格低廉、优异的光稳定性等特点,近几十年来一直是研究热点。对PEC水分解用赤铁矿光阳极的最新进展进行了综述。首先,介绍了掺杂手段提高赤铁矿体相电导率。其次,介绍了负载助催化剂和沉积表面钝化层改善赤铁矿表面反应的有效途径。以及引入中间层促进界面传输3个方面进行了综述。展望了PEC水分解用赤铁矿光电极的发展前景和面临的主要挑战。

综述了国内外环保酵素的研究进展,从环保酵素呈弱酸性且含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等多种水解酶类的特点出发,阐述了其在农业方面对病虫害的防治效果,在污水和污泥处理等方面对有机污染物的去除效果以及在土壤中对各类污染土壤的改良效果,期望能对今后环保酵素的开发研究提供参考。

详细介绍了表面改性法和膜基体改性法的原理、特点及其改性效果,总结了近3年来单价选择性阴离子交换改性的研究进展并对不同改性方法进行了评价。结果表明,膜改性是一种提高单价选择性阴离子交换膜的渗透选择性、离子通量和抗污染性能的有效方法。最后分析了限制单价选择性阴离子交换膜量产的因素,并展望了单价选择性阴离子交换膜可能的量产方向。

总结了植物纤维化学改性的方法,以及纤维改性方法引起的纤维和复合材料力学性能的变化,为后续植物纤维改性提供基础和思路。

针对合成气一步法制低碳醇过程,从催化剂制备方法、反应条件、活性组分、表面反应机理等方面综述了二硫化钼基催化剂的研究进展,并对该领域今后的研究方向进行了展望。

在催化合成对叔丁基苯甲酸甲酯(MPTBBA)的反应中,催化剂对设备造成损坏同时难以分离的问题会对后续处理造成一定的压力。以磺酸类离子液体为催化剂并表征了其酸性,在不同催化剂结构、反应温度以及催化剂用量和原料摩尔比的条件下研究了催化反应性能。结果表明,以催化活性较高的离子液体吡啶1,4-丁烷磺内酯硫酸氢盐为催化剂,在反应温度为140℃、n(甲醇)∶n(对叔丁基苯甲酸(PTBBA))∶n(离子液体)为1 000∶100∶1的条件下反应2.5 h,PTBBA的转化效率可达到90%。磺酸类离子液体酸性表征结果表明,催化活性与其酸量有关,酸量越高磺酸类离子液体的催化活性越高。

通过超声的方法将十二烷基硫酸钠(SDS)修饰至Fe₃O₄@MoS₂表面,得到Z型异质结Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化剂,考察了Fe₃O₄@MoS₂@SDS光催化降解四环素(TC)的降解率。结果表明,在光照2 h后,Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的去除率达到89.7%,远高于Fe₃O₄@MoS₂(57.6%)、MoS₂(43.4%)、Fe₃O₄(26.7%);Fe₃O₄@MoS₂@SDS对TC的光降解过程符合一级动力学。在TC的光降解过程中h⁺、·O₂^-、·OH活性自由基均发挥了作用,且h⁺、·O₂^-在降解TC时起主要作用。Fe₃O₄@MoS₂@SDS属于Z型异质结,该结构有效加速了光生电子和h⁺的转移和分离效率。

以2.5% Ru/CeO₂-NR为母体,通过浸渍法制备不同助剂负载的钌基催化剂X-2.5% Ru/CeO₂-NR(X分别为4% K、4% Ba、4% Cs、2% K 2% Ba、2% K 2% Cs、2% Ba 2% Cs),并在温和条件下对其进行了氨合成性能测试。结果表明,不同的助剂组成对催化剂的促进作用大小顺序为:电子(4% Cs)≥电子+结构(2% Ba 2% Cs)>电子+电子(2% K 2% Cs)>结构(4% Ba);其中,4% Cs-2.5% Ru/CeO₂-NR展示了最佳的氨合成性能,在1 MPa、400℃、H₂/N₂体积比为1的条件下氨产率可达16 500 μmol/(g·h),该产率与1 MPa、450℃、H₂/N₂体积比为3条件下的氨产率相当。测试结果表明,适宜的反应参数、Ru⁰质量分数及Ce³⁺/Ce⁴⁺比是钌基氨合成催化剂具有较高催化性能的关键。

通过电沉积法和高温煅烧法相结合制备了Co₃O₄/Cu电极,优化了电极制备条件(电沉积时间、煅烧温度),并利用EDS、SEM和XRD对其进行表征。考察了NO₃^--N初始质量浓度、溶液初始pH、电流密度和Cl^-质量浓度对硝酸根还原的影响。结果表明,电沉积10 min并在500℃下煅烧的Co₃O₄电极具有较大的比表面积、良好的结晶度和高催化活性。在NO₃^--N质量浓度为50 mg/L、Cl^-质量浓度为500 mg/L、电流密度为10 mA/cm²、溶液初始pH=7的条件下电解60 min,NO₃^--N还原率、NH₄⁺-N生成率和总氮(TN)去除率分别为87.6%、34.7%和52.8%。

选取工业循环水中3种典型的细菌作为研究对象,系统研究了电解在高效除垢的同时所附带的杀菌效果及对微生物腐蚀的影响。结果表明,电解可有效抑制微生物腐蚀进程。经电解后,异养菌、硫酸盐还原菌和铁细菌的数量分别由5.4×10⁵ CFU/mL、170个/mL和400个/mL降至4.3×10⁴ CFU/mL、50个/mL和95个/mL。腐蚀挂片实验中,3种细菌的增殖速度大幅减慢,挂片上的生物黏泥湿重量由0.117 g/cm²降至0.038 g/cm²,黏泥中胞外聚合物湿重量由1 245.52 μg/cm²降至457.84 μg/cm²,碳钢挂片的腐蚀速率由0.613 mm/a降至0.325 mm/a。