从化学工业发展的视角,分3个部分阐述了新质生产力的发展。首先,从新质生产力提出的背景逻辑和其内涵来解读新质生产力,涵盖了新的生产资料、新劳动者、新服务和新生产关系;其次,从化学工业的转型升级、化学工业的数字化和智能化升级以及产业低碳可持续发展等方面,阐述了如何加快化工行业新质生产力的发展;最后,论证了加快化工新质生产力发展面临的两大不容回避的问题,一个是研究方法必须演变,另一个是如何培养发展新质生产力所需要的化工人才。

电子级可持续航煤(eSAF)是除传统生物质基可持续航煤(SAF)外,航空业实现碳减排的另一新兴方向,主要以可再生能源电解水所产绿氢为原料,结合可再生的二氧化碳(CO₂),通过费托合成(FT)路径、甲醇路径和直接合成路径,最终生成航煤馏分。从经济性角度看,eSAF的生产成本主要由绿氢成本决定,目前生产成本大致在人民币24元/L左右,高于传统化石航煤和生物航煤。目前eSAF仍面临多重挑战,包括原料可获得性、高生产成本、可持续性和地理空间匹配等问题。尽管短期内eSAF仍面临很多技术和经济上的挑战,但通过政策支持和技术进步可逐步提高其竞争力,实现对传统航煤的替代,为全球航空业实现碳中和目标提供有前景的途径。

随着国内乙烯产能规模快速增长和产业结构不断调整,石脑油裂解制乙烯副产的C₅、C₉资源量也相应大幅增长,2023年国内裂解C₅、C₉产能已分别达到409.4万t/a和316.5万t/a,历史5年年均增长率约为10.9%和8.8%。高速增长的资源量使提升C₅、C₉综合利用价值成为越来越多企业的关注点,下游深加工企业对裂解资源的利用方式由生产传统的资源导向型产品向应用导向型产品转变;上游裂解原料生产企业也开始思考向下游高附加值合成材料领域延伸。

总图设计对化工行业建设项目的工程费用和生产运行能耗有很大影响,国家建立国土空间规划体系对化工行业总图设计提出了更高要求。结合工程案例,从化工行业发展、总图设计两个方面分析国土空间规划体系下化工行业总图设计。提出国土空间规划体系下的化工项目总图设计要以用地集约、绿色低碳为目标,统筹考虑一体化设计、安全环保等因素;同时,因国家能源结构调整,也提出化工行业总图设计新的发展方向。

概述了近些年农药废盐和医药废盐的产量、危害和污染物的检测方法,在此基础上分别总结了农药和医药废盐的热失重曲线和热分解动力学特性,重点分析了热解温度对有机物脱除的影响;探讨了不同类型废盐渣的资源化利用途径。

对近年来用于硼氢化钠水解制氢的负载型金属催化剂的研究进行了系统的综述。重点讨论了不同金属负载在各类载体上对硼氢化钠水解制氢反应的催化性能,从催化剂的活性组分和催化剂的载体2个角度出发,总结了不同负载型金属催化剂的优缺点。旨在为进一步深入开发绿色高效催化剂提供参考,并对未来的工业应用提出了建议。

介绍了电动修复技术的基本原理,探讨了2种电动修复的强化措施,即控制pH和提高污染物的溶解度;重点阐述了电动修复与生物修复、渗透反应屏障和原位化学氧化联合使用技术的去除机理和应用现状,以期对电动及其联合技术修复有机污染土壤的发展提供一定参考。

聚氨酯具有优异的性能,是一种应用广泛的材料;纤维素是一种可再生和可生物降解的天然聚合物。通过纳米纤维素与聚氨酯材料所制备的复合材料具有良好的力学性能和生物相容性,可应用在传感器、3D打印、自修复材料、阻燃材料等诸多方面。分别介绍了不同纳米纤维素以及纳米纤维素聚氨酯复合材料的应用领域,并对纳米纤维素聚氨酯复合材料的未来发展进行了展望。

从喷雾冷却技术机理出发,引入纳米流体以解决传热极限问题。论述纳米流体制备的相关研究,针对性地分析纳米流体喷雾冷却技术的科学性及可行性,提出了针对技术机理的优化方案并罗列了目前最新应用案例。揭示此项技术在传热领域的前瞻性,为纳米流体喷雾冷却技术的发展提供了研究思路。

介绍了导电聚合物聚吡咯的主要制备方法及其在电化学中的应用进展,并分析了存在的问题,最后对未来的研究方向进行了展望。

综述了近年来铜渣资源回收研究的现状,并针对铜渣的特性,分析了现有的铜渣处理方法,包括浮选、磁选、浸出和综合利用。阐述了不同方法的优缺点,并对铜渣资源化回收的发展前景进行了展望。

对微塑料在上覆水和沉积物中赋存和迁移进行归纳,分析微塑料对淡水中藻类、水生植物的形态和生理特征的影响。梳理微塑料对初级消费者和高级消费者产生的生态毒性以及沿食物链方向的赋存和迁移规律。综合分析微塑料在淡水多环境介质中对于环境和生物的影响,可为揭示微塑料在淡水多环境生物介质中不同营养级下的赋存迁移规律及其相关机理提供一定的科学思路和理论基础。

综述了油基岩屑和残渣的环境污染危险特征性以及残渣掺混制备建筑和筑路材料研究的进展。结果显示,油基岩屑中污染物除石油烃外,可能还有Hg、Cd、Cr、Ni、As、Pb等重金属和BaP、BbF、BkF、DahA等多环芳烃;残渣中典型污染因子为石油烃、Ba、Cr、BaP;残渣资源化产物中污染物基本达标,部分残渣可提高产物性能。建议进一步系统研究油基岩屑、残渣及资源化产物中特征污染物迁移转化及时空演变规律;亟待开发大宗去向、低成本、安全的资源化新路径并构建相应的污染管理机制。

抛光粉废料中稀土元素含量为10.31%~86.93%,二次回收具有经济上的可行性。对现有的碱焙-酸浸分质、酸焙-水浸分离、酸浸-碱溶洗脱、酸浸-还原协同等稀土回收方法从原理、工艺流程、工艺参数上进行了概括和总结。结果表明,酸焙-水浸、酸浸-还原协同法稀土回收率可达98%以上,是一种较为简单、环保的工艺;然而,上述2种方法面临着工艺通用性有限、相关浸出理论研究不足、产业化进展缓慢等挑战。建议重点完善浸出理论、优化工艺条件、确定关键参数、进一步验证等工作,以推进抛光粉废料中稀土回收的产业化。

在"双碳"和"减油增化"背景下,催化裂化呈现原料适应性增加、产品分布灵活性增强、绿色低碳发展等新特点,重点介绍并分析了新形势下催化裂化工艺、催化剂和装备等相关技术的最新进展,并对发展趋势进行了展望。

对固体氧化物电解池及其工作原理进行了简介,综述了电解槽关键材料电解质和电极材料性能要求与现阶段研究现状、电解槽降解机理等,并展望了其未来发展趋势。

为提高电化学水软化过程中阴极长期高效运行的能力,采用化学沉积法制备了具有低表面能的Ni-P-PTFE电极并用于电化学水软化。结果表明,Ni-P-PTFE电极具有良好的水软化性能,其中Ni-P-PTFE₁₅电极(PTFE体积分数为15 mL/L)的水软化性能最佳,4 h内软化速率可达21.95 g/(m²·h)。同时,Ni-P-PTFE₁₅电极的再生性能最好,说明其具有良好的自清洁性能。在旋转模拟水流冲刷的作用下,Ni-P-PTFE电极的活性得到有效恢复且保持较高的水软化速率。该高活性、长寿命的电极为电化学水软化阴极材料的表面设计提供了新的思路。

为构筑用于高效活化CO₂并兼具较高低碳烯烃选择性的双功能催化剂,采用MOF膜控沸石核壳复合催化剂的组装策略制备了ZnZrGaO_x/SAPO-34@UiO-66双功能催化剂,并将其用于催化CO₂加氢。探究了不同摩尔比ZnZrGaO_x与SAPO-34及SAPO-34@UiO-66的协同作用。结果表明,ZnZrGaO_x/SAPO-34对于低碳烯烃(C⁼₂~C⁼₄)的选择性只有62.38%,而ZnZrGaO_x/SAPO-34@UiO-66对C⁼₂~C⁼₄的选择性达到81.57%。证明UiO-66在SAPO-34的表面均匀包覆能调节沸石的酸性及表面笼数量,进而影响产物的分布,促进烷烃向烯烃转变。

针对苯酚废水难降解的问题,采用自制混凝剂协同双氧水对其进行处理。探究了混凝剂投加质量、双氧水用量、苯酚废水pH、混凝处理时间、双氧水氧化时间等因素对苯酚废水处理效果的影响。结果表明,室温、混凝剂投加质量为2.5 g、双氧水用量为1.6 mL、苯酚废水pH为4、混凝处理时间为30 min、双氧水氧化时间为25 min的实验条件下,质量浓度为50.0 mg/L、体积为1 L的苯酚废水经过处理后苯酚去除率可达96.8%。

采用共沉淀法制备了二次颗粒为球形且颗粒粒径均匀的Li_1.2Ni_0.2Co_0.08Mn_0.52O₂(LLMO)前驱体,并将前驱体、固态电解质锆酸镧锂(LLZO)和氢氧化锂混合均匀后煅烧合成出不同LLZO包覆量的LLMO正极材料(LLZO@LLMO)。利用XRD、SEM等测试方法研究LLMO的微观结构;利用EIS研究改性前后LLMO的电化学性能。结果表明,在质量分数为1%的包覆量下LLZO@LLMO电化学性能最佳;0.1 C下首次放电容量达到了253.1 mAh/g,首次库伦效率达到了81.1%;1 C下循环100圈放电容量为162.3 mAh/g,容量保持率达到了89.0%;即使5 C大倍率下放电容量达到了120.4 mAh/g。相对于原始样品循环性能及倍率性能得到了显著提升。