以2023年数据为基础,对国内聚氨酯硬泡原料市场供需、主要生产企业、代表产品性能指标等进行了分析;综述了聚氨酯硬泡原料异氰酸酯和聚醚多元醇的生产工艺和催化体系研发进展;详细分析了聚氨酯硬泡在化学建材领域的应用,对其未来发展趋势进行了研判并提出发展建议。

肥料是支撑农业绿色发展转型的重要载体。我国化肥行业存在能源消耗高、绿色清洁技术少、肥料与农业需求脱节等问题。针对现有问题,根据张福锁院士提出的"绿色智能肥料"新理念,从肥料绿色化、智能化设计角度提出一种产品设计思路,对创制在资源属性、能源属性和环境属性方面实现养分资源充分利用的绿色智能肥料产品进行探索性讨论。

为进一步降低我国天然气行业碳排放,开展了天然气管网融合可再生燃气技术路径研究。结合我国天然气发展现状与可再生燃气资源禀赋,利用天然气掺氢技术与沼气提纯生物天然气入网技术,可提高我国天然气管网中可再生能源的比例。研究表明,天然气掺氢技术具备大规模推广应用的技术可行性,现阶段通过评估后掺氢体积比可达到10%。沼气提纯后获得的生物天然气可满足进入天然气管网的要求。充分利用我国潜在的可再生燃气资源,预计2030年可实现碳减排约71 Mt/a。研究结果可为我国天然气绿色低碳转型提供技术参考。

从直接电解与间接电解海水2种技术路线分析了已有先进材料与工艺技术,并从电解海水反应机制、衰减机理、调控策略等方面进行了综述,最后对电解海水耦合可再生能源的发展前景进行了展望。

详细介绍了木质素功能化纳米颗粒的自组装法、界面聚合/交联法、机械法、生物酶解法等制备方法,重点讨论了木质素与淀粉、壳聚糖、果胶、聚乳酸等高分子材料复合制备的复合薄膜在食品包装方面的研究进展,同时也展望了木质素纳米复合薄膜的应用前景。

为了更好地识别和量化微塑料,根据不同分析手段的特点对微塑料检测和分析方法进行了分类和汇总;对当前微塑料的降解方法特别是对微生物降解这一环境友好方法进行了归纳总结,以期为微塑料的降解寻求更加有效的途径。

对近年来微通道电解技术在化工领域的应用进行了系统性综述,着重评述了微通道电解技术在微流体输送、电化学反应、电化学检测领域的应用及研究现状,最后从反应器性能、流动特性、化学动力学等角度提出了当前面临的问题以及未来的发展方向。

系统阐述了碳量子点(CDs)调节光合作用的机理及其促进碳水化合物积累的应用,分别从CDs调控光合作用增加叶绿素含量、加速电子传递、提高Rubisco酶活性3个方面进行了总结。CDs的应用可促进植物叶绿素的合成并提高植物对光能的捕获能力,加速光合电子的传递速率,进而加快光合作用中光能向活跃的化学能转化;同时可以增加光合作用暗反应中Rubisco酶活性促进碳水化合物的积累。概括了CDs调控光合作用促进植物生长的研究进展,为今后CDs在生物固碳领域的应用提供理论依据。

综述了最近几年金属有机骨架(MOFs)衍生的杂原子掺杂多孔碳基复合材料的氧还原反应(ORR)电催化剂的研究现状。MOFs衍生的多孔碳材料具有非常多的优异性能,包括低成本、高比表面积、高导电性和丰富的孔隙率,这些都有利于电子或质子的传输,因此,有望取代贵金属ORR电催化剂。

以贵金属、过渡金属、钙钛矿、尖晶石和MOFs基催化剂为例,综述了不同类型的催化剂在甲苯催化氧化领域中取得的研究进展,并对其催化氧化甲苯的反应路径和机理进行了总结。最后提出了甲苯催化氧化所存在的技术难点,并对该方法未来发展方向进行了展望。

介绍了二氧化钛反蛋白石膜的结构特征和性能机理,总结了二氧化钛反蛋白石膜的制备方法,重点分析对比了不同应用场景下膜的性能调控思路和方法,并对二氧化钛反蛋白石膜的改进和应用发展趋势进行了展望。

介绍了沉积物微生物燃料电池(SMFC)的运行机理,阐述了SMFC用于湖泊底泥污染物(有机质、氮磷、重金属及有机污染物等)去除过程机理及效果,分析了影响SMFC系统处理效能及产电性能的重要因素(电极材料及距离、微生物种类及丰度、pH及DO等),以期更好地将SMFC应用于实际工程。

详细阐述了生物炭的酸碱改性、原子掺杂和金属负载对活化过硫酸盐的影响,总结了生物炭及其改性衍生物活化过硫酸盐去除抗生素的活性位点和机理,并分析了pH和共存离子对过硫酸盐活化去除抗生素的影响。

综述了近年来醇胺N-烷基化反应的最新研究进展,介绍了各种单金属及复合金属催化体系的反应特点,并对部分新型催化体系的预期机理进行了讨论,指出了该领域亟待解决的瓶颈以及未来发展方向。

简单介绍了细胞表面显示技术的设计原理,归纳了细胞表面显示技术在纤维素乙醇生产中的技术优势和应用价值,重点讨论了细胞表面显示技术在纤维素乙醇制备中存在的技术障碍。最后,总结了细胞表面显示技术在纤维素乙醇生产中的实用意义,提出了面临的问题并展望了其应用前景。

总结了电催化硝酸盐合成氨工艺的反应机理,通过掺杂合适的杂原子、不同金属复合、金属与非金属材料杂化等方式来提高催化剂活性并抑制析氢反应。综述了近几年金属基催化剂、碳基催化剂的合成方法和性能表现,以期为研制高催化活性的环境友好型硝酸盐电化学合成氨催化剂提供参考。

以生物质废弃物瓜子壳为碳源、Na₂S₂O₃为硫源,利用一步低温浸渍法合成硫修饰的瓜子壳衍生碳材料,引入硫同时实现了硫修饰和硫掺杂,增强了合成氨催化剂的催化性能。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、热重分析仪等手段对催化剂的形貌结构、物理化学性质进行表征,利用硫的疏水性抑制HER竞争反应。结果表明,掺杂的硫原子创造了丰富的电化学活性位点,增强了电催化合成氨性能。催化剂在常温、常压条件下获得了11.46 μg_NH3/(mg_cat.·h)的氨产率,且催化性能稳定。

利用过渡金属活化亚硫酸盐[HSO^-₃/SO^2-₃,S(Ⅳ)]生成SO^-₄·可实现对水中有机污染物的去除。S(Ⅳ)不仅能够生成SO^-₄·,同时也能消耗SO^-₄·。选用缓释型亚硫酸钙(CaSO₃)固态粉末替代溶解态亚硫酸钠(Na₂SO₃)溶液,通过缓慢释放S(Ⅳ)削弱S(Ⅳ)对SO^-₄·的竞争消耗。结果表明,Mn(Ⅲ)-PP/CaSO₃体系在氧化容量、pH适用范围等方面优于Mn(Ⅲ)-PP/Na₂SO₃体系。在pH 8.0条件下,Mn(Ⅲ)-PP/CaSO₃体系对有机污染物的去除率是Mn(Ⅲ)-PP/Na₂SO₃体系的1.73~2.47倍。

针对Fenton反应过程中生成的Fe³⁺的还原速率相对于Fe²⁺和H₂O₂的反应速率较慢限制了其降解效率的问题,以N,N-二乙基-间甲苯酰胺(DEET)为目标污染物,比较了3种络合剂对Fenton反应的促进效应。结果表明,在DEET浓度为200 μmol/L、H₂O₂/Fe²⁺摩尔比为20∶1、初始Fe²⁺浓度为50 μmol/L、没食子酸(GA)/Fe²⁺摩尔比为1∶1以及pH=7.0的条件下,DEET的去除效率在20 min内达到75.3%。与传统的Fenton体系相比,DEET的降解效率提高了63.8%。HO·是加速DEET降解和矿化的主要活性氧物质。GA促进了Fe³⁺的还原和H₂O₂的分解,从而促进了额外自由基的生成,加速了Fe²⁺/H₂O₂体系对DEET的降解。

采用优化工艺合成了高结晶度的ETS-10沸石,进一步通过湿法浸渍将系列过渡金属负载于ETS-10沸石上制得系列催化剂。考察了系列催化剂对甘油羰基化反应的催化性能。结果表明,Zn/ETS-10可催化该反应并高选择性地生成碳酸甘油酯。在优化的工艺条件和Zn/ETS-10催化作用下,甘油转化率可达34.55%,碳酸甘油酯的选择性高达56.34%。此外,Zn/ETS-10经过8次反应循环后仍保持较高的催化活性和显著的稳定性。