ESG(环境、社会和治理)是一种综合评估企业可持续发展能力的理念,对推动化工行业绿色低碳建设具有重要意义。ESG评价体系在国内外发展已相对成熟,但国内现行ESG评价体系尚难以满足化工行业特定发展需求。介绍了我国化工行业ESG评价的发展现状及趋势,梳理了国内外化工行业的主流评价体系,并对比分析了国内化工行业评价体系在指标体系、评分体系和环境信息披露管理3个方面存在的问题。对我国化工行业ESG评价体系的发展进行了展望,旨在为其建设提供有益借鉴。

聚酰亚胺(PI)具有优异的耐高温性、机械性能和化学稳定性等性能,在航空航天、微电子、新能源等高新技术领域具有广泛的应用前景。基于全球专利文献的检索与分析,系统研究了PI技术的全球专利布局态势,重点对专利申请的年趋势分布、地域分布、主要申请人、技术布局等进行深入分析,为国内PI材料的技术创新与专利布局提供建议和思路。

随着循环经济与节能降碳理念的深入践行,固体回收燃料(SRF)的制备及应用在全球范围内引发广泛关注。然而SRF国际标准化工作起步较晚,其标准体系与内容仍需完善。通过系统梳理国际SRF标准化工作进程和对比相关标准体系,推测ISO未来将基于水泥窑、垃圾焚烧厂等特定应用场景需求制定新标准,补充关于粒度分布、机械强度、灰渣熔融性、燃烧特性等性能的标准,引入新兴分析技术完善SRF检测方法,并将标准化工作拓展到SRF热转化领域。

综述了水热炭在去除土壤中有机污染物(如农药、抗生素、多环芳烃等)及重金属(如Pb、Cd、Cr等)的应用现状及其作用机制。研究表明,水热炭对土壤有机污染物的吸附去除效率可达80%以上,其去除机制涉及静电吸附、孔隙填充、π-π相互作用、分配作用以及氢键作用等多种作用方式。此外,水热炭与高级氧化系统相结合能够生成丰富的活性氧物种,从而实现对有机污染物的降解和矿化。在土壤重金属污染修复领域,水热炭同样表现出优异的重金属固定能力,通过络合、还原、静电吸附、沉淀及阳离子交换等多种机制,有效降低了重金属的迁移性和生物有效性,对Pb、Cd、Cr的去除率可达82%~99%,并且探讨了不同改性方法对水热炭吸附和降解性能的影响。未来研究应侧重于水热炭的复合改性、毒理学评估及其在大规模土壤修复中的应用,以实现商业化推广。

综述了从钒渣中提取五氧化二钒工艺的研究进展,对提钒的改进工艺以及新工艺的优缺点进行了分析。传统提钒主要采用钠化焙烧-水浸和钙化焙烧-酸浸。针对传统提钒工艺污染大、成本高、浸出率低的不足,研究人员提出了一些改进和全新的工艺,有低温钠化焙烧法、无氯钠化焙烧法、镁化焙烧-酸浸工艺、微波焙烧法、亚熔盐焙烧法,以及无焙烧加压浸出法、电场强化浸出法和微生物法等。其中,低温钠化焙烧法解决了传统钠化焙烧会产生废气污染的缺点;镁化焙烧-酸浸工艺没有“三废”污染;亚熔盐焙烧法浸出率高;无焙烧加压浸出法取消了焙烧过程,降低了能耗;微生物法成本低,能耗少。未来的提钒工艺将向清洁、高效和低成本方向发展。

通过阐述抗生素在水环境中的残留现状、常见的处理工艺、对抗生素对生物脱氮过程的影响、微生物对抗生素的抵抗机制、抗生素在生物降解过程中可能存在的降解途径,并对抗生素和氮同步降解的可行性进行了讨论,以期为抗生素的微生物降解研究提供参考。

总结了固体废物的选择标准,分析了目前研究中已使用的固体废物的种类及主要成分,论述了固体废物在铁碳微电解填料制备中的应用,并且从固体废物的用途类型详细阐述了预处理方法和填料制备工艺,再对以固体废物为原料的铁碳微电解填料的性能进行了评价。指出了固体废物用于铁碳微电解填料制备目前面临的问题及未来的发展方向,以期为固体废物在微电解填料制备中的应用提供技术参考。

介绍了客土换土、热处理、电动修复、化学淋洗和稳定固化等方法修复土壤重金属污染的研究现状,阐述了其技术机理。同时指出了目前物化修复技术的优势与不足及其适用范围,并展望了未来研究方向,以期为土壤污染物修复技术发展提供借鉴参考。

详细阐述了MXene阻燃材料的阻燃机理、制备工艺与性能、改性技术等的研究进展,重点阐述了MXene阻燃材料通过插层改性、官能团改性和原子掺杂改性等的研究进展,并对MXene阻燃材料发展前景进行了展望。

基于文献调研和项目实地调研,对SRF制备工艺技术展开全面综述。介绍了机械处理工艺、机械-生物处理工艺、最大能量化工艺等不同固体回收燃料(SRF)制备工艺的流程与特点,阐述了破碎、分选、干化和成型等SRF制备技术的研究进展,总结SRF制备工艺技术发展方向为多技术协同增效、多源有机固废协同处理、设备结构优化和智能化以及新技术深入应用等。旨在促进有机固废能源化、资源化利用,提升SRF制备的综合效益与技术水平,为相关领域发展提供参考与借鉴。

针对逐年增加的退役锂离子电池,回收相关的研究逐年增长。为了提高回收效率,减少环境污染,开发高效清洁的回收再生工艺至关重要。从火法回收与湿法回收工艺的角度,综述了目前主流的4种锂离子电池正极材料回收再生的工艺。从回收可行性、回收经济效益等方面,对4种不同种类的锂离子电池回收再生工艺进行评价及总结。

综述了水中PFASs的来源及污染现状。详细阐述了物理法、化学法及生物法在去除水体中PFASs的最新研究进展。从人工智能、材料科学及生物技术方面探讨了从水体中高效低成本、绿色、经济去除PFASs未来展望。

系统综述了锌铁、铁铬、铁钒、铁钛及全铁液流电池5大技术路线的研究进展与技术特征,分析了其电化学机制、性能瓶颈及优化策略。技术对比分析表明,各体系在开路电压、能量密度和产业化阶段呈现一定差异。产业化实践表明,锌铁与铁铬体系已成功完成兆瓦级工程验证,全铁体系正处于产业化快速推进阶段。

首先介绍了甲烷化机理,以工业应用中焦炉煤气甲烷化为例阐述了甲烷化工艺路线及涉及的主副反应,将甲烷化催化剂分为贵金属和非贵金属,重点论述了Ni基催化剂中载体和助剂对催化性能的影响,分析了影响催化剂稳定性的因素,最后对未来进行展望。

概述了废旧锂离子电池放电、拆解、破碎、集流体分离以及正负极分离等处理方法,并对每种技术的发展现状进行了深入分析。总结了相关工业发展的现状,并探讨了如何开发高效且环保的回收技术以推动未来应用。

综述了近年来我国高碳α-烯烃的技术路线,重点介绍了费托合成、非选择乙烯齐聚和选择性乙烯齐聚的生产工艺与技术研究进展,并从产业化角度对α-烯烃未来研究工作的发展方向进行了展望。

采用火焰燃烧法(FSP)制备了高分散性的纳米氧化铝,利用XRD、TEM以及DLS对其进行了表征。以制备的纳米氧化铝为涂覆材料,采用简单的线棒涂覆法在商用PE隔膜表面均匀涂覆超薄氧化铝涂层,并对涂覆隔膜的形貌结构、物理化学性能、电化学性能等进行了表征。结果表明,纳米氧化铝涂层有效降低了涂层厚度和面密度,并且改善了隔膜的润湿性、孔隙率、热稳定性和机械强度。采用纳米氧化铝/PE涂层隔膜制备的NCM811扣式电池在5 C大倍率下的放电容量为154.3 mAh/g,在1 C循环200次后容量保持率为91.4%,表现出优异的电化学性能。

为了解决目前电催化氧化合成过氧化氢(H₂O₂)工艺存在的电极材料催化性能差等关键问题,通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术制备了不同硼掺杂水平和不同sp²/sp³碳含量比的硼掺杂金刚石(BDD)电极材料,探讨了制备工艺对BDD电极催化两电子水氧化反应(2e^--WOR)生成H₂O₂的影响,得到了性能优良的BDD电极材料及优化的制备工艺。研究发现,硼掺量(硼与碳的原子比)最为关键,BDD电极中硼掺量的变化显著影响其催化生成H₂O₂的选择性和生成速率。当硼掺量为0.9%时,能保证BDD电极既具有较好的成膜质量又具有良好的催化性能,其法拉第效率(FE)最高可达到61.9%,在 500 mA/cm²的大电流密度下,其H₂O₂生成速率达到72.7 μmol/(cm²·min);此外,研究还发现,在相同硼掺杂浓度的条件下,BDD电极中的sp²/sp³碳的比值越低,越有利于H₂O₂的选择性生成。结果表明,合适的硼掺量及低sp²碳含量的BDD电极用于电催化氧化合成H₂O₂时,其选择性好,同时可工作于大电流密度下获得高的产物生成速率,有希望用作电催化氧化合成的高性能电极材料。

与未改性的Mn-Na₂WO₄/SiO₂催化剂对比,采用Sr、Y、Nd元素改性后的X-Mn-Na₂WO₄/SiO₂催化剂,在800℃下对甲烷的转化率分别提高7.02%、35.26%和28.43%,C₂产率分别提高4.52%、13.26%和11.87%。通过O₂-TPD和CO₂-TPD分析可知,掺杂Sr、Y、Nd元素能够有效增加催化剂晶格氧含量、增强表面碱性位点强度,促进甲烷活化。其中,Y-Mn-Na₂WO₄/SiO₂在催化OCM时,800℃下甲烷转化率和C₂产率分别达到66.22%和36.46%。XPS分析表明,Y的加入增强了Na的电子密度,使其更容易促使W和Mn向表面迁移,提供活化甲烷所需要的晶格氧,从而提高了催化剂的OCM催化性能。

采用分子筛催化体系对煤焦油进行定向改性,重点考察HY、HZSM-5等固体酸催化剂的性能,并通过响应面法优化反应条件。实验系统探究反应温度(40~150℃)、时间(6~48 h)及改性剂投料比(0.1~0.5)对产物密度的影响,结合氮气吸附-脱附、NH₃-TPD表征揭示催化剂酸位点强度与孔隙结构的协同作用机制。结果表明,HY分子筛因其总酸量高(4.545 mmol/g)和强酸位点占比高,显著促进Diels-Alder环加成与Friedel-Crafts烷基化反应,改性产物密度达1.159 7 g/mL。GC-MS与 FT-IR结果证实了反应的发生,三环及多环芳烃含量由28.349%增加至34.117%。响应面模型(R²=0.998 7)优化得出最佳工艺条件为反应温度100℃、时间24 h、投料比3∶10,验证实验误差低于1.5%。

制备包载光敏剂Ce6和白藜芦醇(RES)的Ce6-RES@Soluplus纳米颗粒并对其进行表征,在细胞分子水平验证其联合光动力治疗(PDT)的抗肿瘤效果。采用薄膜水合法制备Ce6-RES@Soluplus纳米颗粒,通过透射电镜、粒度仪、红外光谱和X射线衍射对其进行表征,测得平均粒径为(71.9±2.0) nm,Zeta电位为(1.48±0.12) mV,PDI为0.106,Ce6和RES的包封率分别为83.74%和80.12%,具有良好的粒径分布和稳定性。以乳腺癌MDA-MB-231细胞为对象,经多组对照分析,Ce6-RES@Soluplus纳米颗粒在PDT激活下对癌细胞的抑制效果显著;Western Blot分析上皮-间质转化(EMT)相关蛋白的表达水平可知,Ce6-RES@Soluplus纳米颗粒在PDT激活下,显著抑制三阴性乳腺癌(TNBC)细胞的增殖、迁移和侵袭,并通过下调EMT相关蛋白的表达抑制细胞的侵袭性。研究结果为Ce6-RES@Soluplus结合PDT治疗在TNBC中的抗肿瘤应用提供了有力的实验支持和分子机制解释。

通过Pd团簇的局域表面等离子体共振(LSPR)效应与MoS₂复合,增强MoS₂在近红外区域的光吸收能力,实现了全光谱吸收能力的突破,探索Pd含量对其在光热蒸发中的性能影响,并使用密度泛函数(DFT)模拟计算对材料的性能进行理论验证,为低成本、高效太阳能界面蒸发技术提供了新策略。

玉米秸秆经丙酮预处理提取富含纤维素的固体原料,经高温高压反应釜“一锅法”制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。以纤维素转化率、反应选择性和5-HMF产率为指标,考察了路易斯酸和布朗斯特酸催化剂种类、有机溶剂种类及配比、底物浓度、催化剂用量、反应温度和时间等因素对催化反应的影响,并通过FT-IR、XRD、FE-SEM等表征手段,对不同反应阶段的固体样品进行分析,辅助揭示催化反应机制。研究结果表明,以适量的布朗斯特酸与路易斯酸催化剂复配能够有效提高5-HMF的产率,过量的催化剂、过高的反应温度和过长的催化反应时间均会导致反应体系中副产物的增多,从而造成5-HMF产率的下降。确定的最佳工艺条件为:采用30 mL的四氢呋喃(THF)/水(5∶1)混合溶剂体系,在5%的底物浓度下,以AlCl₃·6H₂O(与底物质量比为1∶6)和草酸(用量为0.4%)联合催化,在170℃下反应40 min,反应体系纤维素转化达到95.4%,反应选择性为52.3%,5-HMF产率达到49.9%。

采用高温煅烧和水热合成的方法制备了BiOBr、In₂O₃及BiOBr/In₂O₃异质结,用于光催化CO₂还原制备乙醇。结果表明,在只有水和CO₂的条件下,光照5 h,单独的In₂O₃并无乙醇生成,其绝大部分产物为CO;单独的BiOBr有极少量的乙醇生成,而BiOBr/In₂O₃异质结乙醇的产率达到了43.2 μmol/(g·h),且选择性达到了55.99%。通过XRD、SEM、TEM、XPS、UV-Vis DRS、EIS等对BiOBr、In₂O₃及BiOBr/In₂O₃异质结的结构和机理进行了分析。结果表明,BiOBr与In₂O₃之间独特的异质结构,促进了光生电子的传输,极大地提高了乙醇产率和选择性。

针对电化学氧化法处理氨氮废水过程中钌铱基电极制备成本高、稳定性不足的问题,采用浸渍提拉法制备了Ti/RuO₂-IrO₂-SnO₂-CeO₂四元改性电极。研究发现,当Ru-Ir-Sn摩尔比为5.5∶1∶3.9时,Sn掺入导致RuO₂-IrO₂固溶体晶格发生畸变,晶体平均尺寸由34.1 nm减小至28.4 nm,析氯电位窗口拓宽20.8%,电极制备成本大大降低;掺杂质量分数4% Ce时,涂层晶粒尺寸细化至22.5 nm,析氯催化活性显著提升,电极服役寿命较三元电极延长60.2%。在优化工艺条件(电流密度0.05 A/cm²、初始Cl^-质量浓度5 000 mg/L、pH 9.0)下,氨氮和总氮去除率分别达到100% 和98.5%,氨氮去除过程符合零级动力学模型。

以天然生物质壳聚糖为原料,通过接枝共聚法制备了新型精氨酸修饰壳聚糖絮凝剂(Arg-CS),并将其用于青蒿水提液的分离纯化。基于量子化学模拟分析了Arg-CS絮凝剂的静电势和前线轨道,预测了改性后壳聚糖的结构特征和反应活性。通过FT-IR、XRD和SEM等表征技术探讨了Arg-CS的官能团、结晶度和微观形貌;通过对比实验得到新型Arg-CS絮凝剂对青蒿水提液的絮凝除杂率和金属离子去除率分别是壳聚糖(CS)的1.48倍和1.34倍。利用单因素实验考察了Arg-CS絮凝剂用量、温度、体系pH、金属离子浓度等因素对青蒿水提液除杂分离纯化效果的影响,确定最佳反应条件,此时青蒿水提液的絮凝除杂率和金属离子去除率分别达到98.98%和84.4%。本研究为新型絮凝剂开发及中药水提液分离纯化提供新思路。

为提高铜基催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化性能,利用浸渍法制备了NMP和六乙基亚磷酸胺(HEPT)双配体改性的铜基催化剂。在温度为140℃、乙炔体积空速为50 h^-1、HCl和乙炔体积比为1.05∶1的条件下,测试了双配体铜基催化剂在乙炔氢氯化反应中的性能。结果表明,乙炔转化率可达到98.52%,氯乙烯选择性可达到97.89%。对反应前后催化剂进行XPS表征,结果表明,相比于单配体,双配体改性可以更有效地稳定催化剂中的氧化态铜物种,避免铜物种被还原。同时,双配体改性的催化剂更有利于铜物种在催化剂中分散,反应过程中积碳更少。

为提高Fe²⁺还原率和Fe(Ⅱ)EDTA-NO(F-NO)转化的N₂选择性,制备了泡沫镍负载Zn或Pd掺杂的Fe@NF电极,用于Fe(Ⅱ)EDTA脱硝液的电催化还原。结果发现,在-0.4 V(vs.SCE)、pH=3~4条件下,采用Zn-Fe@NF电极还原 Fe(Ⅱ)EDTA脱硝液可以得到较高的Fe²⁺再生率,而Pd-Fe@NF可得到较高的N₂选择性,通过乙酸钠和甲酸钠调节Fe(Ⅱ)EDTA脱硝液的pH缓冲能力和还原性后,Zn-Fe@NF电极上得到Fe²⁺再生率97.89%,Pd-Fe@NF电极的N₂选择性为82.12%,均有显著提升。

以氧化铝作制孔剂制备多孔全氟磺酸树脂,用于催化合成双酚F(BPF),用IEC值、IR、TG、NH₃-TPD、BET、SEM对其进行表征,考察苯酚甲醛摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量、催化剂重复使用对合成BPF的影响,并探究加水量对调控异构比例的影响。结果表明,在苯酚甲醛摩尔比为15∶1、反应温度为80℃、反应时间为3 h、催化剂用量为苯酚甲醛总质量的3%,加水量为苯酚质量的50%时,BPF的收率可达90.08%,3个异构组成比例为4,4'-BPF∶2,4'-BPF∶2,2'-BPF=37∶53∶10。

通过一步水热法制备了铁、铜、氮共掺杂的非均相电Fenton阴极催化剂(CuFe/N-80),采用XRD、SEM和XPS表征,发现该催化剂具有高活性和稳定性的结构组成。探究了制备CuFe/N-x的最佳条件以及影响CuFe/N-80体系降解四环素(TC)的因素。结果表明,当水热时间5 h、水热温度80℃、pH=3.0、曝气强度为500 mL/min、电极间距为3 cm、电流密度为 10 mA/cm²时,CuFe/N-80体系在80 min时能去除98.4%的TC。考虑废水的实际情况及二次处理的问题,选择中性环境对CuFe/N-80进行考察,发现该催化剂具有良好的稳定性,循环使用3次后仍能够去除94.3%的TC。在CuFe/N-80体系中,主要的活性氧物种为·OH, ${O}_{2}^{·-}$和 ¹O₂起到辅助作用。

通过温和水热法制备得到片-片耦合的镍基水滑石-氧化石墨烯复合材料(NiAl-LDH-GO)。采用XRD、FT-IR、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法,研究了该复合材料的结构特征和形貌。以NiAl-LDH-GO复合材料为载体,通过控制焙烧温度,成功制备催化性能优异的片层状Pd/NiAl-LDH-GO催化剂。发现仅以水作为溶剂时,Pd/NiAl-LDH-GO在Suzuki-Miyaura交叉偶联反应中催化碘苯转化率高达99%,活性显著高于未经焙烧的Pd/NiAl-LDH-GO催化(71%),而且该催化剂还具备良好的稳定性和可回收性,在5次循环试验中,活性衰减率低于2%。

为了提高W₁₈O₄₉的可见光催化活性,将高纯度SiO₂与W₁₈O₄₉简单地溶剂热合成,通过使用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)来解释复合材料的性能优势。结果表明,SiO₂和W₁₈O₄₉在复合材料中共存,产生了协同效应。由于SiO₂具有高吸附基团和硅羟基,作为载体实际上相当于一种固体分散剂将W₁₈O₄₉微球均匀地固定在其表面并防止聚集,保证W₁₈O₄₉的更多活性位点暴露出来,并促进电荷分离。W₁₈O₄₉/SiO₂复合材料具有优异的吸附和光催化活性,在温和条件下 ${NH}_{4}^{+}$的产率能达到173.89 μmol/(g·h),约为W₁₈O₄₉的3.3倍。W₁₈O₄₉/SiO₂表现出良好的稳定性和可重用性,这种新合成方法制备的W₁₈O₄₉/SiO₂的较好分散性在提高可见光光催化活性方面也起着重要的作用。

为增强磺化聚苯并咪唑(SPBI)质子交换膜的质子电导率和机械性能,通过原位聚合法将接枝磺酸基团与膦酸基团的氧化石墨烯(SPGO)引入SPBI基体中,制备了不同SPGO含量的SPBI/SPGO高温质子交换复合膜。实验结果表明,SPBI/SPGO质子交换膜断面呈现空间网状结构,SPBI/SPGO复合膜与SPBI膜具有同样优异的热稳定性,SPGO的掺杂提高了复合膜的机械性能,SPBI/SPGO复合膜的拉伸强度最高达到60.0 MPa,是Nafion117膜(26.6 MPa)的2.3倍。SPBI/SPGO-1%质子交换膜表现出良好的尺寸稳定性,酸溶胀度为5%,且在160℃无水条件下质子电导率达到了0.078 S/cm,SPGO的掺杂构建了更多的质子传递通道,促进了高温下SPBI/SPGO复合膜的质子传导。

通过水热法成功制备了碳化钒(VC)改性硒化镉(CdSe)光催化剂,采用XRD、FT-IR、XPS、SEM、DRS和BET等多种表征手段对光催化剂的物理化学性质进行分析,探究了其光催化产氢性能。结果表明,在氙灯照射下,以Na₂S/Na₂SO₃为牺牲剂,通过优化VC的负载量,VC/CdSe复合材料表现出优异的产氢性能;其中,VC-10/CdSe的产氢量高达38.71 mL/h,约为纯CdSe的52倍,说明VC与CdSe之间存在良好的协同作用,形成了异质结。

采用沉积沉淀法制备了葡萄糖修饰的Cu/Al-MCM-41(G-Cu/Al-MCM-41)催化剂,并应用于碳酸乙烯酯加氢反应合成甲醇和乙二醇。通过XRD、XPS、XRF、H₂-TPR、N₂吸附-脱附等多种表征手段对催化剂进行了详细的表征和分析,考察了G-Cu/Al-MCM-41催化剂在碳酸乙烯酯加氢反应中的表现。研究结果表明,当反应温度为200℃、反应压力为5 MPa、反应时间为5 h、催化剂用量为0.6 g、1,4-二氧六环与碳酸乙烯酯的质量比为9∶1时,催化剂表现出最佳的催化活性。最优条件下,碳酸乙烯酯的转化率达到99.7%,乙二醇和甲醇的选择性分别为98.5%和67.9%。进一步研究了催化剂的稳定性,结果表明,经葡萄糖修饰后的催化剂循环使用5次后,碳酸乙烯酯的转化率仍可保持在98.2%,乙二醇和甲醇的选择性分别为96.1%和61.4%,说明催化剂在重复使用后仍保持了较高的活性。

制备了[BMIM]Cl-ZnCl₂离子液体催化剂,在小型反应釜,以PET为原料,乙二醇为溶剂,研究了PET催化醇解的反应性能。设置单因素试验,考察反应温度、反应时间、反应物投料比、催化剂投入量、催化剂酸度等因素对醇解反应的影响,并对醇解产物BHET进行了表征分析。结果表明,离子液体[BMIM]Cl-ZnCl₂具有较好催化性能,在反应温度205℃,反应时间 3.5 h,反应物投料比EG∶PET为2.0,催化剂的投入量为PET质量的0.2%,离子液中ZnCl₂摩尔分数为2.0时,醇解效果最优,PET转化率达99.10%,BHET产率为62.18%。

为了开发高效催化二叔丁基甲酚脱烃制甲酚的绿色催化剂,采用过饱和浸渍方法制备一系列固载化磷钨酸多相催化剂(HPW/SiO₂)并探究其催化2,6-二叔丁基对甲酚脱烃至对甲酚过程的影响。利用XRD、FT-IR、N₂吸附-脱附,对SEM自制催化剂的晶型结构、表面官能团、比表面积、孔容、孔径以及形貌进行了表征,并考察了催化剂活性组分负载量、催化剂用浓度、反应温度、反应时间和反应压力对产物甲酚收率的影响。研究表明,在磷钨酸负载量为25%、HPW/SiO₂投加质量分数为5.0%、反应温度为200℃、反应时间为2 h、反应压力为-0.02 MPa的条件下,2,6-二叔丁基对甲酚的转化率达99.95%,对甲酚选择性达85.30%,且经5次循环使用后,仍旧保持一定的催化性能。

通过使用蔗糖和钼酸铵为原料,提出了一种一步法合成Fe修饰的α-MoC催化剂,该催化剂用于CO₂加氢制CO,Fe掺杂显著提高了α-MoC的催化活性。研究表明,5Fe/α-MoC催化剂在反应温度为600℃、压力0.1 MPa、H₂/CO₂摩尔比为 3∶1、空速为180 000 mL/(g·h)时,CO₂转化速率达到956 mmol/(g·h),CO选择性在所有温度下均保持96%以上,相比纯α-MoC,CO₂转化率提高了14%。通过XRD、XPS、BET、SEM和HRTEM等表征手段系统地研究了Fe掺杂对催化剂物化性质及催化性能的影响。

以多变量数据驱动为导向,分别对卷积神经网络(CNN)及交叉熵损失函数(CEL)进行改进优化,构建适用于复杂化工过程质量相关故障的监测模型——二维卷积神经网络(2DCNN)及基于类别加权的交叉熵损失函数(WCEL)。该方法能够将多变量数据转化为若干样本矩阵,并以此作为2DCNN模型的输入,分别有效地捕捉矩阵行数和列数所表征的时空维度特征,从而实现高精准的质量相关故障监测;同时,嵌入损失函数——WCEL,自适应地动态调整2DCNN模型的学习率,从而解决故障类别分配不均衡问题。

采用UNIFAC热力学模型,利用PROⅡ模拟中的Flash模板,对1-己烯萃取精馏脱烷烃杂质的萃取剂进行了筛选,确定出了N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、1-甲基2-吡咯烷酮(NMP)3种溶剂对烷烃/烯烃相对挥发度有明显提高。采用实验室小型精馏装置,对初选出的3种溶剂进行了实验验证。结果表明,在塔板数30块,溶剂比9,回流比2的条件下,DMF、DMSO、NMP分别能将1-己烯中的烷烃含量由2.7071%脱除到0.32%、0.33%和0.49%,相同条件下,实验与模拟吻合良好。综合分离效果、溶剂的夹带、毒性和稳定性,最佳萃取剂取DMSO。

对化学吸收法二氧化碳捕集工艺流程及不同贫富液换热分流技术进行了详细介绍,分析了不同富液分流技术能耗指标的差异,同时对不同形式换热设备特点及性能进行了分析介绍。化学吸收法碳捕集工艺中,富液分流技术作为一种节能优化手段可以在一定程度上减少解吸蒸气消耗,从而降低装置的综合能耗。传统富液分流技术一般分为贫富液换热器换热后分流和换热前分流,其优缺点各有不同,一般在工程实施过程中需要根据蒸气及循环冷却水单价及装置一次性投资数额进行经济性分析比较,从而选择相适应的分流方案。而在新型高效低解吸温度胺液出现后,富液分流技术优化空间得到了极大的提升。因为胺液可以在较低温度下发生解吸,可以根据胺液特性与余热资源温度进行匹配后,选择多级分流技术,从而提高碳捕集装置的节能降耗效果。

针对海上平台天然气脱碳空间受限的问题,提出了一种“膜分离+低温分馏法”耦合工艺。结合某东方气田的生产实际,设计并开发了“膜分离+低温分馏法”耦合工艺,并开展了物理模拟实验,系统探讨了不同因素对脱碳效果的影响规律。研究结果表明,在相同的原料气浓度和压力条件下,“耦合工艺Ⅰ”和“耦合工艺Ⅱ”均需在较低温度下运行,才能获得CO₂体积分数大于95%的高纯度产品气,同时具备较高的回收率。当压力、流量及CO₂体积分数固定时,液化温度的升高会提高塔顶气体中CO₂的体积分数与流量,但会导致塔釜CO₂回收率下降;当液化压力、液化温度、气体流量及原料气CO₂体积分数固定时,塔顶温度显著影响塔顶气体中CO₂体积分数,而对塔釜气体影响较小;塔釜温度则对塔顶与塔釜气体中CO₂体积分数均有较大影响。能耗分析表明,降低液化温度会增加液化能耗,而液化压力的升高则使能耗呈现先降低后升高的趋势;塔顶温度的变化对液化能耗影响较小。通过膜分离提升渗透侧气体中CO₂的含量,可在低温分馏阶段更高效地获得高纯度产品气,同时降低能耗,展现出良好的应用潜力。

为满足高硫回收率和SO₂高标准排放要求,对原有三级克劳斯+尾气焚烧工艺方案进行优化,提出采用低温甲醇洗联合处理克劳斯尾气的优化方案,从低温甲醇洗系统中抽取少量富碳甲醇对克劳斯尾气进行洗涤,达到低硫排放目的。对优化方案的工艺流程、技术特点、公用工程消耗进行了阐述,为硫回收装置的SO₂高标准排放工艺设计提供了参考依据。

针对丁苯橡胶污水综合治理过程中涉及的污水毒性问题,开展了基于活性污泥呼吸速率法的污水毒性测定和评价研究。首先,测定了不同浓度梯度下丁苯橡胶污水对活性污泥的呼吸抑制率和生物毒性,结果表明,丁苯橡胶污水对活性污泥呼吸速率抑制率达到52.69%,对硝化菌呼吸作用的抑制率达到99.88%,3 h-EC₅₀值为76.89%,TU为1.30,生物毒性等级为中毒。其次,采用气相色谱-质谱联用技术,对污水中有机物进行了检测,筛选出丰度较高且具有代表性的10种物质,将其作为引起污水毒性来源的考察物。最后,对筛选的物质进行了活性污泥呼吸抑制实验,取得相应的呼吸抑制率、3 h-EC₅₀及对活性污泥致毒性的浓度阈值。结果表明,筛选的物质中2,6-二异丙基苯酚、4-叔丁基苯磺酰胺、苯乙酮、苯甲醛、2-乙基己醇和邻苯二甲酸二异丁酯活性污泥活性具有明显抑制性,而2,4-二叔丁基苯酚、苯乙烯、棕榈酸和八甲基环四硅氧烷的抑制作用不明显。

建立了一种电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁系复合催化剂回收制备过程中几个重要金属元素Fe、Zn、In、Pb、Mn、Ca、Cr、Cu、Al含量的分析方法。考察了仪器RF功率、雾化器流速、观测高度对每个元素信噪比的影响,经过正交试验得出在1.2 kW的RF功率、0.8 L/min的雾化器流速、9 mm的观测高度下,一定范围内9种元素都具有良好的线性关系,相关系数均大于0.999 9,各元素标准物质的测定结果与标准值差别较小,重复性RSD分别为0.30%、0.70%、0.90%、1.72%、0.39%、1.36%、1.25%、0.35%、0.43%,各元素加样回收率分别为101.8%、105.6%、101.5%、101.5%、98.4%、99.3%、101.2%、105.2%、107.3%。结果显示,该方法具有较高的稳定性和准确性,满足车间回收生产催化剂过程中样品的检测。