铊是一种剧毒的金属元素,即使较低浓度也会对生态环境产生毒害作用。同时,作为一种在地壳中丰度较低的分散性关键金属元素,铊在光导纤维、超导材料等方面具有不可替代性。通过分析我国钢铁、铅、锌、铜、锂、锡、锑、汞等冶炼工业含铊固废来源,总结了含铊固废资源化现状,包括提取铊元素、作为冶金原料、生产微晶玻璃/水泥/井下填充材料等,剖析了含铊固废不同资源化方式的优势和不足,并展望了未来含铊固废资源化方向,为推进我国“无废城市”的建设做贡献。

在全球碳减排趋势下,随着欧盟逐步构建和完善减排体系,绿色甲醇作为一种碳排放更低、储运便捷的绿色燃料,越来越受到行业关注,有望为全球甲醇行业带来新的发展空间。从行业生命周期来看,绿色燃料尚处于导入阶段,此时布局,企业可以较低成本开辟新用户、占领市场。对绿色甲醇行业发展现状进行了分析、总结和探讨,在此基础上对行业发展前景进行了展望并提出建议,力争提高我国绿色甲醇行业竞争力,稳步推进产业发展。

聚甲醛是力学性能最接近金属材料的一种工程塑料。对国内外聚甲醛行业的市场供需、消费结构、国内进出口状况进行了分析,在此基础上对聚甲醛行业及其发展趋势进行了分析和预测,并提出发展建议。

综述了微生物生长代谢过程优化、外源添加物以及后处理过程对生物施氏矿物结构的影响,以及由此引发的环境应用性能提升,建立了施氏矿物材料和典型环境应用之间的构效关系,并对微生物矿化合成施氏矿物及其应用的前景做了展望。

研究显示,黑色素及其复合材料在重金属吸附上展示出令人瞩目的潜能,为环境修复提供新途径。通过对黑色素在环境修复和水质净化方面的广阔应用前景进行了展望,强调了其对推动绿色高效吸附领域发展的积极作用。

总结归纳了多种技术制备氧化钨以及将其用于光催化去除污染物效果的最新研究进展,对各种制备技术的优缺点进行了分析和总结。通过比较、分析,提出目前存在的问题及未来发展趋势,为后续研究提供有价值的参考材料。对比发现等离子体技术较其他方法有显著优势,是制备材料的一种极具潜力的方法。

重点阐述了近年来重金属离子吸附剂的研究进展,讨论了不同种类吸附剂的制备、改性及其吸附性能,比较了各种吸附剂的优缺点,并分析探讨了该领域面临的挑战和未来发展方向。

综述了近年来国内外在碳酸钙的结构特征、制备方法以及在复合材料、阻燃、水凝胶、光催化、热能储存、辐射制冷、新能源、肿瘤治理、新型造纸、建筑材料、废水处理、土壤治理等关键领域和新兴产业中应用的最新研究进展。

综述了宽负荷脱销技术2个主要研究方向的进展,在催化剂改性方面探讨了宽温钒基和宽温锰基催化剂的研究进展;在结构改造技术方面,对比了6种结构改造技术的经济性、烟温提升能力及对锅炉效率的影响程度。研究发现,金属氧化物的掺杂可以有效改善催化剂的低温特性,并有效抑制硫酸氢铵的沉积;对机组采用烟气旁路技术进行改造后,烟气温度提升显著,对锅炉效率影响较小,更适合工业化应用。未来对催化剂的研发主要集中在继续拓宽适用温度范围、不同载体对适用温度的影响方面;结合具体实际条件,通过模拟与实验结合,开发灵活性高、成本低的改造技术,为燃煤电厂深度调峰后烟气处理问题提供参考依据。

综述了现阶段氟磷酸钒钠在储能领域的研究现状,对其储能机理、晶体的具体结构组成进行了阐述,分析了现有的制备方法及各种改性策略。最后对氟磷酸钒钠的进一步研究和应用进行了展望。

系统梳理了现有二氧化碳捕集路线,包括燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧捕集、化学链燃烧捕集,并对其优缺点进行了分析。综述了吸收分离、吸附分离、膜分离、低温分离4类二氧化碳分离工艺的主要应用现状及研发进展。对二氧化碳捕集技术的未来发展方向进行展望,指出降低过程能耗和成本是二氧化碳捕集技术实现大规模应用的重要前提。

工业大规模制氢以煤和天然气为主,其中天然气制氢的产品中主要杂质为甲烷、CO、CO₂、甲酸、甲醛等,为得到高纯氢气必须将这些杂质深度脱除。氢气的纯化技术主要包括变压吸附法、膜分离法及固定床吸附法,主要针对天然气制氢固定床吸附提纯氢气技术中脱甲烷、CO、CO₂、甲酸、甲醛吸附剂研究进展综述分析,为天然气制氢及氢气纯化技术提供新思路。

从PDLC单体的优化、PDLC复合体系的掺杂和PDLC薄膜及智能玻璃系统的制造工艺3个方面对当前各个研究团队的研究成果进行了总结,其中单体方面含氧杂环等官能团和部分交联剂可以实现驱动电压的降低;碳纳米管和无机纳米材料等掺杂剂可以减小PDLC薄膜的阈值电压,并拓宽工作温度范围;电场的加入和反应时间的控制等也实现了对于PDLC系统的优化。但如何通过性能的提升实现PDLC智能玻璃在汽车窗等户外场景的应用仍需要更多的学者关注和研究。

综述了国内外木质素定向转化制取高附加值酚类化合物研究进展,提出当前木质素定向转化制取酚类化合物研究的关键难点,指出低共熔溶剂分离法和低温催化氢解法是未来的重点研发方向,对该技术面临的挑战以及未来发展趋势进行了总结和展望。

综述了钠离子电池正极材料的主流合成技术,如共沉淀法、高温固相法、溶胶-凝胶法以及水热合成法,并从科学的角度对这些技术的优缺点及其在实际应用中的潜力进行了深入分析。同时,还探讨了微波合成和喷雾干燥等新兴技术在正极材料合成中的应用前景。概述钠离子电池正极材料未来发展趋势,并指出了研究重点,包括提升材料性能、增强循环稳定性、保障安全性,以及降低生产成本和环境影响。

针对含砷危废硫化砷渣存量大、处理药剂成本高等问题,以固废钛钒磁铁矿尾矿为铁源,开展了臭葱石沉淀法共处理硫化砷渣与钛钒磁铁矿尾矿研究。结果表明,在初始pH为0.5、Fe/As摩尔比为2.5、水热温度为150℃和反应时间为10 h的最优条件下,As的去除率可达到99.05%,且生成的臭葱石在HVM(《HJ 557—2010中固体废物浸出毒性浸出方法 水平振荡法》)和短期稳定性测试中As的浸出浓度皆小于美国环保局(EPA)的监管限制,可安全堆存。该研究不仅为硫化砷渣与钛钒磁铁矿尾矿提供了一种经济高效的共处理方法,还为有色冶炼行业的可持续性发展提供了有力的技术支撑。

采用投加聚电解质Nafion和表面活性剂SDS的方式对Ti/Sb-SnO₂/PbO₂阳极进行改性,并分析电解质浓度、pH、电流密度、极板间距对废水处理效果的影响。结果表明,Nafion和SDS的加入使得电极表面更加致密,析氧电位较未改性前提升0.1 V,改性后电极废水脱色率和COD去除率分别提升14.93%和19.35%。工艺处理条件为电解质质量浓度为1.5 g/L、pH=4、电流密度为40 mA/cm²、极板间距为2.5 cm,此时脱色率和COD去除率分别达到91.95%和78.4%。在该体系中·OH自由基为起主要作用的活性基团,反应体系符合拟一级动力学方程。改性后的电极对酸性橙7水样具有较好的处理效果,为电催化技术在废水处理领域的应用提供了技术支撑。

采用微波辅助合成制备一种油溶性钼基催化剂,并将其应用于煤与生物油的浆态床加氢共炼反应体系。结果表明,催化剂硫化形成的高分散纳米MoS₂具有丰富边缘活性位点,在800 μg/g加量下反应后干基无灰煤转化率为98.8%,液体产物收率达81.0%,且O质量分数大幅降低至2.80%。油溶性钼催化剂表现出优异的加氢饱和及加氢脱氧效果,促进了原料煤的氢解转化和生物油的加氢改质。固体产物的热解性质和微观形貌对比则进一步证实催化剂在反应体系中有显著的抑焦作用。

利用不同质量分数的乙醇以及水作为溶剂,系统比较了不同溶剂提取物中多酚的质量分数及其对DPPH和ABTS自由基的清除能力。结果表明,80%乙醇提取物中多酚质量分数最高(9.28 mg/g),其抗氧化活性在所有溶剂中表现最佳,DPPH清除率高达96.23%,ABTS清除率达95.28%,表明多酚质量分数与抗氧化能力之间存在强正相关。此外,探讨了光照、温度、pH和特定化学物质对多酚稳定性的影响,结果发现高温和强光照显著降低多酚稳定性,而适宜的酸性环境可显著提高其稳定性。同时优化了积雪草多酚的提取条件,为其在医药和化妆品行业中的应用提供了新的科学依据。

采用高铁酸盐活化过硫酸盐[Fe(Ⅵ)/PS]预处理焦化废水。研究PS浓度、Fe(Ⅵ)投加质量浓度、初始pH对预处理焦化废水的影响。结果表明,在PS浓度为10 mmol/L、Fe(Ⅵ)投加质量浓度为5 g/L、初始pH为7、温度25℃的条件下反应 60 min,焦化废水中COD和色度的去除率分别达到76.2%和93.8%,BOD₅/COD值由0.16提高到0.53。活性物种鉴定实验和中间价态铁测定证实,Fe(Ⅵ)/PS体系中只产生了少量的Fe⁵⁺和Fe⁴⁺,体系中发生作用的主要活性物种为 ¹O₂、 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4^{-}·和·OH。三维荧光光谱和GC-MS分析结果表明,Fe(Ⅵ)活化PS生成的活性物质将焦化废水中大分子、难降解有机物转化为小分子和易降解有机物,有效提高了废水可生化性。

以三乙醇胺(TEOA)为亲水改性材料、全氟辛基三氯硅烷(PFTS)为疏水改性材料,通过表面接枝反应对初生态复合纳滤膜进行功能化改性,并对复合膜进行表征;通过错流过滤实验探究3种复合纳滤膜的截留分子质量、无机盐截留率和牛血清蛋白(BSA)截留率,并评价其分离和抗污染性能。结果表明,TEOA通过羟基与纳滤膜表面残余的酰氯反应生成酯基成功接枝;当TEOA浓度逐渐提升时,膜表面的亲水性随着羟基的量增多而增强,而负电性由于酰氯的减少而降低;3种膜的截留分子质量都在300Da左右,孔径大小变化不明显;经过改性的复合膜对不同盐溶液的截留效果为:Na₂SO₄>MgSO₄>NaCl;改性复合纳滤膜中两性纳滤膜P₁-PS/PSF具有良好的抗污染能力。

利用共沉淀法在SUZ-4硅铝分子筛上负载铌、铈制备Nb-Ce/SUZ-4系列催化剂,并以亚甲基蓝染料(MB)废水为研究对象,考察了催化剂催化降解MB的性能。结果表明,负载质量分数为20%、铌铈质量比为1∶1的20% P-1N1C/S催化剂去除MB的效果最佳,去除效率在120 min内达到了94%。猝灭实验及表征结果表明,催化剂中的Nb与Ce不同价态离子之间电子转移催化双氧水生成主要活性物种·OH进而降解MB。该催化剂循环5次后仍具有80%以上的MB去除效率,具有良好的实际应用前景。

采用共沉淀法制备了系列金属改性M-Cu/SiO₂(M为Zn、Fe、Co或Cr)催化剂,通过BET、XRD、H₂-TPR、NH₃-TPD、XPS等对催化剂进行表征,并在十二醇无氧脱氢反应中研究其催化性能。结果表明,Zn改性可提升Cu物种在SiO₂载体表面的分散性和还原性及其在脱氢反应中的催化性能。适当的Cu⁺/Cu⁰比有利于提高催化剂的催化性能,弱酸性位的增加会导致副产物十二烯的生成。将Zn-Cu/SiO₂催化剂应用于十二醇无氧脱氢制备十二醛的反应中,在最优条件下,十二醇的转化率为91.4%,选择性为97.7%。连续运行200 h后,Zn-Cu/SiO₂催化剂的催化性能基本保持稳定,表明其在脱氢过程中具有良好的稳定性和应用潜力。

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了具有静电作用相界面的聚合物/SA复合材料。通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、Zeta电位检测仪等对试样进行表征。结果表明,通过引入带电单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MTC)成功制备了具有静电作用相界面的SA复合材料,保持了原有纳米多孔结构。二氧化硅相和聚合物相之间较强的静电相互作用有效阻止了共聚物的团聚。在热降解过程中受静电力的限制,减小了活性自由基的碰撞概率。静电作用相界面具有较高的界面热阻,可以提高SA复合材料的热稳定性,并可以有效进行载荷转移。

采用反相微乳液法和化学还原法制备了4种NiB非晶态合金和负载型NiB非晶态合金催化剂,通过XRD、H₂程序升温脱附(H₂-TPD)、XPS、SEM、TEM、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、N₂吸附-脱附对催化剂进行表征,并考察了噻吩加氢脱硫反应中催化剂的催化性能。结果表明,反相微乳液法制备的NiB-RM催化剂能有效抑制颗粒团聚,更利于保持Ni物种以Ni⁰的形态存在,活性中心数量较多,催化活性更高。负载型非晶态合金催化剂中NiB/HZSM-5-RM催化剂中Ni质量分数较高,且多数以Ni⁰的形态存在,尽管比表面积低于NiB/HMCM-22-RM,仍具有较高的催化活性,噻吩转化率达到94.8%。

利用煅烧法制备了Co负载网状玻璃态炭,并利用SEM、XRD、FT-IR和XPS对其进行表征。研究了不同Co负载质量分数、Co-C的质量浓度、pH、四环素(TC)初始浓度以及过氧化氢(H₂O₂)浓度对光芬顿降解四环素的影响。结果表明,当 Co-C质量比为1.5∶1时,具有最佳的降解效果。在Co-C(1.5∶1)质量浓度为0.5 g/L、TC质量浓度为5 mg/L、pH为5、H₂O₂浓度为50 mmol/L的最佳条件下,60 min内的降解效率达到95%以上。经过4个周期的循环降解实验,该催化剂的催化活性和降解效率并未明显衰减。此外,通过自由基捕获实验表明,单线态氧(¹O₂)是主要的活性物质,参与了四环素的降解过程。

以醋酸纤维素(CA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为基质(CP),对钴基金属有机骨架(Co-MOF)进行封装,构建了比色活性纳米纤维膜CP/Co-MOF。结果表明,Co-MOF通过氢键作用分散在基质中,增加纤维直径及其疏水性,对热稳定性影响不大;Co-MOF赋予纤维膜良好的抗菌活性;目标纤维膜CP/Co-MOF27对多种气体(EtOH、NH₃和NH₃-H₂S)比色响应灵敏,呈现出肉眼可辨识的颜色变化;CP/Co-MOF纳米纤维膜在食品新鲜度保持和实时监测方面具有很大应用潜力。

针对锂枝晶不可控生长的问题,采用改性后的纳米无机固体电解质锆酸镧锂(LLZTO)与PE隔膜结合制备了锆酸镧锂涂层隔膜。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对不同厚度LLZTO/PE涂层隔膜进行表征,并对组装的扣式电池进行循环伏安、交流阻抗及电化学充放电测试。结果表明,锆酸镧锂涂层隔膜在部分区间厚度内的电化学性能均有所提高,且在不同倍率下放电比容量和容量保持率都有明显改善。在隔膜最佳厚度为20 μm时,0.1 C下首次放电比容量为163.94 mAh/g,1 C的电流密度下循环100圈后容量保持率为102.25%,明显提升了电池的循环寿命。

通过半导体复合法和元素掺杂法制备了Bi₂O₃/g-C₃N₄-Nd复合光催化剂,然后利用SEM、XRD、FT-IR、UV-Vis DRS和XPS对复合物进行了表征。结果表明,在盐酸四环素(TCH)光降解实验中,Nd元素掺杂量为1.5%时,Bi₂O₃/g-C₃N₄-Nd-1.5效率最高,其光催化性能的光反应速率大约是Bi₂O₃的2.91倍、g-C₃N₄的2.52倍、g-C₃N₄-Nd的1.69倍、Bi₂O₃/g-C₃N₄的1.72倍。其光催化活性的显著增强主要归功于Nd₂O₃晶格中氧的快速扩散增强了· {\mathrm{O}}_2^{-}的作用。此外,Bi₂O₃/g-C₃N₄-Nd-1.5在使用3次以后,对TCH的光降解效率只降低了4.9%,表明具有较高的回收再利用性能。最后,通过捕获实验验证了光催化降解TCH的主要活性物种为超氧自由基·OH和· {\mathrm{O}}_2^{-}。

为改善氢氧化镍电极的电化学性能,采用大气射流等离子体对氢氧化镍电极进行表面改性。通过水热法在泡沫镍上合成了片状结构的氢氧化镍电极材料,在1 A/g的电流密度下,该材料拥有1 712.3 F/g的比电容。此外,用大气射流等离子体处理氢氧化镍电极。结果表明,改性后的氢氧化镍纳米片厚度变薄,同时形成了少量的氧化镍。对改性后的氢氧化镍电极进行电化学测试,在1 A/g的电流密度下,改性后的材料比电容达到了2 124.5 F/g,提升了24%。

采用1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)为原料,经过加氢反应制备1,4-环己烷二甲醇(CHDM)。优化了反应温度、反应压力、氢液摩尔比、液体进料空速等反应条件,并考察了酯加氢催化剂的稳定性。结果表明,采用自制Cu基催化剂D3,在反应温度为190~200℃、反应压力为2~3 MPa、氢液摩尔比为200∶1~400∶1、液体进料空速为0.1~0.2 h^-1的条件下,DMCD转化率≥99.98%,CHDM选择性≥93.97%,CHDM反式占比≥79.55%;在最优条件下连续运转800 h,催化剂稳定性较好,产品技术指标明显优于国内外同类技术。

采用煤沥青为碳源、微米级NaCl为模板剂、过渡金属盐为活化剂和金属源,经共同溶解、高温碳化、水洗,原位形成负载过渡金属氧化物的沥青基多孔炭复合材料。利用XRD、SEM、BET、CV、阻抗、电流-时间响应曲线对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明,由于双金属组分和多孔炭结构的协同作用,沥青基多孔碳负载CuCo₂O₄时具有较多的催化活性位点,利于葡萄糖催化氧化反应的进行,其检测限为0.13 μmol/L,线性范围为0.05~0.6 mmol/L,灵敏度为5.76 mA/(mM·cm²),同时具有良好的抗干扰性、选择性和长期稳定性。在人体血清葡萄糖检测中表现出良好的可靠性。

以四丙基溴化铵为模板剂、硅质量分数为5%的晶种为硅源,采用水热合成法制备了ZSM-5分子筛,利用XRD、SEM、N₂物理吸附-脱附、NH₃-TPD等方法对催化剂进行表征;将ZSM-5与具有不同拓扑结构的β、HY、丝光沸石催化偏三甲苯裂解制苯、甲苯、二甲苯(BTX)。结果表明,ZSM-5分子筛具有较强的酸强度和较多的酸量,使其更适用于偏三甲苯裂解反应;在反应过程中,随着反应温度的升高,偏三甲苯先发生异构化反应,再发生裂解脱烷基反应;脱烷基程度随温度升高逐渐加深,且反应按照偏三甲苯、异构化三甲苯、二甲苯、甲苯为反应物逐级发生;当反应温度为500℃时,偏三甲苯转化率接近100%,同时发生苯环开环裂解反应。

以丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸(AA)为共聚单体,分别以UVC、UVA-1以UVA-2为功能单体合成了3种可进行UV固化的丙烯酸酯压敏胶。考察了中压汞灯与UV-LED的辐射2种光源分别对3种压敏胶性能的影响。结果表明,UVC压敏胶在汞灯的辐射下可以有效交联固化,UVA-1、UVA-2在LED灯的辐射下可以有效交联固化,在确保有效交联的前提下,3种压敏胶之间的性能差别不大。此外,多次照射对压敏胶带来的变化也不大,光引发剂在这种体系中的作用仅仅是交联作用,只要交联效果相近,性能依然取决于聚合物主体的组成与分子质量分布。

利用助凝剂1,2-环氧丙烷(PO)对Cu_aZrCeTiO_x催化剂进行设计与优化,考察了PO对催化剂性能的影响。结果表明,催化剂制备的最优参数为PO添加质量为7.5 g、老化时间为24 h、老化温度为60℃、焙烧温度为500℃。以二氯甲烷为处理对象,在40 h的测试时间中,整体转化率始终维持在80%以上,且尾气的CO₂选择性下降幅度较小,依然具备较强的深度催化氧化能力。

抽提蒸馏法从裂解汽油中获得的苯乙烯中含有少量的硫会影响其下游产品的生产。以活性白土为基底,采用液相离子交换法制备了系列酸、过渡金属离子和酸+过渡金属离子联合改性活性白土吸附剂。结果表明,在吸附硫质量分数为2 000 μg/g的丙硫醇-苯乙烯溶液时,发现0.2 mol/L硝酸+0.30 mol/L氯化铜联合改性活性白土的脱硫率最高,达到38.6%。通过XRD、NH₃-TPD、N₂物理吸附-脱附等表征技术分析发现,改性后的活性白土相较于未改性白土的比表面积增大、酸性位点数量和酸强度增加。FT-IR表明,Si-OH与S形成的分子间氢键协同Cu与S的络合配位作用提升对硫醇的吸附脱除能力。

针对环境中1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)的污染问题,通过液相还原法制备了丁二酸改性生物炭负载纳米零价铁复合材料(DBC-nZVI),旨在增强其去除1,2-DCA的效能。通过SEM、XRD及FT-IR等技术对复合材料进行表征与分析,确保材料结构与性能的优化。结果表明,在pH=7、热解温度为500℃、炭铁质量比为3∶1条件下,DBC-nZVI对1,2-DCA的去除效率最高可达52%,呈现出较强环境治理潜力。土壤实验表明,pH与去除效率呈正相关,且温度波动对去除率影响显著,强调了环境因子调控的重要性。

为解决单组分光催化剂反应速度慢、降解率低等问题,通过水热法和传统浸渍法合成Ag、Co负载钛酸锶/二氧化钛(Ag-Co@SrTiO₃/TiO₂)复合异质结光催化剂。利用SEM、XRD和UV-Vis DRS对催化剂的元素组成、形貌和结构进行表征,研究了Ag-Co@SrTiO₃/TiO₂复合催化剂降解机理、循环稳定性以及在不同影响因素下SDBS降解率。结果表明,催化剂质量浓度为500 mg/L、反应温度为30℃、pH=7的最佳反应条件下,SDBS降解率为96.68%;Ag-Co@SrTiO₃/TiO₂对SDBS光催化降解的性能显著增强且具有良好的循环使用能力。

通过静电纺丝技术和煅烧过程成功制备了一维(1D) In₂O₃//Bi₂MoO₆异质结构的纳米纤维。在650℃煅烧2 h后得到In₂O₃//Bi₂MoO₆异质结构的纳米纤维,其直径在200~300 nm之间。通过差示扫描量热和热重法(TG-DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描和透射电子显微镜(SEM和TEM)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis DRS)对所制备的样品进行表征。结果表明,经模拟太阳光照射,In₂O₃/Bi₂MoO₆异质结构对亚甲基蓝(MB)的降解率高于纯相Bi₂MoO₆纳米纤维,异质结的构建能有效地抑制光生电子和空穴的再结合。

对混合制冷剂预冷+N₂二级制冷和混合制冷剂预冷的2种预冷工艺进行比较,利用化工软件Aspen HSYSY进行模拟选型,优选出混合制冷剂预冷工艺并与布雷顿深冷循环结合,氢气液化负荷290 t/d,然后利用MATLAB遗传算法进行了以单位能耗为目标的优化,开展了单位能耗及㶲效率的模拟计算,并对系统性能进行了评价。结果表明,单纯使用混合制冷剂预冷比混合制冷剂预冷+N₂二级制冷性能更优;优化后换热器的最小换热温差最低可达到1℃左右,优化前预冷部分冷热复合曲线已经吻合较好,优化后深冷部分冷热复合曲线间隙明显缩小;优化后的系统比能耗为6.414 kWh/kg,总㶲损失为 53 704.94 kW,分别比优化前降低了12.1%和9.4%。

采用Aspen Plus软件对铝灰制取聚合氯化铝的过程建模,仿真优化结果表明,在温度80℃、盐酸质量分数20%和液固比10时PAC的产率最优;在优化条件下,H₂和NH₃的体积分数均低于爆炸极限;溶液的氨氮含量随温度升高而降低,随盐酸质量分数和液固比增加而上升。该模型设置灵活,可为铝灰制取聚合氯化铝的工艺优化和控制方案提供依据。

环戊二烯(CPD)是裂解碳五中的重要组分,也是新材料领域的重要单体。为实现CPD单体的高效提纯,采用Aspen软件搭建反应及分离全流程模型,通过后二聚法制备粗双环戊二烯(DCDP),通过气相解聚法制备高纯DCPD,实现了多品级DCPD制备工艺路线的设计,包括聚酯级、高纯级和聚合级DCPD,DCDP质量分数最高可达99.8%,收率可达92.5%以上。从而验证了该流程在工业应用上的整体可行性,并对主要设计参数及操作条件进行了灵敏度分析,得到了较优的设计及操作条件。

基于计算流体动力学(CFD)模拟,开发了一种适用于10万t/a丁二酸装置的搅拌式结晶釜,设计组合式搅拌叶轮,对比不同釜底结构、搅拌叶轮结构和叶轮安装高度对丁二酸溶液结晶效率的影响,并进一步计算了临界悬浮转速。模拟计算结果表明,曲面釜底可有效改善釜底晶体堆积,相较于涡轮平直叶式、框式及螺带式等常见的搅拌叶轮型式,组合式搅拌叶轮具有更高的叶轮循环效率;组合式搅拌叶轮的临界悬浮转速和最佳安装高度分别为260 r/min与80 mm,此时釜底颗粒堆积少,固液分散效果良好,有利于结晶。通过使用组合式叶轮,可有效缩短丁二酸连续结晶的实验周期、降低开发成本,并为结晶釜搅拌叶轮的设计提供了一种全新的新思路。

为了减小化学吸收法烟气CO₂捕集系统的能耗,分析了影响CO₂捕集过程的关键因素,获得了吸收塔内温度和CO₂分布特征、CO₂捕集过程的能耗重点单位。然后对吸收塔中间冷却、半贫液分流、热泵等节能技术进行了研究和对比,其中半贫液分流和热泵节能技术的节能效果较显著。在此基础,探索了不同节能技术的集成与耦合,与典型化学吸收法CO₂捕集工艺相比,半贫液分流与直接热泵技术、间接热泵技术集成后碳捕集工艺的单位能耗分别下降了23.94%和41.79%。半贫液分流与间接热泵技术集成后CO₂捕集工艺的节能效果最好。

综述了用于癌症标志物检测的分析方法,包括比色法、荧光法和电化学法,详细探讨了纸基微流控芯片在其中的应用研究,讨论了其面临的挑战,同时对该领域未来的发展方向进行了展望。

建立了高效液相色谱法(HPLC)同时测定谷氨酸发酵尾液中8种有机酸含量的方法。对谷氨酸发酵尾液中有机酸含量进行测定,结果表明,样品经Copure SAX SPE固相萃取柱净化后,采用Agilent ZORBAX SB-C18(150 mm×4.6 mm,5 μm)进行分离,优化后的色谱条件为:光电二极管阵列检测器检测波长为210 nm,流动相为V(pH=2.7的磷酸二氢钾溶液)∶V(甲醇)=99∶1,流速0.7 mL/min,柱温35℃,进样量10 μL。在此优化条件下,8种有机酸在6 min内均能很好地分离和定量,各有机酸标准曲线相关系数R²>0.999 5,检出限为0.13~3.66 mg/L,定量限为0.44~12.20 mg/L,回收率为107.63%,相对标准偏差(RSD)均<5%。该方法线性关系良好,且简便快速、精密度高、准确度高,可用于谷氨酸发酵尾液中有机酸含量的快速测定。