在“双碳”目标背景下,氢能已成为化工行业实现深度减排的重要支撑,但受制于成本、技术成熟度及系统适配性等因素,化工用氢的低碳转型难以一步到位。立足我国化工行业用氢现状,系统梳理了灰氢、蓝氢与绿氢在化工领域的技术特征及适用场景,构建了化工用氢低碳转型的阶段性实施路径。研究认为,短期内应以提升灰氢利用效率和推动蓝氢示范应用为重点,通过引入碳捕集利用与封存技术实现用氢减排;中期需强化可再生能源制氢与化工流程的工程衔接,推动绿氢在合成氨、合成甲醇及炼化等场景的规模化应用;长期则应通过系统集成与多能协同,实现化工用氢体系的全面低碳化。进一步分析了不同阶段化工用氢转型面临的关键技术与工程约束,并提出相应的发展建议,可为我国化工行业用氢低碳转型提供参考。

为科学评估生物质燃料在北京市餐厨行业规模化应用的供应可靠性,从供需匹配视角出发,系统分析多元供应渠道的资源潜力与适配性。研究界定废弃油脂、农业秸秆和畜禽粪便三大供应源,依托2024年最新统计数据测算其有效供给潜力,并采用热值等值替代法量化行业燃料需求。结果表明:尽管全国生物质资源理论储量丰富,但各渠道供应可靠性存在显著差异。其中,废弃油脂技术成熟度高、政策导向明确,构成近期最稳健的供应来源;华北地区农业秸秆资源禀赋优越,是保障中远期供应韧性的关键支撑。据此,提出构建以废弃油脂为核心、依托区域协同的多元化供应体系,为北京市餐厨行业能源替代的平稳推进提供决策依据。

针对某千万吨炼厂25万t/a聚合级乙烯下游空白,比选5种聚烯烃方案。结果表明:UHMWPE投资最低(5.4亿元)、需求增速快(CAGR>20%),为首选;POE盈利最强(年毛利3.72亿元),但受技术壁垒及产能过剩风险制约,宜择机推进;LDPE投资强度高(26.3亿元),回报周期长,宜作审慎备选;LLDPE和HDPE市场同质化竞争激烈,应避免新增通用料产能。建议企业遵循“优选UHMWPE、稳慎推进POE、储备LDPE”的梯次发展策略,实现乙烯高值化利用。

工业二氧化碳(CO₂)排放导致的全球气候变化问题日益严峻,碳捕获、利用与封存(CCUS)技术是实现碳中和目标的关键途径之一,但其广泛应用仍受限于高成本、低效率等技术瓶颈。系统详细分析了微纳米气泡技术(MNBs)的作用机理,并综述了其在CCUS领域的研究进展,最后对MNBs技术在CCUS领域的未来发展进行了展望,旨在为MNBs技术在CCUS系统中的深入研究与规模化应用提供参考。

本文介绍了Fe基费托合成长链α-烯烃工艺的研究与应用进展,梳理了通过温压参数精准调控、结合高效热管理的工艺优化思路,以及固定床、流化床、浆态床等主流反应器的技术特性差异。分析发现,不同反应器各有短板:固定床放大过程中易产生局部热点,进而影响产物选择性;浆态床、流化床虽分别具备传热均匀易大型化、高温操作产能大的优势,也存在对应适配场景下的工程落地难点;而内构件优化与配套工艺升级,可从细节层面为催化剂稳定运行、产物高效分离提供支撑。结果表明,多维度协同优化可实现反应速率与长链α-烯烃选择性的平衡,推动该工艺向高选择性、大规模工业化方向发展,不同反应器也能依托自身优势形成差异化的落地路径。

综述了低温等离子体技术降解SF₆的最新研究进展,重点探讨了介质阻挡放电、微波等离子体、射频等离子体及电子束放电4种低温等离子体技术对SF₆的降解性能与机理。综合分析表明,低温等离子体技术在该领域呈现出高降解效率与良好的选择性,为SF₆的绿色高效处理提供了一条极具前景的技术途径。

总结了溶液燃烧法合成金属气凝胶的基本原理与关键影响因素,归纳了孔隙结构、纳米异质结构及界面连接类型等调控策略,进一步综述了在电催化水裂解中的应用,并对其研究方向和发展前景进行了总结与展望,为金属气凝胶的可控制备、性能优化和应用提供理论依据与发展方向。

系统综述了锡基负极材料研究进展,涵盖金属锡、氧化锡、硫化亚锡、二硫化锡及硒化锡等体系,总结了不同改性方式与性能提升效果,为其在高能量密度锂离子电池中的实用化进程提供理论参考与技术指引。

NiFe基催化剂在碱性介质中兼具高活性与可调选择性,对其在该领域的研究进展进行了研究:重点探讨元素掺杂、缺陷工程、异质结构构筑及电化学重构4大策略对催化剂电子结构、活性位点和界面微环境的调控机制;分析反应路径、中间体演化、构效关系及应用潜力,并展望发展方向,为高效NiFe基催化剂设计及电合成技术在绿色制药中的应用提供参考。

对磷酸铁锂电池正极材料回收方法的研究进展进行梳理,系统总结了湿法冶金、火法冶金、深共晶溶剂(deep eutectic solvents,DES)、直接再生法、电化学法以及机械化学法的优势及缺陷。分析表明,湿法虽然回收效率高技术成熟,但废液处理成本高且对环境造成污染;DES和直接再生法因绿色高效的工艺增强了经济可行性;机械化学法虽可在温和条件下实现高效提取,但反应周期长以及研磨污染限制了规模化应用。经济分析表明,绿色浸出工艺和高效复合联用技术以及利用人工智能实现人机协作的自动化模式是锂电池回收领域未来的可持续发展方向。

阐述了近几年国内外利用CW-MFC系统处理几种难降解污染物的研究现状,总结了在CW-MFC系统处理难降解污染物时的各种新设计、配置和技术组合,重点从系统构成和系统运行条件等方面阐述,为进一步提升系统性能提供和启发一些新的思路。最后概括了CW-MFC在处理难降解物的技术前景和存在的问题,并预测了该技术的发展趋势。

从SEI成膜添加剂和人工构建SEI膜2个方面,系统综述了近年来锂金属电池界面优化技术的研究进展。针对锂金属电池发展的实际情况提出了一些前瞻性观点。

为解决二氧化碳腐蚀对CCUS技术发展的制约问题,首先探讨碳捕获、利用与封存的各个环节中的腐蚀问题,随后阐述其基本机理,重点分析了含水率、pH、流速等因素对腐蚀行为的影响,并总结目前常用的腐蚀防护方法。最后,展望了材料防腐措施的发展前景,指出未来应重点开发新型高性能环保缓蚀剂。

系统分析了Na⁺不可逆脱嵌、氧流失及Na⁺/H⁺交换等导致相变的关键机理,并综述了离子掺杂、复合结构设计、高熵调控及微观结构优化等提升材料稳定性的改性策略,旨在为开发高性能层状钠电正极材料提供理论参考与实践指导。

甲烷通过熔融法热解生产绿松石氢气是一种有前景的低碳氢气生成方法,它可以解决传统甲烷蒸汽重整带来的环境问题。近5年关于甲烷热解的综述主要关注技术进步、反应器设计和催化效率等问题,然而这些研究没有分析甲烷原料泄漏对碳排放系统以及固体碳价值对经济性的影响。本综述主要对此进行论述,也对可再生能源与甲烷热解相结合进行讨论。结果表明,通过管理该技术原料(如生物甲烷)获取和固体碳销售,绿松石制氢技术有望实现低碳排放和低能耗目标,尤其是在天然气资源和可再生资源丰富地区。绿松石制氢技术通过开发能够抵抗腐蚀和高温材料(特种合金和陶瓷),有效热管理等可促进其大规模生产,使其成为环境友好和经济前景良好的制氢新途径。

综述了天然矿物、工业固废、原位及生物矿化等主要技术路线的最新进展与工程实践,深入剖析了其在反应速率、能耗成本及规模化应用方面的技术瓶颈。展望未来,研发高效催化剂、构建多场景耦合利用模式,并借助数字化优化手段,是突破瓶颈、推动该技术产业化与商业化应用的关键,对于应对气候变化具有重要意义。

综述了ZSM-5分子筛在低碳催化裂解增产丙烯中的研究进展。通过结构、酸性和孔道调控,实现反应路径与丙烯选择性的优化;引入分级孔与金属负载以增强活性与稳定性。分析了烷烃与烯烃裂解机理差异及β-裂解主导路径,探讨了副反应控制、短接触时间反应器及反应-分离一体化等强化策略。在双碳目标下,提出原料轻质化、电加热裂解及CCUS协同等低碳路径。指出催化剂失活与系统集成度不足等问题,并展望智能调控与闭环平台化发展方向。

针对传统芬顿技术体系对挥发性有机化合物(VOCs)治理所存在的pH适用范围小、氧化剂利用率低、铁泥产生量大等问题,提出微纳米气泡与H₂O₂耦合的新型芬顿体系,旨在强化芬顿体系的氧化能力并拓宽pH适用范围。对比单一微气泡、经典芬顿和耦合体系对甲苯的去除效果;探究Fe²⁺浓度、H₂O₂投加量、pH、进气流量等反应参数的影响规律,结合电子顺磁共振(EPR)表征和自由基淬灭实验,证实羟基自由基(·OH)在耦合体系当中的主导作用,研究证明微纳米气泡的引入能诱导有效活性物种的生成,并利用气泡自身特性有效拓宽经典芬顿体系的pH适用范围,在较宽pH范围下维持一定的污染物去除能力,具有较好的工程应用前景,为微纳米气泡协同高级氧化技术在VOCs治理技术中的应用提供了理论与技术支撑。

利用平面喷涂方式制备Ti/SnO₂-Sb/SnO₂-SbZrCe电极,均匀的前驱体溶液层厚使得电极的表面质量优于通过浸渍制备的电极。制备的电极表面呈现颗粒凸起“小岛”分布的状态,掺杂的Ce元素形成的Ce³⁺/Ce⁴⁺穿梭电子对有利于电极表面的电催化氧化反应,从而大幅度提高性能。当Zr∶Ce比例为10∶3时,Ti/SnO₂-Sb/SnO₂-SbZrCe电极降解50 mg/L甲基橙废水的能量消耗为0.143 kWh/g,小于其他比例锆铈电极的能量消耗。采用基于中心复合设计的响应面分析法(RSM)优化模拟电催化降解过程,结果表明,电流密度与电解质浓度对降解效果影响比较显著,搅拌速度对降解效果影响很小。

采用原位生长法制备非贵金属催化剂基自支撑电极,是开发低成本高效电解水电极的有效途径之一。利用一步电沉积法制备了钴镍层状双金属氢氧化物(CoNi LDH)纳米片自支撑电极,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪分析了电极界面催化剂的物相结构。所制备的CoNi LDH纳米片自支撑电极展现出了快速的电化学动力学过程和丰富的电化学活性比表面积,在电流密度为100 mA/cm²下的析氢过电位为286 mV,析氧过电位为440 mV,全解水电压为1.96 V。这种采用原位生长法制备CoNi LDH纳米片自支撑电极的工艺为高效电解水电极的开发提供了新的借鉴。

通过将乙烯基咪唑与二乙烯基苯进行自由基共聚,经后处理引入磺酸基团,合成了一种兼具离子交换位点、多级孔结构和独特反应微环境的聚离子液体载体;再通过离子交换负载磷钼钒阴离子,制得催化剂PMoV₂/P(MS-VB-IM)。得益于V^(Ⅳ)的高催化活性和PIL独特的反应微环境,该催化剂实现了对苯的高效转化,获得28.1%的苯酚收率、高的苯酚选择性(99.5%)和较高的催化效率(TOF:597.1)。表征结果、对比实验及自由基淬灭等结果表明,反应遵循自由基机理,V⁴⁺/V⁵⁺活性位点与多级孔道传质效应协同作用,有效提升了催化性能。该非均相催化剂可通过简单过滤回收,循环使用3次后活性无明显下降,展现出良好的稳定性与应用前景。

以二苯基二甲氧基硅烷、4-乙烯基苯硼酸和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),经三步反应制得Si/P/B三元协效阻燃剂PBPS-DOPO,并熔融共混制备PBPS-DOPO/PC复合材料。通过FT-IR、XPS表征结构,利用TG、DSC、LOI、UL-94和锥形量热考察其热稳定性和阻燃性。结果表明,添加量3%时综合力学性能最优,UL-94达V-0级,LOI为29.6%,放热与产烟量显著下降。机理上,Si/P促进基体脱水成炭,Si/B协同催化形成玻璃化保护层,隔绝氧气,赋予PC优异阻燃性。该研究为多元协同阻燃剂开发及应用提供新思路。

为改善聚酰亚胺的溶解性并保持其热机械性能和力学性能,研究通过三元共聚对分子链结构进行调控。以二胺 2,2-双[4-(4-氨基苯氧基苯)]六氟丙烷(HFBAPP)为基础,系统改变刚性二酐3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)与含大体积三氟甲基的二酐4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)的摩尔比(10∶0~0∶10),采用热亚胺化法制备了6种聚酰亚胺薄膜(PI-1至PI-6)。结果表明,6FDA的引入使分子链间距从5.46 Å增大至5.89 Å,显著提升溶解性,使部分薄膜在N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂中室温可溶;材料热稳定性良好,玻璃化转变温度从247℃升至262℃,5%失重温度从432℃提高至521℃;PI-4样品力学性能最优,拉伸强度达100.65 MPa,模量为4316.33 MPa。结果表明,BTDA与6FDA的协同共聚可有效调控链堆砌结构,在保障热机械性能和力学性能的同时显著改善聚酰亚胺薄膜的溶解性。

为开发高性能CO₂/CH₄分离混合基质膜,离子液体@金属有机骨架(IL@MOF)复合材料的制备已成为研究热点。以二氯甲烷为活化介质,采用“活化-浸渍”法制备不同[BMIM][BF₄]负载量的IL@ZIF-8复合材料,并将其作为填料掺入聚砜(PSF)基质制备混合基质膜,系统探究填充颗粒的结构特性及其对膜CO₂/CH₄分离性能的影响。研究表明离子液体可稳定负载于ZIF-8的方钠石(SOD)笼内,且IL@ZIF-8填料在PSF基质中分散均匀、界面相容性良好。IL负载量为2.64、填料含量10%的IL@ZIF-8/PSF-2膜表现出最优分离性能:与纯PSF膜相比CO₂渗透性提升56%,达到15.09 Barrer;CO₂/CH₄分离选择性提升52%,达到42.5。吸附扩散机理研究表明IL@ZIF-8填料的选择性吸附与扩散筛分产生的协同效应,是混合基质膜分离性能提升的核心机制。

为解决电子工业废水中难降解污染物四甲基氢氧化铵(TMAH)的处理问题,采用浸渍-煅烧法制备了双金属Fe-Co负载γ-Al₂O₃催化剂(Fe-Co/γ-Al₂O₃),用于催化臭氧-过二硫酸盐(O₃/PDS)协同体系以实现TMAH的高效降解。试验结果表明,在TMAH初始浓度200 mg/L、pH=9、臭氧流量5 L/min、PDS浓度25 mmol/L、催化剂投加量1 g/L的条件下,反应90 min时TMAH的无机化率可达96.81%。自由基淬灭试验表明,硫酸根自由基(S${\mathrm{O}}_{4}^{-}$·)是降解过程中的主导活性物种,羟基自由基(·OH)起辅助作用,实现逐步去甲基化。催化剂经5次循环使用后,无机化率仍保持在85%以上,显示出良好的稳定性和再生潜力。

采用喷涂法制备了镍丝网负载型镍铝催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征。在连续流反应器中催化1-茚酮-2,6-二甲基肟合成2,6-二甲基-1-氨基茚满。考察了反应温度、质量空速(WHSV)和氢气压力对加氢反应的影响。实验结果表明:与间歇釜式反应器相比,连续流反应器明显提高了产物选择性,在反应温度为70℃,氢气压力为1.5 MPa,WHSV为0.5 h^-1的条件下,1-茚酮-2,6-二甲基肟的转化率达到99.8%,2,6-二甲基-1-氨基茚满的选择性达到99.6%。

针对草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)铜基催化剂易因硫中毒失活的问题,以Cu/SiO₂催化剂为研究对象开展耐硫性能评价实验,结合扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、N₂物理吸附-脱附、氢气程序升温还原(H₂-TPR)及X射线衍射(XRD)等表征手段,系统探究其硫耐受阈值与失活机理。实验结果表明,Cu/SiO₂催化剂对羰基硫的耐受阈值为7.14×10^-7 mol/L,此浓度下至少8 h内可保持活性稳定,DMO转化率近100%,EG选择性超94%;浓度升至1.07×10^-6 mol/L时,催化剂快速且不可逆失活。表征表明,硫中毒源于硫物种与活性位点Cu⁰/Cu⁺结合,堵塞孔道并导致比表面积与介孔数量锐减,且600℃内无法经氢气还原恢复。本研究明确了催化剂硫耐受极限,为工业原料预处理、脱硫控制及催化剂寿命延长提供关键技术参考,助力煤制乙二醇稳定高效运行。

丙酸降解难是厌氧发酵制备生物燃气的主要瓶颈。以驯化污泥为接种物,构建双室微生物电解池(MEC),在0.65~1.15 V电压下研究丙酸降解特性。结果表明,各电压下丙酸降解率均超87%,在5 d内快速降解。随着电压升高,化学耗氧量(COD)降解速率先升后降;0.95 V时最佳,4 d内丙酸从1 500 mg/L降至113.72 mg/L,最高甲烷产量117.24 mL/g COD,甲烷浓度达92.95%。优势菌属为Methanothrix和Methanobacterium(总丰度46.69%)。推测降解途径有间接种间电子转移(IHFT)和直接种间电子转移(DIET),以DIET为主。

采用氯铂酸等体积浸渍法制备了系列负载Pt的分子筛催化剂(Pt/SAPO-11,Pt/ZSM-22,Pt/ZSM-23,Pt/ZSM-35,Pt/ZSM-48),以正十六烷烃为模型化合物,在高压釜反应器,280℃、2.5 MPa H₂的反应条件下评价了系列催化剂的异构转化反应性能,结果表明,Pt/ZSM-48高效催化正十六烷烃的异构转化,航煤组分异构化率达76.05%,航煤组分收率超过80%。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附(N₂吸附-脱附)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对负载Pt的分子筛催化剂进行分析表征,结果表明,Pt/ZSM-48的酸密度大且具有强酸中心;Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-23酸密度相近,但后者中强酸较多;Pt/ZSM-22和Pt/ZSM-35酸强度分布相似,但前者酸密度较大。并在10 mL固定床反应器上,以工业级氢化植物油(HVO)为原料,在320℃、4 MPa、1 h^-1的条件下,对最优的Pt/ZSM-48进行性能评价,结果表明,航煤组分(C₈~C₁₆)收率达58.11%,航煤组分异构化率达66.95%。

针对传统冷补沥青混合料(CPAM)稀释溶剂用量大、孔隙率高及早期强度不足等问题,采用生物柴油-柴油复配体系为环保型稀释剂,通过粘度、粘附性试验及红外光谱分析,揭示生物柴油对沥青流变特性与界面作用的调控规律,并结合间接拉伸与车辙试验量化其力学及耐久性影响。生物柴油通过酯基物理分散使沥青60℃粘度降幅达61%,集料裹覆率提升至100%;掺量40%时CPAM动稳定度达9 027次/mm,较纯柴油体系提升94.7%,高温抗变形能力接近热拌沥青;环氧基团三维交联网络增强界面粘结,残留稳定度达88.9%,冻融劈裂强度比达94.3%。生物柴油兼具稀释与改性双重效应,为CPAM提供绿色高效路径。

通过物理交联法制备了一种新型L-半胱氨酸修饰氧化石墨烯负载没食子酸复合水凝胶(SA-AG-GA/GFC-GA),以海藻酸钠(SA)和琼脂糖(AG)为基质,没食子酸(GA)为交联剂,并负载功能化氧化石墨烯-没食子酸复合材料(GFC-GA)于水凝胶网络中。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、流变学测试等手段对水凝胶进行了系统表征,并评估了其力学性能、保湿性、粘附性等。体外实验表明,该水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著抑菌效果(抑菌率分别为65.72%和70.04%),细胞毒性低。动物实验进一步证实,SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶能显著促进小鼠全层皮肤缺损模型的伤口愈合(12 d愈合率达94.31%),其机制与促进胶原沉积、血管生成及减少炎症反应相关。

为提高沥青胶浆的微波加热效果,采用高温固相合成法制备碳化硅(SiC)/石墨(GP)复合吸波微粉,系统研究其物相组成、电磁参数及其在沥青胶浆中的微波响应特性。结果表明,高温固相合成法制得的SiC/GP复合吸波材料中,SiC与GP之间仅发生物理混合,彼此穿插分布。SiC与GP质量比为5∶5时(S5G5S)吸波性能最优,其微波损耗机制主要以界面极化与偶极极化为主。采用S5G5S制备的沥青胶浆微波加热速率大幅提升,且升温均匀性良好,微波加热60 s后,沥青胶浆表面平均温度相较于基质沥青提高了3.14倍。

开发高效电催化剂以实现二氧化碳电还原(ECO₂RR)制乙烯(C₂H₄)是实现碳循环经济的核心。为解决Cu基催化剂C—C耦合慢与产物选择性低等问题,提出稀土钇(Y)掺杂与胺基(-NH₂)修饰协同策略。最终在500 mA/cm²电流密度下,所获得的Cu_3.43Y_0.18-NH₂催化剂展现出63.1%的C₂H₄法拉第效率(FE),显著优于未修饰样品(23.9%)。表征结果表明,Y掺杂调控了Cu的电子结构,优化了 *CO中间体吸附并促进C—C耦合;表面-NH₂则作为CO₂捕获位点,提升了界面CO₂的覆盖度,为设计高性能CO₂还原铜基催化剂提供了新思路。

采用溶剂热反应法制备了CuS-rGO复合材料,并将其作为固态接触层,构建全固态铵离子选择性电极。扫描电镜表征结果显示,CuS颗粒均匀分散于rGO片层表面。电化学测试表明,该电极在10^-5~10^-1 mol/L的NH₄Cl溶液中呈现良好的能斯特响应,响应斜率为55.22 mV/dec,检测限低至3.55 μmol/L。电极表现出良好的选择性、重现性、稳定性及抗水层干扰性,受光照和pH影响较小。电极对自来水、长江水和黄家湖3种实际水样的加标回收率为97.48%~105.47%,至少有2个月的使用寿命。

采用共沉淀法制备了一系列Ca-Cu双组分催化剂,通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、N₂吸附-脱附及热重量法等手段对催化剂的物理化学性质进行了系统表征。将所制备的Ca-Cu催化剂应用于碳酸丙烯酯(PC)与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的酯交换反应中,考察其催化性能。结果表明,在35℃、0.5 h、醇酯摩尔比为12的优化工艺条件下,与纯CaO催化剂63.66%的DMC产率相比,铜组分的引入显著提升了催化活性,使DMC产率提高至73.39%;且经4次循环使用后,DMC产率仍保持在70%以上。表征结果证实,Ca-Cu催化剂比表面积的增大是其催化活性提升的关键影响因素。

针对聚氨酯微反应合成中因复杂机制与实验高成本导致的数据稀缺难题,提出一种基于Transformer架构的TabPFN通用小样本建模策略。不同于传统迁移学习对源域数据的依赖,该模型利用其预训练的通用推理能力,仅凭67个实验样本即构建了高精度预测模型(测试集R²>0.95,MAPE<3.45%)。对比实验表明,TabPFN不仅精度显著优于经贝叶斯优化的LightGBM及随机森林,建模效率更提升两个数量级(推理仅0.62秒)。结合SHAP可解释性分析,研究定量阐明了温度与催化剂的主导效应,并揭示了流速对混合的强化机制。该策略有效突破了微化工过程的数据瓶颈,为过程建模提供了高效通用的工具。

为了降低工业上甲醇羰基化生产乙酸过程中的能耗,构建了甲醇羰基化生产乙酸过程的模拟模型,并采用“局部-整体”的优化路线对乙酸生产过程进行工艺改造,最后对工艺进行能耗和费用的评估。局部改造采用热泵辅助精馏技术降低分离塔的能耗,而整体改造则采用夹点技术对整个乙酸生产过程进行换热网络改造。结果表明,所构建的甲醇羰基化制乙酸生产流程能够生产出符合要求的产品;其次,在结合热泵精馏技术之后虽然投资费用增加了23.31%,但是公用工程费用和总费用分别下降了13.76%和7.60%;最后,在热泵技术的基础上结合换热网络,投资费用增加12.47%,但是公用工程费用和总费用分别下降了44.76%和31.57%。这表明所提出的方案是通过提高投资费用从而降低公用工程费用,进而达到降低总费用的目的,为乙酸生产过程的优化提供了有效方案。

以N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺(DAMO)和盐酸氨基葡萄糖为原料,通过一步水热法制备出发射蓝色荧光的硅纳米颗粒(Si NPs),并通过TEM、XPS、FT-IR、XRD对Si NPs的形貌和性质进行了表征。基于亮蓝(BB)可以有效猝灭Si NPs的荧光,建立准确、灵敏检测亮蓝的荧光新方法。在最佳的检测条件下,该方法对亮蓝的线性响应范围为0.2~60 μmol/L,检出限低至0.119 μmol/L。将其成功应用于饮料及糖果中亮蓝的检测,加标回收率为95.8%~109.6%。

以污泥为原料,通过一步水热法合成蓝绿色荧光碳量子点(CQDs),并以此构建荧光探针应用于水环境中Cu²⁺的检测。结果表明,CQDs呈近球形,表面含有O—H、N—H、C=C/C=N、C—O等官能团,具有良好的亲水性、抗光漂白性和稳定性。在pH=7.2的KH₂PO₄-NaOH缓冲体系中,Cu²⁺对CQDs的猝灭效应在反应15 min时达到峰值。在此条件下,该方法在 15~90 mg/L浓度范围内表现出良好的线性关系(R²=0.990 9),检出限为11.98 mg/L。实际自来水样品检测显示,加标回收率为98.0%~106.3%,相对标准偏差为1.1%~2.9%。本方法可为铜矿开采、金属冶炼及加工、工业废水排放等高铜污染场景的快速筛查提供简便、低成本工具,为污泥资源化利用提供新思路。