随着我国能耗双控向碳排放双控转变,2024年国务院办公厅印发的《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》标志着转型正式启动。2026年政府工作报告首次将碳排放强度作为约束性指标。石化化工行业碳排放量占全国的12%~13%,并将于2027年纳入全国碳市场。系统分析了双控政策转变的内涵与逻辑,梳理碳排放总体形势,剖析其对石化化工行业的影响,并从产业格局、能源体系、科技创新与管理体系四个维度提出战略路径,以助力行业把握转型机遇、实现绿色低碳发展。

在“双碳”目标背景下,炼油行业面临严峻的碳减排压力,二氧化碳(CO₂)资源化利用是其低碳转型的重要方向,但项目普遍面临经济性不足的挑战。首先,阐述了碳市场、核证自愿减排量(Chinese Certified Emission Reduction,简称CCER)、绿色债券等工具对项目融资成本与收益的改善机制;进而,结合部分案例分析表明,碳收益可显著改善项目现金流;研究进一步提出了项目参与国内CCER市场与国际认证的合规路径。最后,从项目开发、技术优化、资产管理等角度,构建了一个“政策-金融-技术”协同驱动的效益提升框架,为炼油厂CO₂利用项目的低碳化、高值化运营提供实践指南。

尽管近期欧盟在碳边境调节机制(CBAM)的实施上有所缓和,但国际贸易局势复杂多变,我国炼化下游产品的出口仍面临巨大挑战。在此背景下,提升炼化企业的碳足迹核算能力,成为稳定出口态势的重要支撑。炼化行业工艺流程长、产品体系复杂,核算结果的可靠性高度依赖于模型、核算工具与数据库的本土化适配度。系统梳理了国内外炼化行业碳足迹核算标准制定的进展,概述了当前主流的碳足迹核算工具,并结合行业调研,总结了实际核算中在数据质量与可获得性、系统边界划分等方面存在的问题。通过对比国际大型炼化企业的实践经验,进一步探讨我国炼化企业在碳足迹核算体系建设方面可借鉴的发展方向。

本文系统综述了固态电池中关键界面问题的基本原理,包括固-固物理接触不良、空间电荷层效应以及电化学相容性差等,涵盖不同正极材料体系、电解质本身以及锂金属负极所面临的电解质分解、界面兼容性、稳定性及锂枝晶等挑战。总结了通过电解质材料掺杂改性、界面涂层技术以及增加界面润湿性等手段构建兼容的电解质/电极界面。最后,从基础研究和工程应用2个维度,展望了实现高能量密度、高安全性、长寿命全固态电池产业化的发展路径。

简要概述了分子筛的合成方法,系统对比了分子筛原位催化和金属改性催化生物质水热液化制油特性,并对促进分子筛更好应用于生物质水热液化制油进行了展望,旨在实现生物油呈体系规模化应用。

系统综述了微藻修复土壤重金属的研究进展,重点阐述了其对重金属的富集及解毒机制。总结了微藻在实际修复中的应用效果,并指出其在修复效率、环境因子影响、生物质分离等方面存在的挑战。最后,对未来研究方向提出展望,以推动微藻修复技术从理论研究走向工程应用。

综述了油脂HDO的反应机理与催化剂体系,明确脱羧(DCO₂)、脱羰(DCO)和直接HDO为主要脱氧路径,后者碳原子经济性更优。催化剂体系中,贵金属催化剂加氢活性高但成本高,且多倾向DCO/DCO₂路径;过渡金属催化剂成本低,经负载优化、双金属协同等设计可实现高的转化率与选择性,碳化物、磷化物和氮化物等过渡金属催化剂还能有效规避硫化物催化剂的硫流失问题。最后指出未来需开发低成本非贵金属催化剂、深化机理研究并拓展实际应用,助力能源转型。

从电石渣基本物理化学性质出发,系统综述了电石渣除杂方法及电石渣在建筑材料、化工生产、环境治理、土壤修复等领域的应用现状与研究进展,分析了电石渣在综合利用中的不足,并指明未来发展方向,以期为电石渣资源化利用提供参考。

从精细化工应用领域出发,介绍了微反应器在医药、农药、染料和助剂等方向连续合成中的应用。综述了近几年微反应器技术在硝化、氧化等强放热快反应中的研究进展,归纳和总结了毛细管微反应器、板式微反应器、微填充床反应器和其他新型微反应器的适用范围、优缺点,并对未来智能化与全流程集成发展进行了展望。

数智化正在通过将先进的数据驱动模型整合到工艺设计、操作和管理中,迅速改变化工行业。旨在分析总结数智化模型的技术特点、适用场景、研究进展,及该模型在化工生产中的应用现状和现存挑战。重点对包括数字孪生与仿真模型、预测性运维与优化模型、智能体与功能模块的工业基础模型和工业大模型的技术特点和研究进展进行归纳阐述。系统总结了数智化模型在工厂自动化、生产管理、能碳分析方面的应用现状和典型企业代表。后续需进一步加强数据获取和模型解释性研究,以提升化工生产效率和控制精度。

从萃取剂的基础研究到工业应用的演进脉络出发,系统梳理与评述了废旧锂电池回收行业锂萃取工艺的研究与应用进展。探讨不同类别萃取体系的作用机理、性能特点,总结当前研究的主流趋势与核心挑战,并展望未来的发展方向,以期为废旧锂电池绿色高效回收技术的发展提供参考。

综述了近年来国内外生物环保型抑尘剂在煤尘治理中的研究进展。根据作用方式,主要分为湿润型、凝聚型和黏结型,目前多以3类机制协同的环保复合抑尘剂为主。系统总结了天然生物基抑尘剂,包括生物表面活性剂、多糖类、蛋白质基和多酚类抑尘剂,以及天然废弃物基和微生物基抑尘剂的制备方法与应用效果。最后,结合绿色、低碳和可持续发展需求,分析了生物有机抑尘剂存在的问题,并提出发展建议,为后续设计、优化和工程应用提供参考。

简要综述了离子交换树脂当前的产业发展状况和最新研究进展,包括新树脂合成、废树脂处理、以及离子交换树脂在工业水处理、生物医药、湿法冶金、核工业和电子领域的应用,并对未来的产业发展方向提出了展望。

系统综述了近5年来国内外研究学者对污泥与生物质共热解的研究成果,明确了在共热解过程中,原料配比、热解温度和升温速率等因素对共热解的协同作用机制以及产物分布和产品性能的影响,并阐述了共热解生物炭在水处理方面的应用,以期为污泥与生物质共热解工艺优化及共热解产品资源化应用提供相关启示和借鉴。

以1,8-二羟基萘为单体的异黑色素为核心,系统综述了异黑色素的合成机制,包括异黑色素的真菌合成途径和人工化学合成方法,并总结了合成机理。同时归纳了异黑色素的应用,包括光反应特性衍生出的光保护涂层材料、复合型防晒材料、新能源光电材料、光热转换与免疫协同治疗应用,以及抗氧化特性衍生出的抗炎与抗氧化治疗、新型抗氧化材料和抑菌材料应用。

综述了页岩油气开发中油基岩屑的无害化处理(物理法热脱附、离心分离,化学法溶剂萃取、热化学清洗,生物法微生物降解、酶催化)与资源化利用(水泥基材料制备等)技术进展,分析各技术原理及经济性。结果表明,热脱附因油分回收率85%~95%应用最广,但能耗高且易产生挥发性有机物;溶剂萃取适配低黏度油分却受成本与污染制约;生物降解绿色低碳但周期长、受环境影响大;特种水泥浆等资源化高值技术具潜力未规模化,当前未形成“高效-低碳-低成本”体系。建议研发低碳高效技术,完善危废鉴定与产品标准,推动油基岩屑闭环利用。

介绍了碱性电解槽中氧中氢问题的产生机制,详细分析了氧中氢上升的关键影响因素,重点讨论了关键影响因素对氧中氢含量的敏感性大小,针对分析结果对氧中氢的控制方法进行了介绍。同时对氧中氢问题未来的研究方向进行了展望。

阴离子交换膜(AEM)水电解制氢技术是绿氢生产的关键技术,而AEM电解槽双极板镀层的耐腐蚀性直接影响AEM电解槽的稳定性与安全性。以氨基磺酸镍为主盐,对比不锈钢表面经化学镀、连续恒流电镀、分次恒流电镀制备的镍基复合镀层的结构与耐蚀性。研究结果表明:冲击镍涂层耦合连续电镀镍形成的复合镀层厚度最大(15.38 μm),且表面最平整,腐蚀电流低至1.175×10^-6 A/cm²,在模拟碱性富氧工况下,该镀层展现出优异的钝化能力与耐蚀性,是最适合作为AEM电解槽双极板的镀层工艺。

以泡沫铜为基底,经预处理、空气煅烧制备CuO电极。通过原位电化学重构法,在电解液中分别于-1.0、-1.4、-1.6 V(vs.Ag/AgCl)恒定电位下还原60 min,成功制备3种Cu/Cu₂O复合催化剂。该催化剂由Cu⁰和Cu⁺共同组成,在电化学还原过程中发生表面价态变化与结构演变,其中由-1.4 V(vs.Ag/AgCl)还原的Cu/Cu₂O复合催化剂表现出最优电催化硝酸盐还原制氨性能,氨产率达5 704.6 μg/(h·cm²),法拉第效率高达98.7%,为廉价高效制氨催化剂的设计提供了有效途径。

采用原位聚合法制备以正十六烷为芯材,以碳纳米管(CNT)和氧化石墨烯(GO)改性的三聚氰胺脲醛(MUF)为壳材的导热增强型相变微胶囊。在CNT/GO总质量分数为0.3%的工艺条件下,探讨了CNT/GO的不同质量配比对相变微胶囊的微观形貌和热性能的影响。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和Hot Dsik常数分析仪对相变微胶囊进行了表征和分析。结果表明,当添加的改性材料质量比为CNT∶GO=1∶2时,相变微胶囊的形貌较好,呈光滑饱满的球形颗粒,且热导率最大,可达到0.157 4 W/(m·K),较未改性的相变微胶囊提高了91.48%。

中国可溶性钾资源储量有限,但难溶性钾资源储量丰富,开发高效提钾技术对保障可溶性钾资源供给至关重要。探究了钾长石-HCl-CaF₂体系的酸浸过程,通过单因素和响应面优化实验,考察了反应温度、反应时间、盐酸浓度及CaF₂质量对钾浸取率的影响。结果表明,各因素对钾浸取率的影响顺序为盐酸浓度>反应温度>反应时间>CaF₂质量;最优工艺条件为盐酸浓度4 mol/L、反应温度210.4℃、反应时间178 min、钾长石与氟化钙的质量比为1∶0.699。最优工艺条件下,钾的浸取率为73.51%,与预测值71.07%相近。对反应产物进行了晶型、微观形貌、表面官能团的分析;结果表明HF通过破坏钾长石的Si—O—Al骨架结构释放钾离子,盐酸的氢离子质子化作用可加速这一过程。

针对天然气管道多重腐蚀威胁与传统涂层自修复缺陷,受生物启发设计并制备了一种仿生有机自增强型聚酯材料(PM)。通过2,5-呋喃二甲酸二甲酯与黄豆苷元的缩聚反应,利用其在湿热/电场下发生[2+2]环加成形成交联网络,实现老化环境下的性能提升。结果表明,PM-10拉伸强度达60.2 MPa,断裂伸长率400%;涂层在3.5% NaCl溶液中浸泡40 d后电阻维持3×10⁵ Ω·cm²。系统阐明了其电化学防腐机制与自修复动力学,为智能长效防护材料开发提供了理论依据。

基于分子筛膜的膜分离技术相对于分子筛粉末在化工分离领域具有可连续生产等优势。采用二次水热生长法成功制备了KFI分子筛膜并用于酒精脱水。X射线衍射和扫描电镜结果显示,所制备的KFI分子筛膜的晶体层和支撑体结合紧密。所制备的KFI分子筛膜被用于10%水/醇类(甲醇、乙醇、异丙醇)溶液的渗透汽化分离。动态接触角测试表明,通过KFI分子筛膜的优先顺序为水>甲醇>异丙醇>乙醇。因此,KFI分子筛膜对水/乙醇体系分离性能最佳,在75℃下膜的通量为0.93 kg/(m²·h),选择性达到219。

通过共沉淀法制备了MgO催化剂,并应用于催化环己酮绿色Baeyer-Villiger(B-V)氧化合成ε-己内酯。通过对催化剂前驱体的沉淀条件、前驱体焙烧时间以及前驱体焙烧温度与反应条件对环己酮转化率、己内酯选择性和收率的影响规律进行考察,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)对催化剂进行了表征。同时,系统考察了溶剂种类对反应性能的影响,发现苯甲腈作为溶剂相较于乙腈具有更高的选择性。研究结果表明,制备催化剂前驱体的pH、前驱体焙烧时间和焙烧温度对催化剂催化性能影响较大,控制沉淀液pH在11、前驱体焙烧时间为2 h、焙烧温度为600℃时,可制得颗粒均匀、孔径适宜的MgO催化剂,其催化环己酮氧化合成ε-己内酯反应具有良好的反应活性。

从湖南省长沙市废弃铬盐厂的土壤中成功分离出一株具有高Cr(Ⅵ)抗性和去除率的菌株W1。通过16S rDNA基因序列和DNA G+C mol%含量测定,该菌株被鉴定为假苍白杆菌属(Pseudochrobactrum)革兰氏阴性杆菌。研究探讨了不同初始温度(25~40℃)、pH(7.5~11.0)和Cr(Ⅵ)(0~3 000 mg/L)浓度下对菌株生长及Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并分析了胞外多聚物(EPS)与去除效率的关联。结果表明,从铬渣中分离出的菌株W1的最适生长及Cr(Ⅵ)去除条件为温度35℃、pH=9.5;其对Cr(Ⅵ)的最低抑菌浓度约为2 500 mg/L,在1 000 mg/L Cr(Ⅵ)处理下56 h内去除率高达71.54%,且此时EPS产量最高(357.14 mg/g),其中蛋白质为主要组分,与Cr(Ⅵ)去除呈正相关。该菌株在高浓度Cr(Ⅵ)污染场地的微生物修复中具有良好应用前景。

碳量子点(CDs)作为一种新型零维碳材料,具有毒性低、化学惰性强、环境友好、等优点,已被用于腐蚀防护领域,但其耐热性能有待提高。先以柠檬酸和乙二胺为碳源,通过水热法制备出N掺杂碳点。然后以聚乙烯亚胺和硫脲为功能化试剂,制备了一种新型聚乙烯亚胺-硫脲碳点酸化缓蚀剂(PEI-TU/CDs)。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TGA)等对合成的PEI-TU/CDs形貌和结构进行表征分析,考察了缓蚀剂加量、温度、矿化度等因素对缓蚀剂效率的影响。结果表明:在140℃、15% HCl溶液、矿化度为40 000 mg/L、加量为1 000 mg/L的条件下,PEI-TU/CDs对N80钢片的腐蚀速率为47.98 g/(m²·h),达到了行业一级标准要求。机理研究表明,PEI-TU/CDs在N80钢表面的吸附是自发进行,且表现出以化学吸附为主的混合型吸附特征,且其等温吸附曲线符合Langmuir模式,属于阳极型缓蚀剂。

为解决贵金属催化剂在苯甲醇氧化反应中成本高、易烧结且易中毒的问题,采用共沉淀法制备了多种过渡金属复合氧化物催化剂。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)等手段对催化剂进行表征,并系统探究其在苯甲醇及甲苯、甘油等其他物质氧化反应中的催化性能。结果表明,Mn_1.5Mg_1.5Al复合氧化物催化剂表现最优。表征分析显示,Mn_1.5Mg_1.5Al复合氧化物催化剂的层状结构与丰富孔隙提供了充足活性位点,表面羟基利于反应物吸附活化,且其主要含Mn⁴⁺和Mn³⁺活性物种,氧化还原能力强,这是其催化活性优异的核心原因。本研究证实Mn_1.5Mg_1.5Al复合氧化物催化剂是一种高效、稳定且廉价的催化剂,在苯甲醇等氧化反应中具有潜在应用价值。

电化学硝酸盐还原反应(e-NO₃RR)作为一种绿色的合成氨路径,可利用可再生能源将工业废水和生活污水中的硝酸盐转化为氨。然而,e-NO₃RR催化剂常面临活性与稳定性不足等挑战。在此,通过简单的焦耳热方法合成一种负载于碳黑的CuRu纳米颗粒(CuRu/C),利用多种表征手段对催化剂的形貌结构进行分析。电化学测试结果表明,在-0.4 V相对于可逆氢电极(vs.RHE)时,CuRu/C表现出最优的NH₃产率和法拉第效率(FE)。且在6次循环电解实验中性能无明显衰减,FE保持高于75%。受CuRu/C优良产氨性能启发,将其应用于Zn-${\mathrm{NO}}_{3}^{-}$电池阴极材料,功率密度最高可达5.407 mW/cm²,展现出能源转换与存储的应用潜力。

采用固相法制备了不同烧结温度的Li₂Ti_0.5Mn_0.5O₃样品,旨在研究其紫外光催化降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的能力,其中,900℃烧结得到的Li₂Ti_0.5Mn_0.5O₃(LTMO-900)展现出优越的光催化性能,在紫外光照射下,仅30 min内其对2,4-DCP的降解率为94.46%。漫反射(UV-Vis DRS)证实了Mn掺杂显著增强了材料的光吸收能力。莫特肖特基曲线(Mott-Schottky)和阻抗(EIS)测试表明,LTMO-900具有更正的价带电位和更优异的光生载流子分离效率。自由基捕获实验确定空穴(h⁺)和超氧阴离子自由基($\mathrm{O}_{2}^{·-}$)是降解过程的主要活性物种。基于密度泛函理论(DFT)计算表明Li₂Ti_0.5Mn_0.5O₃为半导体,光学吸收带隙约1.79 eV;价带顶主要由Mn-3d和O-2p轨道贡献,导带底主要由Mn-3d、Ti-3d及O-2p轨道贡献,揭示了光生载流子的来源与迁移机制。

以天然来源的壳聚糖和海藻酸钠为原材料,通过层层自组装法在尿素颗粒表面包覆全生物基包膜,构筑高性能全生物基包膜缓释肥,不仅提升肥效,同时避免传统化学包膜带来的二次污染问题,具有操作便利、成本低廉、环境友好等优点。探讨了层层自组装过程中各反应条件对包膜缓释性能的影响,解析包膜层级结构特征与缓释性能间构效关系,解明包膜缓释性能增强机制。通过改变包膜内部壳聚糖和海藻酸钠分子量、溶液浓度,在静电作用下形成层层自组装结构,增强包膜交联密度,制备的层层自组装全生物基包膜缓释肥力学性能、缓释效果等性能最优。结果表明,钙离子(Ca²⁺)和包膜层数可增强包膜交联密度和力学性能,缓释效果最好的是组装层数第8层,养分释放率在第60 d时超过80%。

针对空气污染中NO₂气体的实时监测需求,开发了一种新型正八面体ZnO(ZnO RO)传感材料,以克服传统金属有机骨架化合物(MOFs)在电导率、稳定性和响应速度方面的不足。通过溶剂热法合成Zn-BTC前驱体,并在氮气氛围下高温(800℃)热解制得该材料,结合ZnO的宽带隙(3.37 eV)和高电子迁移率优势,实现结构优化。气敏测试采用叉指阵列电极,在干燥氮气环境中调控NO₂浓度。ZnO RO在270℃下对2 mg/L NO₂响应最优,随浓度增加呈线性关系(R²=0.953 1),功率律模型β值为0.84,反映混合氧离子吸附机制。响应时间短(低浓度下更显著),恢复时间随浓度略升;对NO₂选择性突出(响应值3.8),远高于SO₂(1.0)及其他干扰气体(<0.5)。湿度干扰导致响应指数衰减,电势变化ΔV随NO₂浓度非线性上升,低浓度区敏感,高浓度趋饱和。该研究有望为新型传感材料的开发及其在气敏领域的应用提供新的思路。

在社会可持续发展的进程中,高效脱除燃油中硫化物已然成为当下的必要之举。采用聚苯乙烯微球作为模板,制备得到了具有三维有序大孔结构的催化剂MoO₃@3DOM-SiO₂,并借助X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N₂吸附-脱附、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)等多种表征方法对其结构进行了分析。脱硫实验结果表明,所制备的三维有序大孔结构催化剂MoO₃@3DOM-SiO₂具有良好的脱硫效率,其在50 min内可将模拟燃油中99.9%的二苯并噻吩(DBT)去除。

甲醇/甲苯和甲醇/碳酸二甲酯混合物的分离对于石化领域至关重要。有机硅膜渗透汽化分离性能优异,但以陶瓷为支撑体制膜成本较高。聚合物支撑体成本低,优势明显。在界面聚合改性的聚醚醚酮(PEEK)上涂覆1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)溶胶,制得BTESE/PEEK复合膜。50℃时,该膜分离甲醇/甲苯(甲醇质量分数为10%)和甲醇/碳酸二甲酯(甲醇质量分数为10%)混合物时,通量分别达到0.71、0.32 kg/(m²·h),渗透侧甲醇质量分数分别达到87.2%和83.1%。

采用等体积浸渍法制备了2种不同的Pd催化剂,通过一系列表征手段对催化剂的外观形貌和物相结构进行了分析表征。对所制备的催化剂催化活性进行评价,其中以SiO₂为载体的Pd/SiO₂催化剂表现出更加优异的催化活性,在催化过程中既保证了呋喃环双键的高度氢化,同时避免了呋喃环C—O键和C—C键的过度加氢。在通过对反应条件的优化后,最终实现2-甲基四氢呋喃最高反应收率≥98%。经Aspen模拟后,最终产品纯度达到99%以上,精馏工段的产品收率达到94.5%。

为改善水性聚酯树脂涂层耐水解性能,扩大其在卷材涂料中的应用,以三羟甲基丙烷和新戊二醇为多元醇,己二酸、邻苯二甲酸酐等为多元酸,引入马来酸酐、衣康酸、脱水蓖麻油酸为接枝交联剂,首先通过溶液聚合法合成不饱和聚酯树脂预聚体,之后采用成盐法引入丙烯酸等单体进行共聚,制备得到水性聚酯树脂。将其与氨基树脂经高温固化处理得到水性聚酯树脂涂层。实验系统探究了三羟甲基丙烷、己二酸用量,接枝交联剂种类及用量,以及树脂与氨基树脂固化比例对涂层耐水解性影响。结果表明,当三羟甲基丙烷用量为16.7%、己二酸用量为18.09%、接枝交联剂脱水蓖麻油酸用量为7.46%、水性聚酯树脂与氨基树脂的固化比例为3∶1时,水性聚酯树脂涂层耐水解性最优,其中耐水性优异(25℃、336 h)。

针对拜耳母液中镓浓度低、杂质复杂与强碱性带来的选择性回收难题,构建“偕胺肟基螯合树脂吸附-盐酸洗脱-磷酸三丁酯(TBP)萃取-水反萃”协同流程,实现强碱体系下镓的选择性分离与富集。优选条件为65℃、液固比5∶1、接触2 h,镓吸附率84.7%;吸附符合准二级动力学(化学吸附控制)与Langmuir等温(单分子层)。以3 mol/L HCl、液固比10∶1洗脱,40 min内完全解吸。将洗脱液调至4 mol/L HCl,采用20% TBP/煤油、油液比O/A=1∶1单级萃取,镓萃取率100%;负载有机相以水反萃(O/A=1∶1),单级92.47%,两级回收率>99%。机理上,TBP在高氯体系与Ga(Ⅲ)形成GaCl₃·3TBP,水合作用使络合物解离、镓进入水相,TBP得以再生。该工艺为拜耳母液中镓的绿色高效回收提供数据与理论支撑。

采用石蜡为芯材、密胺树脂为壁材制备了微胶囊相变材料(PCM),较佳制备条件为芯壁比1∶0.75、时间4 h、温度65℃、转速500 r/min、pH=4.5。此条件下材料热焓为107 J/g、渗透率为3.2%,粒径分布均匀,有效地平衡了导热性与囊壁强度之间的矛盾。为了验证其工业化应用可行性,进行了20倍规模放大实验,制备出的PCM样品在室温条件下储存6个月后,其关键性能指标热焓值与渗透率均保持稳定,充分证明了该材料出色的放大生产能力和长期储存稳定性。进一步对PCM进行调温效果研究,与壁材材料调温效果对比,能够实现约6.5~7.2℃的温差调节。同时经过60次热衰减性能考察,其调温区间和调温效果无明显变化,展现其良好抗热衰减性能。这些优异特性使该PCM在多种应用领域具有广泛应用前景。

以海南深远海漂浮式风电与陆上光伏互补系统为研究背景,构建了适用于多场景的能源岛绿氢生产系统建模框架,包括风电-光伏-海水淡化-电解制氢耦合架构,并引入运行约束(如最小负荷率、爬坡速率)。在系统综述深远海风光互补制氢的发展进展基础上,对比了“单一风电驱动”与“风光混合驱动”2类典型场景的氢气产出、效率和经济性。结果表明,风光互补模式能够显著提升氢气产量、改善电解槽运行稳定性,并降低单位制氢成本(LCOH);通过容量比例敏感性分析,进一步验证了风光配置比例对系统性能的影响。研究结论对于深远海能源岛的规划设计、容量配置与经济性优化具有参考价值,为我国沿海地区绿氢发展提供理论支持。

本研究以某企业重整拔头油加氢反应装置产物为研究对象,对重整拔头油分离工艺展开研究,目的在于开发出一条高效节能的重整拔头油分离流程。利用Aspen Plus V12模拟软件对重整拔头油的直接精馏流程、调优精馏流程和分壁塔精馏流程进行稳态模拟,同时对隔壁塔单变量因素进行优化研究,确定基于分壁塔模拟的节能高效分离方案。结果表明,采用隔壁塔的精馏流程冷凝和加热能耗比常规流程降低了34.24%和34.17%;比调优流程冷凝和加热能耗分别降低27.83%和27.87%。获得分壁塔的最佳进料位置在预分馏塔的第19块塔板、21块塔板,最佳回流比为19.5、15.5,最佳隔板位置为隔板上端位于第33块塔板、22块塔板,最佳液相分配比为0.45、0.44,最佳侧线采出位置在第66块塔板、36块塔板。

为了节能某丙烷脱氢(PDH)装置的丙烯-丙烷分离塔采用了热泵精馏工艺,使用二级抽汽凝汽式透平驱动热泵,透平进口蒸气压力为9.9 MPa,抽取部分4.1 MPa蒸气,其余蒸气做功后冷凝回收冷凝水,冷凝压力为0.013 3 MPa,运行过程中存在蒸气费用高的问题。采用Aspen Plus建立了热泵精馏工艺模型,系统考察了塔板数、回流比以及进料位置等关键操作参数对再沸器热负荷的影响,确定了最优工艺条件,并给出了热泵驱动系统的年总操作成本(AOC)。以AOC为评价指标,针对热泵系统的驱动单元提出了3种不同的优化方案,并与当前工艺进行对比分析。结果表明,抽取25 t/h的4.1 MPa蒸气、排出 1.1 MPa蒸气的抽汽背压式透平方案具有最佳经济性,可使AOC降低至9 955万元/a,相较于现装置抽汽凝汽式透平节省 7 397万元/a,降幅达42.6%,为PDH装置节能降耗与增效运行改造提供依据。

玉米根系分泌的有机酸在土壤养分活化、根际微环境调节及植物生长发育中具有重要作用。传统检测有机酸的方法(如HPLC、GC等)存在分离效率低、前处理复杂或灵敏度不足等问题,限制了有机酸的高效分析。本研究建立了基于LC-MS/MS的快速定量分析方法,采用HR-ODS色谱柱(150 mm×3.0 mm,3 μm),以0.2%甲酸水-乙腈(pH 6.5)为流动相(0.5 mL/min),优化了质谱参数,可在5 min内完成7种目标有机酸(L-苹果酸、柠檬酸、反式-乌头酸、DL-酒石酸、L-乳酸、丙二酸、丁二酸)的分离测定。方法检出限为0.08~29.12 μg/L,加标回收率84.10%~130.16%。应用于实际样品,成功检出4种有机酸(L-苹果酸4.169±0.21 μg/L、柠檬酸42.571±3.03 μg/L、DL-酒石酸16.274±1.12 μg/L、丙二酸797.391±15.32 μg/L)。该方法高效、灵敏、准确,为研究玉米根系分泌物组成及其生态功能提供了可靠手段。

开发了一种基于支化聚乙烯亚胺(bPEI)的超简便、快速比色传感策略,用于水溶液中Cu²⁺的高选择性检测。该探针利用bPEI分子中丰富的胺基与Cu²⁺高效配位,可在5 s内引发溶液由无色变为蓝色,并在274 nm处产生特征吸收峰。在优化条件下,体系吸光度与Cu²⁺浓度(5~600 μmol/L)呈良好线性关系,检测限为0.28 μmol/L,且对Cu²⁺的选择性显著优于Fe³⁺、Co²⁺等常见金属离子。研究进一步探讨了pH、温度对络合行为的影响,并基于S^2-与Cu²⁺间的竞争配位作用,构建了可逆检测平台,实现了Cu²⁺与S^2-的循环监测。实际水样分析中回收率达96.04%~106.02%,表明该方法准确可靠,为环境水体中Cu²⁺的现场快速检测提供了经济、高效的解决方案。