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CO_(2)管道不同相态节流放空特性研究与对比 被引量:1
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作者 范振宁 梁海宁 +6 位作者 房茂立 赫一凡 于帅 闫兴清 安佳然 乔帆帆 喻健良 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3742-3751,共10页
基于工业规模CO_(2)管道放空实验平台,开展了密相和超临界相CO_(2)节流放空实验。通过对放空实验的结果进行分析和对比,揭示了不同初始相态CO_(2)放空过程中,放空管管内CO_(2)的压力、温度和相态的演变规律和差异,为实际工业CO_(2)管道... 基于工业规模CO_(2)管道放空实验平台,开展了密相和超临界相CO_(2)节流放空实验。通过对放空实验的结果进行分析和对比,揭示了不同初始相态CO_(2)放空过程中,放空管管内CO_(2)的压力、温度和相态的演变规律和差异,为实际工业CO_(2)管道放空操作提供直接的数据支持和参考建议。结果表明,密相和超临界相CO_(2)放空过程阀门上游截面和下游截面压力会分别经历快速降压阶段和充压阶段。各截面温度演变过程均会经历两段温降和温升过程。相较密相CO_(2)放空,超临界相CO_(2)放空阀门前后截面的压差更大,这可能会对阀门造成更为强烈的冲击。然而,尽管可能存在上述问题,超临界相CO_(2)放空相较密相CO_(2)放空管内CO_(2)可以更早脱离气液饱和相。因此,超临界CO_(2)放空时管内发生干冰冻堵的风险也相对较低。 展开更多
关键词 安全 二氧化碳 实验验证 CO_(2)管道 放空特性 CO_(2)相态
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SO_(2)和CO_(2)共同作用下混凝土性能劣化研究
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作者 牛荻涛 杨瑞希 +3 位作者 吕瑶 孙杏杏 曹志远 吴鸿渠 《材料导报》 北大核心 2025年第5期148-154,共7页
在电力、机械、冶金和化工等行业,工业生产过程中排放大量SO_(2)和CO_(2)气体,导致混凝土结构耐久性问题突出,严重缩短了混凝土结构的使用寿命。本工作研究了SO_(2)与CO_(2)共同作用下混凝土中性化深度、相对动弹性模量以及损伤层厚度... 在电力、机械、冶金和化工等行业,工业生产过程中排放大量SO_(2)和CO_(2)气体,导致混凝土结构耐久性问题突出,严重缩短了混凝土结构的使用寿命。本工作研究了SO_(2)与CO_(2)共同作用下混凝土中性化深度、相对动弹性模量以及损伤层厚度的变化规律。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和核磁共振仪(NMR)测试了混凝土的微观形貌、物相组成和孔隙结构,揭示了SO_(2)与CO_(2)共同作用下混凝土的腐蚀机理。结果表明:混凝土中性化深度和损伤层厚度均呈“三阶段”增长趋势,水胶比为0.57的混凝土在第35次循环后中性化深度和损伤层厚度分别达到20.55 mm和10.93 mm;相对动弹性模量呈先增大后下降的趋势,且随水胶比的增大而增大。SO_(2)和CO_(2)共同作用下,混凝土腐蚀的最终产物为石膏。相较于未腐蚀混凝土,膨胀性产物石膏的生成使得中性化混凝土孔隙率增大,水胶比为0.37、0.47、0.57的混凝土在第35次腐蚀循环后孔隙率分别增大了0.19%、0.18%、0.15%,且混凝土孔结构呈小孔向中孔、中孔向大孔发展的趋势。 展开更多
关键词 混凝土 二氧化碳 二氧化硫 性能劣化 中性化深度 腐蚀机理
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MnO_(2)纳米复合材料吸附处理工业废水的应用研究进展
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作者 王坤 孙海翔 +4 位作者 唐玉朝 黄显怀 张北平 伍昌年 陈伟 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1861-1866,1874,共7页
二氧化锰(MnO_(2))作为一种重要的过渡金属氧化物,因其丰富的储量、多样的晶型以及出色的性能而备受瞩目。当MnO_(2)被纳米化处理后,其颗粒尺寸显著减小,比表面积显著增大,进而实现了材料性能的优化,大大拓宽了其应用领域。总结了MnO_(2... 二氧化锰(MnO_(2))作为一种重要的过渡金属氧化物,因其丰富的储量、多样的晶型以及出色的性能而备受瞩目。当MnO_(2)被纳米化处理后,其颗粒尺寸显著减小,比表面积显著增大,进而实现了材料性能的优化,大大拓宽了其应用领域。总结了MnO_(2)纳米复合材料作为吸附剂在工业废水污染物处理中的应用研究进展。通过介绍MnO_(2)纳米复合材料形貌特征及其对重金属、有机污染物和无机污染物的吸附效果,阐述MnO_(2)纳米复合材料吸附剂在处理不同污染物的吸附机理,并展望MnO_(2)纳米复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 二氧化锰(MnO_(2)) 吸附机理 制备方法 工业废水
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纳米TiO_(2)复合膜在食品包装中的应用研究进展
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作者 范文广 郑海君 +4 位作者 田辉 任海伟 田亚琴 潘立超 杨伟霞 《食品工业科技》 北大核心 2025年第7期425-434,共10页
近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米Ti... 近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米TiO_(2)复合膜的制备方法,分析了复合膜在紫外屏蔽、抗菌、乙烯清除、智能响应等方面发挥的多元化功能,总结了在果蔬保鲜和肉类包装领域应用较广泛的纳米TiO_(2)复合膜的最新研究进展,讨论了纳米TiO_(2)应用在食品包装中存在的安全隐患,并对其发展前景进行了展望,以期为纳米TiO_(2)复合膜在未来功能化以及智能化食品包装领域中的研究提供理论参考和新思路。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛(TiO_(2)) 复合膜 应用 食品包装
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TiO_(2)/有机氟复合改性丙烯酸酯乳液及其对亚麻织物的多功能整理
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作者 高晓辉 李玉峰 +2 位作者 付鑫鑫 冯峰 赵阳 《材料导报》 北大核心 2025年第11期285-291,共7页
为使整理后的亚麻织物具有拒水、防紫外线等多种功能,使用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2))溶胶,采用硅烷偶联剂(KH-570)对其进行改性,制备了可聚合的有机硅改性二氧化钛单体(Si-TiO_(2)),再以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为有机氟单体... 为使整理后的亚麻织物具有拒水、防紫外线等多种功能,使用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2))溶胶,采用硅烷偶联剂(KH-570)对其进行改性,制备了可聚合的有机硅改性二氧化钛单体(Si-TiO_(2)),再以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为有机氟单体,使用无皂乳液聚合法制备了核壳型SiTiO_(2)/有机氟复合改性丙烯酸酯乳液整理剂(TiFAc)。利用FTIR、TEM、XPS等表征了TiFAc乳胶粒的结构;通过SEM和EDS表征了采用轧-烘-焙工艺整理的亚麻织物的表面元素和形貌;分析了Si-TiO_(2)的质量浓度等对整理亚麻织物的拒水性、紫外线防护性能及物理力学性能等应用及服用性能的影响。结果表明:当Si-TiO_(2)的含量达到5%(质量分数)时,TiFAc乳液整理亚麻织物表现出优异的拒水性和防紫外线性能,其水接触角为155.79°,紫外线防护系数(UPF)为106.89。整理亚麻织物的断裂强力和断裂伸长率相比原始亚麻织物有所提升,同时,整理亚麻织物保持良好的透气性能。整理亚麻织物具有良好的耐久性,经过30次皂洗后水接触角仍保持在150.25°,UPF为91.13。TiFAc乳液多功能整理剂有效地提升了亚麻织物在日常及工业上的应用价值。 展开更多
关键词 二氧化钛(TiO_(2)) 有机氟 丙烯酸酯 乳液聚合 亚麻织物 拒水 紫外防护性能
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负载型改性TiO_(2)光催化降解水中布洛芬的研究
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作者 魏婕 巩法涛 王淑晋 《水处理技术》 北大核心 2025年第8期68-76,共9页
以TiO_(2)为光催化剂,玻璃纤维布(GFC)为载体材料,通过溶胶凝胶法及浸渍涂覆法制得Fe、S共掺杂的Fe-S/TiO_(2)/GFC光催化剂。采用SEM、XRD、XPS、UV-vis等手段对其进行分析表征。单因素实验结果表明,当布洛芬溶液初始pH、光照强度、布... 以TiO_(2)为光催化剂,玻璃纤维布(GFC)为载体材料,通过溶胶凝胶法及浸渍涂覆法制得Fe、S共掺杂的Fe-S/TiO_(2)/GFC光催化剂。采用SEM、XRD、XPS、UV-vis等手段对其进行分析表征。单因素实验结果表明,当布洛芬溶液初始pH、光照强度、布洛芬的初始浓度、催化剂的投加量分别为5、54 000 lux、10 mg/L、0.15 g时,布洛芬的降解率最大,分别为80.7%、80.71%、81.64%、82.11%。再通过响应面模型分析得出布洛芬降解的最佳条件为布洛芬溶液pH为5.4、布洛芬溶液初始浓度10.31 mg/L、催化剂的投加量为0.15 g,此时的布洛芬降解率为80.04%。验证实验发现优化后实际响应值与预测的响应值间差距约为0.5%,表明响应面模型具有较好的拟合性,具有可靠性。自然水体中常见的阳离子如Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)对布洛芬的降解过程几乎无影响,常见的阴离子中Cl^(-)和HCO_(3)^(-)对布洛芬的降解有明显的抑制作用,SO42-的影响很小,而NO_(3)^(-)会促进布洛芬的降解。 展开更多
关键词 TiO_(2)光催化剂 铁硫掺杂改性 玻璃纤维布负载 布洛芬
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基于集成学习算法的尾气处理装置SO_(2)排放预测模型 被引量:2
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作者 张宝东 杜支文 +1 位作者 闫昭 侯磊 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期9-17,共9页
目的精确预测天然气净化厂尾气处理装置烟气中二氧化硫(SO_(2))排放质量浓度。方法利用某天然气净化厂2018—2023年每小时44000条尾气处理日报数据构建数据集,进行数据处理,并利用重要性分析方法提取27个重要特征。针对烟气中SO_(2)排... 目的精确预测天然气净化厂尾气处理装置烟气中二氧化硫(SO_(2))排放质量浓度。方法利用某天然气净化厂2018—2023年每小时44000条尾气处理日报数据构建数据集,进行数据处理,并利用重要性分析方法提取27个重要特征。针对烟气中SO_(2)排放质量浓度的预测任务,采用了随机森林(Random Forest)、梯度提升(Gradient Boost)和极值梯度提升(XGBoost)3种集成学习算法,以及基于径向基(RBF)内核的支持向量机(SVM)替代仿真模型进行建模。结果3种集成学习模型比SVM单模型的预测效果更为精准,而Random Forest模型展现出最佳性能,决定系数为0.89,均方误差为1250.59,相对于8800个真实测试集样本数据,其预测偏差为9.86%,相比于Random Forest模型(数据未处理),其决定系数提高了61.82%。结论Random Forest模型在准确预测尾气处理装置SO_(2)排放质量浓度方面具有实际生产应用价值,可为后续尾气处理装置的工艺参数优化提供可靠的模型支持。 展开更多
关键词 天然气净化 硫磺回收 尾气处理 二氧化硫排放 预测模型 集成学习算法
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抗硫型钾基吸附剂CO_(2)吸附性能及DFT机理研究 被引量:1
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作者 李艳红 郭百合 +4 位作者 孙瑞彬 史一林 高凯旋 乔晓磊 金燕 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3934-3945,I0031,共13页
燃煤电厂经脱硫脱硝后存在的痕量SO_(2)会导致钾基吸附剂失效。该文采用溶胶-凝胶法制备气凝胶载体,浸渍法掺杂MnO_(2)制备改性钾基吸附剂,借助固定床脱碳试验系统,在不同条件下对吸附剂进行脱碳试验。利用Avrami吸附动力学模型拟合,并... 燃煤电厂经脱硫脱硝后存在的痕量SO_(2)会导致钾基吸附剂失效。该文采用溶胶-凝胶法制备气凝胶载体,浸渍法掺杂MnO_(2)制备改性钾基吸附剂,借助固定床脱碳试验系统,在不同条件下对吸附剂进行脱碳试验。利用Avrami吸附动力学模型拟合,并结合表征手段对吸附剂孔隙、物相组成和微观形貌进行分析,基于密度泛函理论(densityfunctional theory,DFT)深入探究Mn掺杂改性吸附剂抗硫机理。结果表明:在含150mg/m^(3) SO_(2)气氛中,MnO_(2)与SO_(2)反应生成MnSO_(4),减少SO_(2)与K_(2)CO_(3)反应,CO_(2)吸附量提升29.7%,吸附剂有一定的抗硫性。MnO_(2)最佳掺杂量为2.5%,最佳吸附条件为CO_(2)浓度12.5%,反应温度为60℃,H2O浓度为15%。SO_(2)在吸附剂表面的吸附能最大,SO_(2)分子中S、O原子的2p轨道和Mn原子3d轨道发生共振,发生相互作用,从而有一定的抗硫作用。Mn掺杂反应能垒降低为143.71kJ/mol,反应热增加为-164.92kJ/mol,进而减少SO_(2)对吸附剂脱碳性能影响。MnO_(2)掺杂改性钾基吸附剂在含SO_(2)气氛中表现出显著的抗硫性和较高的CO_(2)吸附能力。 展开更多
关键词 气凝胶 CO_(2)捕集 抗硫 吸附动力学 密度泛函理论
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Effects of metallic derivatives in adsorbent derived from sewage sludge on adsorption of sulfur dioxide 被引量:3
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作者 翟云波 魏先勋 +1 位作者 曾光明 张德见 《Journal of Central South University of Technology》 2004年第1期55-58,共4页
The sewage sludge was used to produce adsorbent by controlling the pyrolytic and chemical conditions. Using the adsorbent derived from sewage sludge to adsorb the low concentration SO2 in fixed bed system, the effects... The sewage sludge was used to produce adsorbent by controlling the pyrolytic and chemical conditions. Using the adsorbent derived from sewage sludge to adsorb the low concentration SO2 in fixed bed system, the effects of the metallic derivatives on characteristics of the adsorbent were investigated at different compositions of the gaseous mixtures. The results show that when the mass fraction of vanadium reaches 0.5% and the mass fraction of (iron,) calcium, copper, nickel reach approximately 0.9%, under the condition that the adsorption mixture contains (0.12%SO2,) 3%O2 and 10% water vapor, the maximum adsorption capacity of SO2 can be obtained to be 128, 109, 90, 82, 78 mg·g-1, respectively. So the metallic derivatives fixed onto adsorbent derived from sewage sludge especially vanadium have great effects on of the sorption characteristics of the adsorbent with respect to SO2. 展开更多
关键词 ADSORPTION ADSORBENT sewage sludge metal sulfur dioxide
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黄铁矿流化床还原磷石膏制备SO_(2)的实验及机理分析
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作者 田治华 马栋 +2 位作者 王勤辉 章斌 解桂林 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第1期119-130,共12页
为了将黄铁矿和磷石膏(PG)中的元素S尽可能地转化为SO_(2),同时明晰该过程的反应机理,通过流化床实验结合热重和热力学计算,系统研究了黄铁矿添加量、反应温度等对PG分解过程的影响。结果表明黄铁矿的加入降低了PG的分解温度,并且提高... 为了将黄铁矿和磷石膏(PG)中的元素S尽可能地转化为SO_(2),同时明晰该过程的反应机理,通过流化床实验结合热重和热力学计算,系统研究了黄铁矿添加量、反应温度等对PG分解过程的影响。结果表明黄铁矿的加入降低了PG的分解温度,并且提高了PG的分解率。该过程的最慨然机理函数为G(α)=1-(1-α)^(1/3),表明反应受相边界控制。优化的反应条件:温度为1100℃,黄铁矿添加量为30%,反应时间为20 min,黄铁矿粒径为0~0.075 mm,在该条件下PG分解率和SO_(2)收率分别为99.95%和95.95%。当黄铁矿添加量为30%~70%,会产生副产物CaS。当添加量超过70%,会产生固熔体Ca_(3)Fe_(4)S_(3)O_(6)。按照黄铁矿添加量的不同,该过程主要有两种不同的机理路径。本研究丰富了黄铁矿还原PG制备SO_(2)的工艺理论。 展开更多
关键词 磷石膏 黄铁矿 二氧化硫 流化床 动力学 机理
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SO_(2)暴露介导的唾液酸化过程及其对成釉细胞的损伤效应
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作者 张江慧 田景秀 +2 位作者 杨莉 杨娜 涂成龙 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第5期418-427,共10页
二氧化硫(sulphur dioxide,SO_(2))污染不仅危害呼吸系统,还可对口腔健康和牙齿生长发育造成显著的负面影响。唾液的高含水量特性为SO_(2)的溶解转化提供了关键的液相环境。为探究SO_(2)诱导口腔唾液酸化及其对LS8细胞的影响,研究基于SO... 二氧化硫(sulphur dioxide,SO_(2))污染不仅危害呼吸系统,还可对口腔健康和牙齿生长发育造成显著的负面影响。唾液的高含水量特性为SO_(2)的溶解转化提供了关键的液相环境。为探究SO_(2)诱导口腔唾液酸化及其对LS8细胞的影响,研究基于SO_(2)的液相化学反应机理构建人工唾液酸化模型,测定其p H、SO_(2)、SO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)的动态变化,并系统评估了其对LS8细胞的损伤效应。结果表明,在H_(2)O、含黏蛋白人工唾液(S1)和不含黏蛋白人工唾液(S2)3种吸收体系中,SO_(2)注入显著降低了吸收液p H值(H_(2)O>S2>S1,P<0.05)。随着静置时间的延长,水中p H回升并伴随SO_(2)和SO_(3)^(2-)的浓度下降(P<0.05),S1和S2中SO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)浓度保持稳定。复合金属离子(Cu^(2+)/Fe^(3+)/Mn^(2+)/Zn^(2+))可显著加速S1体系中SO_(2)氧化为SO_(4)^(2-),加快p H的下降(P<0.05)。SO_(2)暴露介导的唾液酸化可引起LS8细胞增殖抑制,当SO_(2)浓度达到2 mmol·L^(-1)时,对细胞增殖的抑制率大于50%(P<0.01)。以0、0.5、1及2 mmol·L^(-1)作用于细胞24 h后,引起SOD、GSH和GSH-Px逐渐降低;MDA和ROS逐渐升高;胞内p H降低(P<0.05)。综上,SO_(2)显著降低吸收液p H,不同吸收体系对SO_(2)吸收溶解及转化过程存在差异。金属离子可导致吸收液p H值进一步降低并增加SO_(4)^(2-)离子浓度,复合离子体系较单一离子而言具有更强的催化的作用。SO_(2)暴露介导的唾液微环境变化可引起LS8细胞发生增殖抑制和氧化应激等损伤效应;并通过降低胞内p H引起成釉环境酸碱失衡。该发现揭示了在环境SO_(2)口腔暴露中,唾液的参与过程,为阐释SO_(2)污染造成的牙齿酸蚀和燃煤地区氟-硫联合暴露诱导的釉质发育不全提供了新视角。 展开更多
关键词 二氧化硫 LS8细胞 氧化应激 人工唾液 pH
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跨临界CO_(2)制冷热泵系统理论研究及应用现状
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作者 舒歌群 王琦 田华 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第9期886-903,共18页
CO_(2)作为大自然存在的物质,在制冷热泵系统中扮演绿色、低成本工质的角色,跨临界CO_(2)系统具有节能潜力高、冷热联供性能出色、安全和变工况适应性强等优势而受到广泛关注,是引领未来制冷热泵领域发展的重要技术之一.本文总结了跨临... CO_(2)作为大自然存在的物质,在制冷热泵系统中扮演绿色、低成本工质的角色,跨临界CO_(2)系统具有节能潜力高、冷热联供性能出色、安全和变工况适应性强等优势而受到广泛关注,是引领未来制冷热泵领域发展的重要技术之一.本文总结了跨临界CO_(2)制冷热泵系统在热力学分析方法、系统动态仿真及实际应用3方面的研究现状,重点分析了循环构型优化的能效提升方案、系统动态控制策略及应用案例.介绍了提升系统能效的关键热力过程优化方法,针对节流、压缩和换热过程,对比了增设引射器、双级/平行压缩机、双温蒸发等提效方案,系统性能系数(COP)提升率为2.8%~63.7%,跨临界CO_(2)冷热联供系统综合COP最高达7.22,可广泛应用于建筑、食品加工等大温差冷热需求场景,但需要考虑系统的经济性.目前跨临界CO_(2)冷热联供系统已有应用案例,随着复杂构型的使用,系统动态控制难度提升显著,跨临界CO_(2)系统应用的优化方法正在向实时算法转变.因此,与储能、清洁能源等结合使用并辅以人工智能控制技术是跨临界CO_(2)系统的主要发展方向. 展开更多
关键词 CO_(2) 跨临界系统 部件 动态控制 应用
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Se掺杂改性增强CO催化剂Pt/TiO_(2)抗硫性能机理
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作者 王延 何璐瑶 +4 位作者 黄海敏 罗望平 朱刚 梁明华 刘弼华 《烧结球团》 北大核心 2025年第1期110-116,共7页
针对含硫烧结烟气中Pt/TiO_(2)催化氧化CO过程中SO_(2)毒化的问题,采用硒(Se)掺杂改性提高其抗硫性。通过固定床抗硫毒化性能测试、孔隙结构分析、XRD、XPS和SO_(2)-TPD等表征手段,研究了Se掺杂增强Pt/TiO_(2)催化剂(PSeT)抗硫能力的原... 针对含硫烧结烟气中Pt/TiO_(2)催化氧化CO过程中SO_(2)毒化的问题,采用硒(Se)掺杂改性提高其抗硫性。通过固定床抗硫毒化性能测试、孔隙结构分析、XRD、XPS和SO_(2)-TPD等表征手段,研究了Se掺杂增强Pt/TiO_(2)催化剂(PSeT)抗硫能力的原因。结果表明;掺杂质量分数为0.1%的Se,Pt/TiO_(2)催化剂(PSe_(0.10)T)具有最优的抗硫性能,200℃通入798 mg/m^(3)SO_(2)时,催化效率从100%略微降低,且在12 h长期测试后脱除率仍大于80%,去掉SO_(2)后,催化效率逐渐恢复至100%;SO_(2)毒化后,PSe_(0.10)T催化剂的N_(2)吸附量、比表面积降低幅度较小,抑制硫酸盐沉积效果明显;SO_(2)毒化后,XRD测试结果均未发现新物相,XPS测试结果表明PSe_(0.10)T催化剂表面S元素含量最低,且硫化产物为TiOSO 4;SO_(2)-TPD分析表明,PSe_(0.10)T催化剂对SO_(2)吸附性较弱,且具有较低的硫酸盐分解温度,表现出良好的抗硫性能。该研究结果可为开发高性能抗硫CO氧化催化剂提供理论依据。 展开更多
关键词 Pt/TiO_(2)催化剂 CO催化氧化 改性 抗硫
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用于高性能水系锌离子电池正极材料的富1T-MoS_(2)纳米薄片的制备及性能
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作者 樊鹏阳 樊姗 +5 位作者 戴勤进 郑晓英 董伟 王梦雪 黄小潇 张永 《无机化学学报》 北大核心 2025年第4期675-682,共8页
通过一步水热法成功制备了一种水系锌离子电池正极材料——富1T相的MoS_(2)(1T'-MoS_(2))。表征结果与密度泛函理论(DFT)模拟计算表明,1T'-MoS_(2)的电导率明显高于2H-MoS_(2),并且含有丰富的硫缺陷。这有助于大幅提升离子扩散... 通过一步水热法成功制备了一种水系锌离子电池正极材料——富1T相的MoS_(2)(1T'-MoS_(2))。表征结果与密度泛函理论(DFT)模拟计算表明,1T'-MoS_(2)的电导率明显高于2H-MoS_(2),并且含有丰富的硫缺陷。这有助于大幅提升离子扩散速率和电荷转移速率,优化材料的电化学和动力学性能。因此,采用1T'-MoS_(2)组装的电池在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,首次放电容量高达202 mAh·g^(-1)。此外,在大电流密度下(1 A·g^(-1)),其经过500次恒电流充放电循环后,电池的容量保持率为92%,显示出较高的容量和长循环稳定性。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 1T-MoS_(2) 硫缺陷 正极材料
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钛铁矿提取TiO_(2)及制备钛白粉研究进展
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作者 杨双宇 廖亚龙 +1 位作者 贾小宝 武敏 《材料导报》 北大核心 2025年第7期66-75,共10页
我国的钛矿资源约占全球钛资源储量的1/3,但主要以钛、铁共生的原生钛(磁)铁矿形态存在,高效利用的工艺复杂,难度大。本文综述了钛铁矿提取TiO_(2)并制备钛白粉的工艺现状,分析了各种方法的特征及优缺点。分析表明,制备方法主要有硫酸... 我国的钛矿资源约占全球钛资源储量的1/3,但主要以钛、铁共生的原生钛(磁)铁矿形态存在,高效利用的工艺复杂,难度大。本文综述了钛铁矿提取TiO_(2)并制备钛白粉的工艺现状,分析了各种方法的特征及优缺点。分析表明,制备方法主要有硫酸法、盐酸法、氟化法、亚熔盐法及碱性焙烧法。硫酸法对原料的要求较低,是我国生产钛白粉的主流工艺,但存在生产流程长、产品质量偏低、副产物难处理以及三废排放等问题。盐酸法采用萃取工艺分离铁,存在钛铁共萃以及盐酸易挥发导致设备腐蚀的问题,还存在萃取剂的价格高和回收利用难等缺陷。氟化法采用NH_(4)F或NH_(4)HF_(2)为浸出剂,具有反应条件温和的优点,但存在设备腐蚀问题。亚熔盐法采用高浓度的KOH液相介质分解钛铁矿,虽然反应条件较为温和,三废排放也较少,但存在亚熔盐消耗量大、碱液循环利用难度大的缺陷。碱性焙烧法采用弱酸分解焙烧后的钛铁矿,工艺上具有优越性,但存在碱性物质消耗大、成本高的问题,仍处于研究阶段。以钛铁矿为原料制备钛白粉,仍需要优化和完善传统工艺,并加大新工艺研发投入,以消除现有制备方案的缺点,促进钛白粉行业的健康发展。 展开更多
关键词 钛铁矿 钛白粉 硫酸法 盐酸法
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高含硫边底水气藏注CO_(2)控水治硫提高天然气采收率:实验与模拟
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作者 曾大乾 张睿 +5 位作者 游瑜春 宋兆杰 石志良 李童 彭松 李倩 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期59-67,共9页
碳酸盐岩边底水高含硫气藏是中国天然气资源的重要组成部分,广泛分布于四川盆地、塔里木盆地等主要产气区,此类碳酸盐岩边底水酸性气藏开发过程中,边水侵入与硫沉积共同作用严重影响气藏开发效果及气藏采收率。为此,通过室内实验、分子... 碳酸盐岩边底水高含硫气藏是中国天然气资源的重要组成部分,广泛分布于四川盆地、塔里木盆地等主要产气区,此类碳酸盐岩边底水酸性气藏开发过程中,边水侵入与硫沉积共同作用严重影响气藏开发效果及气藏采收率。为此,通过室内实验、分子模拟和数值模拟相结合的手段,系统研究了注CO_(2)控水治硫及提高天然气采收率的机理。研究结果表明:①注CO_(2)通过三重作用提高气藏采收率:为地层补充弹性能量;CO_(2)优先进入高渗区深部并占据渗流通道,将侵入边水回推,同时解除水锁效应;在二次开发阶段推动CO_(2)向第二排生产井驱替井间残余天然气。②CO_(2)与硫分子间存在较强的溶剂化作用,可有效溶解储层中的单质硫,进而解除通道堵塞。③CO_(2)较单质硫具有竞争吸附优势,能剥离岩石表面吸附的硫沉积,室内实验证实注CO_(2)可使硫饱和度降低40%以上。④普光气田典型井组数值模拟研究表明,转注CO_(2)后控水和提高气藏采收率效果明显,且效果排序为:异步注焖采>恢复压力后连续驱替>连续驱替>衰竭。结论认为,注CO_(2)技术兼具“控水”与“治硫”双重功能,未来应聚焦“CO_(2)-水-硫-气多相竞争吸附定量表征”“边水气藏CO_(2)驱替-封存协同机制”及“注采参数优化”等关键问题攻关为边底水酸性气藏高效开发提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 普光气田 边水碳酸盐岩气藏 硫沉积 水侵 注CO_(2) 实验与模拟 提高采收率
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CoMn_(2)O_(4)/Ce-TiO_(2)双功能催化剂SCR脱硝协同CO氧化性能研究
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作者 唐晓龙 温佳俊 +6 位作者 刘媛媛 王成志 罗宁 段二红 周远松 易红宏 高凤雨 《材料导报》 北大核心 2025年第5期115-121,共7页
实现工业烟气的超低排放及多污染物协同控制是当前大气污染治理的重要任务。本工作以负载型Mn基尖晶石催化剂为研究对象,通过Co、Ce金属改性的方式研发了一种低温选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)脱硝兼顾CO氧化的CoM... 实现工业烟气的超低排放及多污染物协同控制是当前大气污染治理的重要任务。本工作以负载型Mn基尖晶石催化剂为研究对象,通过Co、Ce金属改性的方式研发了一种低温选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)脱硝兼顾CO氧化的CoMn_(2)O_(4)/Ce-TiO_(2)双功能催化剂。研究了不同烟气组分对同时脱硝脱CO效率的影响:SO_(2)对脱硝效率、脱CO效率均表现出抑制作用,而H_(2)O降低了NO_(x)转化率却可以提高CO转化率;CO与NH_(3)在较低浓度下起到双还原剂的作用,共同提升NO_(x)转化率,而在较高浓度时,二者由于竞争吸附导致CO转化率下降。分析认为,Mn是主要的SCR反应活性位点,Co是主要的脱CO活性位点,而Ce物种对SCR反应和脱CO反应都具有一定的作用。在同时脱硝脱CO反应中,NO_(x)主要通过NH_(3)-SCR反应脱除,CO主要通过氧化反应脱除。 展开更多
关键词 氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR) 一氧化碳氧化 CoMn_(2)O_(4)/Ce-TiO_(2)催化剂 二氧化硫 反应机理
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基于FRET机制检测S^(2-)的荧光探针构建及其性能研究
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作者 马帅 马思悦 +3 位作者 能逸飞 马养民 韩帅 李晓敏 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第4期116-125,共10页
准确区分S^(2-)与HS^(-)对于环境监测、病理调节和生物医药研究至关重要.以氧杂蒽衍生物与香豆素衍生物构建FRET型荧光团,再分别选用链状酰氯(己酰氯)与环状酰氯(环己酰氯)作为识别基团,合成了两例FRET型荧光探针.采用荧光光谱技术对其... 准确区分S^(2-)与HS^(-)对于环境监测、病理调节和生物医药研究至关重要.以氧杂蒽衍生物与香豆素衍生物构建FRET型荧光团,再分别选用链状酰氯(己酰氯)与环状酰氯(环己酰氯)作为识别基团,合成了两例FRET型荧光探针.采用荧光光谱技术对其检测性能进行了探索与分析.结果表明,该探针对S^(2-)有特异性识别,随着S^(2-)浓度的增大,460 nm处的荧光减弱,540 nm处的荧光增强;当S^(2-)浓度分别达到1 760μmol/L和800μmol/L时两个探针的荧光强度达到饱和,且在该范围内呈现良好的线性关系,检测限为2.73μmol/L和0.71μmol/L.这种探针为特异性识别S^(2-)提供了一种新的策略,在水质、生理检测S^(2-)方向的应用具有一定潜力. 展开更多
关键词 荧光探针 硫离子(S^(2-)) 快速响应
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海底沉积层裂隙中水合物封堵CO_(2)效果与失稳条件实验
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作者 张菊 季玉轩 +2 位作者 郭会荣 李辉 王哲 《地质科技通报》 北大核心 2025年第5期285-292,共8页
海底二氧化碳(CO_(2))地质封存技术已成为目前碳封存、碳中和研究的热点,我国南海北部海底沉积层中存在CO_(2)水合物形成的有利空间和温压条件,在裂隙和孔隙中形成CO_(2)水合物,能够阻挡CO_(2)进一步向上运移而产生自封堵能力。然而,目... 海底二氧化碳(CO_(2))地质封存技术已成为目前碳封存、碳中和研究的热点,我国南海北部海底沉积层中存在CO_(2)水合物形成的有利空间和温压条件,在裂隙和孔隙中形成CO_(2)水合物,能够阻挡CO_(2)进一步向上运移而产生自封堵能力。然而,目前裂隙中CO_(2)水合物封堵效果与失稳条件仍不明确。采用高压低温水合物生长失稳可视化实验平台,模拟2℃、3~4 MPa的海底沉积盖层条件,观测裂隙中CO_(2)水合物的形成与注水增压失稳过程,利用突破压力、突破压差、持续时间、失稳起始阶段渗透率及封堵率为指标对水合物失稳条件与封堵效果进行了研究。研究结果表明,裂隙中水合物的形成经历成核、扩张、成型与聚集4个阶段;裂隙中形成的水合物能够高效地封堵水和CO_(2)等流体的迁移,但在流体压力逐渐增加达到临界突破压力时开始出现失稳现象,水合物的失稳经历粒度退化与表面摩擦破坏2个阶段,水合物团块内核部先失稳,在水合物表面未破裂前可保持封堵状态;裂隙中水合物失稳的突破压力为6.414~6.966 MPa,突破压差为2.403~3.203 MPa,决定水合物突破压力的关键因素是温度和压力条件,而流速的效应则主要体现在调节水合物进入失稳状态的具体时间;在3~4 MPa的海底沉积盖层条件下,裂隙模型中水合物封堵率为99.0%~99.6%,失稳起始阶段渗透率为0.555×10^(-3)~1.260×10^(-3)μm^(2)。需要保证封盖CO_(2)水合物层之下压力与海底实际压力之差小于2 MPa,以保持水合物的封堵效果。研究结果为南海类似条件下CO_(2)海底地质封存上覆盖层风险性评价提供参考。 展开更多
关键词 二氧化碳(CO_(2)) 海底沉积层 水合物 封堵效果 失稳条件 裂隙
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Cu-Ag纳米团簇CO_(2)电催化还原性能和机理
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作者 谢鑫瑶 万芬 +3 位作者 伏炫羽 范雨婷 陈令修 李鹏 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1387-1395,共9页
电催化二氧化碳还原是有效减少二氧化碳排放和促进能源绿色发展的技术,要实现将CO_(2)转化为高价值化合物和燃料(C_(2+))且走向工业化规模仍面临诸多难题。本文利用磁控共溅射技术在碳纸(CP)上成功负载Cu-Ag合金纳米团簇,并通过调控Ag... 电催化二氧化碳还原是有效减少二氧化碳排放和促进能源绿色发展的技术,要实现将CO_(2)转化为高价值化合物和燃料(C_(2+))且走向工业化规模仍面临诸多难题。本文利用磁控共溅射技术在碳纸(CP)上成功负载Cu-Ag合金纳米团簇,并通过调控Ag靶材的溅射频率,制备了5种不同Cu/Ag配比的碳基Cu-Ag电极(Cu-Ag/CP),其中Cu-Ag20W/CP颗粒尺寸在228~285nm之间,并评估其电化学性能。结果表明,Cu-Ag/CP有效抑制析氢反应和提高C_(2+)产物的产量,其C_(2+)法拉第效率(FE_(C_(2+)))是碳基Cu电极的2.21倍。Cu-Ag20W/CP在恒电位为−1.07V(vs.RHE)和CO_(2)气体流速为5sccm下,FE_(C_(2+))达78.74%,电流密度达67.92mA/cm^(2),且在连续运行8h后其催化性能和表面结构较为稳定。Cu-Ag/CP具有较大的电化学活性面积和导电性,且明显具有串联催化剂的特征,Ag引入使得*CO生成位点增加,脱附*CO转移至Cu表面进行*CO二聚反应。Cu-Ag/CP是一种具有前景的电催化材料,同时该材料合成方法适合大批量连续生产模式,且产物是高价值的C_(2+)产品,有望为未来电催化CO_(2)工业化提供技术参考。 展开更多
关键词 Cu-Ag催化剂 电化学 二氧化碳 还原 磁控共溅射 C_(2+)产物
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