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纳米氧化铁对纤维素化学链气化的分子反应机理
1
作者 张思文 顾海明 赵善辉 《化工学报》 北大核心 2025年第1期363-373,共11页
采用实验与分子模拟相结合的方法,对纳米氧化铁颗粒作用下的纤维素的化学链气化过程进行研究。热重实验结果表明,氧化铁能够加速纤维素的热分解,同时使得热失重速率峰值温度降低。分子动力学模拟结果表明纳米氧化铁颗粒的存在使得纤维... 采用实验与分子模拟相结合的方法,对纳米氧化铁颗粒作用下的纤维素的化学链气化过程进行研究。热重实验结果表明,氧化铁能够加速纤维素的热分解,同时使得热失重速率峰值温度降低。分子动力学模拟结果表明纳米氧化铁颗粒的存在使得纤维素解聚温度降低,同时,氧化铁载氧体的原位供氧加强了焦油和焦炭的转化。当模拟温度达到3000 K时,固体焦炭完全转化,焦油和气体的产率分别为9.49%(质量分数)和91.28%(质量分数)。单组分产物结果表明,纳米氧化铁载氧体抑制了焦油的生成,同时促进了CO和H_(2)O的生成。径向分布函数结果表明,高温下,纳米氧化铁颗粒中氧原子与铁原子容易发生分离,晶格氧倾向于向颗粒表面迁移,促进原位供氧。 展开更多
关键词 纤维素 化学链 纳米粒子 载氧体 气化 分子模拟
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大气压等离子体降解环境毒素的机理研究
2
作者 张远涛 柴兆男 +3 位作者 孙滢 刘亚迪 王晓龙 赵彤 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2850-2871,共22页
随着社会持续发展和人类需求提升,环境毒素污染(包括抗生素、药物和真菌毒素等有机污染)问题日益凸显,对公众健康与经济发展构成重大挑战,是“健康中国”建设中必须要关注的问题。大气压冷等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)作为一... 随着社会持续发展和人类需求提升,环境毒素污染(包括抗生素、药物和真菌毒素等有机污染)问题日益凸显,对公众健康与经济发展构成重大挑战,是“健康中国”建设中必须要关注的问题。大气压冷等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)作为一种新兴的非热处理技术,为环境毒素去除提供了新途径、新理念与新方法。CAP通过产生大量活性粒子,高效、环保且非选择性地与环境毒素作用,展现出良好降解效果。然而,CAP中各活性粒子与环境毒素相互作用的深层机制尚待阐明,这限制了等离子体降解技术的进一步发展与产业化应用。为此基于反应分子动力学模拟方法,研究并总结了大气压冷等离子体产生的4种主要活性氧粒子(reactive oxygen species,ROS),与14种环境毒素(四环素类4种、真菌毒素类5种及头孢菌素类1—4代各1种)相互作用的关键反应及最终产物,全面揭示了ROS通过脱氢反应、加成反应、氧化反应、断键反应和开环反应等破坏关键活性位点的机制,并通过计算数据与实验结果相互验证,阐明了等离子体降解环境毒素所可能发生的共性反应与一般性规律,从而使预测等离子体与其他类似环境毒素的降解规律和降解产物成为可能,为等离子体降解环境毒素提供了理论基础,并将推动其工业化应用的发展。 展开更多
关键词 大气压冷等离子体 活性氧粒子 环境毒素 反应分子动力学模拟 ReaxFF力场 降解机制
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牛蒡叶倍半萜内酯对氧糖剥夺/复氧损伤脑微血管内皮细胞血管新生的作用机制
3
作者 黄娜 郝单丽 +3 位作者 郭辉 刘雅琳 王智民 代丽萍 《世界中医药》 北大核心 2025年第1期25-33,共9页
目的:通过网络药理学、分子对接及细胞实验探讨牛蒡叶倍半萜内酯(Melitensin)对脑缺血再灌注损伤后血管内皮细胞血管新生的作用及机制。方法:人脑微血管内皮细胞(HBMECs)进行氧糖剥夺/复氧(OGD/R)处理,细胞随机分为正常组、模型组、丁... 目的:通过网络药理学、分子对接及细胞实验探讨牛蒡叶倍半萜内酯(Melitensin)对脑缺血再灌注损伤后血管内皮细胞血管新生的作用及机制。方法:人脑微血管内皮细胞(HBMECs)进行氧糖剥夺/复氧(OGD/R)处理,细胞随机分为正常组、模型组、丁苯酞组、OGD/R+Melitensin(12.5、25、50μmol/L)组。MTT法检测细胞活力,划痕实验检测细胞迁移率,小管实验检测细胞成管能力,酶联免疫吸附试验检测乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和血管内皮生长因子(VEGF)的水平。借助数据库和在线平台筛选Melitensin防治缺血性脑卒中(IS)的作用靶点,利用String数据库及Cytoscape软件构建Melitensin防治IS核心靶点的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,对靶点基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并对核心通路上的靶点进行分子对接。最后采用荧光定量法(RT-qPCR)、蛋白质印迹法进行体外验证。结果:Melitensin显著提高细胞存活率,促进细胞迁移及管形成,降低LDH、TNF-α水平,增加VEGF水平(P<0.05,P<0.01)。网络药理学分析得到药物-疾病共同靶点62个、核心作用靶点9个,富集的关键通路有VEGF、IL-17、MAPK、TNF等。分子对接显示Melitensin与VEGF、血管内皮细胞生长因子受体2(VEGFR2)有较好的结合能。体外实验验证显示,Melitensin能够上调细胞中血管生成素-1(Ang-1)、VEGF、VEGFR2的mRNA和蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01)。结论:Melitensin可能是通过调控VEGF信号通路促进血管生成来发挥治疗IS的作用。 展开更多
关键词 Melitensin 氧糖剥夺/复氧 人脑微血管内皮细胞 网络药理学 分子对接 细胞迁移 成管能力 血管新生
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加压富氧下亚硫酸镁强制氧化行为研究
4
作者 孙红月 史培阳 亓捷 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第2期152-159,共8页
针对镁法烟气脱硫产物氧化速率低和难利用的问题,本文利用加压强制氧化亚硫酸镁的方法,研究了加压条件下工艺制度对亚硫酸镁氧化行为的影响,并借助分子动力学(MD)模拟方法,计算了氧气在溶液中的扩散系数(D),探究了系统相对压力(系统压力... 针对镁法烟气脱硫产物氧化速率低和难利用的问题,本文利用加压强制氧化亚硫酸镁的方法,研究了加压条件下工艺制度对亚硫酸镁氧化行为的影响,并借助分子动力学(MD)模拟方法,计算了氧气在溶液中的扩散系数(D),探究了系统相对压力(系统压力为0.1 MPa)对氧气在溶液中扩散行为的作用机制。结果表明,高压系统中高温和酸性环境能增大氧气的扩散系数。另外,随温度的升高,亚硫酸镁的氧化速率呈先升高后降低的趋势,当温度为318 K时氧化速率达到最高;而随pH值的增大,亚硫酸镁的氧化速率呈先降低后升高的趋势,当pH=7.0时氧化速率达到最高。当系统相对压力为0.3 MPa、温度为301 K和pH=7.0时,亚硫酸镁的氧化率可达到91.58%,且其氧化速率是常压鼓泡反应的3.99倍,该结论对于镁法脱硫产物的资源化利用具有重要参考价值。 展开更多
关键词 亚硫酸镁 加压富氧 强制氧化 分子动力学模拟
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基于网络药理学探讨化浊行血汤对缺血性脑卒中的治疗机制
5
作者 陈萌 杜玥瑾 +6 位作者 郭春莉 王娜娜 侯非 张雨辰 刁子朋 郑娟尔 付强 《世界科学技术-中医药现代化》 北大核心 2025年第5期1461-1470,共10页
目的通过网络药理学、分子对接和细胞验证,探讨化浊行血汤(HZXXD)治疗缺血性脑卒中的作用机制。方法运用TCMSP、TCMID、BATMAN-TCM数据库和文献检索筛选HZXXD的化学成分及靶点蛋白,在GeneCards和OMIM数据库获取缺血性脑卒中相关靶点,通... 目的通过网络药理学、分子对接和细胞验证,探讨化浊行血汤(HZXXD)治疗缺血性脑卒中的作用机制。方法运用TCMSP、TCMID、BATMAN-TCM数据库和文献检索筛选HZXXD的化学成分及靶点蛋白,在GeneCards和OMIM数据库获取缺血性脑卒中相关靶点,通过Cytoscape构建中药-活性成分-靶点网络图和蛋白相互作用网络图,再利用DAVID数据库对作用靶点进行基因组百科全书(KEGG)通路富集。采用Western blot法研究HZXXD对氧糖剥夺/复氧细胞模型炎症相关核心靶点表达的影响。最后利用Autodock将关键有效成分和重要靶点进行分子对接,评估其结合活性。结果筛选出76个活性成分,33个活性成分-疾病共有靶点。KEGG富集结果涉及肿瘤坏死因子(TNF)、化学致癌-活性氧、HIF-1等多条炎症相关信号通路。通过氧糖剥夺/复氧细胞实验发现TNF-α是HZXXD发挥作用的核心靶点。通过中药-活性成分-靶点网络图和分子对接筛选得到山柰酚、芹菜素、芦荟大黄素、黄芩素、豆甾醇5个与TNF-α结合力最强的化合物。结论HZXXD可能通过下调核心靶点TNF-α的表达从而治疗缺血性脑卒中,其活性成分可能为山柰酚、芹菜素、芦荟大黄素、黄芩素和豆甾醇。 展开更多
关键词 化浊行血汤 缺血性脑卒中 网络药理学 分子对接 氧糖剥夺/复氧细胞模型 TNF-α
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羟基官能化K掺杂g-C_(3)N_(4)光催化海水合成过氧化氢
6
作者 骆盼盼 游锦芳 +3 位作者 马诗棋 石芹瑕 杨树 李心忠 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第1期29-34,共6页
从双氰胺出发,以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐,经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C_(3)N_(4)(ACCN和AOCN),用于光催化海水合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),考察了ACCN和AOCN的循环使用性能,并通过加入捕获剂探究了H_(2)... 从双氰胺出发,以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐,经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C_(3)N_(4)(ACCN和AOCN),用于光催化海水合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),考察了ACCN和AOCN的循环使用性能,并通过加入捕获剂探究了H_(2)O_(2)的合成机理。结果表明,在室温、常压、中性条件下,以空气为分子氧源、乙醇为牺牲剂、模拟太阳光为光源,实现了ACCN、AOCN光催化海水合成H_(2)O_(2),6 h时H_(2)O_(2)最高生成速率为1 622μmol·g^(-1)·h^(-1);ACCN、AOCN经离心分离后循环使用5次,催化活性基本保持不变。 展开更多
关键词 过氧化氢 海水 可见光 分子氧还原 g-C_(3)N_(4)
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小分子有机酸协同菱铁矿氧化固定As(Ⅲ)的机制研究
7
作者 尹正 高宇阳 +2 位作者 于雪辉 秦文秀 司友斌 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4470-4481,共12页
聚焦于小分子有机酸(草酸(OA)、柠檬酸(CA)、没食子酸(GA))协同Fe(Ⅱ)矿物产生活性氧(ROS)氧化固定As(Ⅲ).采用菱铁矿(FeCO_(3))为受试矿物,探讨了吸附态和共沉淀态FeCO_(3)-小分子有机酸复合物对As(Ⅲ)氧化特性,并分析了氧化过程中产... 聚焦于小分子有机酸(草酸(OA)、柠檬酸(CA)、没食子酸(GA))协同Fe(Ⅱ)矿物产生活性氧(ROS)氧化固定As(Ⅲ).采用菱铁矿(FeCO_(3))为受试矿物,探讨了吸附态和共沉淀态FeCO_(3)-小分子有机酸复合物对As(Ⅲ)氧化特性,并分析了氧化过程中产生羟基自由基(·OH)和Fe的形态变化,以及自由基淬灭剂和C/Fe摩尔比对As(Ⅲ)氧化和As(T)固定的影响.结果表明,外源添加0.05~0.5mmol/L小分子有机酸会促进菱铁矿对As(Ⅲ)的氧化,其中GA>CA>OA,GA存在下As(Ⅲ)去除率最高为80%;对于吸附态和共沉淀态复合物,C/Fe摩尔比增大,氧化能力增强,其中共沉淀态FeCO_(3)-CA对As(Ⅲ)的氧化率最高可达到92.1%.自由基淬灭剂甲醇和NBT显著抑制As(Ⅲ)氧化,证明氧化As(Ⅲ)的主要活性物质为O_(2)^(·-)和·OH.不同小分子有机酸与As(Ⅲ)竞争·OH能力不同,其中共沉淀态FeCO_(3)-GA复合物中OC矿化率最高为72.2%,·OH氧化是氧化过程中OC损失的主要原因.SEM、XRD表明菱铁矿反应后向赤铁矿转变.本研究不仅揭示了小分子有机酸与含铁矿物在砷氧化过程中的协同作用机制,而且为砷污染的环境治理提供了新的视角和策略. 展开更多
关键词 小分子有机酸 含铁矿物 砷形态转化 活性氧
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铁基载氧体化学链燃烧过程中惰性载体Al_(2)O_(3)抗烧结机理研究
8
作者 刘志兵 王鹏辉 +4 位作者 冯于川 马素霞 梁五洲 刘众元 高义斌 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第3期331-338,共8页
基于ReaxFF反应力场的分子动力学(ReaxFF MD)模拟方法研究了Fe_(2)O_(3)颗粒的烧结过程,探究了Al_(2)O_(3)对Fe_(2)O_(3)颗粒烧结过程的影响,分析了烧结过程中原子的迁移扩散特性,深入揭示了铁基载氧体化学链燃烧过程中惰性载体Al_(2)O_... 基于ReaxFF反应力场的分子动力学(ReaxFF MD)模拟方法研究了Fe_(2)O_(3)颗粒的烧结过程,探究了Al_(2)O_(3)对Fe_(2)O_(3)颗粒烧结过程的影响,分析了烧结过程中原子的迁移扩散特性,深入揭示了铁基载氧体化学链燃烧过程中惰性载体Al_(2)O_(3)的抗烧结机理.结果表明:Fe_(2)O_(3)颗粒的烧结过程涉及颗粒间相互靠近、烧结颈形成以及生长,温度升高导致Fe_(2)O_(3)颗粒更加剧烈的烧结,且Fe_(2)O_(3)颗粒粒径越大,抗烧结能力越强;Fe_(2)O_(3)颗粒可以稳定吸附在惰性载体Al_(2)O_(3)表面,限制颗粒的整体移动,阻碍烧结颈的形成及生长过程,Al_(2)O_(3)添加可以明显抑制Fe_(2)O_(3)颗粒的烧结,抑制程度随温度增加而降低;Fe_(2)O_(3)颗粒的所有原子、表层原子和内层原子的扩散活化能分别为29.2 kJ/mol、28.0 kJ/mol和29.5 kJ/mol,Al_(2)O_(3)添加后扩散活化能分别增加至42.4 kJ/mol、43.2 kJ/mol和41.6 kJ/mol,惰性载体Al_(2)O_(3)主要是通过抑制Fe_(2)O_(3)颗粒表层原子的迁移扩散来提升铁基载氧体的抗烧结能力. 展开更多
关键词 化学链燃烧 铁基载氧体 惰性载体 抗烧结机理 分子动力学
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细胞质雄性不育表型及不育机制研究进展
9
作者 王雪松 邹益 +2 位作者 王杰 聂丽云 武志强 《广西植物》 北大核心 2025年第3期483-499,共17页
植物线粒体基因组内特殊的开放阅读框(open reading frame,ORF)导致植物不产生雄配子或产生的雄配子无法正常受精,这种现象被称为细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)。CMS材料雄配子稳定败育的特性使其在杂交种商业化生产... 植物线粒体基因组内特殊的开放阅读框(open reading frame,ORF)导致植物不产生雄配子或产生的雄配子无法正常受精,这种现象被称为细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)。CMS材料雄配子稳定败育的特性使其在杂交种商业化生产中一直扮演着重要角色,有效降低了制种成本,提高了杂交种纯度。随着对CMS现象研究的深入,新的CMS材料通过各种手段被不断创制出来,相关的不育基因也逐渐被定位和克隆。该文首先概述了目前对CMS基因进化的研究和常用CMS材料及其相关CMS基因的挖掘情况,随后总结了CMS材料在物质能量代谢、激素水平等方面的表型特点。同时整合了当前对CMS分子机制的几种假说,并结合实验证据提出对CMS分子机制的观点。以期在总结当前细胞质雄性不育研究的基础上对未来更加深入的理论和实验研究提供参考。 展开更多
关键词 细胞质雄性不育 线粒体基因组 活性氧(ROS) 开放阅读框(ORF) CMS分子机制
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水蒸气在褐煤孔隙中的吸附行为:试验研究与分子动力学模拟 被引量：3
10
作者 王成勇 邢耀文 +3 位作者 王市委 陈鹏 李吉辉 桂夏辉 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期162-171,共10页
深入理解水在褐煤上的吸附是褐煤干燥提质技术的理论基础之一。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和低温氮吸附/脱附试验分析了褐煤的含氧官能团和孔隙结构,利用水蒸气吸附/脱附试验和分子动力学(MD)模拟探究了水蒸气... 深入理解水在褐煤上的吸附是褐煤干燥提质技术的理论基础之一。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和低温氮吸附/脱附试验分析了褐煤的含氧官能团和孔隙结构,利用水蒸气吸附/脱附试验和分子动力学(MD)模拟探究了水蒸气在褐煤孔隙中的吸附行为。研究结果表明:褐煤样品丰富的含氧官能团和较多的微孔、中孔(孔径约2 nm),为水蒸气提供了吸附位点和吸附场所。水蒸气在煤样上的吸附过程可分为3个阶段。第1阶段,相对蒸气压(P/P_(0))<0.21,水分子直接吸附于含氧官能团上,此时的吸附速度最大;第2阶段(P/P_(0)=0.21~<0.71),水分子与已吸附的水分子相互作用,促使水团簇逐渐生长;第3阶段(P/P_(0)≥0.71),水团簇填充孔隙,并发生毛细凝聚,此时的吸附速度略大于第2阶段。根据Dent模型对水蒸气吸附等温线的拟合结果,吸附类型属于多级吸附,包括初级吸附(第1阶段)和次级吸附(第2、3阶段)。初级吸附能(-48.77 kJ/mol)显著大于水的液化热(E L=-43.99 kJ/mol),而次级吸附能(-42.28 kJ/mol)略小于E L,表明吸附于褐煤的水呈液态。水蒸气脱附过程存在明显的脱附迟滞现象,表明水蒸气吸附稳定,较难去除,其中高压迟滞发生在P/P_(0)≈0.4~0.9,主要由毛细凝聚和“墨水瓶”效应引起;而低压迟滞发生在P/P_(0)<0.4,由水分子与含氧官能团间强相互作用引起。MD模拟结果与水蒸气吸附/脱附等温线分析结果一致,水分子优先吸附在孔隙中,与孔隙壁的含氧官能团形成氢键,且其扩散系数(2.98×10^(-5)cm^(2)/s)与液态水的分子扩散系数相近。 展开更多
关键词 褐煤 孔隙结构 含氧官能团 水蒸气吸附 Dent模型 分子动力学模拟
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草酸与铁氧化物相互作用及光化学活化分子氧过程的研究进展 被引量：1
11
作者 陈婷 陈振华 徐天缘 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期405-415,共11页
草酸与铁氧化物共存于自然环境中,二者之间的相互作用及光化学行为强烈影响着分子氧的活化.而分子氧活化影响共存体系中污染物的迁移与转化,是发展绿色污染控制氧化技术的关键.因此,探讨草酸与铁氧化物之间的相互作用与光化学活化分子... 草酸与铁氧化物共存于自然环境中,二者之间的相互作用及光化学行为强烈影响着分子氧的活化.而分子氧活化影响共存体系中污染物的迁移与转化,是发展绿色污染控制氧化技术的关键.因此,探讨草酸与铁氧化物之间的相互作用与光化学活化分子氧是目前的研究热点之一.本文系统总结了近年来围绕草酸与铁氧化物相互作用以及草酸诱导铁氧化物活化分子氧的研究成果,论述了草酸在铁氧化表面的吸附与转化特性、草酸铁络合物光化学过程以及活性氧产生与转移途径,同时探讨了上述过程对环境污染物降解的影响,借此加深理解草酸诱导铁氧化物环境光化学行为与活化分子氧原理,并对今后的研究发展方向提出了展望,以期为利用天然铁氧化物和有机质发展原位环境修复技术提供依据. 展开更多
关键词 草酸 铁氧化物 光化学活化分子氧 光降解 草酸铁络合物
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离子交换型分子筛在氧氩分离中的应用研究 被引量：1
12
作者 马梦瑶 刘蜀疆 +5 位作者 盛毓强 安少杭 常印忠 陈占营 李奇 王世联 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期425-436,I0001,共13页
惰性气体氩(Ar)在日常生活、工业生产及核环境监测等领域有着重要应用,将Ar从复杂气体组分中选择性地快速高效分离纯化是其应用的关键。然而,氧(O_(2))和Ar的分子尺寸及吸附扩散性质相似,并且O_(2)和Ar的沸点十分接近,非低温条件下的O_(... 惰性气体氩(Ar)在日常生活、工业生产及核环境监测等领域有着重要应用,将Ar从复杂气体组分中选择性地快速高效分离纯化是其应用的关键。然而,氧(O_(2))和Ar的分子尺寸及吸附扩散性质相似,并且O_(2)和Ar的沸点十分接近,非低温条件下的O_(2)/Ar分离十分困难。因此,O_(2)与Ar的分离是其应用中必须攻克的难题。分子筛材料通过离子交换改性能够增强吸附质和吸附剂之间的相互作用,从而有效提高分子筛的O_(2)/Ar分离能力。本文对离子交换型分子筛材料在O_(2)/Ar吸附分离领域中的应用研究进行了系统总结和评述,结果发现碱土金属离子、Ce^(3+)、Co^(2+)等离子交换改性后的分子筛对O_(2)具有较高的吸附能力和选择性,而Ag^(+)交换分子筛即载银分子筛具有独特的Ar吸附选择性。目前,常压下离子交换型分子筛材料的O_(2)/Ar分离系数均在2.0左右,这意味着常温常压下的O_(2)/Ar高效分离仍然具有挑战性。开发新型高吸附容量、高吸附选择性的O_(2)/Ar吸附分离材料仍然是未来的研究重点和趋势之一。 展开更多
关键词 氩气 氧氩分离 分子筛 离子交换 载银分子筛
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二价铁活化分子氧体系中溶解氧对活性自由基产生及污染物降解的影响 被引量：1
13
作者 王瑛琪 张成武 +3 位作者 王德玉 付玉丰 张慧 秦传玉 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期132-139,共8页
构建了Fe^(2+)/O_(2)/三聚磷酸钠(STPP)高级氧化体系,通过曝气实验与固定初始DO实验,分别探究了体系在持续曝气与有限溶解氧的条件下活性自由基产生能力与污染物降解效果.结果表明,在以150mL/min流量充分曝气时,Fe^(2+)-STPP浓度由3mmo... 构建了Fe^(2+)/O_(2)/三聚磷酸钠(STPP)高级氧化体系,通过曝气实验与固定初始DO实验,分别探究了体系在持续曝气与有限溶解氧的条件下活性自由基产生能力与污染物降解效果.结果表明,在以150mL/min流量充分曝气时,Fe^(2+)-STPP浓度由3mmol/L增加至20mmol/L,体系在中性条件下羟基自由基(HO•)的产量从0.185mmol/L增加至0.256mmol/L,对苯酚的去除率由81.4%增加到91.5%.在密闭环境中固定初始DO浓度且Fe^(2+)-STPP浓度足量时,O_(2)转化为HO•的转化率约为10.60%~18.05%,转化率随DO浓度增加而增大;明确了体系中HO•产生量、Fe^(2+)消耗量、污染物降解量与初始DO浓度间的响应关系,并建立了线性方程(R^(2)>0.99). 展开更多
关键词 分子氧活化 三聚磷酸钠 活性自由基 溶解氧浓度 响应关系 二价铁 污染物降解
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油酸和Span80协同煤油对低阶煤的浮选强化及分子模拟计算 被引量：2
14
作者 刘凯歌 李钰炳 +2 位作者 李志红 栗褒 高建川 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期12-21,共10页
低阶煤表面含有较多含氧基团,可浮性差,采用传统煤油捕收剂不仅药剂消耗大,而且分选效果差。复配捕收剂可以选择性地作用于矿物表面,从而提升浮选效果。以内蒙古色连二矿选煤厂低阶煤为研究对象,考察了传统捕收剂煤油的作用效果,并在此... 低阶煤表面含有较多含氧基团,可浮性差,采用传统煤油捕收剂不仅药剂消耗大,而且分选效果差。复配捕收剂可以选择性地作用于矿物表面,从而提升浮选效果。以内蒙古色连二矿选煤厂低阶煤为研究对象,考察了传统捕收剂煤油的作用效果,并在此基础上引入含氧有机药剂油酸和Span80与其复配,考察复配药剂对低阶煤浮选的强化作用,并对其作用机理进行分析。结果表明:煤油-油酸和煤油-Span80复配药剂对实验煤样浮选均有促进作用。捕收剂用量为4000 g/t,起泡剂用量为800 g/t时,煤油-Span80复配药剂对应的精煤产率为83.17%,精煤灰分为11.78%,尾煤灰分为69.15%,可燃体回收率达到93.48%,浮选完善指标为42.18%。与煤油和煤油-油酸复配药剂相比,煤油-Span80复配药剂可显著提升尾煤灰分和可燃体回收率,达到了较为理想的分选效果。机理研究结果显示,油酸和Span80与煤油复配,可显著降低药剂在矿浆中的分散粒径,提高其与颗粒的接触概率;同时,油酸和Span80与煤作用,掩蔽了煤样表面的亲水基团,改善了煤样疏水性,使其更易在煤粒表面铺展。模拟计算发现油酸和Span80药剂的前线轨道能隙小于正十二烷(煤油)的前线轨道能隙,煤油-油酸和煤油-Span80复配药剂与煤表面的相互作用能大于正十二烷(煤油)与煤表面的相互作用能,表明复配药剂更具活性,更容易与煤表面发生吸附。 展开更多
关键词 低阶煤 复配捕收剂 含氧官能团 浮选 分子模拟
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羟基乙叉二膦酸对Fe^(2+)活化O_(2)降解污染物的强化效果及机制 被引量：1
15
作者 茹金涛 王德玉 +3 位作者 张成武 李媛 刘柯阳 秦传玉 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3142-3150,共9页
羟基乙叉二膦酸(HEDP)常与Fe^(2+)形成Fe^(2+)-HEDP配合物,本文验证了HEDP存在可以促进Fe^(2+)活化分子氧产生活性自由基(ROS),研究结果显示添加2mmol/L HEDP后,Fe^(2+)/O_(2)体系中苯酚(10mg/L)的降解效果从0.69%提升到69.31%,在此过程... 羟基乙叉二膦酸(HEDP)常与Fe^(2+)形成Fe^(2+)-HEDP配合物,本文验证了HEDP存在可以促进Fe^(2+)活化分子氧产生活性自由基(ROS),研究结果显示添加2mmol/L HEDP后,Fe^(2+)/O_(2)体系中苯酚(10mg/L)的降解效果从0.69%提升到69.31%,在此过程中,体系中的HEDP还能够实现部分自降解.电子自旋共振(ESR)和掩蔽实验结果表明体系中主要ROS为HO^(•)和O_(2)^(•–),双电子传递途径(O_(2)→H_(2)O_(2)→HO^(•))是体系中产生HO^(•)的主要方式.在3.0~9.0的pH值范围内,HEDP都能够促进ROS的产生和污染物的降解,常见环境阴离子对体系影响较小. 展开更多
关键词 羟基乙叉二膦酸 二价铁 分子氧活化 高级氧化 强化机制
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过渡金属多相催化分子氧选择性氧化邻二醇的研究进展 被引量：1
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作者 尹钧濂 冯冉冉 +1 位作者 张月成 赵继全 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期943-950,959,共9页
邻二醇选择性氧化断键生成醛、酮和羧酸是重要和基本的有机反应,氧化剂通常采用化学计量的高碘酸盐或四乙酸铅,无论从经济还是环保的角度考虑,这些传统方法都有违绿色化工的发展理念。理论上以分子氧为氧化剂选择性氧化邻二醇断键的副... 邻二醇选择性氧化断键生成醛、酮和羧酸是重要和基本的有机反应,氧化剂通常采用化学计量的高碘酸盐或四乙酸铅,无论从经济还是环保的角度考虑,这些传统方法都有违绿色化工的发展理念。理论上以分子氧为氧化剂选择性氧化邻二醇断键的副产物只有水,而且分子氧廉价易得,因而具有环境友好和经济可行的双重优势。经过多年探索,人们已开发了多个基于不同过渡金属为活性组分的多相催化剂或催化体系用于分子氧选择性氧化邻二醇断键反应,为未来广泛应用奠定了基础。该文按贵金属和非贵金属分类综述此类催化剂及相关反应工艺的研究进展,并指出该领域的发展方向。 展开更多
关键词 邻二醇 氧化断键 分子氧氧化 过渡金属 多相催化剂
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基于程序升温试验的煤自燃特性及微观机理研究 被引量：5
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作者 刘垚 王福生 +1 位作者 董轩萌 高东 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期94-106,共13页
针对煤在变氧条件下氧化自燃能力不同这一情况,选取褐煤、气煤、肥煤3种不同变质程度的煤作为试验样品开展了氧气体积分数为3%、5%、10%、14%、18%条件下的程序升温-气相色谱试验和基于ReaxFF力场的分子动力学模拟,根据CO、CO_(2)等的... 针对煤在变氧条件下氧化自燃能力不同这一情况,选取褐煤、气煤、肥煤3种不同变质程度的煤作为试验样品开展了氧气体积分数为3%、5%、10%、14%、18%条件下的程序升温-气相色谱试验和基于ReaxFF力场的分子动力学模拟,根据CO、CO_(2)等的生成规律和路径,探究不同变质程度煤在变氧条件下基团受氧气影响的变化特征。结果表明:煤受温度和氧气影响容易产生CO、CO_(2)等指标气体,且指标气体CO、CO_(2)呈指数上升趋势,煤的变质程度越低,在相同氧气体积分数条件下产生指标气体的温度就越低。模拟结果显示,变氧条件下煤与氧的反应可能是氧与煤受温度影响产生的活性中间体片段反应,而不是直接攻击煤的主体结构。煤在受温度影响后煤结构基团并不是直接发生改变,而是经历结构调整进行键的扭转、断裂和原子上的转变生成适合与氧气反应的活性中间体片段。变质程度越高的煤分子结构越稳定越不易受温度的影响产生活性中间体片段,通入氧气后氧与活性中间体反应的速度低于煤受温度影响产生活性中间体的速度,所以变氧条件下氧一般是与活性中间体反应生成水、CO等指标气体,而不是直接与煤主体结构反应。综合分析试验结果与模拟结果发现:褐煤在氧气体积分数处于3%、气煤在氧气体积分数处于10%~14%、肥煤在氧气体积分数处于14%~18%时,水和含氧气体的数量相较于其他阶段明显增加,说明在氧含量较低的区间内这3种不同变质程度的煤受氧气影响较大,加速了煤氧化反应进程,煤自燃倾向性高。 展开更多
关键词 煤自燃 ReaxFF力场 变氧条件 分子结构 活性基团
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二硫化钼/丁腈橡胶热氧老化及摩擦性能模拟研究 被引量：1
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作者 刘中强 陈骥驰 +2 位作者 王世杰 关学铭 刘晓菲 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期105-111,共7页
为研究二硫化钼(2H-MoS_(2))对抗氧剂4020和丁腈橡胶(NBR)复合材料热氧老化及摩擦学性能的影响,采用分子动力学(MD)模拟分别建立4020/NBR和MoS_(2)/4020/NBR复合材料的模型,分析不同温度下2H-MoS_(2)对热氧老化性能、力学性能和摩擦学... 为研究二硫化钼(2H-MoS_(2))对抗氧剂4020和丁腈橡胶(NBR)复合材料热氧老化及摩擦学性能的影响,采用分子动力学(MD)模拟分别建立4020/NBR和MoS_(2)/4020/NBR复合材料的模型,分析不同温度下2H-MoS_(2)对热氧老化性能、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:添加MoS_(2)后,复合材料的相容性、稳定性和热氧老化性能均得到有效提高,力学性能也得到明显提升,即使在398 K高温下,复合材料也能表现出优异的热氧老化性能和力学性能;与4020/NBR复合材料相比,MoS_(2)/4020/NBR复合材料在298、398 K温度下的摩擦因数分别减小了约30%和25%,磨损率减小了5%和7%,表明MoS_(2)可以有效提高NBR复合材料的摩擦学性能。 展开更多
关键词 丁腈橡胶 二硫化钼 热氧老化性能 摩擦学性能 分子动力学
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化学链甲烷氧化偶联界面反应路径和晶格氧传递的分子动力学模拟 被引量：1
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作者 李婉莹 陈良勇 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期820-830,共11页
本研究采用分子动力学模拟的方法计算八种金属氧化物催化剂-载氧体CL-OCM反应性能,并对性能最优的Mn_(2)O_(3)开展反应时间和颗粒尺寸的研究。结果表明,适当延长反应时间有利于提高C_(2)H_(4)选择性;C/O=1是Mn_(2)O_(3)的理想尺寸。基... 本研究采用分子动力学模拟的方法计算八种金属氧化物催化剂-载氧体CL-OCM反应性能,并对性能最优的Mn_(2)O_(3)开展反应时间和颗粒尺寸的研究。结果表明,适当延长反应时间有利于提高C_(2)H_(4)选择性;C/O=1是Mn_(2)O_(3)的理想尺寸。基于以上结果分析了Mn_(2)O_(3)CL-OCM界面反应路径和晶格氧传递问题,以揭示反应机理。CH_(3)^(*)气相二聚化生成C_(2)H6的是CL-OCM最主要的碳偶联路径。除此之外,还存在两条碳偶联路径,均由CH2^(*)引发。CH_(3)^(*)与OH^(*)表面结合生成甲醇是CL-OCM副反应的先决步骤,抑制甲醇生成是提高CL-OCM反应C_(2)选择性的关键。晶格氧存在转化,表面晶格氧是甲烷活化的活性氧。晶格氧数量差异及体相晶格氧迁移阻力差异是导致CH_(4)转化率和C_(2)选择性不同的主要原因。该研究为CL-OCM催化剂-载氧体的机理探究提供新的方法。 展开更多
关键词 化学链甲烷氧化偶联 催化剂-载氧体 分子动力学模拟 界面反应 晶格氧
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高磷赤铁矿直接还原过程中不同添加剂脱磷的性能对比及分子动力学模拟研究 被引量：1
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作者 钟志刚 李宗蔚 +1 位作者 杨备 罗良飞 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第2期83-87,共5页
通过试验对比了高磷赤铁矿直接还原焙烧过程中不同添加剂CaCO_(3)、Na_(2)CO_(3)、CaF_(2)的脱磷性能,结果表明,Na_(2)CO_(3)的脱磷性能更好,CaCO_(3)次之。利用分子动力学模拟统计计算使用3种不同添加剂后体系在焙烧过程中的桥氧分布... 通过试验对比了高磷赤铁矿直接还原焙烧过程中不同添加剂CaCO_(3)、Na_(2)CO_(3)、CaF_(2)的脱磷性能,结果表明,Na_(2)CO_(3)的脱磷性能更好,CaCO_(3)次之。利用分子动力学模拟统计计算使用3种不同添加剂后体系在焙烧过程中的桥氧分布和氧原子均方位移,查明了高磷赤铁矿直接还原过程中CaCO_(3)、Na_(2)CO_(3)、CaF_(2)的脱磷机制,结果表明,添加剂脱磷的作用机制是提高体系中自由氧含量或提高体系中氧原子的均方位移,减少体系中Si、P共用氧原子,从而抑制磷灰石的还原;添加剂脱磷性能与体系中氧原子均方位移呈正相关的规律。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 直接还原 高磷赤铁矿 脱磷 脱磷剂 磷灰石 自由氧 均方位移
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