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化学工程中的介尺度科学与虚拟过程工程:分析与展望 被引量：22
1
作者 杨宁 李静海 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2403-2409,共7页
传统的过程工程研发具有周期长、风险大、费用高等特点,制约了过程工业的快速发展。解决这一问题应从介尺度科学和虚拟过程工程两方面入手。首先,这一问题的科学根源在于化学和过程工程中的多尺度和多层次结构;而介尺度作为其中的难点... 传统的过程工程研发具有周期长、风险大、费用高等特点,制约了过程工业的快速发展。解决这一问题应从介尺度科学和虚拟过程工程两方面入手。首先,这一问题的科学根源在于化学和过程工程中的多尺度和多层次结构;而介尺度作为其中的难点和瓶颈,目前的认识还比较有限。认识和理解介尺度复杂性对研究材料的构效关系、反应器混合与传递、系统集成等具有重要意义。只有实现了流动、传递和反应在介尺度的耦合,才能够准确理解、预测和调控多相反应器中的多尺度结构。另一方面,基于介尺度科学的虚拟过程工程将成为一种全新的过程研发模式,不仅可以大幅度缩短过程放大周期,也使产品精细化成为可能。虚拟过程工程是连接介尺度科学与新技术新工艺开发的桥梁,它是一种实体化、功能化的开发和分析工具及知识库,将实验室成果快速应用于过程开发,将大幅提升我国过程工业对核心技术的研发能力。传统的理论和超级计算尚不足以支撑虚拟过程工程,而介尺度科学则为虚拟过程工程带来前所未有的发展机遇。虚拟过程工程涉及多学科交叉,不仅是模拟计算人员的任务,也是实验室和过程研发人员共同的责任;它甚至在未来可以与云计算相结合,使过程工程进入大数据时代。 展开更多
关键词 介尺度科学 虚拟过程工程 多尺度 介尺度 多相反应器 大数据 云计算
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桑树桑黄总三萜的提取纯化及其生物活性研究 被引量：1
2
作者 刘坤 付鑫垚 +5 位作者 郭彤 张婉月 赵庆生 孔泽娟 程华 宋恒 《广西植物》 北大核心 2025年第2期217-227,共11页
为了优化桑树桑黄总三萜的提取工艺,纯化总三萜并分析其化学成分及其抗肿瘤和抗氧化活性。该研究采用响应面法优化桑树桑黄总三萜的提取工艺,经D101型大孔树脂和Sephadex LH-20层析联用纯化总三萜,结合UHPLC-ESI-MS技术分析三萜成分,并... 为了优化桑树桑黄总三萜的提取工艺,纯化总三萜并分析其化学成分及其抗肿瘤和抗氧化活性。该研究采用响应面法优化桑树桑黄总三萜的提取工艺,经D101型大孔树脂和Sephadex LH-20层析联用纯化总三萜,结合UHPLC-ESI-MS技术分析三萜成分,并通过CCK8法、DPPH法和ABTS法对其进行抗肿瘤和抗氧化活性测定。结果表明:(1)最佳提取工艺为提取时间55 min、提取温度45℃、乙醇浓度75%、液料比35∶1(mL·g^(-1)),此条件下总三萜含量为10.34 mg·g^(-1)。(2)纯化后的Fraction a(Fa)组分纯度为47.98%,提高了3.8倍;从Fa中检测出8种三萜成分,即甘草次酸、黄柏酮、熊果酸、大戟醇、24,25-二氢羊毛甾醇、大豆皂苷B、羊毛甾醇、山楂酸。(3)200μg·mL^(-1)时Fa对肿瘤细胞PC3的抑制率为68.65%,高于5-氟尿嘧啶66.30%;Fa对DPPH自由基和ABTS自由基均有较高的清除能力,半数清除率分别为42.76μg·mL^(-1)和66.24μg·mL^(-1)。该研究为桑树桑黄总三萜的进一步研究和利用提供理论基础。 展开更多
关键词 桑树桑黄 三萜 响应面优化 纯化 抗肿瘤 抗氧化
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纤维素生物转化过程工程的研究 被引量：3
3
作者 李宏强 陈洪章 《生物产业技术》 2010年第1期40-46,共7页
虽有上百年的研究历史，但至今木质纤维素原料的低成本、大规模生物转化仍没有实现。导致这一问题的主要原因在于：纤维素生物转化涉及多个学科，是一个系统工程，目前往往从单一学科或单一技术的角度来研究，缺乏与原料相适应的集成工... 虽有上百年的研究历史，但至今木质纤维素原料的低成本、大规模生物转化仍没有实现。导致这一问题的主要原因在于：纤维素生物转化涉及多个学科，是一个系统工程，目前往往从单一学科或单一技术的角度来研究，缺乏与原料相适应的集成工程技术。 展开更多
关键词 纤维素原料 生物转化 过程工程 工程技术 系统工程 低成本
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树舌灵芝多酚提取工艺优化、成分分析及抗氧化活性研究
4
作者 刘坤 张婉月 +3 位作者 李会宣 赵庆生 孔泽娟 程华 《天然产物研究与开发》 北大核心 2025年第10期1787-1796,共10页
研究树舌灵芝多酚的最佳提取工艺,鉴定其多酚类成分并探究其体外抗氧化活性。本研究首先采用超声辅助法提取树舌灵芝多酚,在单因素实验基础上运用响应面实验确定最佳提取工艺,采用UHPLC-ESI-MS技术鉴定其主要多酚类成分,对7株树舌灵芝... 研究树舌灵芝多酚的最佳提取工艺,鉴定其多酚类成分并探究其体外抗氧化活性。本研究首先采用超声辅助法提取树舌灵芝多酚,在单因素实验基础上运用响应面实验确定最佳提取工艺,采用UHPLC-ESI-MS技术鉴定其主要多酚类成分,对7株树舌灵芝进行总多酚和总黄酮的含量测定,ABTS、DPPH自由基清除活性测定,铁离子还原/抗氧化能力(ferric reducing/antioxidant power,FRAP)测定以及脂质过氧化物抑制活性测定,并对这些指标进行相关性分析。结果显示,树舌灵芝多酚的最佳提取工艺为料液比1∶50(g/m L)、乙醇浓度68%、超声时间45 min及超声温度50℃,此条件下总多酚含量为8.77±0.27 mg/g;鉴定出29个多酚类化合物;测定的7株树舌灵芝中,样品7抗氧化活性表现最佳:DPPH、ABTS自由基清除力的IC_(50)为39.36、101.28μg/m L,FRAP值为0.54 mmo L Trolox/mg,200μg/m L时脂质过氧化抑制率为47.51%,但显著低于阳性对照V_(C)(P<0.05);总多酚与总黄酮强相关(r=0.842),且与DPPH、ABTS自由基清除率、FRAP及脂质过氧化抑制力显著正相关(r=0.932~0.966),总黄酮仅与FRAP强相关(r=0.942)。本研究为树舌灵芝的进一步研究和利用提供实验数据支持。 展开更多
关键词 树舌灵芝 抗氧化 总多酚 总黄酮 UHPLC-ESI-MS
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催化裂化废催化剂等离子体处理技术研究
5
作者 李毅 李清方 +2 位作者 丁飞 李保强 袁方利 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第2期123-130,共8页
采用等离子体处理技术对催化裂化工艺(FCC)产生的废催化剂进行了无害化处理,在分析原料的基本物化特性的基础上,考察了助剂SiO 2和CaO不同配比对废催化剂处理效果的影响。结果表明:废催化剂经等离子体处理后,产物中的玻璃体占比达到83.... 采用等离子体处理技术对催化裂化工艺(FCC)产生的废催化剂进行了无害化处理,在分析原料的基本物化特性的基础上,考察了助剂SiO 2和CaO不同配比对废催化剂处理效果的影响。结果表明:废催化剂经等离子体处理后,产物中的玻璃体占比达到83.9%;当助剂SiO 2质量分数为40%时,产物中的玻璃体比例提升至93.2%;进一步加入质量分数为15%的助剂CaO后,产物中的玻璃体占比依然高达92.4%,满足国家标准中关于固体废物中玻璃体占比要求;同时,经等离子体处理后,废催化剂产物浸出液中的金属元素含量显著降低,说明助剂的添加对降低废催化剂的重金属毒性有促进作用。等离子体处理技术在FCC废催化剂无害化处理方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 等离子体 废催化剂 二氧化硅 玻璃体
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催化裂化工艺发展背景下的快速床研究
6
作者 鲁波娜 王秀车 王维 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第5期105-116,共12页
首先追溯了催化裂化工艺的起源,简略回顾其起步于固定床工艺,经历短暂的移动床,再到流化床,终至循环流化床工艺的历程。随后,聚焦快速床研究,特别是国内科研人员在此领域的系统性研究工作。在理论模型的发展过程中,中国科学院过程工程... 首先追溯了催化裂化工艺的起源,简略回顾其起步于固定床工艺,经历短暂的移动床,再到流化床,终至循环流化床工艺的历程。随后,聚焦快速床研究,特别是国内科研人员在此领域的系统性研究工作。在理论模型的发展过程中,中国科学院过程工程研究所与中国石油化工集团公司等单位紧密合作,共同推动了催化裂化工艺技术的多次重大升级和迭代,包括催化裂化快速床再生器技术和最大化异构烷烃变径流化床反应器技术等。随着中国催化裂化技术的持续进步,国内的快速床研究也在不断深化,研究范围从试验观察扩展到轴向模型、多尺度理论再到多尺度模拟方法。通过梳理快速床研究的发展脉络及其与催化裂化工艺的紧密联系,旨在为新技术和新理论的研究提供启示和思路,以期推动流态化技术在未来的发展和应用。 展开更多
关键词 流态化 快速床 催化裂化 多尺度 模拟
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典型金属生产过程的环境影响评价研究进展 被引量：1
7
作者 高文芳 崔晗 +8 位作者 孙一冉 彭佳晴 朱睿 夏然 张馨予 李佳奇 王学良 孙峙 吕龙义 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3056-3073,共18页
随着工业化进程加快,金属资源的关键性已成为我国乃至全球关注的问题,金属资源的大范围应用使其在生产时造成的环境影响越来越严重。为选择对环境影响较小的金属种类及生产方式,针对62种典型金属工业生产过程,对其相关的环境影响评价研... 随着工业化进程加快,金属资源的关键性已成为我国乃至全球关注的问题,金属资源的大范围应用使其在生产时造成的环境影响越来越严重。为选择对环境影响较小的金属种类及生产方式,针对62种典型金属工业生产过程,对其相关的环境影响评价研究进展进行总结,重点关注黑色金属和有色轻、重金属生产过程的环境影响,并对与碳足迹分析相关的研究进行重点总结评述。重金属在生态毒性、人类健康等毒性影响方面均有较大影响;稀有金属和准金属的相关评价主要集中在Li和V上,且是未来的主要研究方向;贵金属相比其他金属造成的碳排放较为显著。金属生产行业未来需重点考虑金属元素自身性质,依据其不同阶段的污染程度优化生产方式,且聚焦金属生产行业的温室气体排放问题。 展开更多
关键词 金属工业生产过程 环境影响评价 废物处理 环境 污染
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黏土型锂矿中锂的赋存形态与分布规律研究 被引量：2
8
作者 厉岩 胡文斌 +2 位作者 王晨晔 李会泉 孙振华 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期1137-1142,共6页
黏土型锂矿作为重要的战略锂资源,因其广泛分布、丰富储量和易于开采而备受关注。锂在矿石中的赋存形式和分布规律尚不明确,阻碍了传统火法或湿法工艺的大规模提锂。通过逐级化学提取,结合矿物解离分析(MLA)、X射线衍射(XRD)、电感耦合... 黏土型锂矿作为重要的战略锂资源,因其广泛分布、丰富储量和易于开采而备受关注。锂在矿石中的赋存形式和分布规律尚不明确,阻碍了传统火法或湿法工艺的大规模提锂。通过逐级化学提取,结合矿物解离分析(MLA)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)、扫描电子显微镜(SEM)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等,对云南某地区黏土型锂矿的锂分布规律和结合状态进行了详细分析。研究结果显示,矿石表面呈现颗粒状和片状结构,伴有微小的凹凸颗粒,结合XRD和MLA分析,原矿主要由一水硬铝石、勃姆石、锐钛矿和黏土矿物(如高岭石[Al_(2)Si_(2)O_(5)(OH)_(4)]和锂绿泥石[LiAl_(5)Si_(3)O_(10)(OH)_(8))]组成,表明该矿物是一种铝土质碳酸盐黏土型锂矿。矿石中锂的总量为3293μg·g^(-1),其中88.61%锂以结构稳定的硅酸盐/铝硅酸盐结合态存在,9.64%锂以碳酸盐/磷酸盐结合态存在,其余部分的锂以游离态、离子交换态和硫化物结合态存在。TOF-SIMS结果表明了锂与铝、硅、钾等元素在矿石中的分布重叠,证实锂以较为稳定的、不易被其他阳离子取代的结合态分布在黏土型矿相中。经过浓氢氟酸浸出后黏土矿相消失,进一步验证了锂主要分布于黏土型铝硅酸盐矿物中。该研究为黏土型锂矿中锂的赋存形态和分布规律提供了深入分析,为实现黏土型锂矿中锂的选择性高效提取提供了理论指导。 展开更多
关键词 黏土型锂矿 逐级化学提取 矿物解离分析 综合利用
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曝气式搅拌强化含钒矿物金属元素的氧化和浸出研究 被引量：2
9
作者 胡文斌 王晨晔 +8 位作者 孙宇佳 李会泉 金永龙 杜浩 李兰杰 李会林 王佩 赵备备 李鹏阳 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期125-132,139,共9页
转炉钒渣和含钒废催化剂等二次资源是提钒的重要原料,但由于浸出过程中钒的氧化浸出受传质效率和气体扩散系数影响,浸出率难以进一步提高。因此,如何实现含钒矿相中低价钒的高效氧化对于钒的可持续性生产至关重要。以曝气式搅拌反应器... 转炉钒渣和含钒废催化剂等二次资源是提钒的重要原料,但由于浸出过程中钒的氧化浸出受传质效率和气体扩散系数影响,浸出率难以进一步提高。因此,如何实现含钒矿相中低价钒的高效氧化对于钒的可持续性生产至关重要。以曝气式搅拌反应器作为浸出装置,通过流体力学计算模拟(CFD)研究了搅拌过程中气液混合分布规律,并将其应用于钒渣中钒、铬的液相氧化浸出过程。结果发现,曝气式搅拌有利于促进气液相混合均匀,并将气液混合相向反应器底部推进,增加气相停留时间,提高了后续氧化效率。通过曝气式搅拌,反应器内形成高密度的细微气泡,提高金属氧化效率,将钒渣中铬的氧化效率提高到98%以上。进一步通过EPR对浸出渣分析发现,曝气式搅拌可以直接促进固相钒铬尖晶石的氧化和分解,提高后续浸出效率。本研究通过CFD模拟和试验验证,为曝气式搅拌用于提高液相氧化浸出过程中低价金属的氧化和浸出效率提供依据,为实际搅拌釜的设计和操作提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 钒 液相氧化 流体力学计算模拟 曝气
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轻质烷烃氧化裂解制低碳烯烃催化剂研究进展 被引量：1
10
作者 张国霞 郝鹏波 +1 位作者 焦念明 王慧 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第6期34-42,共9页
轻质烷烃(C_(2)~C_(6)烷烃)氧化裂解工艺是生产低碳烯烃的路线之一,氧化裂解分为催化氧化裂解(COC)和氧化还原氧化裂解(ROC)两类。COC催化体系因存在氧气,容易引起过度氧化,导致CH_(4)和CO_(x)收率升高、烯烃收率降低;ROC催化体系虽降... 轻质烷烃(C_(2)~C_(6)烷烃)氧化裂解工艺是生产低碳烯烃的路线之一,氧化裂解分为催化氧化裂解(COC)和氧化还原氧化裂解(ROC)两类。COC催化体系因存在氧气,容易引起过度氧化,导致CH_(4)和CO_(x)收率升高、烯烃收率降低;ROC催化体系虽降低了过度氧化问题,但操作温度和工艺复杂性限制了其实际应用。介绍了COC反应机理,并详细总结了应用于该体系的多种催化剂,包括稀土金属、贵金属、碱金属及其他催化剂。同时,介绍了ROC反应机理及用于该体系的钒基、钙钛矿催化剂。基于对现有研究的分析,总结了氧化裂解催化剂面临的挑战,对未来发展方向进行了展望,以期为新型氧化裂解高效催化剂开发提供参考。 展开更多
关键词 轻质烷烃 氧化裂解 催化剂 低碳烯烃 反应机理
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掺氨燃料先进清洁燃烧技术研究进展及探讨 被引量：1
11
作者 杨远平 马佳琪 +3 位作者 王茜 司桐 王翔 李水清 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第3期29-40,共12页
氨作为协调电力需求响应与可再生源能间歇性的理想清洁能源载体备受国际范围关注。目前,氨燃烧技术的发展面临低排放、多燃料兼容、宽负荷调节和多场景应用的需求,而现有基于传统碳氢燃料的燃烧技术难以匹配氨的高效利用。探寻组织优化... 氨作为协调电力需求响应与可再生源能间歇性的理想清洁能源载体备受国际范围关注。目前,氨燃烧技术的发展面临低排放、多燃料兼容、宽负荷调节和多场景应用的需求,而现有基于传统碳氢燃料的燃烧技术难以匹配氨的高效利用。探寻组织优化与智能化的掺烧技术是提升氨清洁高效燃烧的着力点。首先分析了掺氨燃烧面临的主要技术挑战,并归纳了不同工况下氨燃烧过程氮转化路径及NO_(x)生成抑制机理。在此基础上,总结了现有主要氨燃烧的技术特点、燃烧调控机制及应用现状;从分级分区燃烧组织方式、时空混合特征、燃料改性及智能设计预测与调控等方面,探讨提升多燃料/氨清洁高效燃烧性能的可行性方案及技术路线。结果表明:通过含氮燃料与碳氢燃料燃料−氧化剂分级分区燃烧,同时结合氨燃料改性,协同实现温度−氧浓度−停留时间的优化匹配,或将成为掺氨燃料稳定清洁燃烧的高效手段。此外,实验室尺度到工业级燃烧室模化技术的突破,以及AI技术的接入,能够加速实现掺氨燃烧技术的工业化。研究为多燃料掺氨燃烧技术及燃烧器的开发设计提供了理论及技术借鉴。 展开更多
关键词 掺氨燃烧 低NO_(x)技术 组织调控 混合优化 AI赋能
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GO/PANI复合颗粒的制备及防腐应用研究进展 被引量：1
12
作者 刘龙鑫 张玲 +4 位作者 王瑞涛 孟腾飞 刘芳 谢强 张冬海 《材料导报》 北大核心 2025年第10期218-226,共9页
金属腐蚀给工业生产及安全防护带来了巨大挑战,而涂层防腐作为目前最重要的防腐措施之一,研究如何更为有效地提高涂料防腐性能具有重要意义。GO/PANI复合颗粒作为一种新型材料,具有独特的金属钝化效应及优异的物理屏蔽效应,在有机防腐... 金属腐蚀给工业生产及安全防护带来了巨大挑战,而涂层防腐作为目前最重要的防腐措施之一,研究如何更为有效地提高涂料防腐性能具有重要意义。GO/PANI复合颗粒作为一种新型材料,具有独特的金属钝化效应及优异的物理屏蔽效应,在有机防腐涂料领域具有很好的应用前景。鉴于目前缺少关于GO/PANI复合颗粒的综述,本文从制备、形貌调控、防腐机理、防腐应用等方面出发,对GO/PANI复合颗粒进行了系统性介绍。首先,对GO/PANI复合颗粒的制备方法(包括溶液聚合、界面聚合以及电化学聚合等合成方法)进行了归纳整理,并对各方法的优缺点进行了总结;然后,分析了单体用量、掺杂酸种类、氧化剂用量等因素对复合颗粒形貌的影响;最后,在简单介绍GO/PANI复合颗粒防腐机理的基础上,系统介绍了其在不同基体涂料中的防腐改性,并对GO/PANI复合颗粒的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 聚苯胺 复合颗粒 形貌调控 防腐
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废漆包铜线热解回收技术研究现状与展望 被引量：1
13
作者 马圣月 邢鹏 +2 位作者 李会泉 王晨晔 刘明坤 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期44-51,共8页
漆包铜线(漆包线)是由高纯度铜丝和附着于铜丝表面的有机漆层组成的一种典型的有机-无机复合材料,主要用作电机的电磁绕组。废漆包线因含有高品质的铜而成为一种重要的二次资源。热解法是回收废漆包线获得再生铜的一种重要方法。梳理了... 漆包铜线(漆包线)是由高纯度铜丝和附着于铜丝表面的有机漆层组成的一种典型的有机-无机复合材料,主要用作电机的电磁绕组。废漆包线因含有高品质的铜而成为一种重要的二次资源。热解法是回收废漆包线获得再生铜的一种重要方法。梳理了漆包线热解机理的研究进展,总结了废漆包线现有热解技术的特点和热解设备类型,分析了当前研究工作和实际生产中存在的主要问题,并对未来废漆包线回收在技术层面和设备层面的发展提出了展望,为废漆包线的热解回收提供一定的参考信息。 展开更多
关键词 复合材料 废漆包铜线 热解 再生铜 回收技术
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粗碳酸锂CO_(2)微气泡深度碳化工艺与动力学研究
14
作者 徐鹏国 孟子衡 +4 位作者 朱干宇 李会泉 王晨晔 孙振华 田国才 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3325-3338,共14页
二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义,上述过程一般采用CO_(2)鼓泡法进行碳化,但该过程传质效率低、反应速率慢,限制了其工业应用效率。为此,本研究采用CO_(2)微气泡碳化方法以提高传质速率,重点考察了反... 二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义,上述过程一般采用CO_(2)鼓泡法进行碳化,但该过程传质效率低、反应速率慢,限制了其工业应用效率。为此,本研究采用CO_(2)微气泡碳化方法以提高传质速率,重点考察了反应时间、CO_(2)气体流量和液固比等因素对碳酸锂转化率和CO_(2)利用率的影响,并构建了溶解反应动力学模型。结果表明,微气泡碳化与鼓泡工艺相比,可使碳酸锂转化率提高约20%、碳化时间降低约56%;反应时间100 min、CO_(2)流量120 ml/min和液固比(ml/g) 30∶1条件下,碳酸锂转化率达到99.91%、CO_(2)利用率为94.10%;缩核模型动力学计算结果表明溶出速率符合膜扩散控制模型,该过程反应活化能为-2.456 kJ/mol。研究可为粗碳酸锂深度碳化溶解过程提供基础数据和工艺支撑。 展开更多
关键词 二次锂资源 粗碳酸锂 CO_(2)微气泡 溶解 动力学
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柔性合成氨研究进展及展望
15
作者 陈渤燕 王月 +3 位作者 钟海军 宋玺文 张学瑞 李庆勋 《现代化工》 北大核心 2025年第5期100-105,共6页
介绍了柔性合成氨技术的研究进展及其在可再生能源背景下的应用前景,总结了国内外柔性合成氨技术的现状,分析了其在安全性、技术经济性及能源效率方面的优势。通过优化催化剂和工艺流程,柔性合成氨技术能够适应可再生能源的波动性,降低... 介绍了柔性合成氨技术的研究进展及其在可再生能源背景下的应用前景,总结了国内外柔性合成氨技术的现状,分析了其在安全性、技术经济性及能源效率方面的优势。通过优化催化剂和工艺流程,柔性合成氨技术能够适应可再生能源的波动性,降低设备应力疲劳风险,提高能源利用效率。基于当前的研究进展提出了柔性合成氨技术的未来发展方向,如进一步优化反应器设计、提升系统安全性等,推动其在绿氨产业中的大规模应用。 展开更多
关键词 柔性合成氨 系统优化 安全性 经济性 可再生能源
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固态锂离子电池电解质材料应用性能的研究进展
16
作者 张笑儒 宋静 +5 位作者 罗来马 孙宏骞 赵聪聪 田硕 田亮亮 吴玉程 《材料导报》 北大核心 2025年第13期1-20,共20页
随着新能源汽车和5G通信技术的快速发展,对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中,固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分,其性能... 随着新能源汽车和5G通信技术的快速发展,对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中,固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分,其性能直接影响着电池的整体性能,设计和制造具有优良性能的固态电解质是推动锂离子电池实际应用的关键。本文分别对无机固态电解质、聚合物固态电解质和复合固态电解质中Li^(+)传输机制进行了介绍,结合近年发表的文献,全面综述了研究人员利用离子掺杂和引入新的制备技术等方法对固态电解质性能进行改善的研究进展,总结了不同类型固态电解质在国内外各企业中的应用情况,最后对固态电解质存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望。本文旨在为开发综合性能优异的新型固态电解质材料提供参考,促进固态电解质的产业化快速发展。 展开更多
关键词 固态锂离子电池 固态电解质 Li+传输机制 离子电导率 电化学稳定性 循环性能
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尘硝噁一体化脱除材料VMo/CeTi-PTFE复合催化滤料的制备及性能研究
17
作者 陈宋璇 王昊 +2 位作者 刘君 姚亮 吕瑞彤 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第3期91-103,共13页
粉尘、氮氧化物(NO_(x))、二噁英类污染物的排放值是垃圾焚烧发电领域烟气净化的重要考核指标,结合脱硝催化剂和除尘器的功能,寻求一种可实现粉尘、氮氧化物、二噁英协同一体化脱除的功能材料,将有效缩短烟气净化工艺流程。本文基于复... 粉尘、氮氧化物(NO_(x))、二噁英类污染物的排放值是垃圾焚烧发电领域烟气净化的重要考核指标,结合脱硝催化剂和除尘器的功能,寻求一种可实现粉尘、氮氧化物、二噁英协同一体化脱除的功能材料,将有效缩短烟气净化工艺流程。本文基于复合结构原则构建VMo/CeTi基低温脱硝催化剂与聚四氟乙烯(PTFE)滤料耦合的复合功能滤料,并考察了该滤料的低温NH_(3)-SCR催化性能、二噁英模型化合物(呋喃和1,2-二氯苯)降解性能以及除尘效率,特别探究了其在含水含硫气氛条件下的稳定性。研究发现,复合功能滤料不仅表现出良好的低温NH_(3)-SCR催化和降解二噁英模型化合物的性能,还具有较好的水汽和SO_(2)耐受性。表征分析发现,复合结构功能滤料上催化剂固载稳定性较好,喷吹500次脱落率为0.2%;催化剂粉体分布均匀,易暴露更多活性位点,保留催化剂的脱硝和二噁英模型化合物的降解性能;NH_(3)-SCR反应过程中活性组分表面价态循环变化所引发的电子转移、羟基自由基结构的消耗与再生以及水的生成,将促进二噁英模型化合物的水解开环,实现氮氧化物和二噁英的协同脱除;柔性PTFE滤料(PTFE纤维)基体为催化剂粉体提供高分散度的同时依靠表面疏水性降低水汽对催化剂的干扰,进一步减少毒害物亚硫酸盐(硫酸盐)的生成,有利于改善复合结构功能滤料的抗水性能,提高材料使用寿命;此外,SO_(2)耐受性试验证明了Ce助剂添加可以有效抑制硝酸盐和硫酸氨类物质的形成,表现为较高的SO_(2)耐受性。本文构建的尘硝噁一体化脱除复合功能滤料对于推动短流程烟气净化技术工业化应用意义重大。 展开更多
关键词 垃圾焚烧发电 粉尘 氮氧化物(NO_(x)) 二噁英复合功能滤料 尘硝噁一体化脱除 耐水耐硫性 短流程烟气净化技术
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纳滤膜构效关系及其分盐条件优化研究
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作者 王子旭 路宏伟 +5 位作者 喻慧 彭博 罗建泉 万印华 肖春艳 冯世超 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期77-85,94,共10页
纳滤(NF)技术因其高能效和环境友好等优点,在工业高盐废水处理领域发挥着重要的作用。本研究选取了三种商业纳滤膜(XC-N、NF30、NF60)作为研究对象,研究了膜结构与分盐性能之间的关系,并通过正交实验确定了纳滤膜对混盐溶液的最佳分离... 纳滤(NF)技术因其高能效和环境友好等优点,在工业高盐废水处理领域发挥着重要的作用。本研究选取了三种商业纳滤膜(XC-N、NF30、NF60)作为研究对象,研究了膜结构与分盐性能之间的关系,并通过正交实验确定了纳滤膜对混盐溶液的最佳分离条件。结果表明,三种纳滤膜的分离层均为半芳香族聚酰胺材质。其中,XC-N膜孔径最小、孔径分布最窄、表面负电荷密度最大,对本文研究的六种盐截留率均最高。混盐条件下,最佳分离条件为:采用XC-N膜,溶液pH值为7,混盐溶液质量浓度为10000 mg/L,两种盐的质量比为1∶1,错流压力为0.3 MPa,流速为40 L/h。在此条件下,分离因子达到46.02。该研究结果不仅有助于指导高分离选择性纳滤膜设计和制备,并且为纳滤膜的工业应用提供了参考。 展开更多
关键词 纳滤膜 构效关系 NaCl/Na_(2)SO_(4)分离 正交实验
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基于气体搅拌的折流板萃取柱液泛特性研究
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作者 王驰 许东兵 +8 位作者 常朝 蒋子超 谭博仁 王晨晔 王勇 李会泉 赵泽森 桂夏辉 杨建国 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期109-115,共7页
萃取柱具有连续性强,安全性高,通量大的优点,受到相似金属分离、精细化工等工业分离领域的青睐。液泛特性是萃取柱稳定运行的关键参数之一,低界面张力萃取体系分散相液滴极易破碎的特征是导致萃取柱易发生液泛的本质原因。采用新型气体... 萃取柱具有连续性强,安全性高,通量大的优点,受到相似金属分离、精细化工等工业分离领域的青睐。液泛特性是萃取柱稳定运行的关键参数之一,低界面张力萃取体系分散相液滴极易破碎的特征是导致萃取柱易发生液泛的本质原因。采用新型气体搅拌技术,以气泡上浮过程中的动能和不均匀流场产生的弱曳力作用代替传统搅拌、脉冲能量形式破碎液滴。选取三种不同界面张力萃取体系,研究了气体搅拌条件下的萃取柱液特性,发现分散相液泛流速随着气速与连续相流速的增大逐渐降低,并且高界面张力体系降低的程度比低界面张力体系高。基于试验值,通过最小二乘法回归分析,提出预测误差为10.05%的液泛流速预测关联式,为后续气体搅拌萃取柱的设计与放大提供参考。 展开更多
关键词 液泛特征 气体搅拌 折流板萃取柱 预测关联式
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含能化合物热解反应机理综合分析平台构建研究
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作者 饶硕雯 任春醒 +5 位作者 郑默 徐立环 牛诗尧 曲文刚 高红旭 李晓霞 《含能材料》 北大核心 2025年第9期1123-1134,共12页
面向利用ReaxFF MD模拟研究含能化合物热解燃烧机理共性规律的需求,构建了含能化合物热解反应机理数据综合分析平台ReaxMDDB-EMs。提出和建立了预处理与批量导入相结合的自动导入策略,测试结果表明含有百万物种和百万反应数据的导入耗... 面向利用ReaxFF MD模拟研究含能化合物热解燃烧机理共性规律的需求,构建了含能化合物热解反应机理数据综合分析平台ReaxMDDB-EMs。提出和建立了预处理与批量导入相结合的自动导入策略,测试结果表明含有百万物种和百万反应数据的导入耗时减少为26.8 h、性能提升了约18倍,为解决海量反应数据导入耗时过长问题提供了一种有效方案。研发的多层次的反应机理分析方法可多角度对汇集的海量反应数据进行统一检索、统计分析和结果的可视化。利用ReaxMDDB-EMs对4种硝胺含能化合物热解特性的研究应用表明:建立的ReaxMDDB-EMs可在汇集了多种含能材料热解反应空间内综合分析获得其反应机理的共性规律、揭示材料结构与反应性关系,有望为大数据时代数据驱动的含能材料按需设计的新研究范式提供一种高效平台。 展开更多
关键词 反应分子动力学模拟 化学信息学 含能材料 热解反应机理 多层次机理分析
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