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MXene膜的层间调控策略及对水中有机污染物的分离研究进展
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作者 刘亚利 韩乐 +2 位作者 康晓荣 刘亚君 荆肇乾 《精细化工》 北大核心 2025年第5期952-961,共10页
水中有机污染物对生态环境和人类健康造成危害,膜分离是最简单有效的去除水中有机污染物的技术之一。近年来,二维过渡金属碳/氮化物(MXene)因其独特的“手风琴”结构及灵活的层间可控性,已被用于构建高性能MXene膜。通过理化手段精确调... 水中有机污染物对生态环境和人类健康造成危害,膜分离是最简单有效的去除水中有机污染物的技术之一。近年来,二维过渡金属碳/氮化物(MXene)因其独特的“手风琴”结构及灵活的层间可控性,已被用于构建高性能MXene膜。通过理化手段精确调控和优化设计层间通道,可进一步提升MXene膜的渗透性、选择性和稳定性。该文首先概括了MXene膜的结构特性及其演替历程;然后,重点阐述了插层、交联、自组装和表面修饰等层间调控策略,总结了MXene膜对有机染料和抗生素等典型污染物的分离效果和去除机制;最后,在归纳当前研究成果的基础上,指出了MXene膜在水处理领域面临的挑战,并提出未来应从高性能膜开发、实际工程应用、规模化制造和计算机模拟等方面开展深入研究,为MXene膜的研发和应用提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 MXene膜 调控策略 染料 抗生素 分离机理
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无有机模板法制备Cu-ZSM-5催化剂及其选择性催化氧化苯乙烯 被引量:3
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作者 刘献锋 张晨芳 +2 位作者 张方 张东平 孔岩 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期93-102,共10页
不使用任何有机模板剂,硝酸铜和正硅酸四乙酯(TEOS)经过酸性水解、碱性陈化和水热晶化,制备得到四配位铜修饰ZSM-5沸石(Cu-ZSM-5)。考察凝胶的Si/Al摩尔比、pH值、晶化温度和晶化时间对Cu-ZSM-5的晶型和相对结晶度的影响。采用X射线衍射... 不使用任何有机模板剂,硝酸铜和正硅酸四乙酯(TEOS)经过酸性水解、碱性陈化和水热晶化,制备得到四配位铜修饰ZSM-5沸石(Cu-ZSM-5)。考察凝胶的Si/Al摩尔比、pH值、晶化温度和晶化时间对Cu-ZSM-5的晶型和相对结晶度的影响。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射谱和X-射线光电子能谱等手段对Cu-ZSM-5进行分析表征。结果表明:Cu-ZSM-5沸石具有MFI结构,结晶度高,无其他杂晶;铜原子以四配位为主。四配位铜是催化氧化苯乙烯的活性位点;在m(Cu-ZSM-5-50)=0.1 g、n(TBHP)/n(Styrene)=1.5、T=60℃、t=5 h条件下,苯乙烯转化率和苯甲醛选择性分别为76.5%和69.4%,表明Cu-ZSM-5-50具有较高的催化活性和较好的重复利用性。该制备方法不使用有机模板剂,无需高温焙烧,Cu-ZSM-5催化剂的制备成本大大降低。 展开更多
关键词 ZSM-5 无有机模板 催化氧化 苯乙烯 苯甲醛
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外部反应精馏强化的环氧乙烷制乙二醇工艺模拟及其热泵节能研究 被引量:7
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作者 丁良辉 刘从容 +1 位作者 李乾军 薛云波 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期563-570,共8页
基于外部反应精馏强化技术反应与分离更易优化操作的优势,开发了乙二醇的侧反应器/精馏塔新流程,并模拟分析了反应器的操作工况、装置的结构参数对过程经济性能的影响,获得了相关参数的设计指导值。为了降低系统能耗,进一步提出将反应... 基于外部反应精馏强化技术反应与分离更易优化操作的优势,开发了乙二醇的侧反应器/精馏塔新流程,并模拟分析了反应器的操作工况、装置的结构参数对过程经济性能的影响,获得了相关参数的设计指导值。为了降低系统能耗,进一步提出将反应段与提馏段分开运行、反应段引入热泵的系统内部能量集成策略,并考察了其可能最大的节能效果。结果表明,与能量集成前的工艺相比,在构建的节能流程中,原再沸器与冷凝器的热负荷分别降低84.6%与68.9%,可节约年操作费用68.0%,减少年总成本47.9%。 展开更多
关键词 乙二醇 反应器 反应精馏 热泵 节能
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微塑料对污泥厌氧消化的影响和机理 被引量:6
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作者 刘亚利 张宏伟 康晓荣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期5037-5046,共10页
污泥厌氧消化对实现污水处理厂“碳减排”具有重要意义,然其产甲烷效率和工艺稳定性易受多种因素干扰。微塑料作为新兴污染物经污水处理后,约有99%富集在污泥中,对污泥厌氧消化过程产生影响。因此,本文重点总结了污水中微塑料的来源、... 污泥厌氧消化对实现污水处理厂“碳减排”具有重要意义,然其产甲烷效率和工艺稳定性易受多种因素干扰。微塑料作为新兴污染物经污水处理后,约有99%富集在污泥中,对污泥厌氧消化过程产生影响。因此,本文重点总结了污水中微塑料的来源、性质及其在污水处理工艺中的归宿,详细阐述了聚苯乙烯(PS)、聚酰胺6(PA6)、聚氯乙烯(PVC)等常见微塑料对污泥增溶、水解、酸化和产甲烷阶段的影响,并从细胞结构、微生物群落、酶活性等角度进一步归纳了微塑料影响厌氧消化的机理。最后,在概括当前研究成果的基础上,提出应从系统工程研究(预处理技术、运行条件、反应器类型等)、微塑料及其浸出物的抑制机制(微塑料与胞外聚合物、细胞膜的作用、标志性辅酶和辅因子、特征微生物方面)、微塑料与污泥其他组分间的协同/抑制机理等方面开展深入研究,为污泥资源化利用提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 微塑料 剩余污泥 厌氧消化 酶活性 微生物
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超声水浴提取-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的7种元素 被引量:7
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作者 张晨芳 刘献锋 +5 位作者 楼锦花 邓龙林 李歆琰 叶晓天 李墨 胡建 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期43-48,共6页
利用超声波水浴对土壤标准物质(GBW07405)进行消解,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Mn、Co、As、Ag、Cd、Sb和Bi的含量。研究了提取试剂、王水用量、超声提取温度和超声提取时间对测定准确度的影响。最佳消解条件为:样品100 mg... 利用超声波水浴对土壤标准物质(GBW07405)进行消解,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Mn、Co、As、Ag、Cd、Sb和Bi的含量。研究了提取试剂、王水用量、超声提取温度和超声提取时间对测定准确度的影响。最佳消解条件为:样品100 mg,王水3 mL,于60℃超声水浴提取45 min。该方法的准确度为-3.00%~3.94%,精密度为1.22%~8.62%,优于常规水浴和电热板消解,可提高土壤中多种元素的溶出率,具有简便、安全、高效和准确等优点,适用于土壤样品中Mn、Co、As、Ag、Cd、Sb和Bi元素的快速批量检测。 展开更多
关键词 超声提取 土壤 电感耦合等离子质谱 多元素
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纳米限域活化过硫酸盐氧化水中有机污染物进展
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作者 康晓荣 刘亚利 +1 位作者 刘亚君 韩乐 《精细化工》 2025年第11期2358-2369,共12页
过硫酸盐(PS)高级氧化技术能有效降解水中的污染物。然而,PS产生的自由基(SO_(4)^(-)·和·OH)寿命短、对天然有机质敏感,降低了活性氧物种(ROS)的适用性。纳米限域能够促进PS的活化、解决ROS的扩散和传质问题,受到了极大关注... 过硫酸盐(PS)高级氧化技术能有效降解水中的污染物。然而,PS产生的自由基(SO_(4)^(-)·和·OH)寿命短、对天然有机质敏感,降低了活性氧物种(ROS)的适用性。纳米限域能够促进PS的活化、解决ROS的扩散和传质问题,受到了极大关注。该文概述了纳米限域空间的构建,介绍了碳基材料、金属或金属化物、聚合物、硅和硅铝酸盐的性质和特点。重点阐述了纳米限域活化PS体系对染料、药物和个人护理品等污染物的降解效果和催化氧化机制,总结了催化剂/氧化剂用量、环境因子和水质特性对纳米限域效应的影响。最后,指出了纳米限域活化PS在水处理领域面临的挑战,并提出未来应从可调功能纳米催化剂开发、中间体和过渡态研究、先进检测/分析技术开发和应用、长期实际应用方面开展深入研究,以推动该技术的工程应用。 展开更多
关键词 纳米限域 过硫酸盐 染料 药物和个人护理品 氧化途径
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