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基于光催化降解的综合实验教学案例研究
1
作者 周广柱 张子矜 +1 位作者 王翠珍 尹雪莹 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期165-169,共5页
为满足新时期环境类专业实验的教学改革需求,以光催化降解四环素综合实验为载体,构建面向高年级本科生的创新性实验教学体系。通过整合文献分析、催化剂制备及污染物降解等模块,建立"理论指导—实验操作—数据分析"的沉浸式... 为满足新时期环境类专业实验的教学改革需求,以光催化降解四环素综合实验为载体,构建面向高年级本科生的创新性实验教学体系。通过整合文献分析、催化剂制备及污染物降解等模块,建立"理论指导—实验操作—数据分析"的沉浸式科研训练教学模式,着重提升学生知识整合能力。在教学实践中引入响应曲面法,系统探究催化剂投加量、过硫酸盐浓度与污染物初始浓度等关键因子对降解效率的协同影响,引导学生在实验设计优化过程中掌握多变量分析方法,强化其思维与创新能力。问卷调查表明,学生认为该综合实验项目充分整合了基础理论与实践技能,实验内容具有挑战性,对教学方法满意度较高。本案例可为相关综合实验的改革提供参考。 展开更多
关键词 光催化降解 综合实验 响应面设计 创新能力培养
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医疗废弃物协作回收模式及成本节约影响研究
2
作者 饶卫振 徐梦真 +1 位作者 王静静 马翔宇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期384-398,共15页
为提高医疗废弃物转运车装载率,降低回收成本,缩短回收周期,降低疾病传播和环境污染风险,提出基于回收点的医疗废弃物协作回收模式,构建了医疗废弃物协作回收车辆路径问题模型,通过优化得到最优协作回收方案,采用Shapley值法将协作回收... 为提高医疗废弃物转运车装载率,降低回收成本,缩短回收周期,降低疾病传播和环境污染风险,提出基于回收点的医疗废弃物协作回收模式,构建了医疗废弃物协作回收车辆路径问题模型,通过优化得到最优协作回收方案,采用Shapley值法将协作回收成本合理分摊至各回收点。基于医疗废弃物待回收量和回收点位置分布,设计并求解了大量算例,以分析成本节约的影响因素。结果表明:①协作回收模式可以有效缩短回收周期,医疗废弃物待回收量较多时,回收周期缩短百分比更高,最高可达75%。②协作回收模式可以显著降低回收成本,一般情况下,成本节约百分比约为48%~88%;相同回收周期约束下,医疗废弃物待回收量较少时,成本节约更高;回收点位置分布越集中,协作带来的经济效益越高。 展开更多
关键词 医疗废弃物 协作回收模式 成本分摊 SHAPLEY值法
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低阶煤选择性热萃取及产物分析研究进展
3
作者 梁鹏 郝美鲁 秦锡壮 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期30-42,共13页
褐煤和次烟煤等低阶煤具有较高的氧含量、挥发分和反应活性,适合用于制备酚类、酯类和酮类等高附加值含氧化合物,从而实现低阶煤的高效、低碳利用。热萃取是在温和条件下从低阶煤中选择性分离酚类、酯类和酮类化合物的重要手段,热萃取... 褐煤和次烟煤等低阶煤具有较高的氧含量、挥发分和反应活性,适合用于制备酚类、酯类和酮类等高附加值含氧化合物,从而实现低阶煤的高效、低碳利用。热萃取是在温和条件下从低阶煤中选择性分离酚类、酯类和酮类化合物的重要手段,热萃取过程涉及化学键的断裂与重整。从低阶煤的结构、低阶煤的种类、溶剂类型、萃取温度和萃取方式等方面综述了热萃取分离低阶煤中酚类、酯类和酮类化合物进展,归纳了不同溶剂热萃取分离低阶煤中酚类、酯类和酮类化合物的机理,并总结了不同分析手段的应用现状。低阶煤的结构模型尚未得到统一,而被广泛接受的主客体模型表明可以通过定向打断煤分子间的共价键和非共价键实现含氧结构的分离。不同煤化程度的煤分子间化学键的种类和数目以及煤岩组分不同,因此不同种类的低阶煤萃取出的有机质有较大差异。与高沸点溶剂相比,低沸点溶剂萃取率适宜、容易与热萃取产物分离,更适合用于低阶煤的选择性热萃取,然而常规溶剂的特性单一,热萃取时具有一定的局限性,设计萃取率适宜(≤30%)和对含氧官能团选择性高的离子液体是未来的发展方向。此外,精密仪器的检测和热萃取产物的预处理等分析手段有利于充分认识热萃取过程,然而针对热萃取产物的成分复杂问题,有必要引入更为先进的分析手段并建立更低成本的分离提纯方法。为实际工业化应用,需要开发先进工艺与设备,并进行技术经济性评估。 展开更多
关键词 低阶煤 热萃取 高附加值 含氧化合物 产物分析
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碳基太阳能海水淡化复合膜的设计及其性能研究
4
作者 郭艳艳 宋程燕 +2 位作者 苏海建 李媛欣 马准 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期133-142,共10页
随着全球淡水资源短缺问题的日益严峻,太阳能驱动界面蒸发技术因其高效性与环保性成为海水淡化领域的研究热点。本文提出基于聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的Janus结构设计,通过化学改性、真空抽滤与涂覆工艺制备了聚偏二氟乙烯炭黑聚二甲基硅氧... 随着全球淡水资源短缺问题的日益严峻,太阳能驱动界面蒸发技术因其高效性与环保性成为海水淡化领域的研究热点。本文提出基于聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的Janus结构设计,通过化学改性、真空抽滤与涂覆工艺制备了聚偏二氟乙烯炭黑聚二甲基硅氧烷(PVDF CB PDMS)复合光热膜。系统研究了炭黑(CB)用量、PVDF膜浸泡时间及聚二甲基硅氧烷(PDMS)用量对蒸发速率的影响,并通过响应面分析法优化得到最佳工艺条件:炭黑用量0.51 g、#PVDF膜浸泡时间19.7 min、PDMS用量0.20 g。在此条件下,界面光热蒸发速率预测值为2.87 kg/(m^(2)·h),实验值为2.87 kg/(m^(2)·h),二者高度吻合。微观表征显示,炭黑的均匀分散显著提升了光吸收率(>99%),而PDMS疏水层有效抑制了盐分结晶。本研究为低成本、高稳定性太阳能海水淡化膜的开发提供了理论支持。 展开更多
关键词 界面蒸发 海水淡化 碳基材料 聚偏二氟乙烯复合膜 光热转换
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水煤浆气化炉残渣组成结构特征与热转化性能
5
作者 郝呈祥 何金龙 +5 位作者 高玮东 马亚亚 杨志强 魏东 莫文龙 樊星 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期79-86,共8页
煤气化是煤化工产业的关键技术,但其产生的残渣如果得不到妥善处理,就会对土壤、水体和大气造成破坏和污染。采用工业分析、FT–IR测试探讨了水煤浆气化炉残渣的组成与结构特征,并在惰性气氛和氧化性气氛下考查残渣的热解和燃烧行为。... 煤气化是煤化工产业的关键技术,但其产生的残渣如果得不到妥善处理,就会对土壤、水体和大气造成破坏和污染。采用工业分析、FT–IR测试探讨了水煤浆气化炉残渣的组成与结构特征,并在惰性气氛和氧化性气氛下考查残渣的热解和燃烧行为。结果表明,经历了气化过程的残渣(粗渣和细渣)仍有少量的挥发分未完全分解,煤中的固定碳未完全转化。其中,细渣的挥发分和固定碳质量分数分别为9.52%和16.25%,均大于粗渣(1.15%和0.03%)。FT–IR分析显示,经过气化反应后,残渣中还存在明显的与原料煤相同的官能团,说明原料煤中的部分官能团仍未完全转化。在氮气气氛下的热解行为发现,粗渣失重率基本为零,细渣的最大失重速率峰在470℃左右,高于原煤(440℃)。空气气氛下的燃烧结果表明,粗渣的失重率依然很小,而细渣和原料煤分别在490~560℃和400~460℃有明显的失重行为。利用Coast-Redfern模型,对细渣的热失重行为进行动力学研究。结果显示,在氮气气氛下,当细渣热解激烈段(450~500℃)的反应级数设定为3时,拟合效果较佳,相关系数R^(2)达到0.99,活化能E为6.88 kJ/mol。当处于空气气氛下时,细渣在490~560℃温度段燃烧激烈,此时反应级数n=1较合适,相关系数R^(2)为0.99,活化能E为24.45 kJ/mol。根据以上研究,粗渣不适合掺烧利用,细渣可作为富碳资源掺烧利用。 展开更多
关键词 煤气化 气化残渣 FT-IR 热重分析法 Coats-Redfern模型
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生物医用金属表面水滑石涂层的研究进展 被引量：8
6
作者 李峰 殷正正 +3 位作者 张芬 邹玉红 崔蓝月 曾荣昌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-12,共12页
随着我国人口老龄化和生活水平提高,人们对性能优异的生物医疗器械和植入材料需求剧增。目前,常见医用植入金属或合金的一些性能,如耐蚀性和生物相容性等,往往不能完全满足临床要求,因此有必要对医用金属材料进行表面改性处理。首先,结... 随着我国人口老龄化和生活水平提高,人们对性能优异的生物医疗器械和植入材料需求剧增。目前,常见医用植入金属或合金的一些性能,如耐蚀性和生物相容性等,往往不能完全满足临床要求,因此有必要对医用金属材料进行表面改性处理。首先,结合水滑石(LDHs)的特点、性质及近年来的发展情况,综述了常见医用载药LDHs进展,提出了载药LDHs在缓释控释、靶向运输和癌症治疗等方面的应用前景,含有元素Mg、Zn的LDHs具有特殊作用。然后,重点总结常见医用可降解金属(镁、锌合金)和不可降解金属(钛合金)表面单一和复合LDHs涂层的制备方法,介绍不同种类LDHs涂层及其优点,着重分析当前不同医用金属表面LDHs涂层所存在的不足和潜在的应用。另外,金属表面LDHs复合涂层多方面性能均强于单一涂层,致密的LDHs涂层通常作为上层涂层可以起到封孔作用。最后,展望了含Zn、Mg元素LDHs在生物医用方向的应用前景,并分析了含Al、Li元素LDHs在生物医用方向发展需要注意之处和受阻的可能原因,为医用金属表面LDHs涂层的发展提供参考。 展开更多
关键词 医用金属 涂层 水滑石 腐蚀 载药 生物相容性
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生物质表面活性剂对低阶煤脱水性能影响及作用机理研究 被引量：3
7
作者 刘明普 林梦宇 +2 位作者 胡善沛 由晓芳 李琳 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期28-37,共10页
研究了环境友好的生物质表面活性剂——腰果酚聚氧乙烯醚9(cashew phenol polyoxyethylene ether 9,BGF-9)对低阶煤脱水性能的影响,并对其作用机理进行探讨。在低阶煤泥脱水过程中加入BGF-9,单位吸附量为4.934 mg/g时;与直接脱水相比,... 研究了环境友好的生物质表面活性剂——腰果酚聚氧乙烯醚9(cashew phenol polyoxyethylene ether 9,BGF-9)对低阶煤脱水性能的影响,并对其作用机理进行探讨。在低阶煤泥脱水过程中加入BGF-9,单位吸附量为4.934 mg/g时;与直接脱水相比,煤泥含水率降低13.57%。吸附研究发现,BGF-9在低阶煤泥表面的吸附过程符合Langmuir吸附模型,氢键是其主要驱动力,符合准二级动力学方程,受颗粒内扩散与液膜扩散联合作用。润湿性研究表明,吸附后煤-水体系黏附功降低、稳定性下降,有利于低阶煤脱水。傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析表明,BGF-9通过吸附覆盖了低阶煤表面的含氧官能团及部分石英为主的无机矿物,提高了疏水性,从而有利于提高低阶煤的脱水性能。 展开更多
关键词 腰果酚聚氧乙烯醚 低阶煤 吸附 含水率 润湿性
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油田含聚丙烯酰胺污水生物转化及能源化与资源化 被引量：3
8
作者 赵兰美 包木太 赵栋 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期10-16,共7页
目前油田面临含水解聚丙烯酰胺(HPAM)污染物亟待处置的现状,低成本、环境友好型的生物降解转化技术已成为处理典型有机污染物HPAM的主力技术。生物处理系统不仅是污染物衰减的终端,而且是污染物向生物能源和资源转化的关键场所。近年来... 目前油田面临含水解聚丙烯酰胺(HPAM)污染物亟待处置的现状,低成本、环境友好型的生物降解转化技术已成为处理典型有机污染物HPAM的主力技术。生物处理系统不仅是污染物衰减的终端,而且是污染物向生物能源和资源转化的关键场所。近年来,生物法处置含HPAM污水的发展趋势正从“提高去除效能-挖掘降解机制”逐渐过渡到“回收能量-增值资源-净化环境”三位一体的新方向。因此,围绕石油开发过程中产生的典型有机污染物HPAM,以国家对资源和能源的需求为契机,重点综述了HPAM生物降解菌群、转化途径、动力学与热力学、技术现场实施,以及HPAM降解转化为氢气(H_(2))、甲烷(CH_(4))和聚羟基脂肪酸酯(PHA)的潜力。相关研究成果提升了从含HPAM污水生物降解转化中回收生物能源和资源的理解程度,并为工业规模实践中实现生物资源回收提供了指导,对油田环境保护与资源回收具有重要的现实意义和应用价值。 展开更多
关键词 水解聚丙烯酰胺 生物降解 生物转化 氢气 甲烷 聚羟基脂肪酸酯
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医用金属表面含锶涂层耐蚀性和生物相容性研究进展 被引量：2
9
作者 孙文昕 樊丽君 +3 位作者 郑钟印 邹玉红 田景睿 曾荣昌 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期72-82,共11页
随着全球人口老龄化进展以及骨关节疾病发病率的增加,人们对于骨修复医用金属材料的需求日益增多。生物医用金属材料包括不可降解钛及可降解金属镁和铁。金属材料在耐蚀性及骨整合方面存在一些不足,有必要对其表面改性进一步优化。锶元... 随着全球人口老龄化进展以及骨关节疾病发病率的增加,人们对于骨修复医用金属材料的需求日益增多。生物医用金属材料包括不可降解钛及可降解金属镁和铁。金属材料在耐蚀性及骨整合方面存在一些不足,有必要对其表面改性进一步优化。锶元素具有促进成骨抑制破骨的作用,将其用作改性成分对提高医用金属表面骨细胞活性具有重要意义。本文主要对近年来医用金属钛、镁和铁表面掺锶涂层在耐蚀性和生物相容性方面进行了归纳及比较。重点介绍了锶与降解性、生物相容性好的载体(如羟基磷灰石、透钙磷石等)结合制备的复合涂层在钛合金、镁合金表面及铁合金表面提高骨整合性能的研究。最后,提出将锶元素与锌元素结合使得金属材料在促进骨修复的同时具有抗菌性能的建议。 展开更多
关键词 生物材料 锶 涂层 骨修复 耐蚀性 生物相容性
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花粉-生物模板法制备In_(2)O_(3)中空微球及其光催化性能的研究 被引量：1
10
作者 杨静 单聪聪 +3 位作者 张鑫 赵浩宇 武博文 刘洋洋 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期70-75,共6页
为了提升半导体金属氧化物的光催化性能,以荷花花粉为生物模板,辅以化学液相浸渍法制备了In_(2)O_(3)微球,利用SEM、XRD、FT-IR、UV-Vis DRS、N 2物理吸附等手段对材料进行表征,并以亚甲基蓝和四环素为模拟污染物探究了材料的光催化性... 为了提升半导体金属氧化物的光催化性能,以荷花花粉为生物模板,辅以化学液相浸渍法制备了In_(2)O_(3)微球,利用SEM、XRD、FT-IR、UV-Vis DRS、N 2物理吸附等手段对材料进行表征,并以亚甲基蓝和四环素为模拟污染物探究了材料的光催化性能。结果表明:生物模板法制备的In_(2)O_(3)微球成功复制了荷花花粉模板的微球形貌,微球直径为25μm,比表面积高达48 m^( 2)·g_(–1);与无模板In_(2)O_(3)相比,In_(2)O_(3)微球的转化率更高。以氙灯为光源,在120 min时对亚甲基蓝的转化率达90%以上;90 min时对四环素的转化率达90%。 展开更多
关键词 荷花花粉 生物模板 中空微球 浸渍法 In_(2)O_(3) 光催化性能
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生物质热解制备多孔炭材料的研究进展 被引量：20
11
作者 李湘萍 张建光 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1101-1110,共10页
生物质基炭材料由于其优异的物理化学特性及经济性,在水污染治理、催化、电化学、土壤修复等诸多领域得到了广泛的利用。笔者对现有的生物质基炭材料的炭化方法进行了总结;并对热解制备的生物质基多孔炭材料物理化学特性的影响因素进行... 生物质基炭材料由于其优异的物理化学特性及经济性,在水污染治理、催化、电化学、土壤修复等诸多领域得到了广泛的利用。笔者对现有的生物质基炭材料的炭化方法进行了总结;并对热解制备的生物质基多孔炭材料物理化学特性的影响因素进行了分析,主要包括热解制备过程中的生物质原料性质、热解温度、热解升温速率、热解压力、停留时间、改性剂种类等。研究表明,不同影响因素对生物炭的物理化学特性的影响作用不同。通过对生物质热解制备多孔炭材料的研究分析,未来生物炭的研究需注重探究生物炭颗粒尺寸与炭产率之间的相互关系,通过计算机模拟与实验相结合的方法,定向调控制备生物炭。另外,需要重点深入研究生物炭生产过程中污染物的控制及处理技术。 展开更多
关键词 生物质 生物炭 制备 影响因素
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高含卤阻燃剂污染特征及分析方法研究进展 被引量：4
12
作者 张文睿 辛正豪 +3 位作者 曾冬娟 孙鹏飞 孔彪 梁鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第3期897-915,共19页
高含卤阻燃剂(highly halogenated flame tetardants,HHFRs)是指氯系或溴系阻燃剂中含卤量在60%以上的阻燃剂,因含卤量高,阻燃性能优越,HHFRs在塑料及高分子材料等中得到了广泛应用。与常规阻燃剂相比,HHFRs在环境中更具持久性,浓度较... 高含卤阻燃剂(highly halogenated flame tetardants,HHFRs)是指氯系或溴系阻燃剂中含卤量在60%以上的阻燃剂,因含卤量高,阻燃性能优越,HHFRs在塑料及高分子材料等中得到了广泛应用。与常规阻燃剂相比,HHFRs在环境中更具持久性,浓度较高时在室内外大气与灰尘、土壤、沉积物、生物体甚至人体血清、母乳中频繁检出,且降解后形成毒性更强的脱卤转化产物。毒理学证据表明HHFRs呈显著的内分泌干扰效应,造成神经发育损伤等。为科学评估及预测HHFRs的潜在环境与健康风险,获取准确可靠的定性定量数据是关键。然而,由于HHFRs具有沸点高且在光热作用下易发生脱卤等特性,使得复杂环境基质中痕量HHFRs的分析仍具有挑战性,从而阻碍了对其环境行为及毒效机制的深入认识。汇总了国内外近期关于十溴联苯醚(BDE-209)、十溴二苯乙烷(DBDPE)、得克隆(DP)、四溴双酚A/S衍生物(TBBPA/S-DBPE)、三(2,4,6-三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪(TTBP-TAZ)及三(三溴新戊基)磷酸酯(TTBNPP)等几种典型HHFRs的样品前处理及仪器分析检测等方面的进展,并结合其理化性质及环境赋存特征等进行了评述,梳理出了当前分析方法的优缺点,并对今后的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 高含卤阻燃剂 理化性质 环境赋存 样品前处理 分析方法
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中国能源技术科技发展展望
13
作者 杨静 《湖北农机化》 2020年第10期50-51,共2页
中国一次能源资源丰富,在世界上占有重要地位。但是能源利用率低,消耗量大,为了能够节能和提高能耗科技并发展新型能源技术,本文从节能和提高能效技术、能源技术的应用、新型能源技术展望和建议等方面介绍能源技术的发展。
关键词 节能 能源技术 应用 展望 建议
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赤泥脱碱活化及在胶凝材料中的应用 被引量：4
14
作者 邱俊 阎正卿 +2 位作者 杨威 柳晓 吴蓬 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1421-1426,共6页
总结了目前赤泥在脱碱、活化方面的研究现状,分析对比了各方法的优势以及存在的问题,综述了国内外赤泥在胶凝材料中的应用研究,在赤泥资源化应用方面具有积极引导意义。
关键词 赤泥 胶凝材料 脱碱 活化
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基于明胶-卡拉胶复合基材的新型凝胶糖果制备及性能研究 被引量：3
15
作者 曹智琨 王吉祥 张连正 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期132-141,共10页
新型凝胶糖果壁材起骨架支撑和密封芯材的作用,其性能直接决定凝胶糖果的质量。以明胶为壁材的凝胶糖果,具有力学性能好的优点,但热稳定性差。而卡拉胶为壁材时则表现出热稳定性强的特点,但力学性能差,不可在凝胶糖果壁材中单独使用。... 新型凝胶糖果壁材起骨架支撑和密封芯材的作用,其性能直接决定凝胶糖果的质量。以明胶为壁材的凝胶糖果,具有力学性能好的优点,但热稳定性差。而卡拉胶为壁材时则表现出热稳定性强的特点,但力学性能差,不可在凝胶糖果壁材中单独使用。该文通过明胶、卡拉胶进行复合制备壁材,以提升新型凝胶糖果的力学性能和稳定性,制备出抗性评价(由耐温耐湿性和破裂压力两部分组成)较高的新型凝胶糖果,同时提升凝胶糖果贮藏期内感官评价的稳定性。综合稳定性指标将新型凝胶糖果贮藏期内品质指标综合为一个指标并进行了量化,从而判断新型凝胶糖果在贮藏期内稳定性的变化,进而比较不同贮藏温度下食品的稳定性。该文通过设计优化明胶、卡拉胶复合壁材配方,以明胶、卡拉胶和甘油为自变量,以感官评价和抗性评价为因变量,采用响应面试验确定明胶-卡拉胶壁材的最佳组成为明胶100份、卡拉胶3.4份和甘油30份。在壁材配方组成优化的基础上,分别采用明胶、明胶-卡拉胶复合制备凝胶糖果,并测定其在温度25、35、45℃下,贮藏90 d期间干燥失重和感官评价等品质指标的变化,根据品质指标变化得出其综合稳定性指标。 展开更多
关键词 新型凝胶糖果 壁材 响应面试验 贮藏 综合稳定性指标
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赤泥基吸附剂的应用研究进展 被引量：3
16
作者 邱俊 杨威 +3 位作者 阎正卿 柳晓 吴蓬 化冰冰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第2期39-47,共9页
赤泥是氧化铝生产过程中所排放的一种强碱性固体废弃物,每年排放量巨大且利用率低,造成了严重的资源浪费和环境污染,如何有效资源化回收利用赤泥是亟须解决的问题。从赤泥的危害、理化性质和综合利用现状出发,对赤泥基吸附剂的应用研究... 赤泥是氧化铝生产过程中所排放的一种强碱性固体废弃物,每年排放量巨大且利用率低,造成了严重的资源浪费和环境污染,如何有效资源化回收利用赤泥是亟须解决的问题。从赤泥的危害、理化性质和综合利用现状出发,对赤泥基吸附剂的应用研究进展进行了详细综述。赤泥粒度细、比表面积和孔隙率较高,含有多种活性成分,适合制备吸附剂以处理含污废水。然而,赤泥若直接应用于污水处理,处理能力有限,并且高碱性的赤泥若直接用于处理污水,会使溶液p H值升高。为此,常采用一系列的活化工艺对赤泥进行活化,制备赤泥基吸附剂。活化工艺不仅可以提高赤泥基吸附剂的吸附性能,还在一定程度上可以预防赤泥造成二次污染。目前常用的赤泥活化工艺主要有酸活化工艺、热活化工艺以及中和活化工艺。酸活化工艺可明显提升赤泥对阴离子的吸附效果;热活化工艺可减少传质阻力、高温造孔并使矿物转化,但成本较高;中和活化赤泥常用于处理金属阳离子。联合活化技术能综合利用单一活化技术的优点,使活化后的赤泥有更好的吸附性能,但联合活化技术操作较为复杂,成本也更高,导致现有的联合活化技术在工业上很难被大规模应用。目前,赤泥基吸附剂已被研究用于处理污水中的非金属阴离子、金属阳离子和有机污染物。列举了赤泥基吸附剂去除废水中的阴离子和重金属阳离子的实例,阐述了其去除机理:赤泥基吸附剂对一些废水中特定的污染物,如PO_(4)^(3-)、F^(-)、AsO_(4)^(3-)等表现出良好的吸附性能,其主要通过表面络合、离子交换和沉淀作用去除废水中的阴离子污染物;经过活化改性后的赤泥能有效去除水中如铅、铜、铬等重金属阳离子,针对不同的目标阳离子,去除机理也有所不同,主要包括离子交换、共沉淀、静电吸引、“阳离子-π”相互作用、络合作用和物理吸附等。但目前对赤泥基吸附剂对各种污染物的去除机理尚未完全明确,且对多种污染物同时存在下的竞争吸附体系研究较少。综上分析指出,在未来赤泥基吸附剂的研究中,寻找便捷、廉价的活化工艺方法制备新型、高效、环保的吸附剂,提高赤泥基吸附剂的吸附性能是一个重要的研究方向。同时,在赤泥基吸附剂的制备和处理废弃物的研究中,应加强制备机理和吸附机理的研究,为赤泥基吸附剂的生产和工业应用提供理论指导。 展开更多
关键词 赤泥 资源化利用 吸附剂 废水
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五彩湾次烟煤醇解可溶物的组成特征与不溶物的快速热解产物分布 被引量：2
17
作者 焦锟鹏 赵子涛 +8 位作者 犹成裔 莫文龙 郭凤娇 杨晓勤 张书培 郭佳 魏贤勇 樊星 AKRAM Naeem 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2449-2462,共14页
以异丙醇为溶剂在300℃对五彩湾次烟煤(WSBC)进行醇解,得到可溶物(SP)与不溶物(ISP)。GC/MS分析表明,SP中芳烃含量占比最大,质量分数为27.9%;其次是酚类化合物,说明含苯环的化合物在异丙醇醇解时更容易被提取。红外光谱表明,在脂肪族和... 以异丙醇为溶剂在300℃对五彩湾次烟煤(WSBC)进行醇解,得到可溶物(SP)与不溶物(ISP)。GC/MS分析表明,SP中芳烃含量占比最大,质量分数为27.9%;其次是酚类化合物,说明含苯环的化合物在异丙醇醇解时更容易被提取。红外光谱表明,在脂肪族和芳香族区域ISP的吸收峰强度相对于原煤都有明显的升高,说明醇解过程破坏了煤的大分子结构,通过断键和醇解反应产生新的官能团。从TG-DTG曲线可以看出,原煤失重率比ISP大,两者在400~500℃温度段内出现的第二个失重速率峰,其中WSBC在450℃失重速率达到最大,而ISP最大失重速率所对应温度向右移动(480℃),两样品在第二个失重峰温度区间内的热解反应最为剧烈,归属于有机质的热裂解和大量挥发。Py-GC/MS结果表明,WSBC与ISP在450℃热解产物中可检测的化合物均以脂肪烃和含氧化合物为主,醇解使含氧化合物明显下降,但是对ISP中含氮类化合物脱除不明显。 展开更多
关键词 次烟煤 醇解 组成与结构特征 快速热解 气相色谱/质谱
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基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理 被引量：7
18
作者 刘兆峰 郭强 +7 位作者 王霄 唐佳伟 蒋斌斌 曹志国 张锁 闫祖喻 王群 李井峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2462-2471,共10页
在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高... 在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。 展开更多
关键词 高矿化度矿井水 集成膜系统 零排放 双极膜电渗析技术 矿井水资源化
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基于Struik模型的聚乙烯管道蠕变行为分析 被引量：1
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作者 徐含 刘杰 +3 位作者 张战欢 杨玉超 秦升学 王庆昭 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期39-43,116,共6页
结合聚乙烯管道长期负载的变形情况,对其蠕变行为进行研究。基于管道的Struik模型进行回归分析,求得时间硬化蠕变模型参数,建立了有限元模型。对管材在不同压力、不同壁厚下的蠕变情况进行了模拟,并在恒定压力下进行了试验,分析了管道... 结合聚乙烯管道长期负载的变形情况,对其蠕变行为进行研究。基于管道的Struik模型进行回归分析,求得时间硬化蠕变模型参数,建立了有限元模型。对管材在不同压力、不同壁厚下的蠕变情况进行了模拟,并在恒定压力下进行了试验,分析了管道的蠕变规律。结果表明,对于实验中研究的φ110×1.6 MPa型号的聚乙烯管道,蠕变随压力的增大而增大,压力每增大0.2P_(N),蠕变量增大约0.5%;增大聚乙烯管道的管壁厚度,环向蠕变逐渐减小,当管壁厚度由5 mm增大至10 mm时,100 h内的环向蠕变量减少了11%;有限元模拟结果与实验结果基本一致。采用时间硬化蠕变模型可以有效地进行聚乙烯管道蠕变有限元模拟,对聚乙烯管道设计与工程应用具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 聚乙烯管道 蠕变性能 Struik模型 有限元模拟 时间硬化蠕变模型
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煤化工水处理污泥对准东次烟煤热解和燃烧及气化性能的影响 被引量：1
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作者 刘竞杰 马亚亚 +5 位作者 张书培 杨晓勤 莫文龙 任铁真 魏贤勇 樊星 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期89-103,共15页
解析煤化工水处理污泥(YS)的组成结构、微观形貌及官能团种类,探究不同实验气氛下其对准东次烟煤(ZSBC)热反应性能的影响,对于合理处置煤化工水处理污泥并实现其资源化利用具有较大现实意义。以ZSBC、YS和Y_(1)Z_(9)(YS与ZSBC按质量比为... 解析煤化工水处理污泥(YS)的组成结构、微观形貌及官能团种类,探究不同实验气氛下其对准东次烟煤(ZSBC)热反应性能的影响,对于合理处置煤化工水处理污泥并实现其资源化利用具有较大现实意义。以ZSBC、YS和Y_(1)Z_(9)(YS与ZSBC按质量比为1∶9混合得到的样品)为研究对象,通过改变热量实验的气体氛围,研究不同反应气氛下YS对ZSBC热反应性能的影响。结果表明:ZSBC较YS富含固定碳和挥发分,而YS中的灰分含量较高且主要组成为含P,Ca和Fe等元素的化合物;YS的官能团种类较ZSBC的官能团种类更加丰富,且YS中主要为脂肪族化合物,而ZSBC中含有大量的芳香族化合物;惰性气氛下,YS的掺杂可以降低快速热解阶段(405℃~485℃)ZSBC活化能并增加指前因子,加快了Y_(1)Z_(9)在405℃~485℃温度段的反应进程;在氧化性气氛下,YS的掺杂可使ZSBC的着火点从475℃下降到443℃,综合燃烧特性指数(S)、燃烧稳定性指数(D)以及燃烧特性因子(A_(c))都得到增加;YS的掺杂可以降低380℃~550℃温度段ZSBC活化能并增加指前因子,促进Y_(1)Z_(9)在此温度段的燃烧反应;在二氧化碳气氛下,Y_(1)Z_(9)的平均初始反应性指数(R_(i))、反应性指数(R_(f))和平均终止反应指数(R_(s))均低于ZSBC的相应参数,表明YS的掺杂会延缓ZSBC的气化反应进程。 展开更多
关键词 水处理污泥 准东次烟煤 热解 燃烧 Coats-Redfern模型
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