检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2024年第4期75卷 1317-1332页

作者：常蕊邢蕊蕊闫学海中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京 100190 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京 100190 中国科学院大学化学工程学院北京 100049

作为一种生物分子构建单元,肽具有生物相容性、可降解性、多功能性和序列可调性等特性.利用肽分子的非共价化学,可以实现具有多尺度结构的新型材料的可控构建,为开发生态友好、生物可降解和生物再利用的绿色生物可循环材料提供了新策略... 详细信息

作为一种生物分子构建单元,肽具有生物相容性、可降解性、多功能性和序列可调性等特性.利用肽分子的非共价化学,可以实现具有多尺度结构的新型材料的可控构建,为开发生态友好、生物可降解和生物再利用的绿色生物可循环材料提供了新策略.然而,如何利用肽非共价化学策略进行单分子设计,并实现绿色生物可循环材料的可控构建和功能化应用,面临着重要挑战.本文从肽分子间的弱相互作用力协同角度,介绍肽非共价化学的策略,并详细阐述实现绿色生物可循环肽材料可控构建的单分子设计策略.最后,对基于非共价化学的绿色生物可循环肽材料在仿生光合成和光催化、药物递送和疾病诊疗以及可加工材料等领域的应用进行综述.

关键词：非共价化学肽制备安全生物可循环性

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LB膜技术在生物基材料领域的应用与研究进展

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中国生物工程杂志 2024年第10期44卷 82-88页

作者：孔英俊张贵锋中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室中国科学院生物药制备与递送重点实验室北京100190

LB膜(Langmuir-Blodgett film)技术是一种能够在分子层面精确控制薄膜组装的技术,在生物模拟、传感技术、材料科学和生物医学等多个领域应用十分广泛。在生物基材料方面,LB膜技术能够制备出单层或多层的超薄生物基材料膜,并能通过调节L... 详细信息

LB膜(Langmuir-Blodgett film)技术是一种能够在分子层面精确控制薄膜组装的技术,在生物模拟、传感技术、材料科学和生物医学等多个领域应用十分广泛。在生物基材料方面,LB膜技术能够制备出单层或多层的超薄生物基材料膜,并能通过调节LB膜的组成来有效控制膜的物理化学性质,为构建具有特定功能和性能的生物基材料提供了强大的工具;在生物基材料改性方面,LB膜技术被用于改善材料表面性质和制备具有特殊功能的涂层,从而影响材料的生物相容性和功能性,满足特定的应用需求;在生物基材料界面相互作用方面,LB膜技术被用于构建检测特定生物标志物的高性能生物传感器和监测生物分子的相互作用。随着技术的进步和对生物基材料需求的增长,LB膜技术在未来生物基材料科学与技术中的应用潜力将持续扩大。

关键词： LB膜生物基材料材料制备材料改性界面相互作用

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炔键赋予的石墨炔位点选择性修饰

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 390-404页

作者：王祖民杨乃亮于然波王丹中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

石墨炔是由2种不同杂化形式的碳原子拓扑有序构成的二维碳同素异形体。石墨炔中共存的sp和sp^(2)杂化碳原子使得表面电子局域不均匀分布,从而为设计化学反应、位点选择掺杂、可控的原子担载提供了可能。本文从石墨炔独特的富炔结构出发... 详细信息

石墨炔是由2种不同杂化形式的碳原子拓扑有序构成的二维碳同素异形体。石墨炔中共存的sp和sp^(2)杂化碳原子使得表面电子局域不均匀分布,从而为设计化学反应、位点选择掺杂、可控的原子担载提供了可能。本文从石墨炔独特的富炔结构出发,总结了石墨炔的精准修饰技术:1)石墨炔与纳米颗粒复合,利用金属-石墨炔的成键,提升材料间的电荷转移;2)利用炔键所赋予的化学反应位点,实现异质原子定点可控掺杂;3)利用石墨炔炔键电子与金属空轨道作用,调控离子或原子的传输与锚定。石墨炔的炔键结构为发展新合成方法,拓展材料在能源、催化等领域的应用提供了新的思路。

关键词：石墨炔炔键化学二维材料精准制备催化材料

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航天热防护用树脂基复合材料研制的前沿进展

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中国科学：化学 2024年第11期54卷 2167-2182页

作者：李成伟庄晟逸向文超杨超中国科学院过程工程研究所石油分子与过程工程国家重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

近年来,在航空航天技术不断进步的背景下,热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键.本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展,总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果,讨论了多种纤维增强... 详细信息

近年来,在航空航天技术不断进步的背景下,热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键.本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展,总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果,讨论了多种纤维增强材料提升界面结合强度的方式,展望了新型纤维改性方法与树脂成型条件在新型热防护树脂基复合材料中的应用前景,旨在为新一代航天器热防护材料的设计制备提供指导.

关键词：纤维增强树脂基复合材料热防护系统耐烧蚀材料耐高温材料

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氧化物负载单原子电解水催化剂的载体效应

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工程科学学报 2024年第2期46卷 255-267页

作者：蒋朝敏王祖民于然波北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

单原子催化剂(SACs)由于其原子利用率高、活性中心明确、比活性高和稳定性强等优点,在催化电解水领域具有独特的优势.然而,材料中的金属-载体相互作用对催化过程具有重大影响.首先,本文明确了单原子催化剂的特点并研究了其电子结构和构... 详细信息

单原子催化剂(SACs)由于其原子利用率高、活性中心明确、比活性高和稳定性强等优点,在催化电解水领域具有独特的优势.然而,材料中的金属-载体相互作用对催化过程具有重大影响.首先,本文明确了单原子催化剂的特点并研究了其电子结构和构效关系方面独特优势.其次综述了氧化物载体在稳定金属单原子、分散活性物种、调节中心电子结构、吸附和活化反应物等方面的重要作用;并详细分析了载体如何通过结构缺陷、表面基团、空间限域和晶格作用等实现对金属原子的负载和稳定.然后,通过实例对比了单原子在不同氧化物载体上配位结合方式,以及在析氢、析氧和全水解反应中的性能差异.最后,对利用载体与单原子相互作用调节催化剂性能的机遇和挑战、关键问题和可能的解决方案进行了展望.

关键词：单原子催化剂氧化物电催化析氢反应析氧反应

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纳米纤维素气凝胶在油水分离应用的研究进展

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复合材料学报 2025年第2期42卷 598-616页

作者：曹辉李艳香赵胜勇张玉明李望良中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 河南省化工研究所有限责任公司郑州450052 中国科学院大学北京100049

石油泄漏事件频繁发生,对环境和人类健康造成了极大的危害,因此亟需对含油废水进行有效的处理。目前的吸油材料存在局限性,如吸附量小、成本高和对环境有害等,而纳米纤维素气凝胶由于具有高孔隙度、高比表面积和低密度等特点,经疏水改... 详细信息

石油泄漏事件频繁发生,对环境和人类健康造成了极大的危害,因此亟需对含油废水进行有效的处理。目前的吸油材料存在局限性,如吸附量小、成本高和对环境有害等,而纳米纤维素气凝胶由于具有高孔隙度、高比表面积和低密度等特点,经疏水改性后能够吸附大量的油,在油水分离中有着显著优势。本文综述了纳米纤维素气凝胶的制备和疏水改性方法;介绍了纳米纤维素气凝胶结构特点及对其吸附性能的影响,综述了近年来纳米纤维素气凝胶在油和有机溶剂的吸附及油水混合物分离中的应用;最后提出了纳米纤维素气凝胶的发展现状及对未来的展望。

关键词：气凝胶纳米纤维素吸附疏水吸油油水分离

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气固鼓泡床结构双流体传热模型及其模拟验证

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化工学报 2024年第4期75卷 1497-1507页

作者：赵金鹏张永民兰斌罗节文赵碧丹王军武中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

介尺度结构显著影响非均匀气固复杂系统内的流动传递反应特性。构建了结构双流体传热模型用于模拟复杂气固系统内的流动传热过程,按照流动控制机制将鼓泡床系统划分成由气体主导的气泡相和颗粒主导的乳化相两个相互渗透的连续流体,进而... 详细信息

介尺度结构显著影响非均匀气固复杂系统内的流动传递反应特性。构建了结构双流体传热模型用于模拟复杂气固系统内的流动传热过程,按照流动控制机制将鼓泡床系统划分成由气体主导的气泡相和颗粒主导的乳化相两个相互渗透的连续流体,进而确立考虑介尺度结构影响的控制方程及本构关系,其中相间曳力、乳化相黏度、相间传热系数及各相热导率均采用合理的经验关联式进行封闭。利用双流体传热模型与显式解析壁面流动和传热边界层方法相结合,对安装加热管的鼓泡床系统进行了模拟。结果表明:结构双流体传热模型可成功预测鼓泡床系统内固含率的轴向分布及床层壁面传热系数的变化规律;模拟结果与实验数据吻合较好,密相区壁面传热系数模拟值与实验值的相对误差小于10%,稀相区壁面传热系数的模拟值与实验值在同一量级,表明结构双流体传热模型可准确刻画鼓泡床系统内气固两相的流动传热特性。

关键词：多相流鼓泡床介尺度结构连续介质模型传热

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CFD-DEM-IBM方法探究流化床倾斜挡板内构件受力特性

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化工学报 2024年第1期75卷 255-267页

作者：赵碧丹代伊杨王军武张永民中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

在密相床层内安装内构件可显著改善工业流化床的流化质量、强化气固传质和提高化学反应效率。由于长时间受气体和颗粒的挤压和冲击,流化床内构件可能会发生变形或断裂。为实现流化床内构件设计的科学性,确保其长周期可靠性,需要明确其... 详细信息

在密相床层内安装内构件可显著改善工业流化床的流化质量、强化气固传质和提高化学反应效率。由于长时间受气体和颗粒的挤压和冲击,流化床内构件可能会发生变形或断裂。为实现流化床内构件设计的科学性,确保其长周期可靠性,需要明确其受力机理与不同操作条件下受力特性。利用粗粒化CFD-DEM-IBM方法,实现了利用笛卡儿网格模拟流化床中倾斜挡板内构件受力特性的定量模拟,该方法拓展原有挡板应力统计方法,获得了不同倾斜角度对挡板所受应力的定量影响规律。模拟所得挡板受力随时间的演化曲线与实验报道较为一致,在流化床启动阶段会出现较大的峰值,同时成功复现在启动阶段的峰值受力总体与挡板在水平面上的投影面积成正比。模拟结果显示,在启动阶段,挡板受力中颗粒挤压作用力占主导,但在流化阶段,除颗粒作用力达到极大值外的大部分时间中挡板受到的气相压差力要大于颗粒作用力。当挡板倾斜角度较小时,挡板受力较大但抑制床内返混效果较好,因此在工业流化床内构件设计中应兼顾强化传递及长周期可靠性的需求,当挡板倾斜角度较小时应选择强度大的挡板材料。

关键词：气泡流化床数值模拟挡板内构件固相应力

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CaO和方解石钝化不同污染程度煤矸石性能与机理

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科学通报 2024年第4期69卷 617-629页

作者：张华林江晓亮赵梦飞李庭刚江西理工大学材料冶金化学学部赣州341099 中国科学院赣江创新研究院江西省稀土清洁生产重点实验室中国科学院稀土重点实验室赣州341119 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院绿色过程制造创新研究院战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院过程工程研究所生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

煤矸石是一种典型的工业废弃物,大量的煤矸石堆积会造成各种环境问题以及资源浪费.在环境问题中,重金属污染最为严重.本文采用CaO和方解石对不同污染程度的煤矸石中重金属进行钝化,并探究其钝化机理.结果表明,CaO和方解石均有较好的钝... 详细信息

煤矸石是一种典型的工业废弃物,大量的煤矸石堆积会造成各种环境问题以及资源浪费.在环境问题中,重金属污染最为严重.本文采用CaO和方解石对不同污染程度的煤矸石中重金属进行钝化,并探究其钝化机理.结果表明,CaO和方解石均有较好的钝化效果,能使中高度污染的煤矸石转化为轻度污染或无污染,CaO钝化Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的平均钝化率分别为37.4%、37.8%、25.5%;方解石钝化Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的平均钝化率分别为53.8%、43.5%、34.4%,方解石钝化效果略优于CaO.通过对钝化前后煤矸石的表征和Visual MINTEQ软件模拟,CaO可以通过提高煤矸石pH并提供OH^(−),与重金属离子结合生成难溶或不溶的氢氧化物沉淀;方解石不仅能提高体系的pH,还能提供CO_(3)^(2−),CO_(3)^(2−)与重金属离子结合生成难溶或不溶的碳酸盐.两者钝化均将煤矸石中可流动态重金属转化成残渣态重金属.对钝化前后的煤矸石进行模拟酸雨溶出实验,钝化后的煤矸石中各重金属成分较稳定,溶出风险明显低于原煤矸石,均在风险管控标准以下.综上,该方法能有效地钝化煤矸石中的重金属,为煤矸石的无害化,尤其是重金属污染的稳定化提供了有效的手段.

关键词：煤矸石重金属钝化 Visual MINTEQ模拟

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聚多巴胺微胶囊的构建及其应用

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化学进展 2024年第6期36卷 878-892页

作者：李红陈蓉焦龙李洁龄西安石油大学化学化工学院西安 710065 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京 100190

聚合物微胶囊具有密度低、比表面积大、渗透性好和负载量高等诸多特性,并且其组成、尺寸和表面性质具有丰富的可调性,因而广泛应用于生物医学、催化、光学及环境保护等领域.其中,聚多巴胺微胶囊具有优异的生物相容性、荧光淬灭性、强黏... 详细信息

聚合物微胶囊具有密度低、比表面积大、渗透性好和负载量高等诸多特性,并且其组成、尺寸和表面性质具有丰富的可调性,因而广泛应用于生物医学、催化、光学及环境保护等领域.其中,聚多巴胺微胶囊具有优异的生物相容性、荧光淬灭性、强黏附性、高反应性和独特的光热转换能力,而且可以通过一步法组装策略方便地制备获得,因而受到研究人员的广泛关注.本文综述了聚多巴胺微胶囊的构建及其应用的最新研究进展.首先介绍了聚多巴胺微胶囊的常见制备方法,包括硬模板法、软模板法以及功能化微胶囊的构建策略.之后详细综述了聚多巴胺微胶囊在药物递送、癌症治疗、催化、抗菌及农药控释领域的应用.最后,本文提出了推进聚多巴胺微胶囊领域发展的研究方向.

关键词：聚多巴胺微胶囊模板法癌症治疗催化

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