检索结果-内蒙古大学图书馆

过程工程学报 2022年第8期22卷 1103-1114页

作者：栾峰王道广王均凤张建伟崔朋蕾沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142 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 中国科学院绿色制造创新研究院北京100190 中国科学院离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190

碳酸铈是生产CeO的重要前驱体,对其性质具有决定性影响。碳酸铈的结晶特征取决于反应结晶过程中过饱和度的控制,其在NaCl-H_(2)O体系中的相平衡数据是关键基础数据。本工作首先在298.15~363.15 K温度范围内合成了碳酸铈,XRD分析结果显示... 详细信息

碳酸铈是生产CeO的重要前驱体,对其性质具有决定性影响。碳酸铈的结晶特征取决于反应结晶过程中过饱和度的控制,其在NaCl-H_(2)O体系中的相平衡数据是关键基础数据。本工作首先在298.15~363.15 K温度范围内合成了碳酸铈,XRD分析结果显示,323.15 K 及以下得到的产品为八水碳酸铈[Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O], 343.15 K 及以上得到的产品为碱式碳酸铈[CeCO_(3)OH]。本工作采用经典等温法测定了这两种碳酸铈化合物在 NaCl-H_(2)O 体系中的相平衡数据,并利用 Aspen Plus 平台的ELEC-NRTL 方程建立了可准确预测 Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O 和 CeCO_(3)OH 在 NaCl-H_(2)O 体系中相平衡数据的热力学模型。在无限稀释假设的基础上,通过回归Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O 和 CeCO_(3)OH 在水中的溶解度数据,确定了这两种化合物的溶度积。采用赋存形态分析方法,将CeCO_(3)~+, CeOH, CeHCO等组分引入热力学模型。利用实验数据获得了新的离子对(Ce-HCO~-和Ce-Cl~-)参数,提高了新模型的预测能力,所建立的热力学模型预测值与实验数据吻合较好。

关键词：碳酸铈相平衡溶解度热力学模型

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离子液体阳离子特性对铂基氧还原电催化剂性能的影响

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过程工程学报 2023年第4期23卷 602-615页

作者：白烁王昊许光文杨冰冰康振烨崔佳瑶李晨浩陈庆军刘艳荣沈阳化工大学化学工程学院能源与产业化工研究院辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室绿色过程与工程重点实验室多相复杂系统国家重点实验室北京100190 郑州新兴产业技术研究院河南郑州450001 海南大学化学工程与技术学院南海海洋资源利用国家重点实验室海南省精细化工重点实验室海南海口570228 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341000

离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响,本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf_(2)],[BIM][NTf_(2)])和两种疏水非质子型ILs(... 详细信息

离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响,本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf_(2)],[BIM][NTf_(2)])和两种疏水非质子型ILs([EMIM][NTf_(2)],[BMIM][NTf_(2)]),并对商业化Pt/C进行改性。在本研究采用的咪唑类疏水ILs中,质子型ILs改性催化剂的ORR活性均高于非质子型ILs改性催化剂,其中,由1-丁基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺改性后的催化剂([BIM][NTf_(2)]@Pt/C)活性最高。在酸性半电池中ORR半波电位高达0.913 V (***),质量活性提升至商业化Pt/C的1.73倍,比活性提升至商业化Pt/C的3倍,同时达到5000圈循环后半波电位仅下降12 mV,性能仍高于商业化Pt/C。进一步材料表征和电化学测试表明,[BIM][NTf_(2)]@Pt/C电催化活性的增强归因于该ILs可增多Pt表面参与反应活性位点、强化Pt表面质子及质量传递,并可有效抑制Pt纳米颗粒溶解,从而起到了增强ORR活性及稳定性的作用。本研究深化了对ILs@Pt界面协同电催化机理的认识,为设计下一代高效燃料电池催化剂提供了理论依据。

关键词：氧还原反应离子液体 Pt族催化剂电催化界面强化传质

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短链多硫化物在离子液体中聚集行为的分子动力学模拟

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过程工程学报 2021年第7期21卷 847-856页

作者：胡天媛王艳磊霍锋何宏艳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离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

离子液体因其优异的物化性质、能抑制多硫化物溶解等特点,近年来被广泛应用于锂硫电池电解液中。在电池充放电产物中,难溶性Li_(2)S和Li_(2)S_(2)易聚集沉积在电极表面,影响电池性能,而目前关于其团聚行为与电解液性质的微观机理研究较... 详细信息

离子液体因其优异的物化性质、能抑制多硫化物溶解等特点,近年来被广泛应用于锂硫电池电解液中。在电池充放电产物中,难溶性Li_(2)S和Li_(2)S_(2)易聚集沉积在电极表面,影响电池性能,而目前关于其团聚行为与电解液性质的微观机理研究较少。本工作利用量化计算和分子动力学模拟分析了短链Li_(2)S和Li_(2)S_(2)在离子液体中的微观结构以及形成团簇的情况。通过分析体系的微观结构发现,阳离子中主要与S作用的是侧链甲基,短链多硫化物之间Li-S作用远强于与阴离子的Li-O作用。团簇尺寸分布的结果表明,短链多硫化物在[TFSI]型离子液体中易形成多分子的大团簇,Li_(2)S_(2)体系比Li_(2)S体系中的大团簇比例更高;离子液体阴离子配位能力越强,形成大的Li_(2)S团簇比例越少,但阴离子的构型特点和作用形式也会对团簇的尺寸结构造成影响。

关键词：锂硫电池离子液体短链多硫化物团簇分子动力学模拟

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煤基甲醇芳构化分离过程多目标优化

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过程工程学报 2021年第1期21卷 71-82页

作者：郭艳东苏航陈嵩嵩霍锋张军平渤海大学数理学院辽宁锦州121013 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离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190

国内煤化工产品普遍存在产能过剩和同质化严重的问题,开发以煤基甲醇合成二甲苯的新技术具有重大意义。针对煤基甲醇合成二甲苯技术中面临分离过程能耗高的难题,本工作基于甲醇芳构化技术,利用Aspen Plus与Matlab的交互链接,对非芳烃、... 详细信息

国内煤化工产品普遍存在产能过剩和同质化严重的问题,开发以煤基甲醇合成二甲苯的新技术具有重大意义。针对煤基甲醇合成二甲苯技术中面临分离过程能耗高的难题,本工作基于甲醇芳构化技术,利用Aspen Plus与Matlab的交互链接,对非芳烃、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯的分离过程开展了多目标优化研究。采用NSGA-Ⅱ遗传算法,以苯-甲苯收率、二甲苯收率、年度总成本和能耗指标作为四个目标函数,分别针对传统双塔精馏序列工艺和分隔壁塔精馏工艺进行了多目标优化,发现回流比对年度总成本的影响最明显。在满足约束条件的前提下,基于最低的年度总成本对两个分离工艺进行了比较。结果表明,分隔壁塔工艺较双塔精馏序列工艺的最低年度总成本低7.7%,换热器花费低16.1%,能耗指标低26.3%。分隔壁塔工艺成本低、能耗低,具有环保、绿色、可持续性的优势。

关键词：煤基甲醇芳构化多组分精馏分隔壁塔 NSGA-Ⅱ遗传算法多目标优化

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水对离子液体微观结构和传输性能的影响

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过程工程学报 2021年第4期21卷 431-439页

作者：郭艳东游琳琳张晓春渤海大学数理学院辽宁锦州121013 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离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190

离子液体以独特的结构性质和优异的物化性能而显示出日益广阔的应用前景,但实际应用中,不可避免的混入一些水,水的存在会对离子液体结构和性质产生显著影响。本工作采用分子动力学模拟方法系统研究了不同含量的水对三种离子液体([Bmim][... 详细信息

离子液体以独特的结构性质和优异的物化性能而显示出日益广阔的应用前景,但实际应用中,不可避免的混入一些水,水的存在会对离子液体结构和性质产生显著影响。本工作采用分子动力学模拟方法系统研究了不同含量的水对三种离子液体([Bmim][B(CN)_(4)],[Bmim][PF_(6)]和[Bmim][Tf_(2)N])微观结构、传输性能和相互作用的影响规律。通过氢键数目的分析可发现,随水含量增加,阴离子与水之间的氢键数目显著增加,而阴离子与阳离子之间氢键数目显著下降;阴离子与水之间的氢键数目大于阳离子与水之间的氢键数目。进一步计算了自扩散系数,发现随水浓度的升高,离子液体的自扩散系数逐渐增大,且水溶性较高的离子液体扩散系数显著增加。径向分布函数和配位数的计算结果表明,阴离子与水的相互作用强于阳离子与水的作用,但水的存在对阴离子与阳离子之间结构几乎没有影响。空间分布函数的结果表明,阴离子和水分子在阳离子咪唑环上H5和H4位置的分布区域存在竞争,减弱了阴离子与阳离子之间的相互作用。本研究有助于进一步理解离子液体与水体系的微观作用机理和推进离子液体的应用。

关键词：离子液体水分子动力学扩散系数微观机理

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溶剂化能调控实现低浓度锂电池电解液

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科学通报 2022年第33期67卷 3885-3888页

作者：彭琳珊巫湘坤贾梦敏钱伟伟张晓妍周娜张兰菅翠营张锁江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离子液体清洁过程北京市重点实验室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 廊坊绿色产业技术中心廊坊065001 西安交通大学化学工程与技术学院陕西省能源化工过程强化重点实验室西安710049 Department of Mechanical Engineering Lassonde School of EngineeringYork UniversityToronto ON M3J 1P3Canada 郑州新兴产业技术研究院储能材料与工艺河南省重点实验室郑州450003

电解液作为锂离子电池中不可或缺但长期被忽视的组成部分,在新型电极材料的应用和储能系统的设计中起着至关重要的作用. 1M电解液由于其良好的离子导电性、电化学稳定性以及成本,被广泛应用于锂离子电池中.然而,更高的能量密度需要比容... 详细信息

电解液作为锂离子电池中不可或缺但长期被忽视的组成部分,在新型电极材料的应用和储能系统的设计中起着至关重要的作用. 1M电解液由于其良好的离子导电性、电化学稳定性以及成本,被广泛应用于锂离子电池中.然而,更高的能量密度需要比容量更高的活性材料、合金型或锂金属负极、甚至无负极型电池,而1M的电解液很难支持其长期稳定循环.其主要原因在于电极/电解液界面稳定性较差,通常需要固态正/负极电解质界面(CEI/SEI)来稳定.

关键词：锂离子电池离子导电性活性材料电化学稳定性电解液新型电极材料界面稳定性溶剂化能

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温和条件下丙酸甲酯和甲醇一步合成甲基丙烯酸甲酯

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中国科学：化学 2021年第2期51卷 235-241页

作者：王刚李增喜李春山中国科学院大学化工学院北京101408 中国科学院过程工程研究所绿色过程工程重点实验室北京100190 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离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190

近年来,由于煤化工行业产能过剩,煤基气相法一步合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺引起了研究者们的兴趣,但反应温度高、产物收率和选择性低、催化剂易积碳失活以及甲醛易挥发和聚合一度成为该研究领域的瓶颈问题.本文通过构建温和、高效的... 详细信息

近年来,由于煤化工行业产能过剩,煤基气相法一步合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺引起了研究者们的兴趣,但反应温度高、产物收率和选择性低、催化剂易积碳失活以及甲醛易挥发和聚合一度成为该研究领域的瓶颈问题.本文通过构建温和、高效的钴配合物催化借氢阻断体系,解决了甲醇脱氢生成甲醛、丙酸甲酯与甲醛羟醛缩合生成MMA以及氧气阻断MMA加氢相串联的难题,从而实现了以丙酸甲酯和甲醇为原料,在80℃下液相法一步合成MMA的新工艺,产物收率和选择性分别为25.7%和92.6%.通过核磁共振表征和动力学同位素效应实验验证了钴配合物催化剂活化与甲醇脱氢机理,并确定甲醇的C–H键活化与断裂为速率控制步骤,为煤基合成MMA提供了新的研究方向.

关键词：甲基丙烯酸甲酯丙酸甲酯钴配合物 C–H键活化动力学同位素效应

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离子液体-氧化石墨烯膜材料在CO_(2)分离领域的研究进展

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过程工程学报 2021年第12期21卷 1373-1382页

作者：郭艳东贺艳静张晓春渤海大学数学科学学院辽宁锦州121013 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离子液体清洁过程北京市重点实验室绿色过程制造创新研究院北京100190

离子液体是一种饱和蒸汽压低、结构可设计、稳定性强、液态温度范围宽的绿色溶剂,同时对CO_(2)又有较高的溶解度,因此成为当前CO_(2)分离领域的研究热点材料。将离子液体和二维纳米材料结合得到的分离膜材料兼具离子液体和二维纳米材料... 详细信息

离子液体是一种饱和蒸汽压低、结构可设计、稳定性强、液态温度范围宽的绿色溶剂,同时对CO_(2)又有较高的溶解度,因此成为当前CO_(2)分离领域的研究热点材料。将离子液体和二维纳米材料结合得到的分离膜材料兼具离子液体和二维纳米材料的优势,在气体分离方面展现了良好的应用前景。其中,离子液体和氧化石墨烯的结合备受关注。针对这一热点问题,本工作综述了国内外通过氧化石墨烯、离子液体及离子液体-氧化石墨烯膜材料在CO_(2)分离方面的研究和进展。相关研究表明,离子液体-氧化石墨烯膜材料具有较好的CO_(2)选择性能、渗透性能和稳定性能,是一种非常有潜力的CO_(2)分离材料。最后,提出了利用离子液体、氧化石墨烯及离子液体-氧化石墨烯膜材料进行CO_(2)捕集分离的未来研究挑战和展望。要点:(1)离子液体-氧化石墨烯膜材料具有良好的选择性、渗透性、机械性能、热稳定性和高压稳定性。(2)离子液体-氧化石墨烯膜材料是一种具有良好发展前景的CO_(2)分离材料。

关键词：离子液体氧化石墨烯分离膜二氧化碳分离

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离子液体应用于纤维素基材料开发的研究进展

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生物加工过程 2025年第2期23卷 123-136页

作者：严晓敏白富栋吕兴梅何伟方正朱宁杨继明郭凯南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211800 中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室多相复合系统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 南京工业大学材料化学工程全国重点实验室江苏南京211800

纤维素是自然界中最丰富的可再生天然高分子材料,因其强氢键网络和分层结构难以溶解和加工,限制了其功能化应用。近年来,离子液体作为新型绿色溶剂,可通过破坏纤维素氢键促进其溶解,为纤维素基材料的开发提供了新平台。本文主要探讨离... 详细信息

纤维素是自然界中最丰富的可再生天然高分子材料,因其强氢键网络和分层结构难以溶解和加工,限制了其功能化应用。近年来,离子液体作为新型绿色溶剂,可通过破坏纤维素氢键促进其溶解,为纤维素基材料的开发提供了新平台。本文主要探讨离子液体在纤维素提取、纤维素微球、纳米纤维素材料、纤维素基凝胶、纤维素基膜及纤维素纺织纤维等领域的应用研究成果。尽管当前离子液体在纤维素基材料开发中的应用已取得一定进展,但仍面临诸多问题,如成本高、回收困难、环境影响突出,纤维素的溶解效果及材料性能优化仍有待进一步提升。未来应重点发展低成本、环保的离子液体,改进纤维素基材料制备技术,以实现工业化应用。

关键词：纤维素离子液体绿色溶剂纤维素基材料

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炼化反渗透浓水中有机物处理技术

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化学进展 2020年第10期32卷 1462-1481页

作者：王均凤王毅霖张晓飞王道广李亚辉何宏艳李兴春张锁江中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司石油石化污染物控制处理国家重点实验室北京102206

双膜工艺作为一种有效的废水处理方法,已被炼化企业广泛采用。然而,该工艺在使用过程中会产生一定量的含有机物高盐反渗透浓水(ROCs)。在国家排放标准对废水外排指标日趋严格的情况下,反渗透浓水直接外排已被禁止。因此,含有机物高盐反... 详细信息

双膜工艺作为一种有效的废水处理方法,已被炼化企业广泛采用。然而,该工艺在使用过程中会产生一定量的含有机物高盐反渗透浓水(ROCs)。在国家排放标准对废水外排指标日趋严格的情况下,反渗透浓水直接外排已被禁止。因此,含有机物高盐反渗透浓水处理技术成为研究的热点。本文对炼化反渗透浓水处理技术研究进展进行综述和讨论。首先本文对不同炼化企业反渗透浓水的组成进行了汇总和分析;其次,对反渗透浓水中有机物的去除技术,如物理化学方法、高级氧化法和生化方法等,进行了详细讨论,并深入分析了新兴高级氧化工艺的机理和优缺点;最后对炼化反渗透浓水中盐回收技术进行了讨论。

关键词：双膜工艺反渗透浓水盐回收氧化工艺有机污染物

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