检索结果-内蒙古大学图书馆

洁净煤技术 2023年第11期29卷 133-139页

作者：颜坤朱干宇李会泉郑跃武张建波杨悦邢岗周少湘常永生孟子衡中国科学院过程工程研究所中科院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 华能沁北发电有限责任公司河南济源454650 北京亘源环保有限公司北京101300

电石渣→氧化钙→电石的循环利用,是实现电石渣钙质资源循环回用的有效途径,但由于电石渣组成复杂、提纯困难,目前仍难以实现大规模制备活性氧化钙循环利用。系统考察了电石渣焙烧过程的物相形貌变化,研究了不同粒径范围的电石渣成分组... 详细信息

电石渣→氧化钙→电石的循环利用,是实现电石渣钙质资源循环回用的有效途径,但由于电石渣组成复杂、提纯困难,目前仍难以实现大规模制备活性氧化钙循环利用。系统考察了电石渣焙烧过程的物相形貌变化,研究了不同粒径范围的电石渣成分组成差异,通过研究电石渣粒度特征及各粒级电石渣的焙烧特性,确定颗粒分级对电石渣制备活性氧化钙性能的影响。结果表明:电石渣中杂质集中在<45μm及>180μm颗粒中,酸不溶物、Fe、C等主要集中在150μm以上颗粒中;焙烧过程中,钙质组分在350~460℃、550~720℃两阶段逐渐转化为氧化钙,大部分碳质杂质颗粒能在800℃以下完成分解,影响制备活性氧化钙产品性能;活性氧化钙的抗压强度主要受颗粒粒度影响,活性度受粒径、成分共同影响,细颗粒会填补压制过程中颗粒间间隙,提高强度但阻碍水分渗透,粗颗粒中杂质过多难以分解且分解形成大型孔道,影响产品强度、活性,45~106μm较适宜制备活性氧化钙,活性度达411 mL(以4 mol/L标准盐酸计),抗压强度达2.46 MPa。上述研究可为电石渣循环回用提供借鉴。

关键词：电石渣资源化利用活性氧化钙活性度焙烧颗粒分级

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电缆细菌及其介导的生电硫氧化(e-SO_(x))过程研究进展

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应用与环境生物学报 2022年第1期28卷 247-253页

作者：赵秀梅杨茂华穆廷桢刘金龙邢建民华北制药股份有限公司石家庄050015 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程院重点实验室北京100190 河北科技大学生物与工程学院石家庄050018

在自然环境中,微生物参与的硫化物氧化过程是地球硫元素循环的重要组成部分,然而在多数情况下,硫化物形成于海滨等沉积物下层,而氧气等电子受体位于表层,微生物如何解决其所需的电子供体和受体不在同一空间位置的问题尚不清楚.近期研究... 详细信息

在自然环境中,微生物参与的硫化物氧化过程是地球硫元素循环的重要组成部分,然而在多数情况下,硫化物形成于海滨等沉积物下层,而氧气等电子受体位于表层,微生物如何解决其所需的电子供体和受体不在同一空间位置的问题尚不清楚.近期研究发现,电缆细菌通过生电硫氧化(electrogenic sulfur oxidation,e-SO_(x))过程将空间分离的硫氧化反应和氧气还原反应耦合起来,完美地解决了上述问题.本文总结近10年有关电缆细菌及其介导的生电硫氧化过程的研究进展,主要包括电缆细菌生存环境、生电硫氧化生态学意义、电缆细菌的鉴定与分类、生理特征、导电结构和机制等方面.发现普遍存在于海滨沉积物、淡水沉积物、水生植物根际等环境的生电硫氧化过程可以显著影响硫、铁、碳、钙、氮、磷等元素的循环,解除硫化物毒性,强化有机污染物降解.目前已鉴定出的所有电缆细菌均属于Candidatus Electrothrix属或Candidatus Electronema属.电缆细菌通过嵌入细胞膜的高导电纤维传导电子,而且已经进化出高度故障安全的内部导电网络.建议今后继续开展电缆细菌的遗传和代谢多样性、导电结构、多细胞之间能量分配机制以及导电纤维的仿生学应用开发等方面研究,为将来应用于生物能源、生物电子和生物修复等领域提供理论和思路.

关键词：生电硫氧化电缆细菌元素循环长距离生物电子传递生物导电材料

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层层自组装技术在智能表面材料中的应用进展

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化工新型材料 2023年第9期51卷 29-33,38页

作者：张蕊马孝坤赵炜珍沈阳化工大学化学工程学院沈阳110142 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 郑州中科新兴产业技术研究院郑州450052

层层自组装作为一种纳米表面图案化技术,具有操作过程简单、实施成本低、结构动态可控、适用材料广泛等特点,其中动态可控表面微结构赋予了材料独特的理化性能,是智能材料领域研究的热点。该技术在生物医药、传感器、信息存储、膜分离... 详细信息

层层自组装作为一种纳米表面图案化技术,具有操作过程简单、实施成本低、结构动态可控、适用材料广泛等特点,其中动态可控表面微结构赋予了材料独特的理化性能,是智能材料领域研究的热点。该技术在生物医药、传感器、信息存储、膜分离等领域具有广阔的应用前景。综述了基于层层自组装技术的智能表面材料及其在不同领域的应用进展,并对其发展前景进行了展望。

关键词：层层自组装刺激响应智能表面材料

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AHT型磷酸铝分子筛的合成及表征

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化工进展 2021年第11期40卷 6219-6227页

作者：王晓天罗海燕徐俊波杨超刘会洲李英波中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所) 北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 雅邦绿色过程与新材料研究院江苏南京210047

以不同链长的有机胺为模板,选用不同的铝源,采用水热法合成AHT型分子筛。考察铝源、原料摩尔比和有机模板剂对AHT型磷酸铝分子筛(AlPO_(4)-H_(2))合成的影响,并利用XRD、SEM、BET、TG/DTG等技术对合成的AHT构型磷酸铝分子筛进行表征。... 详细信息

以不同链长的有机胺为模板,选用不同的铝源,采用水热法合成AHT型分子筛。考察铝源、原料摩尔比和有机模板剂对AHT型磷酸铝分子筛(AlPO_(4)-H_(2))合成的影响,并利用XRD、SEM、BET、TG/DTG等技术对合成的AHT构型磷酸铝分子筛进行表征。结果表明,在所测试的4种铝源中,只有以拟薄水铝石为铝源时才能获得AHT型分子筛;反应混合物中水的含量对AHT型磷酸铝分子筛的合成具有显著的影响,当n(H_(2)O)/n(Al_(2)O_(3))大于或小于20时,均有杂相生成;在优化的条件下,以烷基链长度大于4的有机胺为模板剂,均能获得纯相的AHT型磷酸铝分子筛。当有机胺烷基链长度小于或等于4时,有机胺的最大伸展长度达不到AHT型磷酸铝分子筛的晶胞参数c值,无法合成纯相AHT型磷酸铝分子筛。合成的AHT型磷酸铝分子筛形貌为针状或棒状,结构骨架中磷铝摩尔比为1,是一种典型的磷酸铝分子筛。该分子筛具有良好的酸碱稳定性,但高温容易导致其结构转变。

关键词：分子筛有机胺 AHT 磷酸铝合成

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水泥回转窑内多物理场耦合模拟研究

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过程工程学报 2024年

作者：关晶田于杰刘银杰李飞叶家元许成文卢春喜王维何险峰中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室水泥制造绿色低碳技术安徽省重点实验室合肥水泥研究设计院有限公司中国科学院大学化工学院中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室

水泥回转窑作为水泥生产过程中的关键设备，其内部的气相煤粉颗粒燃烧与固相水泥烧结反应同时进行，这两个过程对于水泥熟料产品的生成及产品质量具有决定性的影响。然而，由于二者之间的反应速率和流速差异较大，现有的模拟多数局限于... 详细信息

水泥回转窑作为水泥生产过程中的关键设备，其内部的气相煤粉颗粒燃烧与固相水泥烧结反应同时进行，这两个过程对于水泥熟料产品的生成及产品质量具有决定性的影响。然而，由于二者之间的反应速率和流速差异较大，现有的模拟多数局限于对单一的固相烧结或气相煤粉燃烧反应过程研究，对二者之间的相互作用探讨较少。针对这一不足，提出一种创新的气固相耦合模拟方法，将窑内区域划分为三维气相煤粉燃烧区和一维固相水泥烧结区，分别进行独立模拟，并通过迭代计算实现两者之间的紧密耦合。耦合模拟方法有效克服了气相与固相间流速显著差异带来的模拟挑战，能够更全面地揭示窑内流体流动、热量传递及化学反应的相互作用机制，为回转窑这一复杂系统提供了一种多尺度耦合模拟方法。耦合模拟结果显示，相较于传统的单一一维或三维模拟，这种方法能显著提高模拟精确度，模拟结果与工厂实际熟料输出数据高度吻合，更真实地还原了工业窑内发生的反应过程，显著提升了模拟精度。可有效指导回转窑优化设计和操作流程，从而提高熟料产品质量，为水泥回转窑的仿真提供了一种准确、高效的模拟方法。

关键词：水泥回转窑气固相耦合煤燃烧烧结数值模拟

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铝在酸性AlCl_(3)-EMIC和AlCl_(3)-BMIC离子液体中的阳极溶解

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中国有色冶金 2024年第1期53卷 1-7页

作者：杨晓晴郑勇王倩李玉李涛任保增离子液体清洁过程北京市重点实验室中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 郑州大学化工学院河南郑州450001 安阳工学院化学与环境工程学院河南安阳455000

1-乙基-3-甲基咪唑氯盐(EMIC)和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BMIC)与氯化铝(AlCl_(3))形成的离子液体是电解铝用离子液体中最具有工业应用前景的2种离子液体。本文采用线性伏安、计时电流、计时电位、恒电压电解、恒电流电解等电化学实验方... 详细信息

1-乙基-3-甲基咪唑氯盐(EMIC)和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BMIC)与氯化铝(AlCl_(3))形成的离子液体是电解铝用离子液体中最具有工业应用前景的2种离子液体。本文采用线性伏安、计时电流、计时电位、恒电压电解、恒电流电解等电化学实验方法对比搅拌和不搅拌条件下,铝在酸性AlCl_(3)-EMIC和AlCl_(3)-BMIC 2种离子液体中的阳极溶解,以筛选出较优的电解质体系,并探究搅拌、温度、电流密度、电位等工艺参数对电解过程的影响,为工业放大提供基础数据。

关键词：铝离子液体电沉积阳极钝化极限电流密度搅拌电解

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硫化铁铜双金属复合材料的制备及除铬机制

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环境科学 2021年第5期42卷 2370-2377页

作者：屈敏王源陈辉霞王兴润徐红彬中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所) 北京100190 湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

以零价铁为原料,利用液相置换法制备铁铜双金属(Fe-Cu),对其硫化改性后,得到一种除铬效率更高的硫化铁铜双金属铁基复合材料(S-Fe-Cu).探讨了Cu/Fe质量比、S/Fe摩尔比、p H值和氯离子对S-Fe-Cu去除水体中Cr(Ⅵ)效果的影响.采用扫描电子... 详细信息

以零价铁为原料,利用液相置换法制备铁铜双金属(Fe-Cu),对其硫化改性后,得到一种除铬效率更高的硫化铁铜双金属铁基复合材料(S-Fe-Cu).探讨了Cu/Fe质量比、S/Fe摩尔比、p H值和氯离子对S-Fe-Cu去除水体中Cr(Ⅵ)效果的影响.采用扫描电子显微镜与能谱分析仪(SEM-EDX)、比表面积分析仪(BET)和X射线电子能谱(XPS)等表征手段分析了S-Fe-Cu的表面结构及元素组成,并研究了其除铬机制.结果表明,S-Fe-Cu表面成功负载上了Fe Sx,理论最佳S/Fe摩尔比为0.056,理论最佳Cu/Fe质量比为0.025.与Fe-Cu相比,S-Fe-Cu的比表面积增大了2.1倍,pH为5时除铬效率提高了6.1倍;p H值增大,S-Fe-Cu除铬效果下降,但其碱性条件下的除铬效果仍是Fe-Cu的两倍.氯离子能够促进材料在反应过程中Fe(Ⅱ)的释放,分析认为氯离子能够渗透表面钝化层,使钝化层产生缺陷,从而促进零价铁的直接氧化,提高S-Fe-Cu除铬性能.XPS与EDX表面元素分析表明,材料除铬机制主要包含还原、吸附或共沉淀.

关键词：硫化铁铜双金属铁基材料六价铬除铬机制

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电石渣湿法脱硫过程亚硫酸钙强制氧化及杂质影响规律

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过程工程学报 2023年第12期23卷 1725-1738页

作者：郑跃武孟子衡练领先韩吉亮赵立文王兴国邢岗朱干宇李会泉华能沁北发电有限责任公司河南济源454650 中国科学院过程工程研究所中科院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 河北冶金建设集团有限公司技术中心河北邯郸056033 北京亘源环保有限公司北京101300

电石渣主要成分为氢氧化钙,可以代替石灰石进行湿法烟气脱硫,但是电石渣的碱性较强,脱硫产物亚硫酸钙颗粒细小,可能会影响其氧化结晶过程。系统考察了不同工艺条件对亚硫酸钙氧化及硫酸钙结晶过程中粒径、氧化速度、含水率及微观形貌的... 详细信息

电石渣主要成分为氢氧化钙,可以代替石灰石进行湿法烟气脱硫,但是电石渣的碱性较强,脱硫产物亚硫酸钙颗粒细小,可能会影响其氧化结晶过程。系统考察了不同工艺条件对亚硫酸钙氧化及硫酸钙结晶过程中粒径、氧化速度、含水率及微观形貌的影响规律,并得到优化的工艺条件:亚硫酸钙浓度为5 g/L,曝气量为400 mL/min,初始pH为5.5,反应温度为40℃,反应时间为4 h;在最优条件下得到了粒度大、含水率低、纯度高和形貌均匀的脱硫石膏(主要为二水硫酸钙)产品,有利于其后续的资源化利用。电石渣在酸性条件下各元素浸出的先后顺序为Na>Ca>Mg>Si>Fe>Al;在上述最佳反应条件下考察了Na,Mg,Si,Fe,Al等杂质对亚硫酸钙的氧化过程及硫酸钙结晶的影响,结果表明,Mg,Si,Fe对亚硫酸钙氧化速率有明显促进作用,而Al,Na抑制亚硫酸钙氧化;同时添加杂质Si对硫酸钙结晶几乎无影响,添加杂质Mg,Fe,Na对硫酸钙结晶影响较小,而添加杂质Al对硫酸钙结晶有明显不利影响。本研究以电石渣基亚硫酸钙为原料,开展了亚硫酸钙氧化与二水硫酸钙结晶研究,为工业实际电石渣脱硫的强制氧化过程提供理论指导。

关键词：电石渣湿法脱硫亚硫酸钙氧化杂质

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高硫煤矸石协同飞灰制备多孔玻璃物相转变机理

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矿冶 2024年第4期33卷 579-586页

作者：许晨阳龙孟卓曹建尉王志常雅丽中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中科院绿色过程工程重点实验室北京100190 中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083

采用高硫煤矸石协同垃圾焚烧飞灰制备多孔玻璃,同时利用玻璃体固定垃圾焚烧飞灰中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、Mn等重金属,实现多源固废、危废协同无害化处置和资源化利用。针对多孔玻璃轻质和高强度难以兼顾的问题,一方面,通过还原气氛抑制... 详细信息

采用高硫煤矸石协同垃圾焚烧飞灰制备多孔玻璃,同时利用玻璃体固定垃圾焚烧飞灰中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、Mn等重金属,实现多源固废、危废协同无害化处置和资源化利用。针对多孔玻璃轻质和高强度难以兼顾的问题,一方面,通过还原气氛抑制残碳在中低温氧化反应,使高硫煤矸石中残碳在1000℃以上与Fe_(2)O_(3)反应生成CO_(2)气体,促进熔体发泡,多孔玻璃容重由900 kg/m^(3)降低至300 kg/m^(3);另一方面,通过在配合料中添加高岭土,使多孔玻璃孔壁的主要晶相由长石转变为莫来石,莫来石独特的交联结构使多孔玻璃具有较高强度。当容重在500 kg/m^(3)时,多孔玻璃强度提升了80%。多孔玻璃重金属浸出毒性分析结果表明,各种重金属的浸出浓度远远低于规定的标准限值(5.0 mg/L),多孔玻璃中重金属Pb的浸出浓度降低至1.1×10^(-2)mg/L,其它重金属的浸出浓度也普遍呈现出显著的下降趋势,说明多孔玻璃对多元重金属具有良好的固定效果。

关键词：高硫煤矸石垃圾焚烧飞灰莫来石相变重金属

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固含量对三元材料锂浆料电池性能的影响

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电源技术 2023年第9期47卷 1135-1138页

作者：高桂红阮晶晶刘艳侠刘福园巫湘坤郑州中科新兴产业技术研究院河南省储能材料与过程重点实验室河南郑州450003 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京重点实验室北京100190

半固态锂浆料电池是能够提供更低成本、有潜力的能源储存技术,使风能和太阳能等可再生能源技术克服其固有的间歇性,提高电网的效率。以单晶结构的Li Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)为活性物质,科琴黑为导电剂,电解液为分散剂,系统研究... 详细信息

半固态锂浆料电池是能够提供更低成本、有潜力的能源储存技术,使风能和太阳能等可再生能源技术克服其固有的间歇性,提高电网的效率。以单晶结构的Li Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)为活性物质,科琴黑为导电剂,电解液为分散剂,系统研究了活性物质含量在10%~50%范围内浆料的电导率分布、沉降速率、电化学阻抗、浆料组成形貌及所组装的扣式电池的首次充放电效率、比容量、循环稳定性。结果表明:随着活性物质含量的增加,浆料的电导率和沉降速率均呈逐步下降趋势;质量分数为50%的浆料具有最大的初始Rct(855.71Ω),其他浆料的初始Rct在106.06~151.85Ω;三元活性物质为粒径约5μm、形状规则的单晶一次颗粒;质量分数为30%的浆料活性物质周围被科琴黑均匀包围,没有较多的科琴黑的团聚和堆叠;30%的浆料在0.1 C的放电比容量达到171.2 m Ah/g,首次充放电效率高达88.15%,稳定循环250周后,容量保持率仍有80.3%。

关键词：锂浆料电池固含量三元单晶材料电化学性能

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