检索结果-内蒙古大学图书馆

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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碳酸钠改性水葫芦生物炭及其对离子型稀土矿地表水中Pb2+和Ni2+的吸附

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环境化学 2025年第3期44卷 991-1005页

作者：叶成宇马星宇束鑫张华林彭正壮李庭刚袁文静中国科学技术大学稀土学院中国科学院稀土重点实验室江西省稀土清洁生产重点实验室中国科学院赣江创新研究院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中国科学院过程工程研究所中国科学院大学

水葫芦制备的生物炭（WHBC）因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改... 详细信息

水葫芦制备的生物炭（WHBC）因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改性水葫芦生物炭（SWHBC）,并以Pb2+和Ni2+的吸附性能为考察对象,在单因素实验的基础上,采用响应曲面法-Box-Behnken Design（BBD）设计对改性生物炭材料的加热时间、加热温度和浸渍质量比(Na2CO3/WH,g·g-1)等3种基本制备条件进行优化.结果表明,最佳制备条件是浸渍质量比为1.41、温度为421.79℃和加热时间为2.90 h.最优条件下所制备的SWHBC对Pb2+和Ni2+的实际吸附量分别为758.42 mg·g-1和118.19 mg·g-1.用拟二级动力学模型和Langmuir模型能更好地拟合吸附过程,获得的SWHBC对Pb2+和Ni2+最大理论吸附能力分别为1247.085 mg·g-1和147.091 mg·g-1.采用SEM、BET、EA、XRD以及FTIR对WHBC和SWHBC的形貌、比表面积、元素组成、矿物类型和官能团进行表征.结果表明,碳酸钠在热解过程中产生化学活化促进生物炭比表面积、极性和含氧官能团的增加,通过极性官能团和含氧官能团与重金属的络合作用以及孔隙扩散吸附重金属.并且碳酸钠和水葫芦中的KCl和CaCO3反应生成的Nyerereite矿物在吸附过程中参与了离子交换和共沉淀作用.因此SWHBC吸附重金属离子的主要机理包括离子交换、共沉淀、表面络合作用和孔隙扩散.SWHBC对离子型稀土矿山受污染地表水中多种金属离子具有显著去除效果,其中对Pb2+和Ni2+的去除率达到了99.98%和88.77%,处理后Pb2+的浓度达到了《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅰ类水标准,表明本研究所制备材料是一种去除受污染水体中Pb2+和Ni2+的有效吸附剂.

关键词：水葫芦碳酸钠生物炭重金属吸附机理响应面法

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非洲爪蟾变态发育中尾部胶原的降解过程

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生物学杂志 2025年第2期 84-90页

作者：鲁慧张扬高建萍邢芳毓张天阳罗希张贵锋中国科学院大学化学工程学院中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室

采用生物质谱技术研究非洲爪蟾蝌蚪(Xenopus laevis)变态发育尾部退化过程中不同类型胶原的鉴别方法及其降解过程。在非洲爪蟾变态发育过程的NF 61～65期，截取尾部样品，采用高效液相色谱质谱联用技术(HPLC-MS)进行胶原类型识别，通过... 详细信息

采用生物质谱技术研究非洲爪蟾蝌蚪(Xenopus laevis)变态发育尾部退化过程中不同类型胶原的鉴别方法及其降解过程。在非洲爪蟾变态发育过程的NF 61～65期，截取尾部样品，采用高效液相色谱质谱联用技术(HPLC-MS)进行胶原类型识别，通过特征多肽进行定量分析。分析结果表明，爪蟾尾部样品酶解产物中存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅻ等类型的胶原。研究选取Ⅰ型胶原特征多肽GVLGPQGAR作为定量的外标，研究不同生长阶段Ⅰ型胶原的含量变化。采用同样方法分析Ⅲ、Ⅵ和Ⅻ型胶原含量的动态变化。结果表明，在NF 61～63期，伴随着尾部退化，各类型胶原降解速率较快；在NF 64～65期，尾部退化末期，各类型胶原已基本降解完全，其降解速率减慢。在此基础上研究各阶段尾部样品中金属基质蛋白酶(MMPs)的种类，初步探索尾部胶原纤维直径动态变化关系。

关键词：非洲爪蟾胶原胶原降解特征多肽 HPLC-MS

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连续物理气相沉积带钢涂镀研究进展与应用现状

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材料导报 2025年第2期39卷 147-155页

作者：赵兴源刘昕刘秋元邱肖盼张子月江社明张启富钢铁研究总院钢研工程设计有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室北京100081 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 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

随着“碳达峰、碳中和”成为全球共识,新一代高强钢因在实现钢铁行业节能减排和汽车轻量化战略中扮演的关键角色受到了广泛的关注,但传统镀层技术电镀锌因氢脆危害和环保要求以及热镀锌的可镀性差等问题,已越来越难以满足其表面防护需... 详细信息

随着“碳达峰、碳中和”成为全球共识,新一代高强钢因在实现钢铁行业节能减排和汽车轻量化战略中扮演的关键角色受到了广泛的关注,但传统镀层技术电镀锌因氢脆危害和环保要求以及热镀锌的可镀性差等问题,已越来越难以满足其表面防护需求。物理气相沉积技术通过真空镀膜方式解决了新一代高强钢电镀和热浸镀的现存难题,优异的表面质量、强附着力、广泛的镀料选择和环保特性使其成为下一代表面工程技术的重要发展方向。本文综述了PVD在带钢涂镀领域替代传统带钢防腐镀层技术(如电镀锌和热镀锌)的应用及发展前景,特别关注了PVD的热蒸发方法、带钢连续PVD涂镀的发展历史、研究进展及其在工业应用中的现状,最后展望了带钢连续PVD镀层技术未来的研究方向。

关键词：物理气相沉积带钢涂镀锌及锌合金耐腐蚀性

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双添加剂协同提升钠离子电池循环稳定性

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储能科学与技术 2025年

作者：刘德帅朱慧琴孙睿浩李蒙巩文豪李晓辉钱伟伟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龙子湖新能源实验室氢能储能中心中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程国家重点实验室

电解液不仅影响离子传递过程，还参与电极/电解液界面膜的形成，对电池的循环稳定性起着重要作用，其中电解液添加剂是参与电极/电解液界面构筑的主要成分，相较于锂离子电池，钠离子电池电解液及其添加剂的研究仍存在许多问题。本文通... 详细信息

电解液不仅影响离子传递过程，还参与电极/电解液界面膜的形成，对电池的循环稳定性起着重要作用，其中电解液添加剂是参与电极/电解液界面构筑的主要成分，相较于锂离子电池，钠离子电池电解液及其添加剂的研究仍存在许多问题。本文通过对电解液添加剂氟代碳酸乙烯酯（FEC）和1，3-丙烷磺酸内酯（PS）深入研究，分析了不同添加剂组成的电解液对电池性能的影响。研究发现，含有FEC-PS双添加剂电解液的软包电池1 C循环600周后的容量保持率高达85.1%，其循环性能明显优于不使用任何添加剂或单独加FEC添加剂的电池，有效提升了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2（NFM）||硬碳（HC）软包电池的循环性能。通过电极界面分析发现，FEC-PS双添加剂衍生的含有烷基磺酸钠(ROSO2Na)和氟化钠（NaF）的CEI/SEI膜，具有较高的机械强度和良好的柔韧性，极大提升了电极/电解液界面的稳定性，有效抑制了循环过程中NFM正极过渡金属溶出和HC负极析钠，同时缓解了软包电池产气的问题。本研究在软包电池的基础上调控添加剂组成，优化电极/电解液界面组分，改善了电池界面稳定性和循环性能，为开发高性能钠离子电池电解液提供了理论及技术支撑。

关键词：钠离子电池软包电池电解液添加剂电极/电解液界面

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扁平型移动床反应器近平推流排料的数值模拟与结构优化

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化学工程 2025年第2期53卷 64-70页

作者：宋晓锋马世龙孙正龙安萍贾鑫韩振南许光文沈阳化工大学特色资源化工与材料教育部重点实验室辽宁沈阳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

为兼顾工业放大和外热式传热限制,近年来开发了扁平型移动床热解反应器,然而若排料结构设计不合理极易造成颗粒偏流,亟需对扁平型移动床反应器的排料结构进行优化,确保“平推流”排料。为此,利用Fluent软件建立大型扁平型移动床反应器... 详细信息

为兼顾工业放大和外热式传热限制,近年来开发了扁平型移动床热解反应器,然而若排料结构设计不合理极易造成颗粒偏流,亟需对扁平型移动床反应器的排料结构进行优化,确保“平推流”排料。为此,利用Fluent软件建立大型扁平型移动床反应器颗粒流动模型,以排料口数量、尺寸为变量,进行排料系统的优化。结果表明:降低排料口高度、增加排料口开口尺寸和增加排料口数量可以减小反应器内部颗粒的速度波动,利于形成平推流排料,但排料口数量优化是保障平推流的核心控制因素。经过模拟优化,最接近平推流排料结构为:排料口数量5个、排料口高度1000 mm、排料口开口尺寸400 mm。此外,在数值模拟和优化的基础上,建立大型冷态移动床实验装置,运行结果表明反应器内颗粒为近平推流,验证了数值模拟的准确性。研究结果为移动床反应器的设计和运行提供理论指导。

关键词：移动床反应器颗粒流动数值模拟结构优化排料系统设计

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全球典型原材料资源关键性评价方法研究进展

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化工进展 2025年第3期44卷 1619-1631页

作者：高文芳郭天玥高放于曼崔晗李华杰阎文艺吕龙义孙峙河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 中国科学院过程工程研究所国家基础学科公共科学数据中心北京100190 北控水务(中国)投资有限公司北京100102 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

随着工业化进程的不断发展,人类社会对矿产原材料的开采不断加深,许多资源面临供应危机。为了更好地计算该矿产的关键性,同时满足低碳的需求,众多研究团队的原材料关键性研究方法相继出现。本研究详细论述了美国、欧盟、中国的4种典型... 详细信息

随着工业化进程的不断发展,人类社会对矿产原材料的开采不断加深,许多资源面临供应危机。为了更好地计算该矿产的关键性,同时满足低碳的需求,众多研究团队的原材料关键性研究方法相继出现。本研究详细论述了美国、欧盟、中国的4种典型原材料关键性评价方法,及另外8种有重要研究价值的方法,针对73种关键性原材料深入分析各方法的优缺点及适用范围。通过对评价方法的评价框架进行梳理、对评价结果进行归纳、对评价的展现形式进行对比、对方法的具体应用进行总结,结果表明,大部分关键性评价都包含供应风险、供应限制的脆弱性以及环境影响三大指标,展现方法大致分为加权求和法和矩阵分析法。分析得出现阶段各评价方法存在评价对象局限、指标不全、准确性不高的问题。在此基础上,对原材料关键性的研究现状进行了讨论,确定了锂、钴等28种公认的关键原材料。最后,提出原材料关键性评价的未来发展需要具备四个基本性质,即全面性、可自定义性、可预见性和准确性,以促进关键性评价在工业生产过程中的普及,为推进工业绿色低碳化提供理论和数据支持。

关键词：原材料关键性综合评价供应风险矩阵分析环境影响

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细颗粒煤流化强化层燃燃烧机理分析与实验

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洁净煤技术 2025年第2期31卷 171-180页

作者：朱双郭强范垂钢丁广超李松庚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 绿源能源环境科技集团有限公司辽宁营口115000 中国科学院大学中丹学院北京100049

在双碳资源背景下,为实现煤炭的高效清洁利用,采用层燃复合细颗粒煤流化的燃烧方式可提升层燃炉上粗颗粒煤的燃烧效率。为了对这一现象给出理论解释,进行了相关机理实验研究。首先通过管式炉等温燃烧实验验证了复合燃烧方式的可行性:实... 详细信息

在双碳资源背景下,为实现煤炭的高效清洁利用,采用层燃复合细颗粒煤流化的燃烧方式可提升层燃炉上粗颗粒煤的燃烧效率。为了对这一现象给出理论解释,进行了相关机理实验研究。首先通过管式炉等温燃烧实验验证了复合燃烧方式的可行性:实验通过对比粗细煤混合燃烧与粗颗粒煤单独燃烧时的烟气组分变化、颗粒表面温度、着火时间和燃尽时间等参数,探究流化细煤存在下的燃烧效果;并结合气相和固相侧数据分析分别对照说明了流化细煤的促燃作用。其次,系统地研究了床层温度、细煤占比以及空气风量对粗细混煤燃烧的影响,重点考察了着火时间、燃尽时间、碳转化率、颗粒表面温度和反应指数,为复合燃烧方式在层燃炉上的实践提供理论指导。此外,为了深入了解煤燃烧难易程度,采用等转化率法对粗细混煤燃烧进行动力学分析。等温燃烧实验结果表明,在流化细煤存在的情况下,着火时间提前了59%,燃尽时间缩短了26%,燃烧6min后固体失重率高达98%,表现出良好的引燃和促燃效果。因素探究实验显示,燃烧的流化细煤在粗煤周围产生了高温区,粗细煤混合燃烧时在较低工作温度(550℃)下即可快速引燃,最佳细煤占比为33%。增大空气风量能提前着火,并且显著缩短燃尽时间,但较高风速会带来对流冷却。动力学计算给出平均表观活化能为26.37kJ/mol。

关键词：层燃流化复合燃烧燃烧特性表观活化能

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回转窑低阶煤热解提质工艺及应用技术研究进展

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中国电机工程学报 2025年第6期45卷 2251-2263,I0018页

作者：杨远平黄云宋民航李刚施鹏宇李水清北京石油化工学院机械工程学院北京市大兴区102617 多相复杂系统国家重点实验室(中国科学院过程工程研究所) 北京市海淀区100190 江苏鹏飞集团股份有限公司江苏省南通市226623 热科学与动力工程教育部重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

“双碳”战略的启动,将加速推动煤炭行业,尤其是低阶煤产业的转型升级,促进低阶煤走向资源利用效率高、创新能力强、智能水平高、低碳可持续发展之路。在此背景下,回转窑因其原料适应广、操作连续灵活、产品优质及工艺可大型化等优势广... 详细信息

“双碳”战略的启动,将加速推动煤炭行业,尤其是低阶煤产业的转型升级,促进低阶煤走向资源利用效率高、创新能力强、智能水平高、低碳可持续发展之路。在此背景下,回转窑因其原料适应广、操作连续灵活、产品优质及工艺可大型化等优势广泛应用于煤热解。为阐明回转窑低阶煤热解技术发展现状及前景,该文总结现有回转窑低阶煤热解技术和工艺特点,归纳影响热解产物产率和质量的主要因素。随后,从模型建立及理论分析方面,总结回转窑内物料输运、破碎机制及传热机理。最后,归纳对比现有回转窑低阶煤提质应用技术,分析现阶段回转窑低阶煤热解技术面临的主要瓶颈与挑战,对未来低阶煤热解研究热点和发展方向进行展望,以期为回转窑低阶煤热解工艺的优化及绿色高效规模化发展提供一定参考。

关键词：回转窑低阶煤热解工艺机理模型传热机理智能管控

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GO/PANI复合颗粒的制备及防腐应用研究进展

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材料导报 2025年第10期39卷 218-226页

作者：刘龙鑫张玲王瑞涛孟腾飞刘芳谢强张冬海中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院过程工程研究所介科学与工程国家重点实验室北京100190 宁波市绿色石化碳减排技术与装备重点实验室浙江宁波315201 山东奔腾漆业股份有限公司山东济宁273500 邹城奔腾新材料涂层研究院山东济宁273500

金属腐蚀给工业生产及安全防护带来了巨大挑战,而涂层防腐作为目前最重要的防腐措施之一,研究如何更为有效地提高涂料防腐性能具有重要意义。GO/PANI复合颗粒作为一种新型材料,具有独特的金属钝化效应及优异的物理屏蔽效应,在有机防腐... 详细信息

金属腐蚀给工业生产及安全防护带来了巨大挑战,而涂层防腐作为目前最重要的防腐措施之一,研究如何更为有效地提高涂料防腐性能具有重要意义。GO/PANI复合颗粒作为一种新型材料,具有独特的金属钝化效应及优异的物理屏蔽效应,在有机防腐涂料领域具有很好的应用前景。鉴于目前缺少关于GO/PANI复合颗粒的综述,本文从制备、形貌调控、防腐机理、防腐应用等方面出发,对GO/PANI复合颗粒进行了系统性介绍。首先,对GO/PANI复合颗粒的制备方法(包括溶液聚合、界面聚合以及电化学聚合等合成方法)进行了归纳整理,并对各方法的优缺点进行了总结;然后,分析了单体用量、掺杂酸种类、氧化剂用量等因素对复合颗粒形貌的影响;最后,在简单介绍GO/PANI复合颗粒防腐机理的基础上,系统介绍了其在不同基体涂料中的防腐改性,并对GO/PANI复合颗粒的未来发展方向进行了展望。

关键词：氧化石墨烯聚苯胺复合颗粒形貌调控防腐

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