检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2025年第4期45卷 1137-1142页

作者：厉岩胡文斌王晨晔李会泉孙振华中国科学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

黏土型锂矿作为重要的战略锂资源,因其广泛分布、丰富储量和易于开采而备受关注。锂在矿石中的赋存形式和分布规律尚不明确,阻碍了传统火法或湿法工艺的大规模提锂。通过逐级化学提取,结合矿物解离分析(MLA)、X射线衍射(XRD)、电感耦合... 详细信息

黏土型锂矿作为重要的战略锂资源,因其广泛分布、丰富储量和易于开采而备受关注。锂在矿石中的赋存形式和分布规律尚不明确,阻碍了传统火法或湿法工艺的大规模提锂。通过逐级化学提取,结合矿物解离分析(MLA)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)、扫描电子显微镜(SEM)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等,对云南某地区黏土型锂矿的锂分布规律和结合状态进行了详细分析。研究结果显示,矿石表面呈现颗粒状和片状结构,伴有微小的凹凸颗粒,结合XRD和MLA分析,原矿主要由一水硬铝石、勃姆石、锐钛矿和黏土矿物(如高岭石[Al_(2)Si_(2)O_(5)(OH)_(4)]和锂绿泥石[LiAl_(5)Si_(3)O_(10)(OH)_(8))]组成,表明该矿物是一种铝土质碳酸盐黏土型锂矿。矿石中锂的总量为3293μg·g^(-1),其中88.61%锂以结构稳定的硅酸盐/铝硅酸盐结合态存在,9.64%锂以碳酸盐/磷酸盐结合态存在,其余部分的锂以游离态、离子交换态和硫化物结合态存在。TOF-SIMS结果表明了锂与铝、硅、钾等元素在矿石中的分布重叠,证实锂以较为稳定的、不易被其他阳离子取代的结合态分布在黏土型矿相中。经过浓氢氟酸浸出后黏土矿相消失,进一步验证了锂主要分布于黏土型铝硅酸盐矿物中。该研究为黏土型锂矿中锂的赋存形态和分布规律提供了深入分析,为实现黏土型锂矿中锂的选择性高效提取提供了理论指导。

关键词：黏土型锂矿逐级化学提取矿物解离分析综合利用

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压滤式水电解槽乳突板内的流动特性分析与优化

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化工学报 2025年第2期76卷 584-595页

作者：白谨豪管小平杨宁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北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100084

电解水制氢是引领未来绿色能源发展的重要途径。压滤式水电解槽是常用的工业制氢装置,其中电解液分布的均匀性对提高电解效率和延长电极寿命至关重要。然而,传统的乳突板内流场分布均匀性差,导致电解效率变低,甚至出现局部温度过高,从... 详细信息

电解水制氢是引领未来绿色能源发展的重要途径。压滤式水电解槽是常用的工业制氢装置,其中电解液分布的均匀性对提高电解效率和延长电极寿命至关重要。然而,传统的乳突板内流场分布均匀性差,导致电解效率变低,甚至出现局部温度过高,从而引发电极烧蚀等安全问题。为改善这一现象,提出“中心密,两侧疏”的凹凸单元分布策略,以改善极板内部的碱液流场分布。首先,搭建乳突板可视化实验平台,研究碱液停留时间分布,并用于数学模型验证。进而模拟了四组不同结构乳突板的单相流特性,并耦合颗粒追踪算法定量表征流动死区。结果表明,新的凹凸单元分布策略能使电解液在电解槽内的流场更加均匀,减少碱液的返混现象,降低流动死区的产生。此外,该方法还提高了系统的操作弹性,使其能够适应更广泛的流量条件。

关键词：电解水制氢压滤式电解槽凹凸结构流动均匀性结构改进流动死区停留时间分布

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疫苗颗粒佐剂

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科学通报 2025年第7期70卷 888-899页

作者：刘翃亦张瑜岳华马光辉中国科学院过程工程研究所生物药制备与递送全国重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

疫苗对重大传染病的防控、重大慢性疾病和肿瘤疾病的防治均有重要意义.我国是一个疫苗大国,但是创新佐剂研发极度匮乏,百年来几乎只有铝佐剂获批使用,亟须创新佐剂以满足免疫增效新需求.颗粒佐剂因独特的颗粒属性,兼具增强免疫识别、免... 详细信息

疫苗对重大传染病的防控、重大慢性疾病和肿瘤疾病的防治均有重要意义.我国是一个疫苗大国,但是创新佐剂研发极度匮乏,百年来几乎只有铝佐剂获批使用,亟须创新佐剂以满足免疫增效新需求.颗粒佐剂因独特的颗粒属性,兼具增强免疫识别、免疫刺激和抗原递送的多重功能.自2006年提出将纳微米颗粒用于疫苗佐剂以来,经过多年研究,颗粒已经成为先进佐剂技术的代表和未来趋势.基于均一颗粒制备技术,结合对病原体尺寸和特性的模拟,先后揭示了颗粒佐剂物化性质增强免疫识别与活化的作用,阐明了动态免疫识别、时空耦合递送、溶酶体逃逸促交叉提呈等免疫增效新机制,以此构建的颗粒佐剂大幅度提升了流感、乙肝、肿瘤疫苗的防治能力.本综述围绕疫苗佐剂的应用需求,梳理了颗粒佐剂免疫和递送机制的最新进展,及其在预防性疫苗、治疗性疫苗以及肿瘤疫苗中的新应用,同时为颗粒佐剂基础和转化研究提供了前瞻性预测.

关键词：颗粒佐剂交叉提呈预防性疫苗肿瘤疫苗递送系统

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负泊松比结构的改进设计及其在航空航天中的应用

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化工学报 2024年第11期75卷 3951-3972页

作者：庄晟逸李成伟向文超徐俊波杨超中国科学院过程工程研究所石油化工分子转化与反应工程全国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

轻量化和多功能性已成为航空航天领域飞行器结构设计和制造的发展需求,负泊松比材料轻质多孔的结构形式和优异的力学性能,是满足这一需求的新载体。本文从负泊松比结构的种类和变形机理角度出发,重点论述了不同维度下改进设计后负泊松... 详细信息

轻量化和多功能性已成为航空航天领域飞行器结构设计和制造的发展需求,负泊松比材料轻质多孔的结构形式和优异的力学性能,是满足这一需求的新载体。本文从负泊松比结构的种类和变形机理角度出发,重点论述了不同维度下改进设计后负泊松比材料的结构特点及其性能的变化,同时讨论了负泊松比材料在航空航天领域的应用前景,最后对负泊松比结构在未来发展中可能遇到的挑战和机遇进行了总结和展望。

关键词：负泊松比设计力学性能数值模拟航空航天

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填充流化床集成水煤气变换与二氧化碳矿化的模拟分析

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化工学报 2024年第11期75卷 4237-4253页

作者：常麒葛蔚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北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京101408

提出了在填充流化床中以矿物碳酸化(MC)原位封存水煤气变换反应(WGSR)制备H2副产CO_(2)的连续操作新工艺。除了借助WGSR的高温、高压、高湿环境强化MC,吸收剂粉末流化通过WGSR催化剂填充床的连续分离可应对产物层增厚导致的MC吸收速率... 详细信息

提出了在填充流化床中以矿物碳酸化(MC)原位封存水煤气变换反应(WGSR)制备H2副产CO_(2)的连续操作新工艺。除了借助WGSR的高温、高压、高湿环境强化MC,吸收剂粉末流化通过WGSR催化剂填充床的连续分离可应对产物层增厚导致的MC吸收速率快速衰减。基于晶粒尺度溶解扩散MC模型和WGSR表观动力学建立了该反应器的一维稳态活塞流模型,以此分析了750 MW整体气化联合循环(IGCC)装置中应用此新工艺的技术经济性。基于模拟获得的CO_(2)、MC吸收剂粉末转化率及给定能耗、碳税等计算CO_(2)减排费用表明:将MC吸收剂的碳酸化产物作为水泥辅助性凝胶材料(SCM)产生附加值是此技术商业化的前提;考虑CO_(2)、MC吸收剂粉末转化率与研磨能耗,宜采用10μm左右的MC吸收剂细粉末。

关键词：多相反应器制氢水煤气变换二氧化碳捕集矿化填充流化床活塞流模型整体气化联合循环

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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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颗粒体系的多尺度混合指数

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化工学报 2024年第6期75卷 2214-2221页

作者：徐嘉宇陈飞国徐骥葛蔚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北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

对颗粒混合物均匀性的系统研究揭示了混合过程中显著的多尺度特征,特别是宏尺度上均匀的混合物在微尺度上可能表现为极度不均匀,反之亦然,同时采用不同的采样方法和混合指数表征同一混合物在同一尺度下的均匀性可能也会有所差异。尝试... 详细信息

对颗粒混合物均匀性的系统研究揭示了混合过程中显著的多尺度特征,特别是宏尺度上均匀的混合物在微尺度上可能表现为极度不均匀,反之亦然,同时采用不同的采样方法和混合指数表征同一混合物在同一尺度下的均匀性可能也会有所差异。尝试提出一种多尺度混合指数,即在不同尺度采用不同评价方法,并将混合指数表达为不同尺度上的分布,而不是在未定义尺度上的单一值。该多尺度表征方法可更精确与全面地反映混合物的均匀特性。

关键词：颗粒体系混合多尺度离散单元法莱西指数相对标准偏差宏尺度混合微尺度混合

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循环流化床高碱煤气化技术研发及应用进展

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化工进展 2024年第5期43卷 2254-2278页

作者：张海霞朱治平张思源中国科学院工程热物理研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室北京100190 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北京100190 中国科学院大学北京100049

系统回顾了循环流化床高碱煤气化技术的研发及应用历程,重点概况了在高碱煤基础理化特性、气化反应特性及碱金属的迁移特性、防结渣技术研究及循环流化床高碱煤气化工程应用四个方面的进展与成果。梳理了高碱煤的煤质特征、碱金属的赋... 详细信息

系统回顾了循环流化床高碱煤气化技术的研发及应用历程,重点概况了在高碱煤基础理化特性、气化反应特性及碱金属的迁移特性、防结渣技术研究及循环流化床高碱煤气化工程应用四个方面的进展与成果。梳理了高碱煤的煤质特征、碱金属的赋存形态和含量、前处理方法对碱金属含量测定的影响,以及高碱煤的燃烧和成灰特性。总结了煤种、反应进程、气化温度、氧碳摩尔比、反应气氛等对高碱煤气化性能指标和气化灰结渣特性的影响。阐述了配煤、添加剂及更换床料等方法对预防高碱煤气化结渣的作用和反应机理,采用刚玉做床料实现了循环流化床高碱煤气化中试装置稳定运行。评述了循环流化床高碱煤气化技术的自主创新以及在工业燃气、合成气领域的成功应用。最后,从建立高碱煤气化用煤数据库、开发纯用高碱煤的气化技术、开发高效脱碱及原位耦合利用革新技术、探索高碱煤与其他物料协同利用技术并制备高性能材料四个方面展望了未来高碱煤气化技术的发展方向。

关键词：高碱煤循环流化床气化钠迁移结渣

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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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金属基磷化物纳米材料制备与电催化应用研究进展

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材料导报 2024年第8期38卷 1-17页

作者：刘卉杨牛娃马梦圆田少囡张玉杨军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北京100190 中国科学院大学材料科学与光电技术研究中心北京100049

处于纳米尺度的磷化物及其与贵金属构成的复合材料具有独特的物理和化学性质,在电催化领域有广泛应用。例如,在甲醇电催化氧化反应中,由于磷(P)比金属铂(Pt)或钯(Pd)等具有更大的电负性,金属原子的外层电子被P吸引而偏向P原子,从而间接... 详细信息

处于纳米尺度的磷化物及其与贵金属构成的复合材料具有独特的物理和化学性质,在电催化领域有广泛应用。例如,在甲醇电催化氧化反应中,由于磷(P)比金属铂(Pt)或钯(Pd)等具有更大的电负性,金属原子的外层电子被P吸引而偏向P原子,从而间接提高了Pt或Pd对CO类中间产物的耐受性;在电解水析氢反应中,P可以作为质子受体,增强H^(+)在金属上的吸附,从而促进析氢反应;在电解水析氧反应中,金属基磷化物容易被氧化成氧化物和氢氧化物,从而形成氧化物/氢氧化物-磷化物界面,进一步促进析氧反应。纳米颗粒的催化性能很大程度上取决于催化剂的结构、组分、组分之间的相互作用以及活性位点的电子结构,因此,对金属基磷化物基纳米复合材料的这些性质进行合理调控是提升其电催化性能的关键。本文所综述的材料范围包含金属基磷化物本身及其与贵金属构成的纳米复合材料,首先概括介绍金属基磷化物基纳米复合材料的合成方法和表征技术,进而阐述如何利用复合材料中晶格应变和电子耦合等物理效应提升电催化活性和稳定性。最后,围绕金属基磷化物基纳米复合材料电催化性能进一步提升的问题,对其未来合成策略和发展进行展望。

关键词：金属基磷化物纳米复合材料电催化甲醇氧化反应析氢反应析氧反应

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