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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广西高铁铝土矿氧化铝的溶出与分离

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过程工程学报 2025年第2期25卷 201-209页

作者：吴浩马淑花欧彦君辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000 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 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 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北京100190

以难处理广西高铁复合型铝土矿为研究对象,在明晰铝土矿中氧化铝的赋存形式基础上,第一步采用氢氧化钠溶液,对其中的氧化铝进行溶出。结果表明,该铝土矿的主要矿物成分是三水铝石、一水软铝石、铝针铁矿、赤铁矿以及锐钛矿、石英等。其... 详细信息

以难处理广西高铁复合型铝土矿为研究对象,在明晰铝土矿中氧化铝的赋存形式基础上,第一步采用氢氧化钠溶液,对其中的氧化铝进行溶出。结果表明,该铝土矿的主要矿物成分是三水铝石、一水软铝石、铝针铁矿、赤铁矿以及锐钛矿、石英等。其中,氧化铁72.22wt%以铝针铁矿形式存在,27.78wt%以赤铁矿形式存在,在铝针铁矿中,铝对铁的取代率为24.5 mol/mol;氧化铝以三种形式存在,即三水铝石、一水软铝石和铝针铁矿,各占原矿的37.48wt%, 3.89wt%和42.46wt%。在低碱浓度(Na_(2)O 100 g/L)、反应温度180℃、反应时间1 h条件下,高铁铝土矿中以三水铝石和一水软铝石形式存在的氧化铝可近完全溶出,但矿物中的铝针铁矿在此温和条件下难以转化,严重影响新工艺的经济性。为了解决铝针铁矿中铝铁分离问题,基于针铁矿在一定温度下可向赤铁矿转化的机理,采用低温焙烧的方法将铝针铁矿转化为赤铁矿和活性氧化铝,在450℃温度下将富铁相焙烧0.5 h。研究发现,在转化过程中,铝针铁矿中约57wt%的氧化铝被释放到赤铁矿晶格之外,实现了铝-铁的分离和相转化。第三步将转化之后的矿物再次在低碱浓度(Na_(2)O 100 g/L)、反应温度220℃、反应时间1 h条件下溶出。被释放的氧化铝溶出后,三步法氧化铝的总溶出率可达到85.92%,且溶出后尾渣氧化铁含量达到83.06wt%以上,可用作炼铁原料。

关键词：高铁铝土矿铝针铁矿同晶取代氧化铝提取

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浓硫酸活化五氧化二钒制备高浓度全钒液流电池正极电解液

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化工学报 2023年第S01期74卷 338-345页

作者：胡超董玉明张伟张红玲周鹏徐红彬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北京100190 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 燕山大学环境与化工学院河北应用化学重点实验室河北秦皇岛066004 中国科学院大学北京100049

全钒液流电池是大规模储能领域首选的化学储能技术之一。因电解液成本占比较高,通常采用成本相对较低的五氧化二钒作为原料来制备全钒液流电池电解液。针对五氧化二钒在硫酸中溶解度较小、直接使用硫酸溶解五氧化二钒难以制备出高浓度... 详细信息

全钒液流电池是大规模储能领域首选的化学储能技术之一。因电解液成本占比较高,通常采用成本相对较低的五氧化二钒作为原料来制备全钒液流电池电解液。针对五氧化二钒在硫酸中溶解度较小、直接使用硫酸溶解五氧化二钒难以制备出高浓度电解液的问题,本研究通过将硫酸与五氧化二钒进行升温活化处理,水溶后即可实现高浓度五价钒电解液的制备。采用XRD、Raman、FT-IR等手段对活化后固体的组成、结构和溶解过程进行分析。结果表明,在活化温度为180℃、活化时间为3 h、硫酸与五氧化二钒摩尔比为4时,五氧化二钒溶解质量分数高达98.5%,溶解的钒离子浓度高达3 mol·L^(-1)。硫酸与五氧化二钒升温活化后生成V2O_(3)(SO_(4))_(2),改变原有的五氧化二钒的结构,导致活化后的物质水溶时溶解性增加,并且溶解后的钒离子价态以V(Ⅴ)形式存在。溶液中高浓度的V(Ⅴ)离子会与SO_(4)^(-)络合反应生成VO_(2)SO_(4)^(-),同时溶液中VO^(+)_(2)也会发生聚合形成V_(2)O_(3)^(4+)、V2O_(4)^(2+)等多聚体。

关键词：五氧化二钒正极电解液全钒液流电池溶解度升温活化

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电镀污泥成分X荧光检测水分影响机制及校正方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 419-425页

作者：滕婧石垚李会泉刘作华李志宏何明星张晨牧重庆大学化学化工学院重庆401331 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京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 河北工程大学信息与电气工程学院河北邯郸056038

电镀污泥是金属加工、电子元器件制造等行业在废水处理过程中所产生含重金属危险废物。我国每年产生大量电镀污泥约1000万吨,因含有Zn、Cu、Fe、Ni、Cr等多种有价金属元素其资源化利用潜力巨大,同时大量污泥处置不当也会危害人体健康和... 详细信息

电镀污泥是金属加工、电子元器件制造等行业在废水处理过程中所产生含重金属危险废物。我国每年产生大量电镀污泥约1000万吨,因含有Zn、Cu、Fe、Ni、Cr等多种有价金属元素其资源化利用潜力巨大,同时大量污泥处置不当也会危害人体健康和污染环境。传统化学分析测试过程复杂周期长,不利于电镀污泥实时污染防控。能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱法分析快速简便、费用低廉、可实现原位检测,然而电镀污泥样品含水率高、成分含量不稳定,影响测试结果的及时性和准确度,导致关键元素的资源转化效率难以保证、环境污染管控难度高。因此需要分析X荧光检测水分影响机制并探究水分校正方法,以提高EDXRF测试结果准确度。以不同含水率电镀污泥为对象,研究了水分对电镀污泥EDXRF测试过程中光谱本底、散射峰、目标元素特征峰的影响机制,通过目标元素特征峰与瑞利散射峰强度的比值、样品含水率ω0 wt%和目标元素含量Ci%建立水分校正模型,探究了Ca、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn目标元素的水分校正方程中的实验修正因子。结果表明,水分抬高了光谱本底改变谱峰轮廓,对低能段、计数小的谱峰测试结果影响较大。含水率越高,散射峰净强度越大,瑞利散射线更能准确描述散射峰净强度和含水率的关系,目标元素特征峰与瑞利散射峰强度比值与含水率、目标元素含量能够准确符合线性关系。水分校正模型对Cr、Fe、Ni、Cu、Zn五种重金属校正结果准确度较高,校正值与基准值相关系数R2均大于0.95,RMSE均小于0.05,对Ca元素校正准确度较低R2为0.93,RMSE为1.046需增加相关校正因子进一步优化。该研究有望应用于再生铜行业电镀污泥处置现场测量的水分校正方法中,在提高电镀污泥资源利用效率的同时降低环境污染风险。

关键词： X射线荧光光谱电镀污泥水分影响基体效应散射校正

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红土镍矿加压浸出高压釜结垢机理

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中国有色金属学报 2024年第11期34卷 3766-3774页

作者：赵泽森陈杰王晨晔李会泉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北京100190 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北京100190

加压酸浸技术是目前在红土镍矿镍钴提取工业上应用最为广泛的湿法提取技术,具有能耗低、碳排放量少、镍钴回收率高等优点。但在红土镍矿加压酸浸时,高压釜易结垢导致其有效容积减小、釜内流体流型改变、管线堵塞。为了明晰红土镍矿加压... 详细信息

加压酸浸技术是目前在红土镍矿镍钴提取工业上应用最为广泛的湿法提取技术,具有能耗低、碳排放量少、镍钴回收率高等优点。但在红土镍矿加压酸浸时,高压釜易结垢导致其有效容积减小、釜内流体流型改变、管线堵塞。为了明晰红土镍矿加压酸浸高压釜结垢生成机理,本文通过化学分析、MLA矿物自动定量分析系统、扫描电镜等手段对高压釜结垢的矿物组成、主要矿物颗粒、元素赋存状态、嵌布特征和粒度分布等矿物学特征进行了研究。结果表明:高压釜结垢主要以水合硫酸铝为骨架,包裹红土镍矿浸出渣中的赤铁矿、铬铁矿等矿相形成。镍、钴、锰、镁等金属元素通过吸附进入高压釜结垢,其中镍和钴主要是被含铁矿相吸附。

关键词：红土镍矿湿法冶金加压浸出结垢高压釜

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“木质素优先”还原催化分馏工艺与模拟研究进展

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化工进展 2025年第5期44卷 2683-2693页

作者：艾佳臻张振磊詹国雄马龙巍史国靖尹海川张香平中国石油大学(北京) 重质油全国重点实验室北京102249 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北京100190

“木质素优先”策略通过优先提取木质素并将其原位转化为高附加值化学品,为生物精炼技术的发展开辟了新路径。本文聚焦还原催化分馏(RCF)工艺的研究进展与工业化挑战,重点分析了原料结构、催化体系及溶剂特性对木质素解聚效率与产物选... 详细信息

“木质素优先”策略通过优先提取木质素并将其原位转化为高附加值化学品,为生物精炼技术的发展开辟了新路径。本文聚焦还原催化分馏(RCF)工艺的研究进展与工业化挑战,重点分析了原料结构、催化体系及溶剂特性对木质素解聚效率与产物选择性的影响规律。结合过程模拟、技术经济分析(TEA)与生命周期评估(LCA),量化揭示了溶剂循环优化、多因素协同调控等策略对工艺经济性与环境效益的影响。未来研究需突破下游转化模拟研究不足、评价体系单一等局限,开发多原料适配的智能工艺模型,构建机器学习与多目标优化工具;深化不同“木质素优先”工艺的系统对比与协同设计;推动木质素油向航空燃料、生物质基材料等高附加值产品转化,助力生物质资源的高值化利用。

关键词：还原催化分馏过程系统模拟木质素优先生物精炼生物质

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微球核心技术赋能生物制药全链条创新

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中国科学院院刊 2025年第1期40卷 79-90页

作者：吴颉周炜清赵岚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

生命科学和生物技术的发展推动着生物制药行业的飞速进步,用于疾病预防、诊断和治疗的生物医药制品不断涌现。微球作为一种重要的功能材料,以其灵活多变的粒径、形貌、结构、功能,在生物药物的发现、制备、分离、递送等多个环节均发挥... 详细信息

生命科学和生物技术的发展推动着生物制药行业的飞速进步,用于疾病预防、诊断和治疗的生物医药制品不断涌现。微球作为一种重要的功能材料,以其灵活多变的粒径、形貌、结构、功能,在生物药物的发现、制备、分离、递送等多个环节均发挥重要作用。文章结合具体应用方向,综述了微球这一关键材料近年来的重要进展及其在细胞培养、层析分离、药物递送、疫苗佐剂等领域的应用,并对其今后的发展方向提出了建议。

关键词：生物制药微球细胞培养生物分离递送载体

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基于生物质基碳纳米片的水污染物氧化脱除

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中国环境科学 2025年第1期45卷 144-157页

作者：郝熔江顾翔宇李松庚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 中国科学院大学中丹学院北京100049 中国丹麦科研教育中心北京100049 中国科学院大学化学工程学院北京100049

通过在熔融盐辅助热解法中加入含氧酸盐(K_(2)CO_(3)或KNO_(3)),并以葡萄糖为碳源成功合成了高石墨化和多缺陷位点的多孔二维碳纳米片M-C和M-N.含氧酸盐显著提高了纳米片的比表面积,特别是KNO_(3)还促进氮掺杂,使M-N对酸性橙7(AO7)的最... 详细信息

通过在熔融盐辅助热解法中加入含氧酸盐(K_(2)CO_(3)或KNO_(3)),并以葡萄糖为碳源成功合成了高石墨化和多缺陷位点的多孔二维碳纳米片M-C和M-N.含氧酸盐显著提高了纳米片的比表面积,特别是KNO_(3)还促进氮掺杂,使M-N对酸性橙7(AO7)的最大吸附容量达到480.77mg/g,远高于直接热解生物炭BC和无含氧酸盐的熔融盐热解炭M-BC.碳材料对AO7去除的吸附和催化降解过程具有协同效应,M-N活化过一硫酸盐(PMS)的活性分别为M-BC的22.64倍和BC的33.48倍.此外,通过密度泛函理论(DFT)初步计算了氮掺杂和不同缺陷对非自由基主导的催化过程的影响.本研究发现含氧酸盐可以明显降低碳纳米片制备过程中熔融盐添加量,也为开发有机污染物高效吸附和PMS高效活化的生物质基双功能碳材料提供了理论指导.

关键词：碳纳米片热解吸附催化剂高级氧化

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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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隔板精馏塔的优化设计及动态控制研究进展

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化工学报 2025年

作者：张豪豪郭莉李馨怡陈锦溢华超陆平中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室中国科学院大学化学工程学院

隔板精馏塔作为一种高效节能的精馏技术，因其在化工分离过程中的优越性能，得到了广泛关注。综述了隔板塔在优化设计和动态控制方面的研究进展，分析列举了迭代法、元启发式算法和基于机器学习的优化设计算法在隔板塔操作参数优化过程... 详细信息

隔板精馏塔作为一种高效节能的精馏技术，因其在化工分离过程中的优越性能，得到了广泛关注。综述了隔板塔在优化设计和动态控制方面的研究进展，分析列举了迭代法、元启发式算法和基于机器学习的优化设计算法在隔板塔操作参数优化过程中的应用，介绍了隔板塔控制结构的发展历程，从三点控制结构到四点控制结构、温度推断控制结构以及更加复杂和先进的智能控制策略，逐步改善了隔板塔的动态控制性能，重点介绍了模型预测控制策略在隔板塔控制中的应用。最后，指出隔板塔当前研究存在的问题并对未来发展给出展望，旨在进一步促进隔板塔的工业化进程。

关键词：精馏隔板精馏塔优化设计动态控制模型预测控制

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