检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2024年第16期69卷 2107-2109页

作者：王丹宋宇飞李建荣中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)北京100190 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

空腔材料包括中空、多孔、管状等材料.由于具有空腔结构、高孔隙率、结构化表面等多尺度纳米结构和组成,空腔材料可实现物质的高效负载和传递,被广泛用于能量转换与存储、催化、吸附、分离、生物医药等领域.随着合成方法的进步,具有多... 详细信息

空腔材料包括中空、多孔、管状等材料.由于具有空腔结构、高孔隙率、结构化表面等多尺度纳米结构和组成,空腔材料可实现物质的高效负载和传递,被广泛用于能量转换与存储、催化、吸附、分离、生物医药等领域.随着合成方法的进步,具有多壳层、多腔体等独特复杂结构的空腔材料展示出更为丰富的功能和更加广阔的应用前景.实现功能导向空腔材料的设计、合成与过程的精准控制是突破现有材料的性能极限和功能制约的关键.

关键词：功能导向空腔结构生物医药高孔隙率结构化表面功能调控性能极限精准控制

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金属氧化物异质结的构建及在光催化CO_(2)还原反应中应用的研究进展

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高等学校化学学报 2023年第10期44卷 27-43页

作者：李孟蝶王祖民齐健于然波北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”战略目标.将CO_(2)转化为高附加值的化学产品和液态燃料,在实现碳减排的同时,还可减轻对煤、石油等传统资源的依赖,具有重要意义.光催化CO_(2)还原是一种非常重要的途径,设计和制备高效的CO_... 详细信息

我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”战略目标.将CO_(2)转化为高附加值的化学产品和液态燃料,在实现碳减排的同时,还可减轻对煤、石油等传统资源的依赖,具有重要意义.光催化CO_(2)还原是一种非常重要的途径,设计和制备高效的CO_(2)还原光催化剂是关键.通过半导体和金属或具有匹配的电子带结构的半导体之间形成良好的异质结结构可以有效地促进电荷转移并抑制光生电子和空穴的重新复合,从而提高光催化性能.本综合评述重点讨论了氧化物异质结构用于光催化CO_(2)还原的最新进展,系统总结了形成异质结构的类型、组成等因素,对提高CO_(2)光催化性能的内在机理进行了深入阐述,并对该领域研究发展的方向进行了展望.

关键词：金属氧化物异质结光催化二氧化碳还原

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微观作用力对肽自组装过程中结构演化的影响:分子模拟研究

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中国科学（化学） 2023年第7期53卷 1227-1235页

作者：周鹏袁成前闫学海中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所生化工程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

本文通过全原子分子动力学研究了典型的自组装芳香二肽分子(z-FF)自组装过程的微观结构演化,探索了肽分子间以及肽分子与溶剂水分子的微观作用力在自组装各个阶段的作用.模拟结果显示,尽管π-π堆积作用占分子间作用能的比重不高,但其... 详细信息

本文通过全原子分子动力学研究了典型的自组装芳香二肽分子(z-FF)自组装过程的微观结构演化,探索了肽分子间以及肽分子与溶剂水分子的微观作用力在自组装各个阶段的作用.模拟结果显示,尽管π-π堆积作用占分子间作用能的比重不高,但其在自组装初期对分子聚集起到的驱动力的贡献大于非π-π堆积作用力.肽分子与溶剂水分子形成的氢键数量随着组装进程而减少,总体呈现去溶剂化效应,但同时伴随着多次再溶剂化过程.水化层中的水分子存在两种特殊的"水桥"形式,即"单分子水桥"和"水团簇水桥",其在水化层水分子中占比在30％～70％之间涨落.水桥的涨落伴随着肽分子结构重排,在自组装各个阶段(相分离、成核、生长和纤维交联)起着重要作用.

关键词：自组装肽微观作用力分子动力学模拟 π-π堆积作用水桥

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煤矸石改性方法及其资源环境利用研究进展

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化学学报 2024年第5期82卷 527-540页

作者：张华林赵梦飞江晓亮田少静滕泽栋李庭刚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 中国科学院赣江创新研究院、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江西赣州341003 江西理工大学冶金工程学院江西赣州341099 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

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这... 详细信息

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这些应用不仅有助于减轻煤矸石对环境的压力,而且可以通过回收和再利用,为环境保护和经济发展提供新的动力,实现煤矸石综合利用的可持续发展.本综述从煤矸石的环境问题出发,强调了通过改性技术提升其环保潜力的重要性并详细分析了改性煤矸石在废水处理、土壤修复、建筑材料制备等方面的应用,并探讨了面临的挑战和未来发展方向,为煤矸石资源化利用奠定了基础.

关键词：煤矸石改性方法环境应用资源化

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中空多壳层结构TiN修饰隔膜对锂硫电池性能的增强

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科学通报 2024年第16期69卷 2298-2307页

作者：徐伟毕如一杨梅王江艳于然波王丹中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院大学化学工程学院北京100049 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院) 北京100190

锂硫电池(lithium-sulfur(Li-S)batteries)具有远高于锂离子电池的理论比容量.然而,硫的导电性差,充放电过程中体积变化剧烈,其放电中间产物易溶于电解液并穿过隔膜,造成穿梭效应,导致锂硫电池的实测比容量低、循环寿命短.本文设计构筑... 详细信息

锂硫电池(lithium-sulfur(Li-S)batteries)具有远高于锂离子电池的理论比容量.然而,硫的导电性差,充放电过程中体积变化剧烈,其放电中间产物易溶于电解液并穿过隔膜,造成穿梭效应,导致锂硫电池的实测比容量低、循环寿命短.本文设计构筑了中空多壳层结构氮化钛(TiNHoMS),作为锂硫电池隔膜修饰材料,有效解决了上述难题.氮化钛具有优异的导电性,能够催化硫和多硫化锂的氧化还原转化.HoMS具有多个壳层和多层内部空腔,能提供多重空间阻隔和丰富的多硫化锂吸附位点,从而有效抑制穿梭效应,并且能够缩短电子/离子传输路径.得益于此,采用三壳层TiNHoMS修饰隔膜的锂硫电池性能显著提高,远优于采用未修饰隔膜电池的性能.测试结果表明,在1 C电流下,初始比容量由642 mAh/g提高到1134 mAh/g,而且300次循环后比容量仍保持在792 mAh/g.通过一系列电化学表征分析发现,TiNHoMS提高了隔膜对电解液的浸润性,催化了硫正极的氧化还原反应,抑制了多硫化锂的穿梭效应,从而有效地提高了锂硫电池的比容量和循环稳定性.

关键词：中空多壳层结构氮化钛隔膜修饰锂硫电池穿梭效应

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含朝格尔碱基聚酰亚胺-聚苯并咪唑宽温域复合质子交换膜的制备和性能

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高分子学报 2024年第4期55卷 452-461页

作者：钟建铭代俊明张宇赵庆美张旭庄永兵长江大学化学与环境工程学院荆州434023 中国科学院过程工程研究所生化工程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

针对氢燃料电池对宽温域质子交换膜材料的迫切应用需求,合成了新型含Tr?ger’s base(TB)结构的聚苯并咪唑(TB-PBI-N),并以之为填料与含TB基聚酰亚胺(PI-TB-N)共混,制备了5种不同比例的磷酸掺杂复合质子交换膜.通过傅里叶红外光谱(FTIR)... 详细信息

针对氢燃料电池对宽温域质子交换膜材料的迫切应用需求,合成了新型含Tr?ger’s base(TB)结构的聚苯并咪唑(TB-PBI-N),并以之为填料与含TB基聚酰亚胺(PI-TB-N)共混,制备了5种不同比例的磷酸掺杂复合质子交换膜.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(^(1)H-NMR)、热失重分析(TGA)和拉伸试验等表征了质子交换膜的结构、机械性能、热及氧化稳定性、酸吸收、溶胀度、质子电导率(σ)及氢/空燃料单电池的功率密度(PD),探究了TB-PBI-N填料的添加对复合膜性能的影响.结果表明:磷酸掺杂前复合膜的拉伸强度为87.3~129.5 MPa,掺杂后膜的拉伸强度为3.7~9.5 MPa,磷酸吸收率为235.3%~288.7%,溶胀率为13.9%~25.0%,可在30~160℃传导质子,σ和PD最高分别可达94.3 mS/cm和334.6 mW/cm^(2).TBPBI-N填料的添加改善了复合膜的机械性能及磷酸掺杂膜的尺寸稳定性.另外,填料TB-PBI-N的TB结构具有额外的碱基位点,可提供一定的酸吸附能力,从而提升了σ.其中,复合膜TB-PI-5PBI的拉伸强度为116.8 MPa,磷酸掺杂后膜的σ=67.7 mS/cm(160℃、0%RH),在30、80和160℃下,电池的功率密度分别达到58.9、224.7和334.6 mW/cm^(2),具有无湿度环境宽温域范围应用前景.

关键词：聚酰亚胺聚苯并咪唑朝格尔碱基质子交换膜复合膜

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口服载司美格鲁肽纳米球的制备及药效学评价

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中国药学杂志 2024年第17期59卷 1629-1636页

作者：隋东霖韦祎朱裕陈小强马光辉南京工业大学化工学院南京211816 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

目的制备用于口服递送司美格鲁肽的牛黄胆酸修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米球。方法以复乳溶剂挥发法制备载司美格鲁肽纳米球,通过单因素实验优化纳米球制备工艺;通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和激光粒度仪对纳米球进行表征... 详细信息

目的制备用于口服递送司美格鲁肽的牛黄胆酸修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米球。方法以复乳溶剂挥发法制备载司美格鲁肽纳米球,通过单因素实验优化纳米球制备工艺;通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和激光粒度仪对纳米球进行表征;使用SD大鼠进行药动学实验;使用db/db小鼠进行药效学实验。结果最优工艺制备出的纳米球粒径为(185.9±3.31)nm;ζ电位为(-32.53±0.95)mV;红外光谱表明,牛黄胆酸成功地修饰了纳米球表面;载药量和包埋率分别为(11.15±0.07)%和(85.51±0.01)%。纳米球在体外具有良好缓释效果,192 h内累计释放率达84.96%。在SD大鼠体内进行了药动学实验,实验结果表明,纳米球的生物利用度为2.5%,可在192 h内缓释司美格鲁肽。在db/db小鼠体内验证了纳米球的药效,结果显示,灌胃给药纳米球后,糖尿病小鼠血糖快速下降并保持稳定约3 d。结论本实验制备的口服载司美格鲁肽纳米球具有较高的载药量和包埋率,可以在3 d内有效控制糖尿病小鼠的血糖,提高生物利用度。

关键词：纳米粒子聚合物肽司美格鲁肽口服递送牛黄胆酸

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基于工业化应用视角的低浓度甲烷催化燃烧催化剂研究进展

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石油炼制与化工 2024年第2期55卷 121-127页

作者：徐鑫李志齐健严媛杨鹏飞黄岚应急管理部信息研究院北京100029 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室

甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体,我国以井工开采为主的煤矿开采方式使煤矿甲烷成为我国能源活动甲烷排放的最主要来源,但目前针对低浓度甲烷仍没有高效的利用方式。甲烷催化燃烧可在较低温度下将甲烷完全转化为二氧化碳,... 详细信息

甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体,我国以井工开采为主的煤矿开采方式使煤矿甲烷成为我国能源活动甲烷排放的最主要来源,但目前针对低浓度甲烷仍没有高效的利用方式。甲烷催化燃烧可在较低温度下将甲烷完全转化为二氧化碳,是一种高效、环保的利用方式,有利于减少资源能源浪费,兼具环境、安全和能源效益。甲烷分子具有较高的结构稳定性,尤其是低浓度甲烷在温和条件下催化燃烧更具挑战性。基于工业应用视角,围绕实际工况条件对催化剂的要求,重点从催化剂的活性、热稳定性、机械稳定性和抗毒稳定性等4个方面的研究进展进行综述,分析甲烷催化燃烧催化剂应用面临的难点及未来发展趋势,旨在为开发适用于工业化应用的乏风瓦斯甲烷催化燃烧催化剂研究提供参考借鉴。

关键词：低浓度甲烷催化燃烧催化剂

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秸秆汽爆分级长短纤维酶解性能差异性的研究

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过程工程学报 2023年第10期23卷 1488-1496页

作者：姚长洪王岚陈洪章中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所生物质炼制工程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

降低酶解过程中纤维素酶用量是克服木质纤维素资源炼制过程经济关的关键因素。本研究探索了秸秆汽爆分级后长短纤维酶解性质的差异及其来源,以及利用汽爆分级降低用酶量的可能性。结果表明,分级后的短纤维酶解难度较长纤维显著降低,其... 详细信息

降低酶解过程中纤维素酶用量是克服木质纤维素资源炼制过程经济关的关键因素。本研究探索了秸秆汽爆分级后长短纤维酶解性质的差异及其来源,以及利用汽爆分级降低用酶量的可能性。结果表明,分级后的短纤维酶解难度较长纤维显著降低,其酶解率在用酶量仅5 FPU/g DM的情况下即可超过长纤维在20 FPU/g DM时的酶解率,将用酶量降低75%,这主要是由于长短纤维的组织来源不同。由于力学强度的差别,汽爆后秸秆不同组织粒径各异,为分级提供了基础。短纤维主要由来自髓芯的薄壁细胞组成,纤维素结晶度较低,较长纤维具有更低的酶解难度。此外在短纤维酶解过程中束缚水释放更加充分,提高了传质效率,有利于降低产物抑制对酶活性的影响。本研究为提高木质纤维素原料均一性提供了一种有效的方法,对木质纤维素资源的开发具有重要意义。

关键词：汽爆分级玉米秸秆酶解性能用酶量力学强度传质效率

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二维材料在盐湖提锂领域的研究进展

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复合材料学报 2023年第6期40卷 3125-3135页

作者：曾广勇赵思邈王宏山林清泉成都理工大学材料与化学化工学院成都610059 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

近年来,随着新能源行业的大力发展,锂资源的供需矛盾加剧,合理开发利用锂资源正成为我国新能源发展的关键因素。盐湖卤水因其具备成本低、储量多的优势逐渐成为我国提锂行业的发展方向。二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1~1... 详细信息

近年来,随着新能源行业的大力发展,锂资源的供需矛盾加剧,合理开发利用锂资源正成为我国新能源发展的关键因素。盐湖卤水因其具备成本低、储量多的优势逐渐成为我国提锂行业的发展方向。二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1~100 nm)上平面运动的材料。由于二维纳米材料具备原子级尺度的特殊片层结构、高比表面积、优异的机械强度、丰富的活性位点及良好的可修饰性等特点,得到了科学界的广泛关注。本文从不同二维材料的特点出发,归纳了二维材料在吸附法提锂和膜分离法提锂两个领域的应用,总结了两种方法的特点,并指出其目前面临的问题及今后的发展趋势,为二维材料在盐湖提锂领域的研究与应用提供参考。

关键词：二维材料盐湖提锂膜分离吸附研究进展

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