最新刊期

    龚江华, 刘聚明, 李艳, 李鑫钢

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0725
    摘要:构建了一种用于甘草活性成分分离的三步耦合式模拟移动床分离过程,通过在传统模拟移动床中引入循环、洗脱和进料三步耦合策略,实现了甘草酸与甘草苷-甘草素的连续分离。该过程在保有连续逆流特点的同时,增强了操作灵活性,并在分离效率、溶剂消耗及固定相利用率方面展现出较好的强化效果。基于前期测定的吸附与动力学参数,建立了结合传质扩散模型与线性吸附模型的三步耦合式模拟移动床分离模型,并通过实验结果对过程模拟进行了验证。结果表明,过程模拟与SSMB实验具有较好的一致性,误差小于1.07%,说明所建模型能够较准确地描述甘草体系各组分的分离行为。在此基础上,通过三角形理论和基于非支配遗传算法的多目标优化设计,最终甘草酸纯度和收率分别可提高至99.8%、89.91%。此外,多目标优化结果证明,提高产品纯度、单位处理量或目标组分产率通常需要以增加溶剂消耗为代价,可以通过调节各阶段流量比及操作时间实现不同目标间的折中,其中洗脱阶段时长对分离性能和溶剂消耗影响尤为显著。总体而言,三步耦合式模拟移动床能够有效放大甘草酸与弱吸附混合组分之间的吸附差异,在实现甘草酸连续分离与富集的同时表现出良好的过程强化潜力,为天然产物绿色分离工艺开发及相关设备优化提供了理论依据和数据支撑。  
    关键词:三步耦合式模拟移动床;过程强化;甘草活性组分;多目标优化   
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    更新时间:2026-07-15

    周绍奇, 谷瑞, 王思瑾, 曹景沛, 谢广元

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0548
    摘要:微纳米气泡(MNBs)作为一种新兴过程强化技术,依托其高比表面积、长停留时间及独特界面效应,在突破传统化工过程中传质受限方面展现出显著优势。本文系统综述了MNBs强化多相传质的机理与应用进展。首先,从气泡生成、动态演化及稳定性出发,分析了不同尺度气泡在流体动力学行为、界面特性及传质特征方面的差异,阐明其通过界面扩容、微尺度扰动及界面活化实现气液及气液固传质强化的内在机制。其次,结合气液反应、分离与纯化、碳中和关键过程及生物化工等典型场景,总结了MNBs在提升传质效率方面的代表性研究成果,并进一步分析了其在复杂多相体系中的界面传递规律与过程强化机制。最后,针对当前在机理认知、模型构建、规模化制备及工艺集成等方面面临的挑战,提出了未来在多尺度理论研究、高效低能耗装备开发及智能化调控等方向的发展需求。总体而言,MNBs为高效、绿色化工过程的构建提供了重要技术支撑与发展潜力。  
    关键词:微纳米气泡;传质;气液反应;二氧化碳捕集;生物化工   
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    更新时间:2026-07-15

    余锦辉, 张健明, 程鑫豪, 郭彦鹏, 孙鹤, 吴晓琴, 王世杰, 罗浩

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0551
    摘要:阶梯炉是水泥工业中实现大粒径难燃替代燃料高比例利用的关键装备。然而,替代燃料物性差异显著,且炉内流动-传递-反应过程具有多尺度耦合特征,单纯依赖实验难以支撑其优化与调控。为此,通过耦合粒内传热修正的替代燃料热解模型和粒内传质修正的CaCO3分解模型,建立了基于粒内传递的计算颗粒流体动力学(CPFD)方法。系统研究了煤泥、衣料、废橡胶、糠醛渣及牛粪五种典型替代燃料在阶梯炉内的燃烧过程。结果表明,粒内传热过程对替代燃料的燃烧过程有显著影响,考虑粒内传递过程的CPFD模拟结果更吻合工程实际。同时,煤泥与糠醛渣粒径较小、升温快,温度水平及碳酸钙分解率较高(15.31%);衣料与橡胶粒径虽然相同,但燃烧特性差异导致温度场与组分分布明显不同;牛粪粒径最大且含水量高,使得升温缓慢,燃尽率及碳酸钙分解率最低。此外,阶梯炉的氮氧化物来源主要为燃料型氮,其排放水平与燃料的含氮量紧密相关。  
    关键词:阶梯炉;替代燃料;CPFD;粒内传递;燃烧特性   
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    更新时间:2026-07-15

    贾森元, 丰斐玥, 俞红梅

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0793
    摘要:电催化氧还原制备中性过氧化氢(H2O2)具有反应条件温和、可按需生产、易与可再生能源耦合以及适合现场应用等优势,是发展分布式H2O2制备技术的重要方向。然而,中性体系仍面临反应动力学缓慢、产物纯度与浓度受限、电极长期稳定性不足以及反应器放大困难等问题。本文围绕中性H2O2电合成的国内外研究进展,重点评述中性电解质溶液流动池、固体电解质流动池和膜电极组件(MEA)反应器中的催化剂、电极结构、电解质/膜环境及运行参数影响。催化剂方面本文总结了杂原子掺杂碳材料、贵金属及其合金、金属氧化物、单原子和分子金属中心催化剂在二电子氧还原反应(2e- ORR)中的设计策略,并讨论活性位点电子结构、*OOH吸附强度、局部pH和界面亲疏水性对H2O2选择性的影响。反应器方面,本文分析了气体扩散电极、离子交换膜、固体电解质、流场结构及循环运行方式对H2O2产率、浓度、纯度和稳定性的影响。未来,中性H2O2电合成应以“催化剂-电极-电解质/膜-反应器”的协同优化为核心,进一步向高产率、高浓度、高稳定性和规模化应用方向发展。  
    关键词:过氧化氢;电化学;电催化氧还原;中性体系;气体扩散电极;流动池;MEA反应器   
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    更新时间:2026-07-14

    王烨, 张小雨, 郑晓洪, 赵赫, 曹宏斌

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0631
    摘要:醌类化合物是一类含有共轭羰基结构的有机分子,可通过醌羰基的可逆双电子氧化还原、并伴随质子或金属离子的耦合,实现电荷的存储与释放。相比传统无机电极材料,醌类物质具有原料来源丰富、分子结构可设计、环境友好以及理论容量高等优势,在金属离子电池与液流电池等储能系统中展现出重要的应用潜力。然而,醌类材料在实际应用中仍面临活性分子溶解、本征电导率低、中间体稳定性不足以及跨膜迁移等挑战,制约其工程化应用进程。针对这一问题,发展高性能、长寿命的醌类储能体系已成为有机电极材料研究的重要方向。本文首先介绍了醌类化合物的分子结构特征与电化学储能原理,明确了其在金属离子电池与液流电池两类储能体系中储能机制的差异;进而梳理了醌类活性分子在锂、钠、钾、锌等金属离子电池及液流电池中的应用现状。在此基础上,综述了小分子醌、聚合物醌、醌基有机框架材料及复合醌材料体系的设计策略与研究进展。总结了醌类材料在金属离子电池与液流电池应用中的关键技术问题与限制因素,并针对性地提出了改进建议。最后,对未来研究方向进行了讨论,指出在分子工程与构效关系研究、高通量计算与机器学习辅助的分子设计、绿色规模化合成以及工程化验证等方面的持续推进,将有助于醌类储能材料逐步走向工程化与产业化应用。  
    关键词:醌;有机电极;能源存储;电化学;金属离子电池;液流电池   
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    更新时间:2026-07-14

    刘聿嘉

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0696
    摘要:丙烯气相环氧化制环氧丙烷(PO)是化工领域的重要反应,高性能Au/TS-1催化剂的稳定性是实现其工业应用的关键。本研究系统考察了Au/TS-1催化丙烯气相环氧化反应运行500 h后的失活行为,并通过多种表征手段揭示了其失活原因。结果表明,反应后催化剂的丙烯转化率从8.8%降至3.4%,PO选择性由88%降至83%。XRD、FTIR和UV-vis表征证实,催化剂中TS-1分子筛的MFI骨架结构及四配位Ti活性物种保持稳定。HAADF-STEM和XPS分析显示,纳米Au未发生明显团聚,其化学态(Au0)亦未改变。ICP分析排除了活性金属(Au、Ti)的流失。然而,N2物理吸附表征发现,反应后催化剂的微孔比表面积和孔体积显著下降。结合TG-MS分析,确定催化剂表面积炭是导致其活性下降的主要原因。本研究明确了Au/TS-1催化剂在丙烯环氧化反应中的失活原因,为后续通过调控催化剂结构以抑制积炭、延长催化剂寿命提供了重要的理论依据。  
    关键词:催化剂;丙烯环氧化;稳定性;失活;积炭   
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    更新时间:2026-07-14

    李树谦, 刘琪, 周杏玉, 何瑜, 金坎辉, 侯娜娜

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0872
    摘要:在池沸腾强化传热过程中,气泡成核强化与液体补给之间往往存在耦合制约关系,通常单一表面结构或单纯流动扰动限制了沸腾传热性能。为此,提出一种新型的复合异构表面结构,在无扰动和横向射流扰动条件下研究强化池沸腾传热过程。结果表明,横向射流条件下复合异构表面气泡尺寸减小,脱离频率增加。无射流扰动工况下,与光滑表面和凹槽表面对比,复合异构表面的壁面过热度平均降低了30.1%和14.6%,平均传热系数提高约45.2%和16.6%。在横向射流扰动(1000mL/min工况)下,当热流密度达到约9×104W/m2时,复合异构表面的传热系数相较于光滑表面提高约40%。在横向射流扰动条件下,复合异构结构与射流扰动之间形成明显的协同强化效应:复合结构表面提供密集稳定的汽化核心,射流扰动强化液体更新与气泡脱离,从而在气泡生成、脱离及液体回补等关键环节实现协同调控。该协同机制不仅有效降低沸腾启动过热度,同时显著提升传热系数并增强沸腾过程稳定性。  
    关键词:复合异构表面;池沸腾;射流冲击;强化传热;气泡动力学   
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    更新时间:2026-07-14

    刘熠斌, 申琦, 闫昊, 陈小博, 杨朝合

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0827
    摘要:生物油与石油馏分共催化裂化可依托现有流化催化裂化(FCC)体系引入可再生碳,是炼厂低碳转型的重要潜在路径。现有研究已初步证明该过程的技术可行性,但关于原料适配、氧脱除路径、生物碳流向、焦炭演化及工业适配规律的认识仍较分散。围绕该过程的原料特性、反应网络、催化剂作用、焦炭演化及工业适配问题进行了综述。归纳结果表明,生物油高含氧、高极性和低稳定性导致其在FCC条件下易发生脱水、脱羰、脱羧、缩合和结焦,而石油馏分可通过裂化中间体和氢转移过程调节含氧组分转化路径。共加工过程中,氧以H2O形式脱除有利于生物碳保留在汽油、柴油等液体产物中,而CO、CO2和焦炭生成会造成生物碳损失;适宜操作条件、适度原料预处理、采用合理酸性与孔结构的催化剂有助于生物碳保留并抑制积炭失活。未来应结合生物碳示踪、焦炭表征和中试评价,建立面向工业应用的原料—催化剂—工艺协同优化体系。  
    关键词:生物油;石油;共催化裂化;氢转移脱氧;催化剂;失活   
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    更新时间:2026-07-13

    黄子含, 林元典, 袁向前, 赵基钢

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0918
    摘要:针对苯酚钾羧化过程中初期放热集中、温度波动较大及对位选择性不稳定等问题,采用热力学分析与实验相结合的方法,考察羧化反应温度和高温转化对反应性能的影响。以0.55 MPa下190 ℃、220 ℃的表观平衡实验数据对平衡常数进行了校正。220 ℃、0.55 MPa下经3次“羧化‑脱酚”操作后,苯酚钾表观转化率超过98%,对位选择性达到99.5%。160 ℃羧化产物在N₂氛围下于220 ℃转化30 min后,对位选择性可由77.3%升至99.5%。在此基础上,提出“190 ℃低温羧化‑220 ℃高温转化”分段控温方案,两次循环后,表观转化率达95.0%、对位选择性99.5%,第一阶段釜内温度波动幅度由49 ℃降低至25 ℃。可为苯酚钾羧化过程的热管理优化及后续放大研究提供参考。  
    关键词:苯酚钾;羧化反应;分段控温;对位选择性;热力学分析   
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    更新时间:2026-07-13

    胡旭, 吕昊, 关银燕, 耿聰, 梁吉艳, 郝广平

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0729
    摘要:直接利用工业烟气进行CO2电还原,可有效避免高能耗的碳捕集与纯化过程,是实现碳资源高效转化的理想途径。然而,烟气中的O2、SOx、NOx等杂质、电解液中的重金属离子与有机物残留,以及反应中间体等均可能导致催化剂中毒,严重制约了该技术的实际应用。本文梳理了CO2电还原催化剂在抗毒化方面的研究进展。首先,分析了催化剂毒化效应的本质,并分别阐述了含硫物种、含氮物种等气相杂质,以及电解液中重金属离子、有机物等杂质的中毒机理。其次,综述了提升催化剂抗毒化能力的设计策略,包括强化本征抗毒化能力与优化局部微环境等。随后,介绍了原位表征技术与理论计算在揭示中毒机理与筛选抗毒化催化剂中的关键应用。最后,针对当前研究多集中于单一毒化物种、缺乏真实工况验证等局限,提出未来应发展多功能协同的抗毒化体系,加强面向气相与液相杂质共存的复杂烟气工况研究,并借助多尺度模拟与机器学习加速新材料设计。  
    关键词:二氧化碳;电化学;催化剂;稳定性;杂质效应   
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    更新时间:2026-07-10

    林梅, 林扬帆, 杨飞, 王乔丹, 刘伟荣, 李萍

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0789
    摘要:为实现废机油底渣(REOB)在老化沥青再生中的高值化与安全化利用,本研究采用REOB、丁苯橡胶(SBR)和抗老化剂制备了改性再生沥青(SRA)。基于Box–Behnken响应面法,分析了REOB掺量、搅拌时间和搅拌温度对针入度、软化点、延度和黏度的影响,并确定了再生沥青的最佳制备工艺;随后通过动态剪切流变、弯曲梁流变、荧光显微镜、傅里叶变换红外光谱和毒性特性浸出程序(TCLP)试验,评价了SRA的宏观性能、微观形貌特征及环境安全性。结果表明,REOB再生沥青的制备条件为REOB掺量10.7%、搅拌时间25.6 min、搅拌温度136 ℃,SBR和抗老化剂掺量分别为0.5%和0.6%。SRA在高温下复数剪切模量增加、相位角降低,高温车辙因子和疲劳因子均明显改善,低温下低温刚度下降、蠕变速率上升,显示高温抗变形能力、低温抗裂性能及抗疲劳性能均得到提升。荧光显微和红外光谱分析表明,REOB可改善老化沥青的组分分布状态并削弱氧化特征峰,SBR在再生体系中形成较均匀的分散结构。TCLP结果显示,SRA中重金属浸出浓度均低于相关限值,非重金属元素浸出水平较低,表明SRA具有较好的环境稳定性。研究结果为REOB在道路工程中的资源化利用提供参考。  
    关键词:再生沥青;废机油底渣;响应面法;性能优化;TCLP浸出;环境   
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    更新时间:2026-07-10

    宋铭慧, 吕仁江, 陈世界, 陈航, 刘宁, 景丽萍

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0420
    摘要:自制具有枝形孔道结构的阳极氧化铝(AAO)模板,以醋酸铜、葡萄酸亚铁为金属源,乙二胺和四氯化碳为碳源和氮源,采用溶胶-凝胶-真空灌注-分步焙烧-模板蚀刻法,成功获得了具有枝形一维结构的Fe2O3/CuO/g-C3N4纳米复合材料(简称枝状1D-Fe2O3/CuO/g-C3N4)。利用XRD、IR、XPS、SEM、TEM和Uv-vis-DRS等对材料形貌和结构进行了表征。结果表明:利用AAO模板形成了枝形一维有序结构,Fe2O3和CuO纳米颗粒分散均匀,该复合材料在可见光下对亚甲基蓝(MB)展现出高效降解活性,最优样品在pH=9的弱碱性环境中20min降解率达97.91%,降解率高,重复稳定性好。  
    关键词:AAO模板;枝形一维结构;Fe2O3/CuO/g-C3N4纳米材料;光催化   
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    更新时间:2026-07-10

    范玉, 索向伟, 史崔娇, 康志勤, 杨栋, 鲁阳

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0858
    摘要:油页岩作为储量丰富的非常规油气资源,其高效热解转化对保障我国能源安全具有重大意义。传统干馏热解面临传热效率低、产品油产率低、品质差等瓶颈,引入水蒸气等富氢环境已成为突破上述局限的关键技术路径。本文系统梳理了油页岩的组成与结构特征,深入阐释了干酪根热解三阶段演化规律及自由基反应机理,全面分析了干酪根类型、内在矿物、粒径等内在因素,以及热解温度、升温速率、气氛、压力与催化剂等外部条件对热解过程的调控机制。全面总结了油页岩注水蒸气热解和催化热解的研究进展,明确了注水蒸气在强化传热、扩孔增渗与原位供氢等方面的多重作用,揭示了金属盐、金属氧化物、分子筛、天然矿物等催化剂降低活化能、定向裂解提质的作用机制。针对油页岩注水蒸气热解耗能高的技术缺陷,提出了油页岩注水蒸气协同催化剂热解技术,展望了以探究水蒸气与催化剂种类最优适配体系、揭示协同作用机理与最优工艺参数、研发高效新型催化剂为未来研究方向,为油页岩绿色高效开发与高值化利用提供理论支撑与技术参考。  
    关键词:油页岩;注水蒸气;催化热解;反应机理;协同效应   
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    更新时间:2026-07-09

    王吉坤, 李阳

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0569
    摘要:焦化生化出水残留大量难降解有机物,现有研究多围绕COD、UV254等宏观指标开展去除效果分析,缺乏对有机物组分、分子结构及杂原子分布的系统解析,难以支撑工艺深度优化。本文以焦化生化出水及其臭氧催化氧化出水为研究对象,采用液-液萃取、固相萃取技术,将有机物分级为饱和分、芳香分、胶质、沥青质及固相萃取(SPE)洗脱物,结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)与负离子电喷雾傅里叶变换离子回旋共振质谱(-ESI FT-ICR MS),系统揭示有机物分子转化规律。结果表明:臭氧催化氧化可使总有机物质量由23.7mg降至2.1mg,饱和分、芳香分占比显著下降;出水有机物O含量上升、H/C比由1.16降至1.01。GC‑MS显示,链烷烃、正构烷烃、醇类、酚类为难降解组分。-ESI FT-ICR MS显示,氧化后胶质、沥青质分子量向250Da集中,SPE洗脱物分子量分布变宽;共检出Nx、N1Ox、N2Ox、N1OxS1、Ox、OxS16类杂原子化合物,其中OxS1类化合物被高效去除,Ox类化合物稳定性高、难以氧化,从分子层面明确了臭氧催化氧化对焦化生化出水有机物的选择性转化规律。  
    关键词:焦化废水;生化出水;臭氧催化氧化;难降解有机物;GC‑MS;FT‑ICR MS;分子转化   
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    更新时间:2026-07-09

    马杨豹, 王泽翔, 邱祎淼, 崔鑫涛, 郭天宇, 徐亚利, 迟长龙

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0127
    摘要:低折射率高分子材料是实现高效率光管理与界面调控的关键功能材料,在光通信、显示与成像、光伏与建筑节能等诸多领域发挥着重要作用。近年来,随着柔性光电子器件、微纳光子器件以及绿色建筑技术的快速发展,对具有更低折射率、更高环境稳定性和更易加工的聚合物材料提出了新的要求。本文在系统梳理国内外相关文献的基础上,围绕“如何在保持聚合物固有优势的前提下进一步降低折射率”这一核心问题,综述了低折射率高分子材料的设计原理与主要材料体系的发展进程。首先从Lorentz–Lorenz(洛伦兹-洛伦茨)方程出发,分析了分子极化率、材料密度与有效折射率之间的定量关系,归纳了通过引入低极化基团、构筑多孔结构、设计折射率梯度和有机–无机协同等几类典型策略。随后重点分析了含氟聚合物、多孔/气凝胶聚合物、硅氧烷与POSS (多面体低聚倍半硅氧烷)杂化体系、超支化与微孔聚合物以及有机–无机纳米复合材料等代表性低折射率材料,涵盖其分子结构设计思路、折射率可调范围、热–机械性能及环境稳定性,并通过对比分析揭示不同体系在应用适配性上的特点与局限。文章进一步结合光学薄膜、柔性光波导、透明绝热窗材、集成光子器件及微流控芯片等应用场景,梳理了低折射率聚合物在实际器件中的典型实现路径与性能要求。本文期望通过对材料体系与性能演化趋势的系统总结,为后续高性能低折射率高分子材料的设计与工程化应用提供可参考的思路与数据支撑。  
    关键词:低折射率;高分子材料;含氟聚合物;多孔聚合物;气凝胶;有机–无机杂化   
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    更新时间:2026-07-09

    杨博凯, 刘宜友, 孙伟泰, 马晓璐, 滕德芳, 郭增革

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2025-1865
    摘要:随着全球淡水资源短缺问题不断加剧,绿色低碳的界面太阳能蒸汽发生(ISSG)技术在海水淡化与污水处理领域显示出重要应用价值,为水资源可持续利用提供了广阔前景。当前主流光热材料普遍存在制备流程复杂、力学性能不足、耐盐特性较差及生物降解性有限等问题。本研究以碳化咖啡渣(CCG)、壳聚糖(CS)与竹颗粒(BPs)为原料,采用定向冷冻干燥技术,构筑出具有仿生 “猪笼草” 多级孔道结构的CCG/CS/BPs@CS-PUs气凝胶蒸发器。该气凝胶内部形成定向有序的孔道排布,底部CS-PUs微孔与顶部CCG/CS/BPs大孔相互协同,构成一体化功能网络。这一网络结构不仅优化了水分输运与盐离子扩散路径,还使材料实现96.5%的高太阳光吸收率。该蒸发器在1倍太阳光下的蒸发速率和光热转换效率分别达到1.92kg/(m2·h)和93.10%。15%质量分数的NaCl户外实测8h表明,气凝胶蒸发器表面无盐晶析出,日产淡水9.85kg/m2,展现出良好的耐盐特性与实用前景。  
    关键词:碳化咖啡渣;界面太阳能蒸汽发生;蒸发速率;光热转换效率;海水淡化   
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    更新时间:2026-07-09

    赵生娟, 刘莎莎, 符惜晨, 陈禹行, 李晋, 王庆宏, 陈春茂

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0623
    摘要:好氧颗粒污泥(Aerobic granular sludge, AGS)技术能够有效处理有毒难降解废水,但环境冲击下的系统稳定性仍有待研究。基于此,本研究利用成熟的AGS处理模拟吡啶废水(60 mg/L),考察了反应器停运、有机负荷冲击、曝气水力剪切力损失、碳氮比(C/N)降低和运行周期缩短等典型环境冲击对AGS理化特性、污染物去除性能及微生物群落的影响。结果表明,有机负荷冲击与曝气水力剪切力损失是影响AGS系统稳定运行的关键因素,通过破坏胞外聚合物(Extracellular polymeric substances, EPS)的组分平衡(PN/PS下降),导致相对疏水性降低、机械强度减弱,最终引发颗粒解体。环境冲击下,吡啶与COD的去除率保持高效稳定,得益于吡啶降解菌(Paracoccus及unclassified_f__Paracoccaceae)的富集及“吸附-生物降解”协同机制;而脱氮性能则对环境冲击高度敏感,有机负荷冲击与水力剪切力损失通过破坏颗粒分层结构,抑制脱氮功能菌属,导致脱氮效率显著下降。相比于稳定运行阶段,TN去除率分别下降了7.7%和6.6%,NH4+-N去除率分别下降了16.2%和9.9%。本研究揭示了吡啶胁迫下环境冲击导致AGS系统结构失稳与功能分化的内在机制,明确了关键影响因素,为AGS技术在难降解含氮杂环废水处理中的抗冲击调控提供了理论依据。  
    关键词:好氧颗粒污泥;吡啶;环境冲击;微生物群落   
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    更新时间:2026-07-08

    陈昇, 宁晟冉, 赵彦琳, 刘皓文, 房启超, 姚军, 何萌

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0575
    摘要:煤化工黑水管道中,腐蚀与复杂流动条件的耦合作用致使弯管等异型结构面临流动腐蚀风险。本文基于计算流体力学方法,构建了耦合k-ω湍流模型、Nernst-Planck传质方程及电化学动力学模型的流动腐蚀模型,研究了弯管内二次流对腐蚀行为的影响。研究表明,流体流经弯头时,离心力诱导产生二次流。二次流通过“强化外壁传质—抑制内壁传质”的双重机制调控物质浓度分布:外壁及侧壁H⁺浓度沿流动方向持续升高,Fe2⁺浓度呈相反趋势;内壁面传质受低速区抑制,形成H⁺低浓度与Fe2⁺高浓度区。腐蚀速率分布与H⁺传质具有一致性,外壁及侧壁腐蚀速率沿流动方向持续增大,内壁腐蚀速率相对较低。基于上述规律,建议工程中重点关注弯头外壁及侧壁出口截面附近的壁厚监测与防腐涂层设计,并在工艺允许范围内控制流速上限,同时条件允许时选用较大弯径比以降低二次流强度。本研究可为煤化工黑水弯管流动腐蚀机理的认识及防腐设计提供理论依据。  
    关键词:煤化工;弯管;腐蚀;计算流体力学;数值模拟   
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    更新时间:2026-07-08

    曾国庆, 冯鑫, 段晓霞, 周涛, 肖辉, 符荣华

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0874
    摘要:流化催化裂化(FCC)催化剂制备中的酸化成胶过程属于典型高固含量非牛顿流体体系。尤其在38%高固含量条件下,浆料中固体颗粒浓度高、颗粒间相互作用强,流体初始黏度较大;随着酸的加入,胶溶与成胶反应进一步增强颗粒间网络结构,使浆料黏度迅速升高,并表现出显著的剪切变稀特性。高固含量与酸化增黏的共同作用显著提高了体系混合强化难度,易导致局部酸分散不均、胶体结构差异及流动死区等问题。针对FCC催化剂酸化成胶过程中高黏体系混合困难的问题,本文结合流变实验、区域pH测试及计算流体力学(CFD)数值模拟,系统研究了Rushton桨、十字桨及田字桨对酸化过程混合行为的影响。结果表明,酸化阶段是决定体系混合效果的关键阶段。Rushton桨和十字桨在高黏条件下易形成流动死区,导致釜内不同区域黏度与pH分布不均;相比之下,田字桨具有更强的整体循环与流体推进能力,可有效降低死区体积,促进酸在38%高固含量浆料中的均匀分散。CFD模拟结果与实验结果一致,表明田字桨更适用于FCC催化剂制备中高固含量酸化成胶过程。  
    关键词:FCC催化剂;酸化过程;剪切变稀;搅拌反应器;计算流体力学   
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    更新时间:2026-07-08

    王克轩, 孙培永, 张胜红, 姚志龙

    DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2026-0445
    摘要:采用尿素辅助沉淀法制备Cu/SiO2催化剂前体并通过浸渍法引入B2O3对其进行改性,采用氮气物理吸附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、透射电镜(TEM)、吡啶红外(Py-IR) 和X射线光电子能谱(XPS) 等表征技术研究B助剂影响Cu/SiO2催化剂形貌、结构、表面酸性及其分布的规律,并关联其催化二甘醇脱氢制备对二氧环己酮(PDO)的性能。结果表明,适量B的引入能够抑制CuB/SiO2表面Cu2O晶相的生成,形成高度分散的Cu纳米粒子,降低催化剂表面酸性并提升L酸的比例。在Cu和B的质量分数分别为18.9%和3%时,CuB/SiO2在250℃催化二甘醇脱氢反应的转化率和PDO产物的选择性分别达到93.6%和91.9%。此外,B的引入能够大幅提升二甘醇脱氢反应中CuB/SiO2催化剂的结构稳定性,反应100h后二甘醇的转化率和PDO产物的选择性未发生明显改变。  
    关键词:催化剂;催化脱氢;选择性;稳定性;二甘醇;对二氧环己酮   
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    更新时间:2026-07-08
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