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通过质子化工程设计的MOF-801薄膜,可高效去除刚果红
该研究聚焦于开发一种高效且低能耗的刚果红(CR)废水处理技术,通过结合金属有机框架材料(MOF)的吸附特性与膜过滤技术,提出了一种新型复合过滤材料。研究团队由电子科技大学机械与电气工程学院的多位学者组成,他们在MOF材料的改性及膜技术应用方面取得了突破性进展。**核心创新点解析** 传统CR处理方法存在三大痛点:一是化学沉淀和氧化法会产生大量污泥,需额外处理;二是氧化剂(如Fenton试剂)需要过量投加,易造成二次污染;三是吸附材料需投加过量(MOF:CR质量比达7-10),且分离困难。针对这些问题,研究提出"吸附-过滤耦合机制",通过将质子化MOF-801负载于多孔尼龙支撑体形成薄膜,实现
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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具有酸碱位点的层状Zn/SAPO-34沸石,用于高效的CO2环加成反应
二氧化碳化学转化是应对气候变化的重要技术方向。本文聚焦于利用沸石材料的分级孔道结构和金属改性策略提升二氧化碳与环氧物的环加成效率。研究团队通过创新性的合成方法,在传统SAPO-34沸石框架中构建了独特的分级孔道体系,并引入锌基催化剂实现多活性位点协同作用,最终获得产率达74%的高效催化系统。传统微孔沸石因孔径限制难以有效处理大分子环氧物,导致传质受阻和反应活性不足。本研究突破这一瓶颈,采用阳离子表面活性剂CTAB作为结构导向剂,在保持沸石晶体结构完整性的同时,成功引入3-5 nm的介孔通道。通过调控CTAB的添加比例(0.13mol/g硅源)和反应时间(24-72小时梯度控制),实现了立方相向
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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工程化Eu掺杂钴氢滑石:在过氧单硫酸盐活化过程中实现选择性单线态氧生成的增强型非自由基途径
稀土掺杂调控活性位点的高级氧化过程催化材料研究进展在环境污染治理领域,抗生素残留物的去除始终面临严峻挑战。传统水处理技术难以有效降解具有强抗药性和化学稳定性的氟喹诺酮类抗生素(如诺氟沙星),这促使研究者不断探索新型催化体系。近期,由 Zhao 等学者提出的多功能催化材料设计策略,为解决这一难题提供了创新思路。该研究聚焦于过渡金属层状双氢氧化物(LDHs)的稀土掺杂改性,通过调控材料本征缺陷和表面吸附特性,实现了对过氧硝基硫酸盐(PMS)活化路径的精准控制,显著提升了有机污染物的降解效率。一、技术背景与核心挑战当前水处理领域面临两大关键问题:其一,传统高级氧化过程(AOPs)中活性氧物种(ROS
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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钛基离子筛中孤立羟基和氧空位对锂吸附的协同增强机制
锂资源高效提取技术研究中的钛基离子筛结构调控机制盐湖提锂工艺面临的关键挑战在于如何实现低品位锂卤水中锂离子的选择性高效提取。钛基离子筛材料因其高热稳定性、非毒性及成本优势,近年来成为锂吸附领域的研究热点。该研究通过系统调控前驱体结构、制备工艺及酸处理参数,揭示了钛基离子筛的构效关系,为新型锂吸附材料的开发提供了重要理论依据。在材料制备方面,研究团队采用固体烧结法制备了不同晶相和粒径的氢氧化钛(HTO)材料。实验对比了四种前驱体:A1型(锐钛矿相,0.4-1μm颗粒)、R3型(金红石相,2-3μm颗粒)、R25型(金红石相,25nm纳米颗粒)和A10型(锐钛矿相,5-10nm纳米颗粒)。通过XR
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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通过协同设计的A/B位点工程优化Brownmillerite(Ca₂Fe₂O₅)氧载体,以实现化学循环重整过程中高纯度合成气的生产
该研究聚焦于化学 looping 干燥重整甲烷(CL-DRM)过程中氧载体的性能优化。通过创新性设计褐帘石型Ca₂Fe₂O₅(CFO)氧载体的A/B位协同掺杂策略,系统探究了铈基缺陷调控与铝掺杂的协同效应。研究发现,铈掺杂不仅促进氧空位形成,还能有效降低氧迁移能垒,而铝取代则通过调整晶格畸变增强Fe-O键的共价性,两者协同作用实现了氧载体表面催化速率与体相氧迁移速率的精准匹配。在材料合成方面,采用溶胶-凝胶法实现了多组分均匀掺杂。实验过程中通过金属硝酸盐与柠檬酸的配位反应控制晶体生长,经陈化、干燥、球磨和高温烧结等步骤获得目标材料。这种工艺路径确保了掺杂元素的均匀分布,避免了传统固相法可能存在
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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通过构建基于MOF和超薄碳氮化物的Co₃O₄异质结,实现高效的地塞米松光催化矿化过程
李家琦|赵聪聪|罗平宇|陈琳|张俊凯|孙天天|关仁全|曾凡明|刘春波吉林省定向识别与光催化降解材料科技创新中心,吉林师范大学工程学院,四平136000,中国摘要基于硫酸根自由基的高级氧化工艺因其绿色、安全和稳定的方法而受到广泛关注,用于水中有机污染物的降解。设计高效的光催化-过氧单硫酸盐(PMS)协同系统以去除水中的有机污染物,并研究其反应机制,是环境催化领域的重要研究前沿。在本研究中,通过热聚合将源自金属有机框架的Co3O4负载到超薄碳氮化物(UCN)上,制备了复合光催化剂(UCN/Co3O4–1)。该催化剂能够在10分钟内去除水中99.6%的地塞米松(DXMS)。同时,UCN/Co3O4–
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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在离心力场中,对悬浮弹性-塑性微粒的压实过程进行了数值模拟和实验研究
该研究聚焦于离心机分离过程中微粒压缩行为的机理分析,重点探索了温度调控下弹性-塑性微粒的变形特性及其对滤饼压缩的影响。实验团队通过制备具有温度依赖性机械特性的石蜡微粒,结合离心机参数调控与微观结构分析技术,揭示了离心场中微粒变形与孔隙率分布的非线性关联。以下从研究背景、技术路线、关键发现三个维度进行系统性解读。一、工业分离技术中的核心挑战离心分离作为固液分离的核心工艺,其效率受多重因素制约。传统研究表明,离心加速度的增强可显著提升分离效率,但过度强化会导致滤饼压缩过度,孔隙率梯度增大反而增加后续清洗难度。尤其在制药、食品加工等领域的连续生产场景中,滤饼的机械强度与渗透性需要精确平衡。现有研究多
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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基于橡胶籽壳制备的分层活性炭介孔电极在膜电容去离子化(MCDI)中的高脱盐性能:伪电容行为的贡献、优化机制及电吸附原理
橡胶籽壳基活性炭电极在膜电容去离子技术中的创新应用研究(摘要部分) 在应对全球水资源短缺的背景下,膜电容去离子(MCDI)技术因其高效、低能耗的特点备受关注。本研究首次系统性地探索了橡胶籽壳(RSS)作为农业废弃物资源制备MCDI电极的可行性。通过响应面法优化工艺参数,成功获得了具有独特多级孔结构的活性炭电极材料。实验数据表明,该电极在1.99V工作电压下实现了35mg/g的盐吸附容量,展现出97.3%的循环稳定性(2000次充放电循环)和95.5%的库伦效率。特别值得注意的是,电极表面形成的双电层(EDL)贡献率达67.46%,配合伪电容特性,使得电极同时具备高吸附速率(0.393mg/g
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-12-19
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沉积物中的梯烷类化合物表明南海珠江口-大陆架区域存在厌氧氨氧化(anammox)活动
珠江口陆架区厌氧氨氧化(anammox)活动与沉积物生物标志物的关联研究本研究针对中国南海珠江口陆架区富营养化与缺氧现象,创新性地采用三萜类长链脂肪酸(ladderane fatty acids)作为厌氧氨氧化菌的生物标志物,系统揭示了该海域anammox活动的时空分布特征及其驱动机制。研究通过2021年夏季的27个表层沉积物采样点调查,结合水化学参数分析,首次在陆源输入占主导的河口陆架区建立了生物标志物与微生物代谢活动的定量关联模型。在珠江口陆架区,研究团队发现anammox活动呈现显著空间异质性。从内湾向远海过渡,长链脂肪酸组合特征发生明显改变:近岸区以C20[5]和C20[3]等特征组分
来源:Progress in Oceanography
时间:2025-12-19
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在无溶剂条件下,利用酶法将 fusel 醇和癸酸反应生成酯类化合物——评估这些酯类作为潜在亲脂性乳化剂的性能
该研究聚焦于无溶剂体系下利用固定化脂肪酶催化癸酸与 fusel 酒精酯化生产 fusel 酯的创新工艺,并系统评估了该生物催化剂的性能与产业化潜力。实验团队以 Eversa® Transform 2.0 酶为研究对象,通过界面活化技术将其固定于聚(苯乙烯-二乙烯苯)树脂载体(PSty-DVB-ET2.0),构建了多原料协同反应体系。该工艺通过中心复合旋转设计优化关键参数,发现当温度控制在 35.5℃、催化剂负载量 25%质量分数、癸酸与 fusel 酒精摩尔比 1:3 时,酯化转化率可达 85% 以上,反应时间缩短至 90 分钟。相较于市售 Lipozyme® TL IM 催化剂,新型固定化酶
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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基于机器学习和可解释模型预测有机化学物质对梨形四膜虫(Tetrahymena pyriformis)的毒性
化学污染对生态安全和人类健康构成重大威胁,精准评估化合物毒性已成为化学风险管理的核心挑战。传统实验检测方法存在效率低、成本高、周期长等固有缺陷,难以应对大规模化学品的毒性筛查需求。基于此背景,研究者系统构建了涵盖1792种有机化合物的毒性预测模型体系,通过整合机器学习算法创新和毒性机制解析技术,为化学安全评估提供了新范式。在模型构建阶段,研究者采用多算法对比策略,分别基于KNN、SVM、随机森林(RF)和XGBoost算法开发了单模型预测系统。其中XGBoost模型展现出卓越性能,训练集和测试集的R²值分别达到0.918和0.866,这主要得益于该算法在处理高维非线性数据时的优势。为进一步提升
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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光伏驱动的电化学鸟粪石电解槽,用于可持续的磷酸盐回收
磷资源回收技术革新与可持续发展路径探索一、磷资源战略地位及传统回收技术瓶颈全球磷资源正面临严峻挑战,美国地质调查局预测磷酸盐资源将在本世纪末面临枯竭风险。作为农业、能源和化工领域的基础战略资源,磷需求持续攀升:中国磷酸盐资源消耗占比已达70%,且呈增长趋势;新能源领域如磷酸铁锂电池的爆发式增长进一步加剧资源压力。传统化学沉淀法虽已实现商业化应用,但其高能耗(约3.5 kWh/kgP)、化学药剂依赖(年消耗工业盐超百万吨)和碳排放强度(每吨P₂O₅产生约2.8吨CO₂)等问题,严重制约了技术升级和规模化应用。二、光电化学耦合技术的创新突破研究团队创造性提出"光伏驱动电解制磷"集成系统,通过三重技
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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通过向储煤筒仓中注入二氧化碳(CO₂)来预防和抑制煤炭自燃的特性
煤储 silo 自发燃烧防控技术研究进展及实践指导煤储 silo 作为现代储煤设施的核心设备,在煤炭工业中具有重要地位。然而,由于 silo 结构的非完全密封性,底卸口部位易发生空气渗漏,导致局部煤体氧化产热,形成"烟囱效应",进而引发连锁氧化反应,造成难以控制的立体燃烧事故。据统计,2020-2023年间全球因 silo 燃烧导致的直接经济损失超过15亿美元,人员伤亡事故占比达37%。在此背景下,二氧化碳(CO₂)作为环境友好型惰性气体,其抑制煤体氧化反应的特性受到广泛关注。现有研究表明,CO₂ 抑制机制存在显著时空差异。预吸附技术通过物理化学吸附作用占据煤体活性位点,阻断早期氧化反应链。实
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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对遭遇火灾的低温液氢储罐的行为进行建模
本文聚焦于液氢(LH₂)储罐在火灾中的行为预测,提出了一种结合计算流体动力学(CFD)与动态多层隔热(MLI)退化模型的综合分析方法。研究旨在解决现有简化模型无法准确捕捉MLI在高温火灾下的性能退化问题,从而提升液氢储罐安全评估的可靠性。### 一、研究背景与问题提出液氢作为清洁能源载体,其储运系统的安全性备受关注。现有研究表明,液氢储罐在火灾中可能因压力骤增导致破裂,引发氢气爆炸等灾害。当前工业界多采用基于经验参数的简化模型(如Graves模型、Ramskill模型等),但这些模型存在两大局限:一是假设MLI热导率恒定,忽略其动态退化过程;二是难以覆盖氢气超临界压力(临界压力13.8 bar
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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综述:揭示多孔有机聚合物的诞生:从合成到可持续能源及环境应用的全面探索
### 演进与突破:多孔有机聚合物(POPs)在可持续技术中的革新路径#### 背景与学科定位有机多孔材料作为功能材料领域的核心分支,其发展历程呈现出清晰的代际更迭特征。初期以金属有机框架(MOFs)为代表的金属配位化合物开创了多孔材料设计的新纪元,通过金属离子与有机配体的自组装形成三维孔道结构。随后,共价有机框架(COFs)凭借完全共价键合结构实现精准的分子设计,但在实际应用中常面临结晶度不足和机械强度弱的问题。而多孔有机聚合物(POPs)作为第三代多孔材料体系,通过有机单体的聚合反应构建大分子网络,在材料稳定性、加工性能及功能多样性方面展现出显著优势。#### 技术演进与关键突破POPs的
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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根系分泌物与绿色合成的纳米零价铁协同作用机制的见解:缓解水稻中镉的积累
镉污染对农业生态和人体健康构成重大威胁,尤其在镉超标土壤中种植水稻等作物,可能通过食物链导致人体中毒。当前土壤修复技术面临活性材料易氧化失活、环境负荷高等挑战。本研究创新性地将绿色合成纳米材料与植物根际分泌物结合,揭示了二者协同调控镉毒害的全新机制。在材料制备方面,研究者采用茶多酚为还原剂,通过水热法合成具有独特壳核结构的纳米零价铁(g-nZVI)。这种材料不仅保持零价铁的高还原活性,其表面修饰的有机物层能增强材料在土壤环境中的稳定性。与常规化学合成法相比,g-nZVI在抗氧化和分散性方面表现更优,且制备过程无二次污染。实验体系构建采用"室内模拟-田间验证"双轨模式。首先通过体外吸附实验确定最
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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一种考虑可持续排放管理和能源优化的智能混合动力卡车车队的环保双层并行控制策略
智能混合电动卡车编队控制策略的系统性研究解析随着物流运输需求的持续增长,重型卡车在交通体系中的能耗与排放问题日益凸显。本研究针对多目标协同控制难题,创新性地构建了双层并行的智能控制架构,在能源效率、环保减排与行车安全三个维度实现了突破性进展。该研究通过整合多源数据采集与智能决策系统,为物流运输的可持续发展提供了技术支撑。在系统架构层面,研究团队建立了双闭环控制体系。上层采用多目标优化算法,综合考虑了能源回收效率、电池寿命延长、动态排放评估以及实时安全监测等复合指标。这种设计突破了传统单目标控制的局限性,通过建立包含排放模型、再生制动策略和动力系统动态特性的综合评价体系,实现了对复杂工况的全局优
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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通过选择阴极材料,是否可以调节铝电凝聚法去除磷酸盐的效果?
磷酸盐高效去除与电极优化技术研究一、技术背景与行业需求随着全球水环境治理标准提升,磷酸盐去除技术面临更高要求。国际排放标准普遍设定0.1 mg/L作为直接排放阈值,而中国现行标准GB 18918-2002要求总溶解磷浓度低于0.5 mg/L。现有技术中,生物处理存在环境条件严苛的局限,化学沉淀面临药剂消耗大和污泥产量高的问题,膜分离技术存在易污染和运行成本过高的缺陷,吸附法则受限于接触时间长和预处理复杂。在此背景下,电化学凝聚(EC)技术展现出独特优势,通过阳极金属溶出形成氢氧化铝絮体实现污染物去除,兼具操作简便和环保特性。二、实验设计与技术路线研究团队系统评估了Al阳极与五种典型阴极(Al、
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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锂离子电池系统中电弧故障特性与风险评估的数值研究
锂离子电池作为现代储能系统的核心组件,其安全性问题直接影响能源基础设施的稳定运行。近年来,全球范围内储能系统事故频发,其中由电气弧故障引发的火灾与爆炸事件占比显著提升。根据中国能源存储联盟2025年最新统计,自2011年以来全球储能系统共发生127起安全事故,2021年北京某储能电站的严重火灾事故更暴露出传统安全评估体系存在重大漏洞。这些事故多源于电池模块内部电气连接失效引发的电弧效应,其产生的极端高温(可达6000K)和金属熔融现象(铝壳熔点660℃)能够迅速引发热失控连锁反应。在电弧机理研究领域,现有模型多局限于单一维度分析。传统Cassie模型侧重宏观电路特性,但未充分考虑电池壳体导电特
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19
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利用超声辅助二元有机酸从锂冶炼渣中高效脱除铍并实现回收:工艺优化与机理研究
锂冶炼渣(LSS)作为锂碳酸盐生产过程中产生的高危固废,其处理与资源化利用已成为全球锂电产业可持续发展的关键议题。该研究针对LSS中铍(Be)的迁移转化机制和协同回收难题,提出了一套基于超声辅助的有机酸二元体系处理技术,为工业固废的高效治理与资源再生开辟了新路径。一、研究背景与问题分析全球锂电产业扩张催生海量LSS,我国年产量已超80万吨。这类渣体具有双重特性:一方面富含硅(Si)等高价值资源,另一方面含有高毒性的铍元素。传统处理方式存在明显缺陷:高温固化法(800-1000℃)虽能固定铍,但能耗高且固废体积膨胀;化学固化法虽成本可控,但会引发硅的不可逆溶解。湿法冶金虽具潜力,但现有硫酸/盐酸
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-12-19