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  • 纳米级 ZIF-71 助力混合基质膜高效分离氢气:开启氢能纯化新篇

    在能源领域,氢气(H2)作为一种清洁能源,对于减少二氧化碳排放、推动可持续发展意义重大。目前,氢气主要通过天然气(CH4)蒸汽重整制取,这就使得从甲烷中高效回收氢气成为关键环节。传统的蒸馏法分离氢气和甲烷,需要高压低温的条件,不仅能耗大、成本高,而且操作复杂。而膜分离技术因其能耗低、成本低和操作简便等优势,成为了极具潜力的替代方案。不过,现有的膜材料存在诸多问题。金属膜(如钯膜)虽然选择性高,但耐久性差、成本高昂;聚合物膜则面临着 “权衡” 效应,难以同时实现高渗透性和高选择性。因此,开发一种高效的氢气纯化技术迫在眉睫。为了攻克这些难题,研究人员展开了深入探索。他们聚焦于混合基质膜(MMMs)

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 新型聚脲纳滤膜:高效耐酸分离,助力锂资源回收

    在当今时代,电动汽车如雨后春笋般普及,储能行业也蒸蒸日上,这一切都离不开锂离子电池的支撑。然而,锂资源的稀缺却如同高悬的达摩克利斯之剑,制约着行业的进一步发展。目前,全球锂需求主要依靠从锂矿石、盐湖卤水提取以及废旧锂离子电池回收这两种途径来满足。在众多锂分离技术中,膜分离技术,尤其是纳滤(NF)膜技术,凭借其高效、节能、环保和低成本等优势脱颖而出。但大多数商用纳滤膜由聚酰胺(PA)制成,在酸性环境下容易发生水解,导致稳定性和性能下降,难以满足从酸性盐湖卤水和废旧电池浸出液中高精度分离锂的需求。为了解决这一难题,国内研究人员开展了一项关于制备高效耐酸纳滤膜的研究。他们通过甲苯 - 2,4 - 二

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 三合一聚酰亚胺共混膜:提升氦气分离性能与抗物理老化能力的新策略

    氦气(He)作为稀缺战略资源,在医疗、半导体和科研领域具有不可替代性,但其传统分离技术如深冷蒸馏能耗高、效率低。膜分离技术虽具环保优势,但现有聚酰亚胺(PI)膜面临自由体积分数(FFV)低、孔径分布不均的核心矛盾——高渗透性与高选择性难以兼得,且长期使用中聚合物链重排导致的物理老化会进一步降低性能。例如商用Matrimid® 5218膜He/N2选择性达98.6但渗透性仅23.1 Barrer,而6FDA-durene膜渗透性355.4 Barrer时选择性骤降至9.18。更严峻的是,混合基质膜(MMMs)中填料与聚合物的界面缺陷会引发非选择性Knudsen扩散,而普通共混膜又因链段松弛导致F

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 创新合成法制备柔性 ZIF-8 膜,开启气体分离新篇

    在当今工业生产领域,膜分离技术就像一把神奇的 “筛选钥匙”,对满足全球日益增长的工业产品需求起着关键作用。传统的聚合物膜虽然应用广泛,但在分离性能上却存在着难以突破的瓶颈,就好比被一把无形的锁束缚着。其在生产力和选择性之间的 “trade - off” 关系,使得它们在面对一些复杂的分离任务时显得力不从心。而金属 - 有机框架(MOF)膜,凭借着独特的有序孔结构、高孔隙率、多样的功能基团以及良好的稳定性,宛如一颗闪耀的新星,在分离领域展现出巨大的潜力,尤其在小分子分离方面,有着传统膜无法比拟的优势。然而,MOF 膜的制备和应用之路却布满荆棘。纯 MOF 膜存在着脆性大、缺陷控制困难、机械稳定性

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 高效脱盐新突破:消除 UiO-66-NH2膜晶格缺陷实现高精度海水淡化

    在水资源日益紧张的当下,海水淡化成为获取淡水资源的重要途径。传统的聚合物膜在海水淡化应用中存在诸多不足,如低水通量和膜污染问题,这严重限制了其大规模应用。金属有机框架(MOF)膜凭借高比表面积、可定制微孔结构和丰富功能基团,有望成为解决这些问题的新选择。其中,Zr-MOF 因出色的化学和水稳定性备受关注,UiO-66-NH2作为 Zr-MOF 的典型代表,具有非凡稳定性和亲水性,其表面的 -NH2基团在海水中带正电,能与阳离子产生静电排斥,理论上可实现高金属离子截留率 。然而,UiO-66-NH2膜的晶格缺陷会影响其筛分精度,消除这些缺陷成为提升其性能的关键难题。为攻克这一难题,来自未知研究机

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 综述:分子模拟辅助多孔膜设计的进展研究

    分子模拟技术正成为多孔膜设计领域的革命性工具。通过量子化学、分子动力学和蒙特卡洛等方法的协同应用,研究人员能够在原子尺度解析膜材料的结构-性能关系,为开发新一代高效分离膜提供理论蓝图。量子化学与膜结构设计量子化学计算(如DFT)可精确测定多孔膜的电子密度分布和几何构型。以多孔石墨烯(PG)膜为例,通过计算H2分子穿过膜孔时的电子密度等值面(0.15 e/Å3),可确定有效孔径de与分子动力学直径σ的匹配关系。研究发现PG膜对H2/CH4的分离选择性源于0.88-0.91 eV的能量势垒差异,这为基于"自下而上"策略的膜设计提供了关键参数。分子动力学揭示渗透机制采用退火算法重构的BTESE衍生膜

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 氯铁共存下反渗透聚酰胺膜的氯降解修复研究:性能恢复与机制探索

    在当今的水处理领域,反渗透(RO)技术凭借其高效的分离性能,成为海水淡化和废水处理等过程中的关键手段。其中,反渗透聚酰胺膜以其高盐截留能力、良好的稳定性,在水净化中发挥着重要作用。然而,实际应用中却面临着诸多挑战。废水回用等处理过程需要定期对膜进行清洗和消毒,常用的消毒剂氯气,却成为了膜的 “隐形杀手”。频繁接触氯气会导致膜的性能逐渐下降。更糟糕的是,水中一些金属离子,如铁离子,就像 “帮凶” 一样,会加速这种降解过程。这不仅降低了膜的分离效率,使得大量的膜不得不提前报废,还大幅增加了水处理的成本,成为制约反渗透技术进一步发展的瓶颈。为了解决这些棘手的问题,来自国外的研究人员展开了深入的研究。

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 三乙醇胺基疏松纳滤膜精准分离回收垃圾渗滤液浓缩液中的腐殖质

    随着中国城市化进程加速,每年产生1.21亿吨垃圾渗滤液,其中MBR-NF/RO工艺产生的浓缩液占8-20%,含有60-80%腐殖质(HS)。这类物质分子量分布广(500-100,000 Da),传统处理技术如回灌法易造成有机物累积,高级氧化法则产生铁泥副产物。更棘手的是,高盐环境严重阻碍HS的资源化利用,而HS作为植物生长促进剂具有重要农业价值。如何实现HS与无机盐的高效分离,成为垃圾渗滤液处理领域的关键难题。针对这一挑战,国内某高校研究团队在《Advanced Membranes》发表研究,通过优化三乙醇胺(TEOA)与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合工艺,开发出具有精准筛分性能的疏松纳滤膜

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 层层自组装法制备高性能乙醇脱水渗透汽化膜:突破传统,开启绿色能源新篇

    在能源领域,乙醇作为可再生能源,有望成为关键的替代交通燃料。然而,在高纯度生物乙醇的生产过程中,传统的蒸馏法用于乙醇提纯时,存在能耗大且分离效率有限的问题。特别是在乙醇 - 水混合物的共沸点处,不使用致癌的苯,常规蒸馏很难实现混合物的分离。为了突破这些困境,来自国内的研究人员开展了一项关于制备高性能渗透汽化膜用于乙醇脱水的研究,相关成果发表在《Advanced Membranes》上。研究人员主要运用了分子动力学模拟和层层自组装等关键技术方法。通过 Materials Studio 2020 软件进行分子动力学模拟,分析乙醇和水分子在 PAH/SA 聚合物和聚乙烯醇 (PVA) 聚合物中的传输

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 新型三明治复合膜:被动日间辐射制冷(PDRC)的创新之选

    随着城市化进程加快和生活水平提高,建筑能耗在全球能源需求中的占比日益增加,其中供暖、通风和空调(HVAC)系统的能耗约占建筑总能耗的 38%,且大部分用于空间制冷。传统的制冷系统,如空调和冰箱,依赖蒸汽压缩技术,不仅消耗大量电力,还会因净加热效应加剧全球变暖,并且使用的制冷剂可能破坏臭氧层。因此,开发环保且节能的制冷方法迫在眉睫。在这样的背景下,被动日间辐射制冷(PDRC)技术应运而生。PDRC 利用特殊设计的材料,反射大量阳光(波长约 0.3 - 2.5μm),并通过大气透明窗口(ATW,波长约 8 - 13μm)将热量辐射到寒冷的外太空(约 3K),实现被动制冷,无需外部能源输入,是一种极

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 基于双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)膜的水(H2O)/乙酸(AcOH)混合体系蒸汽渗透分离性能研究及其分子筛效应机制解析

    乙酸作为化工领域最重要的20种有机中间体之一,在乳胶漆、醋酸纤维素等产品的生产中具有不可替代的作用。然而在乙酸生产过程中,水作为副产物会形成难以分离的H2O/AcOH共沸体系,传统蒸馏工艺需要大量塔板和高回流比,能耗极高。虽然渗透蒸发(PV)和蒸汽渗透(VP)技术被视作潜在替代方案,但现有膜材料在高温酸性环境下的稳定性与分离效率仍存在重大挑战。为解决这一难题,研究人员开发了基于双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)的有机硅膜。该研究通过溶胶-凝胶工艺制备了具有不同孔径(0.45-0.62 nm)的BTESE膜,系统考察了其在H2O/AcOH混合体系中的蒸汽渗透性能。研究团队采用单气体渗透测试结合

    来源:Advanced Membranes

    时间:2025-04-22

  • 家庭功能与大学生社交媒体问题使用的纵向关联:孤独感的中介作用及性别差异分析

    论文解读在数字化浪潮席卷全球的背景下,社交媒体已成为大学生日常生活中不可或缺的工具。然而,过度依赖社交媒体引发的"问题性社交媒体使用"(Problematic Social Media Use, PSMU)现象日益凸显,表现为难以自控的使用行为、线上社交替代现实互动等成瘾样症状。中国作为全球最大的互联网用户国,约99.4%的大学生每日使用社交媒体超4小时,其中4.7%存在PSMU风险,导致学业受损、睡眠障碍等连锁反应。尽管既往研究提示家庭环境可能影响PSMU,但多数局限于横断面设计,且对孤独感的中介机制及性别差异缺乏动态追踪。为填补这一空白,温州医科大学附属康宁医院的研究团队在《Addicti

    来源:Addictive Behaviors

    时间:2025-04-22

  • 低海拔山区森林沿林分组成梯度的自然更新:树种变迁与生态启示

    在广袤的山林间,森林生态系统时刻都在经历着微妙而深刻的变化。尤其是在低海拔山区,这里的森林如同生态拼图中的关键一块,不仅有着独特的生物多样性,还对区域生态平衡起着重要作用。然而,近年来,气候变化和人类活动的双重影响,给这些森林带来了诸多挑战。随着全球气候变暖,高纬度和高海拔地区的生态系统变得愈发脆弱。在低海拔山区森林中,挪威云杉(Picea abies(L.) H. Karst)和欧洲白蜡树(Fraxinus excelsior L.)这两种重要树种正面临着严峻的生存考验。挪威云杉曾在 19 世纪和 20 世纪大量种植,取代了阔叶林和混交山毛榉 - 冷杉林,但如今它已失去气候适宜性,更容易遭受

    来源:Acta Oecologica

    时间:2025-04-22

  • 城市环境中Atta cephalotes蚂蚁对热胁迫的击倒抗性研究:热带城市热岛效应的生态适应机制

    在热带城市快速扩张的背景下,城市热岛效应(UHI)正创造着比周边高12°C的极端微环境。这种温度剧变对变温动物尤其是昆虫构成严峻挑战——它们必须通过表型可塑性(phenotypic plasticity)或快速进化来应对。作为新热带区关键生态系统工程师,切叶蚁Atta cephalotes近年来在哥伦比亚卡利市表现出异常的 urban colonization能力,其巢穴引发的道路塌陷和植被破坏已成为城市管理难题。传统认知认为昆虫在50°C以上才会丧失运动能力,但UHI环境下的持续亚致死高温如何影响蚂蚁生理?这既是生态适应理论的科学空白,也是城市害虫防控的实践需求。来自Universidad

    来源:Acta Oecologica

    时间:2025-04-22

  • “One Health” 理念下,“异宠” 问题该如何破局?

    在全球化浪潮的席卷下,人们的生活愈发丰富多彩,宠物饲养也不再局限于传统的猫猫狗狗。近年来,“异宠” 饲养逐渐兴起,成为不少人生活中的新乐趣。从色彩斑斓的观赏鱼,到灵动的两栖动物,再到神秘的爬行动物,越来越多的异国物种走进了人们的生活。然而,这看似新奇有趣的现象背后,却隐藏着诸多隐患。“异宠”,指的是除普通传统猫狗之外,被人们当作宠物饲养和观赏的外来物种。它们大多源于野外或人工繁育后代,来自世界各地。随着全球贸易的蓬勃发展以及国内电商的迅速崛起,宠物贸易已成为入侵物种引入的主要途径之一。世界动物保护协会曾发布报告显示,全球野生动物贸易年营业额在 300 - 420 亿美元之间,其中非法市场价值估

    来源:Animal Diseases

    时间:2025-04-22

  • 卫星追踪揭示布莱因维尔喙鲸对中频主动声纳的行为响应:夏威夷考艾岛海域研究

    在广阔的海洋世界里,人类的活动正逐渐改变着海洋生物的生存环境。海军训练中使用的中频主动声纳(MFAS),就像一把双刃剑,在发挥军事作用的同时,也给海洋哺乳动物带来了潜在影响。布莱因维尔喙鲸作为海洋生态系统的重要成员,其对 MFAS 的响应成为全球关注的焦点。过去,多起喙鲸搁浅事件与海军训练活动时间重合,这不得不让人担忧 MFAS 是否对它们的生存造成威胁。早期的研究虽然取得了一些成果,但大多是在模拟环境下进行的,与实际情况存在差异。而且,不同海域的声学环境、地形地貌各不相同,喙鲸的行为响应也可能有所差异。因此,为了更深入了解布莱因维尔喙鲸在真实环境中对 MFAS 的反应,来自美国多个研究机构的

    来源:Movement Ecology

    时间:2025-04-22

  • 湿地与森林:独立构建日本东北生物多样性的生态力量

    为了解湿地动物群落对区域生物多样性的贡献,研究人员对日本北海道东部阿寒 - 别寒别湿地(Akkeshi - Bekanbeushi Wetland)周边的低地沼泽湿地、天然落叶林和针叶林人工林的针尾部(Aculeata)群落展开对比研究。研究人员利用黄色盘式诱捕器收集针尾部昆虫。基于多变量方差分析(PERMANOVA)结果,湿地和天然森林的针尾部群落物种组成存在显著差异,这意味着湿地和周边天然森林的群落是独立组装而成的。湿地和天然森林的物种多样性(SD)并无差异,但针叶林人工林的物种多样性较低。湿地群落主要由处于较低营养级的传粉昆虫组成,而森林群落则主要由初级捕食者构成。在湿地中,尽管原本预计

    来源:Wetlands Ecology and Management

    时间:2025-04-22

  • 渤海沿岸湿地沉积物有机碳分布特征与来源解析及其碳汇意义

    渤海沿岸湿地作为重要的全球碳汇区,其沉积物有机碳(SOC)的来源解析却长期存在技术瓶颈。最新研究对辽东湾(LDBW)、渤海湾(BHBW)和莱州湾(LZBW)的8处芦苇湿地展开调查,通过测定SOC含量(0.15%-4.90%,均值1.16%)及稳定同位素特征(δ13C:-27.10‰至-21.70‰;δ15N:1.19‰-6.58‰),首次揭示芦苇碎屑、陆源和海源有机碳的三元贡献格局。同位素质量平衡模型显示,芦苇碎屑在LDBW恢复湿地的贡献率高达67.5%,而潮汐湿地中陆源OC占比可达40.2%,海源OC在BHBW达22.7%。特别值得注意的是,δ13C值(-24.76‰均值)与δ15N值(3.

    来源:Wetlands

    时间:2025-04-22

  • 槲寄生树对城市与自然环境中鸟类觅食模式的积极影响:平衡生物多样性与树木健康的关键

    在城市不断扩张的当下,生态环境发生了翻天覆地的变化。城市区域成为全球增长最快的土地覆盖类型之一,大量自然栖息地被城市建设所取代。在这个过程中,生物多样性面临着严峻的挑战,许多物种的生存空间受到挤压,数量急剧减少。就拿鸟类来说,城市中的鸟类群落与自然区域有着明显的差异,城市里往往是一些适应能力较强的鸟类占据主导。而寄生植物槲寄生,在全球范围内成功地在城市森林中 “安了家”。尽管城市环境中的宿主树和鸟类群落与自然栖息地截然不同,但槲寄生依然茁壮成长。对于土地管理者而言,槲寄生是个让人纠结的存在。一方面,它具有寄生特性,可能会对树木健康产生不良影响,许多管理者因此试图将其清除;另一方面,槲寄生又能为

    来源:Urban Ecosystems

    时间:2025-04-22

  • 美国西部早期城市化对禽羽虱(Psocodea: Phthiraptera)负载的影响研究

    在过去的两个世纪里,美国经历了快速的土地转换和人口增长,城市面貌发生了翻天覆地的变化。城市化不仅改变了物理栖息地、营养动态和群落组成,还对物种间的各种生态相互作用产生了深远影响,其中就包括寄生关系。目前,关于寄生虫在城市环境中的变化存在多种假说,比如 “城市负担” 假说认为密集的人口和聚集的资源会加剧寄生虫传播;“城市避难所” 假说则提出丰富的食物和较少的捕食压力能让宿主增强免疫力,抵御寄生虫。然而,这些假说在不同宿主物种、寄生虫类型等多种因素影响下,难以统一解释寄生现象的变化。而且,由于缺乏历史数据,过去城市生态中寄生虫与宿主的关系研究受到很大限制。为了深入探究城市寄生现象的历史变化,美国加

    来源:Urban Ecosystems

    时间:2025-04-22


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