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电聚合新型聚间苯二胺薄膜及H2/CO2分离性能研究

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化学学报 2025年

作者：张蒙茜张玉莹秦家轩冯霄李雪艳畅通杨海英运城学院应用化学系北京理工大学化学与化工学院太原科技大学化学工程与技术学院

膜分离技术由于高能效、操作简便等优势已成为分离纯化氢气的关键技术之一。其中，聚合物膜因其成本低廉、易于加工已大规模商业化，但绝大多数聚合物膜无法突破渗透性和选择性之间的“博弈效应”。对此，本文合理设计并选用具有多个电... 详细信息

膜分离技术由于高能效、操作简便等优势已成为分离纯化氢气的关键技术之一。其中，聚合物膜因其成本低廉、易于加工已大规模商业化，但绝大多数聚合物膜无法突破渗透性和选择性之间的“博弈效应”。对此，本文合理设计并选用具有多个电化学活性位点的苯胺类衍生物1，3，5-三氨基苯（1，3，5-TAB）、邻苯二胺（OPD）和间苯二胺（MPD）作为构筑单元，通过条件温和可控的电聚合方法将刚性微孔骨架引入聚合物膜中，得到致密无缺陷的自支撑聚间苯二胺（PMPD）膜材料，其H2渗透率为1350 Barrer，H2/CO2选择性为30，分离性能突破了聚合物膜的Robeson上限，且膜材料具有良好的热稳定性和长循环稳定性。实验和分子动力学模拟研究结果均表明，H2在膜材料中的扩散性能远高于CO2，占主导分离作用。这种操作简单且普适的电聚合策略为设计其他用于能源气体分离的共轭微孔聚合物膜材料提供了重要的参考价值。

关键词：电聚合聚间苯二胺共轭微孔聚合物氢气分离分子动力学模拟

电聚合新型聚间苯二胺薄膜及H2/CO2分离性能研究

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化学学报 2025年第2期 132-138页

作者：张蒙茜张玉莹秦家轩冯霄李雪艳畅通杨海英运城学院应用化学系北京理工大学化学与化工学院太原科技大学化学工程与技术学院

膜分离技术由于高能效、操作简便等优势已成为分离纯化氢气的关键技术之一.其中,聚合物膜因其成本低廉、易于加工已大规模商业化,但绝大多数聚合物膜无法突破渗透性和选择性之间的“博弈效应”.对此,本工作合理设计并选用具有多个电化... 详细信息

膜分离技术由于高能效、操作简便等优势已成为分离纯化氢气的关键技术之一.其中,聚合物膜因其成本低廉、易于加工已大规模商业化,但绝大多数聚合物膜无法突破渗透性和选择性之间的“博弈效应”.对此,本工作合理设计并选用具有多个电化学活性位点的苯胺类衍生物1,3,5-三氨基苯（1,3,5-TAB）、邻苯二胺（OPD）和间苯二胺（MPD）作为构筑单元,通过条件温和可控的电聚合方法将刚性微孔骨架引入聚合物膜中,得到致密无缺陷的自支撑聚间苯二胺（PMPD）膜材料,其H2渗透率为1350 Barrer, H2/CO2选择性为30,分离性能突破了聚合物膜的Robeson上限,且膜材料具有良好的热稳定性和长循环稳定性.实验和分子动力学模拟研究结果均表明,H2在膜材料中的扩散性能远高于CO2,占主导分离作用.这种操作简单且普适的电聚合策略为设计其他用于能源气体分离的共轭微孔聚合物膜材料提供了重要的参考价值.

关键词：电聚合聚间苯二胺共轭微孔聚合物氢气分离分子动力学模拟

奶牛高、低体细胞数乳区间微生物组和代谢组整合分析

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中国畜牧杂志 2025年第1期61卷 130-138页

作者：冯霄赵丝艺唐永杰王迪俞英中国农业大学动物科学技术学院农业农村部动物遗传育种与繁殖重点实验室&畜禽育种国家工程实验室北京100193 中国医学科学院&北京协和医学院病原生物学研究所国家卫生健康委病原系统生物学重点实验室北京100176

本研究旨在确保在遗传背景一致的基础上,探究奶牛乳房炎相关的微生物、代谢物以及两者之间的关系。研究共选取6头同时具有高体细胞数(Somatic Cell Count,SCC大于100万/mL)乳区和低体细胞数(SCC小于11万/mL)乳区的奶牛,每头牛分别取高/... 详细信息

本研究旨在确保在遗传背景一致的基础上,探究奶牛乳房炎相关的微生物、代谢物以及两者之间的关系。研究共选取6头同时具有高体细胞数(Somatic Cell Count,SCC大于100万/mL)乳区和低体细胞数(SCC小于11万/mL)乳区的奶牛,每头牛分别取高/低体细胞数2个乳区的奶样(n=6)进行16S rRNA基因测序和LC-MC非靶向代谢组测定,并进行整合分析。结果表明,在微生物层面,高、低SCC乳区间的微生物丰富度和多样性差异并不显著,但在属水平上筛选到链球菌属(Streptococcus)、罗姆布茨菌属(Romboutsia)、Turicibacter、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、毛螺菌属(Lachnospiraceae_NK4A136_group)、费克蓝姆菌属(Facklamia)6种差异菌群(P<0.05),且均在高SCC乳区牛乳中丰度更高;在代谢组层面,正、负离子模式下共检测筛选出15种差异代谢物(P<0.05),其中2种富集到甘油磷脂代谢通路上并在高SCC乳区牛乳中下调,2-(2-氨基-3-甲基丁酰胺基)-3-苯基丙酸盐酸盐、N2-二甲基鸟苷、苯丙酰脯氨酸、前列腺素F_(2)α甘油酯、D-色氨酸、海藻糖在高SCC乳区牛乳中显著增加。整合分析微生物组及代谢组学结果,发现2-(2-氨基-3-甲基丁酰胺基)-3-苯基丙酸盐酸盐与罗姆布茨菌、Turicibacter、双歧杆菌、费克蓝姆菌属均呈显著正相关。2-(2-氨基-3-甲基丁酰胺基)-3-苯基丙酸盐酸盐有望作为由相关菌群引起乳房炎的特征指示代谢物。本研究中筛选出的差异微生物和代谢物有望作为早期预警奶牛乳房炎的生物标志物。

关键词：奶牛乳区乳房炎微生物组非靶向代谢组

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考虑经济性的功量交换网络的最优匹配

清华大学学报（自然科学版） 2012年第3期52卷 298-302页

作者：冯霄陈慧西安交通大学化学工程系西安710049

化工工艺过程中需要减压的流体(裕压流体)和需要加压的流体(需压流体)可以通过膨胀机和压缩机构成间接式功量交换网络,以回收能量。基于节能和经济性双重考虑,提出了裕压流体和需压流体间的匹配规则。在一定的投资回收期期望值下,考察... 详细信息

化工工艺过程中需要减压的流体(裕压流体)和需要加压的流体(需压流体)可以通过膨胀机和压缩机构成间接式功量交换网络,以回收能量。基于节能和经济性双重考虑,提出了裕压流体和需压流体间的匹配规则。在一定的投资回收期期望值下,考察为回收裕压流体的压力能新增膨胀机投资是否合理。对某合成氨装置的功量交换网络进行了分析,提出了相关的优化匹配方案,可以取得节能5 428kW的效益。

关键词：功量交换网络压力能匹配规则经济性

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LNG轻烃分离与乙烯冷分冷量联合

化工学报 2014年第12期65卷 4844-4849页

作者：张小锋冯霄中国石油大学(北京)新能源研究院北京102249

乙烯深冷分离过程需要冷剂为分离过程提供不同等级的冷量,可以把乙烯深冷分离过程作为一个冷阱;LNG气化过程中,需要加热,可以作为冷源。考虑到冷阱冷源的相互匹配,提出通过将LNG经过轻烃分离,为乙烯深冷分离提供冷量,降低了制冷公用工... 详细信息

乙烯深冷分离过程需要冷剂为分离过程提供不同等级的冷量,可以把乙烯深冷分离过程作为一个冷阱;LNG气化过程中,需要加热,可以作为冷源。考虑到冷阱冷源的相互匹配,提出通过将LNG经过轻烃分离,为乙烯深冷分离提供冷量,降低了制冷公用工程消耗,同时LNG气化装置降低了加热公用工程消耗,且LNG分离出的轻烃直接供给乙烯装置作为裂解原料使用,优化乙烯装置裂解原料。以300万吨/年的LNG装置和64万吨/年的乙烯装置为例进行模拟计算得到,LNG轻烃分离装置可为乙烯冷分提供冷量41464 k W,降低乙烯冷分三元冷剂消耗75%,为乙烯装置提供优质裂解原料约65万吨/年。

关键词：天然气优化集成

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热力循环中的不可避免损失

西安交通大学学报 2001年第11期35卷 1105-1108页

作者：傅秦生冯霄西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安交通大学环境与化学工程学院

为了确定在热力循环中可回收的能源潜力 ,将其损失分为可避免和不可避免的损失 .通过内可逆卡诺循环传热温差引起的不可逆损失力学分析 ,提出了利用有限时间热力学来确定在热力循环中的不可避免损失的方法 ,推导出了确定工质和... 详细信息

为了确定在热力循环中可回收的能源潜力 ,将其损失分为可避免和不可避免的损失 .通过内可逆卡诺循环传热温差引起的不可逆损失力学分析 ,提出了利用有限时间热力学来确定在热力循环中的不可避免损失的方法 ,推导出了确定工质和热源间的不可避免损失的计算公式 .利用推导的公式和平均温度的概念 ,可以对实际循环中由温差传热引起的可避免和不可避免的损失进行分析和计算 ,从而减少可避免的损失 ,以改进循环和提高循环的效率 .

关键词：热力循环 yong分析有限时间热力学最优化 yong损失

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分割式热泵精馏流程的优化设计及运行调优

化学工程 2004年第6期32卷 10-14页

作者：朱平冯霄西安交通大学环境与化学工程学院

从系统能量平衡的角度,提出了适合于分割式热泵精馏优化设计和运行调优的系统参数———压缩机进气量,建立了以年总费用最小为目标函数的优化设计数学模型和以年操作费用最小为目标函数的优化运行数学模型。以酒精精馏为例,利用Aspenplu... 详细信息

从系统能量平衡的角度,提出了适合于分割式热泵精馏优化设计和运行调优的系统参数———压缩机进气量,建立了以年总费用最小为目标函数的优化设计数学模型和以年操作费用最小为目标函数的优化运行数学模型。以酒精精馏为例,利用Aspenplus模拟软件对此流程进行了优化计算。与常规精馏相比,此流程节能效果和经济效益非常显著。文中还分析了优化结果的运行调优问题。

关键词：分割式热泵精馏压缩机进气量年费用

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性质集成研究进展

化工学报 2011年第12期62卷 3309-3315页

作者：邓春冯霄中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249

性质集成以一种基于性质的方法来分配和操纵流股及过程单元,跟踪、调整、分配和匹配整个系统的多种性质,是一种新的系统设计方法,是过程集成的新的分支。本文分别从单性质集成、多性质集成的图示法和数学规划法以及过程与分子同时设计... 详细信息

性质集成以一种基于性质的方法来分配和操纵流股及过程单元,跟踪、调整、分配和匹配整个系统的多种性质,是一种新的系统设计方法,是过程集成的新的分支。本文分别从单性质集成、多性质集成的图示法和数学规划法以及过程与分子同时设计方法等方面阐述了研究进展,其中着重介绍了性质夹点和三元性质集成的图示法,并对进一步的研究进行展望。

关键词：过程集成性质集成性质夹点图示法

Analysis on the Interaction of Parameters of Single-contaminant Regeneration Recycling Water Systems

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2008年第1期16卷 21-25页

作者：白洁冯霄 Department of Chemical Engineering Xi＇an Jiaotong University Xi＇an 710049 China

Method for constructing the optimal water supply line and formulas for calculating the targets for single-contaminant regeneration recycling water systems are improved to apply to the situation of variational pararneters in this article. Based on these extending methods, the effect of varying freshwater consumption and regenerated water flow rate on the optimizing results are investigated. The interactions of parameters of regeneration recycling systems are summarized. Finally, all the conclusions are illustrated from the results of mathematical programming through an example.

关键词： water system regeneration recycling graphical method mathematical prograrrmung interaction ot parameters