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Frontiers of Chemical Science and Engineering 2023年第7期17卷 930-941页

作者： Guodong Tian Chao Duan Bingxu Zhou Chaochao Tian Qiang Wang jiachuan chen State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking Qilu University of TechnologyShandong Academy of SciencesJinan 250353China College of Bioresources Chemical and Materials Engineering Shaanxi University of Science and TechnologyXi’an 710021China

Membrane technology for wastewater remediation has aroused wide interest owing to its unique properties and potential applications.However,it remains challenging to explore green,efficient and robust membrane material and technique for complex wastewater treatment.Herein,we proposed using a simple electrospinning and in situ seeding method to fabricate a lignin-based electrospun nanofiber membrane(LENM)decorated with photo-Fenton Ag@MIL-100(Fe)heterojunctions for efficient separation of oil/water emulsions and degradation of organic dye.Thanks to the embedded lignin in LENM,an ultrahigh MIL-100(Fe)loading(53 wt%)with good wettability and high porosity was obtained.As a result,the hybrid Ag@MIL-100(Fe)/LENM exhibited excellent oil/water emulsions separation efficiency(more than 97%)without a compromise of water flux.Moreover,the hybrid membrane showed an excellent dye removal with degradation of 99%methylene blue within 30 min under illumination,which is attributed to a synergy of dye adsorption/enrichment and photo-Fenton catalytic degradation from Ag@MIL-100(Fe).Therefore,the lignin-based photo-Fenton hybrid membrane can lay the foundation for the preparation and application of green,sustainable and versatile membrane materials and technologies for efficient complex wastewater remediation.

关键词： lignin electrospinning heterojunctions photo-Fenton catalysis wastewater remediation

制浆纤维原料固废物基颗粒燃料的燃烧性能分析及改善

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农业工程学报 2024年第5期40卷 246-254页

作者：杨桂花薛蓝馨林兆云范家铭陈嘉川齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室济南250353

利用农业废弃草类植物进行制浆造纸可缓解中国制浆造纸工业面临的纤维原料短缺压力,将制浆过程产生的纤维原料废渣和制浆废液溶出物等固体废弃物进行颗粒燃料制备是实现工业固废物资源化利用的有效途径。为了解制浆过程不同纤维原料废... 详细信息

利用农业废弃草类植物进行制浆造纸可缓解中国制浆造纸工业面临的纤维原料短缺压力,将制浆过程产生的纤维原料废渣和制浆废液溶出物等固体废弃物进行颗粒燃料制备是实现工业固废物资源化利用的有效途径。为了解制浆过程不同纤维原料废渣的燃烧特性,将制浆过程备料工段产生的纤维原料废渣通过压缩成型技术制备了颗粒燃料,利用热重仪、扫描电镜、X射线衍射仪、热分析-红外-气质联用仪对不同纤维原料废渣固废物制备的颗粒燃料的燃烧特性进行了分析比较,研究探讨了添加制浆废液对颗粒燃料燃烧性能的改善效果。结果表明,草类纤维原料废渣基颗粒燃料因不可燃杂质含量较高,固定碳含量较低,其燃烧性能稍差于木材废渣基颗粒燃料;草类纤维原料废渣基颗粒燃料中的碱金属元素与硅元素在高温下反应生成结渣性金属硅酸盐类颗粒灰分;草类废渣基颗粒燃料因不可燃杂质含量较高导致固定碳不完全燃烧,增加了燃烧排放气体中CO气体成分。基于资源化利用制浆过程溶出物和改善颗粒燃料的燃烧性能,将10.28%固形物含量的制浆废液/麦草废渣混合物压缩制备颗粒燃料,颗粒燃料的综合燃烧指数为2.50×10^(-7)%^(2)/(min^(2)·℃~3),燃烧活化能为59.88 kJ/mol,与麦草废渣基颗粒燃料相比,燃烧指数提高了171.74%,燃烧活化能降低了22.72%,麦草废渣基颗粒燃料的燃烧性能得到明显改善。研究结果可为制浆造纸过程固体废弃物的资源化利用提供理论参考。

关键词：生物质颗粒燃料废渣制浆废液燃烧特性

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等离子体改性提高染污硅橡胶绝缘沿面性能

高电压技术 2024年第3期50卷 1301-1310页

作者：刘宇舜陈奕凯余嘉川牛雷王浩舟任成燕国网安徽省电力有限公司电力科学研究院合肥230601 中国科学院电工研究所等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地北京100190 中国科学院大学北京100049

表面积污后电荷消散速率减慢与憎水性丧失是降低硅橡胶(SIR)复合绝缘子沿面绝缘性能的重要因素。文中采用常压脉冲滑动弧等离子体发生装置,对人工涂污高温硫化(HTV)硅橡胶进行不同时间(0~3 min)的表面改性。利用表面电位测量系统和傅里... 详细信息

表面积污后电荷消散速率减慢与憎水性丧失是降低硅橡胶(SIR)复合绝缘子沿面绝缘性能的重要因素。文中采用常压脉冲滑动弧等离子体发生装置,对人工涂污高温硫化(HTV)硅橡胶进行不同时间(0~3 min)的表面改性。利用表面电位测量系统和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究等离子体处理对染污硅橡胶试样表面电荷运动特性、憎水性及化学成分的影响,测试处理前后染污试样的表面介电性能。研究结果表明:不同时间下的等离子体处理均可加快试样表面电荷消散速率,处理过程中引入大量浅陷阱,陷阱能级深度和陷阱电荷密度均下降,减弱了试样表面捕获电子的能力,抑制电荷积聚;试样体积电阻率几乎不受等离子体处理影响,但表面电阻率的减小使电荷更易沿试样表面运动消散;等离子体处理后,试样干燥和湿润条件下的沿面耐压均获得提升。等离子体处理使试样在短时间内恢复憎水性,处理时间越长,憎水性改善越明显;等离子体处理后更多的硅氧烷小分子迁移至污层表面使憎水性提高。

关键词：等离子体改性滑动弧放电硅橡胶表面电荷运动憎水性

基于麦草废渣模型颗粒燃料的构建探究制浆废液对颗粒燃料性能的影响

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中国造纸 2024年第4期43卷 162-169页

作者：薛蓝馨林兆云杨桂花陈嘉川齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室/制浆造纸科学与技术教育部重点实验室山东济南250353

分别以麦草废渣、纤维素/半纤维素为原料,掺杂制浆废液,通过直接压缩成形,制备了生物质颗粒燃料及其模型物,并对生物质颗粒燃料的物理性能和燃烧性能进行了研究。结果表明,制浆废液中因含有木质素、糖类等有机成分而具有较好的黏结性,... 详细信息

分别以麦草废渣、纤维素/半纤维素为原料,掺杂制浆废液,通过直接压缩成形,制备了生物质颗粒燃料及其模型物,并对生物质颗粒燃料的物理性能和燃烧性能进行了研究。结果表明,制浆废液中因含有木质素、糖类等有机成分而具有较好的黏结性,能够提高颗粒燃料的物理性能。由固含量4.29%的制浆废液制备的模型颗粒燃料,横向抗压强度和燃烧热值最高值分别为128.28 MPa和16 806.4 J/g,明显高于由水制备的颗粒燃料,但该模型燃料的综合燃烧特性指数降低为1.69×10^(-9)%^(2)/(min^(2)·℃^(3))。

关键词：制浆废液生物质颗粒燃料物理性能燃烧特性

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长江经济带洪涝灾害社会脆弱性评价及时空分析

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水利水电技术（中英文） 2024年第3期55卷 24-39页

作者：贺玲陈佳川程春歌袁建伟屈波魏杨北京物资学院经济学院北京101149 水利部发展研究中心北京100038 长江生态环保集团有限公司湖北武汉430062 中国国际工程咨询有限公司北京100048 河北金融学院河北保定071051

【目的】系统地分析长江经济带各省洪涝灾害社会脆弱性及时空特征,对其防灾减灾提供决策依据。【方法】以长江经济带11个省作为研究对象,基于暴露度-敏感性-适应性(ESA)脆弱性评估框架构建社会脆弱性评估模型,并采用熵权法和多级模糊综... 详细信息

【目的】系统地分析长江经济带各省洪涝灾害社会脆弱性及时空特征,对其防灾减灾提供决策依据。【方法】以长江经济带11个省作为研究对象,基于暴露度-敏感性-适应性(ESA)脆弱性评估框架构建社会脆弱性评估模型,并采用熵权法和多级模糊综合评价方法,对长江经济带洪涝的社会脆弱性和时空分布特征进行评估和分析。【结果】结果表明:(1)长江经济带洪涝社会脆弱性分布呈现出下游低,中游适中,上游高的特征。上游地区社会脆弱性指数平均值约为下游地区的4倍,中游地区的2倍。(2)2009—2019年长江经济带社会脆弱性的暴露度和适应性小幅上升、敏感性持续降低,整体上社会脆弱性表现为持续降低,经济带的灾害防御能力在逐年增强。(3)长江经济带洪涝社会脆弱性的影响因素表现出显著的空间异质性。高适应性和低敏感性是下游地区低社会脆弱性的原因;低适应性是中上游地区高脆弱度的主要原因;高暴露和高敏感性是湖南省的主要影响因素。【结论】就不同地区的致脆主导因素,提出针对性的防灾减灾措施。对于城市基础设施建设能力不足的地区,如江西省和四川省,其基础设施适应性指数对总适应性指数的贡献率分别为43%和47%,应当兴修其排水基础设施,加强防洪排涝设施的管护,增加绿化面积,建设海绵城市,提高城市韧性等。就水库数量不足导致其灾害抵御能力较弱的地区如贵州省,应当加快病险水利工程加固提标,开展小型水库系统治理评估等。

关键词：社会脆弱性时空变化熵权法多级模糊综合评价长江经济带气候变化人类活动洪涝灾害

Influence of Chemical Pretreatment on the Dissolved Organics in Poplar Alkaline Peroxide Mechanical Pulping Effluent

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Paper And Biomaterials 2017年第1期2卷 32-39页

作者： XinYu Wang jiachuan chen HongLei chen Lucian A.Lucia GuiHua Yang QinWu Key Laboratory of Beibu Gulf Environment Change and Resources Utilization Guangxi Teachers Education University Key Laboratory of Pulp & Paper Science and Technology of the Ministry of Education Qilu University of Technology Laboratory of Soft Materials & Green Chemistry Departments of Forest Biomaterials and ChemistryNorth Carolina State University

The components of the effluent from the chemical pretreatment of poplar alkaline peroxide mechanical pulp(APMP) were analyzed in this study. The main dissolved organics were low-molecular weight(LMW) lignin, oligosaccharides, and monosaccharides. The lignin and sugar concentrations in the effluent obtained using different chemical pretreatment conditions and chemical dosages were analyzed using ultraviolet(UV) spectroscopy. This analysis provided a theoretical basis for the subsequent treatment and utilization of APMP effluent. The experimental results showed that the dosages of Na OH, H_2O_2, and Na_2 SiO_3 in the chemical pretreatment process affected the lignin and sugar concentrations in the effluent and that different chemicals had differing degrees of influence. The degree of influence exhibited the following order: Na OH>H_2O_2>Na_2SiO_3. More specifically, the dosages of Na OH and H_2O_2 had stronger influences on the lignin and sugar concentrations than that of Na_2 SiO_3. Indeed, the Na_2 SiO_3 dosage hardly affected the lignin and sugar concentrations in the effluent, but Na_2 SiO_3 could stabilize the chemical pretreatment system and improve the reactive efficiency of Na OH and H_2O_2. The pretreatment temperature and time also affected the organic components, and the influence of the temperature was stronger than that of time.

关键词： poplar APMP effluent pretreatment lignin oligosaccharides

Nanofibrillation of a Bleached Acacia Pulp by Grinding with Carboxymethylation Pretreatment

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Paper And Biomaterials 2018年第3期3卷 32-38页

作者： Ming He GuiHua Yang jiachuan chen FanGong Kong Qiang Wang State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking/Key Lab of Pulp & Paper Science and Technology of Education Ministry of China Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences)

In this study,carboxymethylation,which introduces carboxyl groups to hydroxyl sites in pulp fibers,was used as a pretreatment before mechanical nanofibrillation.The carboxyl group content of the pulp fibers was greatly affected by the dosage of chloroacetic acid and the reaction temperature.During the following fibrillation process,it was found that pulp fibers with higher carboxyl group content exhibited higher water holding capacities and smaller dimensions.A more homogenous structure with a higher amount of individual fibrils was also observed in FE-SEM images of pulp fibers with high carboxyl group content.This can be explained by a high ionic group content in the fiber wall resulting in lower delamination resistance,making the fibrils easier to separate.Carboxymethylation pretreatment as a facilitator of fibrillation in cellulosic pulps is an efficient way to obtain cellulose nanofibrils and consequently decrease the energy consumption of the process.

关键词： nanofibrillation grinder carboxymethylation pretreatment bleached acacia pulp

Efficient utilization of lignocellulosic resources on the basis of pulp and paper processes

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Journal of Bioresources and Bioproducts 2017年第4期2卷 186-187页

作者： jiachuan chen Guihua Yang Xingxiang Ji Qiang Wang Key Lab of Paper Science and Technology of Ministry of Education Qilu University of TechnologyJinanShandong Province250353P.R.China

Background Efficient utilization of lignocellulosic resources for producing fuels,materials,and platform chemicals through bioconversion processes has attracted overwhelming attention.Conventional pulp and paper industry consumes a huge amount of lignocellulosic resources,but their values are not fully exploited.Fractionation/bioconversion of the main components of lignocellulose for producing diversified products besides pulp and paper is a promising strategy to efficiently utilize lignocellulosic resources.

关键词： pulp utilize Efficient

生物化学机械法制浆过程麦草废渣基棒状颗粒燃料的性能分析

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中国造纸 2024年第3期43卷 82-90页

作者：王月莹杨桂花林兆云王东兴赵玉刘刻峰邵学军陈嘉川齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室/制浆造纸科学与技术教育部重点实验室山东济南250353 山东世纪阳光纸业集团有限公司山东潍坊262400

为提高农业废弃物麦草全组分资源化利用效率,本研究将生物化学机械法制浆过程产生的麦草废渣和制浆废液进行混合,利用液压成形技术制备了麦草废渣基棒状颗粒燃料(简称颗粒燃料),探讨了麦渣粒径和废液添加量对颗粒燃料形貌、稳定性、物... 详细信息

为提高农业废弃物麦草全组分资源化利用效率,本研究将生物化学机械法制浆过程产生的麦草废渣和制浆废液进行混合,利用液压成形技术制备了麦草废渣基棒状颗粒燃料(简称颗粒燃料),探讨了麦渣粒径和废液添加量对颗粒燃料形貌、稳定性、物理性能和燃烧性能的影响。结果表明,颗粒燃料制备的较优工艺条件为:麦渣粒径范围[0.22,0.90)mm,制浆废液添加量36.31%。该条件下制备的颗粒燃料具有较好的稳定性、物理性能和燃烧性能,其松弛密度为1.50 g/cm^(3),抗跌碎性为99.94%,抗渗水性时间为105 min,横向抗压强度为75.1 MPa,径向抗压强度为1.53 MPa,热值为11 715 J/g,燃烧时间可达99 s。

关键词：麦草废渣制浆废液液压成形颗粒燃料

社会资本参与农业水价综合改革的理论与实践研究

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水利发展研究 2024年第1期24卷 56-60页

作者：贺骥陈佳川康健张娴马华安方迪水利部发展研究中心北京100038 云南省水利水电科学研究院云南昆明650228

社会资本是水利基础设施建设重要的资金筹措渠道。建立社会资本参与农业水价综合改革机制,鼓励和引导社会资本参与到农田水利基础设施的投资建设、运营管理和维修养护等方面,能够扩大农田水利设施建设有效投资、提高农田水利基础设施和... 详细信息

社会资本是水利基础设施建设重要的资金筹措渠道。建立社会资本参与农业水价综合改革机制,鼓励和引导社会资本参与到农田水利基础设施的投资建设、运营管理和维修养护等方面,能够扩大农田水利设施建设有效投资、提高农田水利基础设施和相关公共服务的供给能力,发挥“两手发力”的要素资源配置优势、提升水资源管理能力、优化水资源配置格局,促进农业用水方式由粗放向节约集约转变,提高水资源整体承载能力。文章从理论层面研究提出了社会资本参与农业水价综合改革的总体思路,梳理了社会资本参与农业水价综合改革的方式与内容;并以陆良县恨虎坝项目区为例,从实践层面总结归纳社会资本参与恨虎坝项目区农业水价综合改革的做法及成效,以期为相关地区推进农业水价综合改革提供参考。

关键词：农业水价综合改革社会资本节水政府和社会资本合作