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Deep decalcification of factory-provided freezing acidolysis solution to achieveα-high-strength gypsum

Chinese Journal of Chemical Engineering 2024年第5期69卷 143-151页

作者： Wencai Ye Yulu Li Yonggang Dong Lin Yang Yun Yi jianxin cao School of Chemistry and Chemical Engineering Guizhou UniversityGuiyang 550025China Engineering Research Center of Efficient Utilization for Industrial Waste Guizhou UniversityGuiyang 550025China Key Laboratory of Guizhou Province for Green Chemical Industry and Clean Energy Technology Guizhou UniversityGuiyang 550025China

The freezing acidolysis solution of the nitric acid-phosphate fertilizer process has a high calcium content,which makes it difficult to produce fine phosphate and high water-soluble phosphate fertilizer products.Here,based on the potential crystallization principle of calcium sulfate in NH_(4)NO_(3)-H_(3)PO_(4)-H_(2)O,the deep decalcification(i.***.calcium removal)technology to achieveα-high-strength gypsum originated from freezing acidolysis-solutions has been firstly proposed and investigated.Typically,calcium can be removed from the factory-provided freezing acidolysis-solution by neutralizing it with ammonia,followed by the addition of ammonium sulfate solution.As a result,the formation of calcium sulfate in the reaction system undergoes the nucleation and growth of CaSO_(4)·2H_(2)O(DH),as well as its dissolution and crystallization into short columnarα-CaSO_(4)·0.5H_(2)O(α-HH).Remarkably,with the molar ratio of SO_(4)^(2-)/Ca^(2+)at 1.8,the degree of neutralization(NH_(3)/HNO_(3) molar ratio)at 1.7,the reaction temperature of 94℃,and the reaction time of 300 min,the decalcification rate can reach 86.89%,of which the high-strengthα-CaSO_(4)·0.5H_(2)O(α-HH)will be obtained.Noteworthy,the deep decalcification product meets the standards for the production of fine phosphates and highly water-soluble phosphate fertilizers.Consequently,the 2 h flexural strength ofα-HH is 5.3 MPa and the dry compressive strength is 36.8 MPa,which is up to the standard of commercialα-HH.

关键词： Nitrophosphate Ammonia neutralization Deep decalcification High-strengthα-hemihydrate gypsum Controlled crystallization at atmospheric pressure

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西式干腌火腿中蛋白降解与粗肽抑菌能力相关性分析初步研究

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食品与发酵工业 2024年第9期50卷 196-202页

作者：张云瀚张欣李明明曹建新王守伟昆明理工大学食品科学与工程学院云南昆明650500 中国肉类食品综合研究中心北京100068

该研究以不同成熟时期的西式干腌火腿作为研究对象,分别对水分含量、水分活度、蛋白降解指数进行分析,优化得到干腌火腿提取粗肽工艺中乙醇沉淀的条件:乙醇使用量2倍,沉淀时间10 h。通过对比不同时期和不同提取手段下火腿粗肽的抑菌能力... 详细信息

该研究以不同成熟时期的西式干腌火腿作为研究对象,分别对水分含量、水分活度、蛋白降解指数进行分析,优化得到干腌火腿提取粗肽工艺中乙醇沉淀的条件:乙醇使用量2倍,沉淀时间10 h。通过对比不同时期和不同提取手段下火腿粗肽的抑菌能力,发现采用磷酸法提取24月成熟期火腿的粗肽抑菌能力最强。进一步结合多元回归分析和偏最小二乘判别分析对粗肽的氨基酸组分、蛋白降解指数和抑菌能力进行分析,发现组氨酸、脯氨酸和蛋白降解程度对抑菌呈显著正相关,这可能跟抗菌肽中N端大多数为碱性氨基酸,其中含有大量疏水性氨基酸有关。该结果为深入分析西式干腌火腿中抗菌肽性能与蛋白降解之间的关系提供了理论基础。

关键词：西式干腌火腿蛋白降解粗肽抑菌能力相关性

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助剂对ZnO/ZrO_(2)物化性质及催化性能的影响

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无机盐工业 2024年第3期56卷 144-154页

作者：任启霞杨坤刘飞姚梦琴曹建新贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心贵州贵阳550025

CO_(2)加氢制甲醇是实现碳中和目标的有效途径。尽管已报道的ZnO/ZrO_(2)催化剂具有高活性和稳定性,但其催化性能仍有望进一步提高。采用浸渍法制备得到一系列不同元素掺杂的Ma-ZnO_(x)/ZrO_(2)催化剂,并通过评价发现只有Ga促进了ZnO/Zr... 详细信息

CO_(2)加氢制甲醇是实现碳中和目标的有效途径。尽管已报道的ZnO/ZrO_(2)催化剂具有高活性和稳定性,但其催化性能仍有望进一步提高。采用浸渍法制备得到一系列不同元素掺杂的Ma-ZnO_(x)/ZrO_(2)催化剂,并通过评价发现只有Ga促进了ZnO/ZrO_(2)催化剂催化CO_(2)加氢制甲醇。其中,5%Ga-ZnO_(x)/ZrO_(2)催化剂表现出优异的催化性能,在反应条件:P=3 MPa、T=320℃、V(H_(2))∶V(CO_(2))=4∶1、气体质量空速(WHSV)=24 000 mL/(g·h)时CO_(2)转化率为7.2%,甲醇选择性为81.0%,甲醇时空产率可达410 mg/(g·h),是ZnO/ZrO_(2)的1.26倍,且在反应100 h内催化性能无明显衰减。X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)表征发现,适量Ga助剂的掺入可以促进催化剂中氧空位的形成。H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、CO_(2)/H_(2)程序升温脱附(CO_(2)/H_(2)-TPD)结果表明,Ga助剂的掺入增强了ZnO/ZrO_(2)催化剂活性位点的活性,Ga-ZnO_(x)/ZrO_(2)催化剂表现出更强的CO_(2)和H_(2)吸附活化能力。原位漫反射傅里叶变换红外(in situ DRIFTS)结果表明,各催化剂合成甲醇均遵循甲酸盐-甲氧基路径,Ga助剂的掺入促进了甲醇中间体的形成,并且更有利于HCOO*物种向CH3O*物种的转化,从而提高甲醇产率。

关键词： CO_(2)加氢甲醇 ZnO/ZrO_(2) Ga助剂氧空位

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铜仁地区菱锰矿矿物学特征及其元素赋存状态研究

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无机盐工业 2024年第6期56卷 73-79页

作者：林伟志付成兵胡平杨凯旭曹建新贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州省废弃物高效利用工程研究中心贵州贵阳550025 贵州能矿锰业集团有限公司贵州铜仁554001

贵州铜仁位于中国的“锰三角”地区,锰矿蕴藏量丰富,主要以菱锰矿的形式存在。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征分析方法,对菱锰矿中C、O、Mn、Ca... 详细信息

贵州铜仁位于中国的“锰三角”地区,锰矿蕴藏量丰富,主要以菱锰矿的形式存在。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征分析方法,对菱锰矿中C、O、Mn、Ca等元素的赋存状态、矿物学特征及热解性质进行了研究。结果表明:该矿物锰质量分数为14.656%、锰铁质量比为4.22,属低品位中铁酸性菱锰矿;矿石中的化学成分及物相组成较为复杂,其中锰元素主要存在形式为碳酸锰,少量为二氧化锰;钙和镁元素主要以白云石形式存在,少量以硅酸盐形式存在;500~600℃时菱锰矿分解生MnO和CO_(2),高于600℃时菱锰矿中的白云石分解成生成CaCO_(3)、MgO和CO_(2),同时MgO与少量MnO会反应生成镁锰氧化物,温度达到800℃时,CaCO_(3)分解生成cao和CO_(2)。研究结果可为铜仁地区菱锰矿的开发利用提供借鉴。

关键词：菱锰矿矿物学特征赋存状态碳酸锰热解特性

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ZnO-CeO_(2)制备及催化性能研究

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无机盐工业 2024年第3期56卷 137-143页

作者：占思进刘仕轲刘飞姚梦琴曹建新贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心贵州贵阳550025

利用可再生能源产生的绿氢将CO_(2)催化转化为甲醇,是实现碳中和的一条很有前途的路径。CO_(2)加氢制甲醇技术所用到的催化剂是一种ZnO-CeO_(2)双金属氧化物,考察了浸渍法、共沉淀法、沉淀包覆法和物理混合法等制备方法,并采用X射线晶... 详细信息

利用可再生能源产生的绿氢将CO_(2)催化转化为甲醇,是实现碳中和的一条很有前途的路径。CO_(2)加氢制甲醇技术所用到的催化剂是一种ZnO-CeO_(2)双金属氧化物,考察了浸渍法、共沉淀法、沉淀包覆法和物理混合法等制备方法,并采用X射线晶体衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、二氧化碳程序升温脱附(CO_(2)-TPD)、氢气程序升温脱附(H_(2)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对ZnO-CeO_(2)双金属氧化物催化剂的物化性质和催化CO_(2)加氢制备甲醇的性能影响进行了分析。结果表明,制备方法对催化剂物化性质和催化性能具有较大的影响。采用共沉淀法制得的ZnO-CeO_(2)催化剂表现出优异的催化性能,在温度为300℃、压力为4 MPa、质量空速为19 600 mL/(g·h)的反应条件下,CO_(2)转化率为4.61%,甲醇选择性达到80.64%,甲醇时空产率达到244.96 mg/(h·g);同时发现拥有丰富的氧空位缺陷浓度、较强H_(2)活化能力、较大比表面积及孔容是该催化剂催化性能提升的关键。

关键词： CO_(2)加氢甲醇双金属氧化物固定床氧空位

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浅海区超长桩基阶梯式镂空环形冲击反循环钻机施工技术

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路基工程 2024年第2期 143-148页

作者：曹建新李璘琳广东广珠城际轨道交通有限公司广州510030 中铁大桥局集团第五工程有限公司江西九江332001

基于珠海市区至珠海机场城际轨道交通工程金海特大桥横跨西江断裂带弱风化花岗岩地层钻孔桩成孔技术,针对~#26~~#29墩共80根,直径3.00 m,孔深50.00~100.00 m,进行钻机选型、平台要求、配套设备、耗电量及成本分析对比研究,研制阶梯式镂... 详细信息

基于珠海市区至珠海机场城际轨道交通工程金海特大桥横跨西江断裂带弱风化花岗岩地层钻孔桩成孔技术,针对~#26~~#29墩共80根,直径3.00 m,孔深50.00~100.00 m,进行钻机选型、平台要求、配套设备、耗电量及成本分析对比研究,研制阶梯式镂空环形冲击反循环钻机,优化钻头结构、钻机形式、排渣方式和钻渣分离沉渣箱等结构设备,钻机重量小、操作方便、成孔效率高且施工质量稳定,有效地解决了常规冲击钻在大直径、长桩基基础施工中,效率低且风险高的难题。

关键词：浅海区复杂地质大直径桩基设备选型超深成孔安全性经济性

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碳载体空位工程助力原位合成的Pt纳米枝晶促进电催化氧气还原

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 260-271页

作者：廖伟周乾龙瑾吴臣中王彬彭琼曹建新王青梅贵州大学化学与化工学院贵州省双碳与新能源技术创新发展研究院贵州大学工业废弃物高效利用工程研究中心贵州大学绿色化工与清洁能源技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州大学物理学院贵州贵阳550025 华南理工大学化学与化工学院广东广州510641

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因其高能量密度、低操作温度和环保等特性,被视为极具潜力的能量转换系统.目前,碳载铂颗粒(Pt/C)是PEMFCs阴极氧还原反应(ORR)中使用最广泛的催化剂.然而,Pt与碳载体间的电子结构差异导致Pt纳米颗粒(Pt NPs)... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因其高能量密度、低操作温度和环保等特性,被视为极具潜力的能量转换系统.目前,碳载铂颗粒(Pt/C)是PEMFCs阴极氧还原反应(ORR)中使用最广泛的催化剂.然而,Pt与碳载体间的电子结构差异导致Pt纳米颗粒(Pt NPs)易从碳载体上脱落,严重降低了ORR的催化活性.此外,Pt的高成本和稀缺性也限制了其广泛应用.相比之下,Pt纳米枝晶(NDs)因具有高利用率的表面活性位点而备受关注.然而,Pt NDs的合成通常需要严格控制反应条件,且其与碳基底间的弱相互作用易导致活性位点损失和性能下降.因此,开发具有强金属载体相互作用的Pt复合碳催化剂对PEMFCs的实际应用至关重要.本文通过原位Cl-介导的生长策略,结合碳本征空位工程,成功制备了分散在富含碳本征空位的中空氮掺杂碳基底上的Pt NDs催化剂(Pt@HNC-V-800).拉曼光谱和电子顺磁共振光谱结果表明,碳本征空位的形成机制源于碳基底结构中氮原子的耗散,该过程引起碳原子的重新排列,进而产生了丰富的本征缺陷位点.X射线吸收光谱和X射线光电子能谱结果表明,与无碳空位的Pt@HNC催化剂相比,富含本征碳空位的样品(Pt@HNC-V-800)表现出较低的Pt-Pt键配位数(8.64)和更强的给电子效应.得益于Pt NDs丰富的活性位点及其与本征碳空位基底之间的强电子效应,Pt@HNC-V-800的ORR半波电位高达0.947 V,质量活性和比表面活性分别为1.55 A mg^(-1) Pt和1.85 mA cm^(-2),是商用Pt/C的8.2和6.8倍(0.191 A mg^(-1)Pt和0.27 mA cm^(-2)).加速耐久性测试结果表明,经20000次电势循环后,Pt@HNC-V-800的活性无明显变化,其活性损失远低于无碳本征空位的Pt@HNC材料和商业Pt/C催化剂.因此,与无碳本征空位的Pt@HNC材料相比,Pt@HNC-V-800的ORR活性和稳定性都有较大提升,进一步证实了碳本征空位工程协同Pt NDs策略的优越性.此外,密度泛函理论计算结果表明,Pt@HNC-V的丰富空位降低了氧中间体过电势,优化了ORR中间体在Pt NDs上的吸附能,进而提高了催化剂的ORR本征活性.同时,富碳本征空位的存在增强了Pt NDs在碳载体上的结合能,使Pt NDs不易在电势循环过程中脱离碳载体,从而增强了稳定性.综上所述,本文通过Pt NDs与碳本征空位工程协同效应策略,精准调控碳负载Pt基催化剂的结构,大幅提升其在酸性条件下的ORR性能,为进一步设计高性能的ORR电催化剂提供了新思路.

关键词：氧还原反应 Pt纳米枝晶碳本征空位电催化剂金属载体相互作用

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煅烧温度对ZnGaZrO_(x)/SAPO-34催化性能的影响

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无机盐工业 2024年第2期56卷 136-145页

作者：杨坤任启霞董永刚刘飞姚梦琴曹建新贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室贵州贵阳550025 贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心贵州贵阳550025

在CO_(2)加氢制低碳烯烃(C_(2)^(=)-C_(4)^(=))中,双功能催化剂的煅烧温度对其催化性能具有显著影响。基于此,采用共沉淀法制备了ZnGaZrO_(x)氧化物,水热法制备了SAPO-34分子筛,然后对两者进行研磨制得ZnGaZrO_(x)/SAPO-34双功能催化剂... 详细信息

在CO_(2)加氢制低碳烯烃(C_(2)^(=)-C_(4)^(=))中,双功能催化剂的煅烧温度对其催化性能具有显著影响。基于此,采用共沉淀法制备了ZnGaZrO_(x)氧化物,水热法制备了SAPO-34分子筛,然后对两者进行研磨制得ZnGaZrO_(x)/SAPO-34双功能催化剂,并考察煅烧温度对ZnGaZrO_(x)和SAPO-34物化性质及催化性能的影响。通过XRD、XPS、H_(2)/CO_(2)/NH_(3)-TPD、SEM、N_(2)吸附-脱附和原位DRIFTS表征发现,在制备ZnGaZrO_(x)过程中,当煅烧温度为650℃时,ZnGaZrO_(x)具有最强的H_(2)和CO_(2)吸附活化能力,能有效提高HCOO*和CH_(3)O*的生成速率和浓度,促进甲醇产物生成;在制备SAPO-34过程中,当煅烧温度为450℃时,分子筛比表面积最大、晶粒尺寸最小、强酸位点的酸性最弱,能有效避免低碳烯烃发生二次加氢,从而获得较高的低碳烯烃选择性。最佳条件下合成的ZnGaZrO_(x)/SAPO-34双功能催化剂在反应温度为390℃、压力为3 MPa、空速为3600 mL/(g∙h)条件下,CO_(2)转化率为28.3%,CO选择性仅为44.6%,C_(2)^(=)-C_(4)^(=)选择性为84.4%,C_(2)^(=)-C_(4)^(=)产率高达13.2%,且在反应100 h内催化性能无明显衰减。该工作为双功能催化剂的改性提供了新的研究思路。

关键词： CO_(2)加氢低碳烯烃煅烧温度氧空位酸性

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运营高铁高压喷射注浆桩桥墩纠偏技术

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路基工程 2024年第3期 229-235页

作者：曹建新袁小勇陈侃广东广珠城际轨道交通有限公司广州510630 广深铁路股份有限公司广州南高铁工务段广州511487 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

以广珠城际铁路沙朗特大桥为研究对象,基于弹性地基梁原理,利用高压喷射注浆桩的喷射压力进行桥墩及桥台的纠偏,建立高压喷射注浆桩的桥墩纠偏联动装置模型,提出纠偏技术并得到成功应用。实施结果表明:通过高压喷射注浆桩纠偏后桥梁及... 详细信息

以广珠城际铁路沙朗特大桥为研究对象,基于弹性地基梁原理,利用高压喷射注浆桩的喷射压力进行桥墩及桥台的纠偏,建立高压喷射注浆桩的桥墩纠偏联动装置模型,提出纠偏技术并得到成功应用。实施结果表明:通过高压喷射注浆桩纠偏后桥梁及轨道结构状态稳定,为恢复桥梁正常使用功能,对偏移量大于5 mm地段桥墩原则上应进行纠偏处理,对偏移量小于5 mm地段桥墩结合前后墩台偏移值进行判定。

关键词：桥梁基础高压喷射注浆桩基检测联动纠偏位移监测安全性动态监控稳定性

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基于文氏桥振荡器的CCCⅡ带通滤波器

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电子器件 2024年第1期47卷 69-73页

作者：李永安曹剑馨侯婧嫱陕西国际商贸学院信息工程学院陕西西安712046 咸阳师范学院物理与电子工程学院陕西咸阳712000

为了得到一个最简单、最经济的电流模式高Q带通滤波器,根据传统的文氏桥振荡器和伴随网络理论,设计了一个电流模式/跨导模式的CCCⅡ带通滤波器。通过调整CCCⅡ的偏置电流,电路的极点频率和品质因数能够被独立地电调谐,当满足IB3=2IB4,... 详细信息

为了得到一个最简单、最经济的电流模式高Q带通滤波器,根据传统的文氏桥振荡器和伴随网络理论,设计了一个电流模式/跨导模式的CCCⅡ带通滤波器。通过调整CCCⅡ的偏置电流,电路的极点频率和品质因数能够被独立地电调谐,当满足IB3=2IB4,电路还能产生正弦振荡。由于电路使用4个CCCⅡ和2个接地电容,因此电路适宜集成。计算机仿真结果表明设计方法正确。

关键词：带通滤波器电流模式电路跨导模式电路第二代电流控制传输器文氏桥振荡器伴随网络理论

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