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高强度多孔疏水亲油材料的制备及性能

应用化工 2024年

作者：马勇冯志刚蔡文冯明月柯强方申文西南石油大学化学化工学院

含油废水直接排放破坏生态环境，造成经济损失，同时严重危害人类的健康。本文对高效分离油水混合物材料进行了研究，以超细硅酸盐为主剂，将其与悬浮剂、造孔剂、改性剂等外加剂复配制得疏水亲油材料。研究了材料的孔隙率、抗压强度、... 详细信息

含油废水直接排放破坏生态环境，造成经济损失，同时严重危害人类的健康。本文对高效分离油水混合物材料进行了研究，以超细硅酸盐为主剂，将其与悬浮剂、造孔剂、改性剂等外加剂复配制得疏水亲油材料。研究了材料的孔隙率、抗压强度、油水相对渗透率以及油水分离性能。结果表明，该材料水相接触角高达152°，孔隙率在68.5%，抗压强度大于5 MPa，油相是水相渗透率的4～5倍，材料对不同粘度、不同油相状态和不同含油率的油水混合液均有明显分离效果。

关键词：疏水亲油相对渗透率抗压强度油水分离

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高效烃降解菌群的驯化、降解特性及初步应用

环境科学与技术 2024年第4期 167-176页

作者：邓春萍陈思科马闻馨龚汉意杜国勇陈美伶陈方沙唐德凤解静西南石油大学化学化工学院

微生物技术在石油污染土壤的修复中具有广阔的应用前景，而获得具有高降解效率的菌（菌群）是保证高效修复的关键。该研究从4种不同含油土壤中驯化、培养获得稳定、高效降解石油烃的1号菌群，对其进行高通量测序，确定菌群组成；研究不... 详细信息

微生物技术在石油污染土壤的修复中具有广阔的应用前景，而获得具有高降解效率的菌（菌群）是保证高效修复的关键。该研究从4种不同含油土壤中驯化、培养获得稳定、高效降解石油烃的1号菌群，对其进行高通量测序，确定菌群组成；研究不同环境因素对该菌群石油烃降解能力的影响，确定了最佳降解条件；对菌群降解石油烃的特性和降解动力学进行了分析；探究了该菌群在较高浓度含油土壤中的应用潜力，以及以破碎荞麦壳为载体，将菌群固定化后修复石油烃-镉复合污染土壤的能力。结果表明，该菌群主要由寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)、乳杆菌属(Lactobacillus)和无色杆菌属(Achromobacter)等组成；在原油质量浓度为0.5%,p H为8，盐度为1%，温度为35℃，C∶N∶P为100∶2∶1，以硝酸铵为氮源的最佳条件下，培养10 d后，菌群对石油的降解率由52.1%提高至76.6%;GC-MS分析结果显示，培养9 d和24 d后菌群对C13～C26烷烃平均降解率分别为90.3%和97%，说明该菌群能够快速高效降解中长链烷烃。菌群对原油初始浓度为0.5%和4%的降解符合一级反应动力学模型。将菌群接种于石油含量为4 631 mg/kg、8 591 mg/kg的土壤中，40 d后降解率分别为47.7%、26.4%；固定化后的菌群用于修复石油烃-镉复合污染土壤，石油烃降解率、土壤脱氢酶活性和过氧化氢酶活性高于其他组，可交换态镉的浓度低于其他组。以上结果充分显示了该菌群在石油浓度较高的土壤以及石油烃-镉复合污染土壤修复中的应用潜力。

关键词：烃降解菌群驯化固定化生物修复

基于脂肪酸的双循环CO开关溶剂体系提取分离青蒿素

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精细化工 2024年

作者：陈川田云郭龙燕王娜鲁红升西南石油大学化学化工学院

以脂肪酸对黄花蒿叶中青蒿素的超声辅助提取为外循环，以聚醚胺(D230)的CO2开关为内循环，构建一种基于脂肪酸的双循环CO2开关溶剂体系。采用单因素实验和正交实验考察了液固比(mL∶g)(即每克黄花蒿叶粉末加入脂肪酸体积，下同)、超声... 详细信息

以脂肪酸对黄花蒿叶中青蒿素的超声辅助提取为外循环，以聚醚胺(D230)的CO2开关为内循环，构建一种基于脂肪酸的双循环CO2开关溶剂体系。采用单因素实验和正交实验考察了液固比(mL∶g)(即每克黄花蒿叶粉末加入脂肪酸体积，下同)、超声时间、提取温度和提取时间对青蒿素提取量的影响。采用SEM、FTIR和1HNMR对其进行了表征，探究了基于脂肪酸的双循环CO2开关溶剂体系提取分离青蒿素的机理。在以正庚酸(C7-FA)为提取溶剂、液固比(mL∶g)为20∶1、超声时间1 h、提取温度50 ℃、提取时间2.5 h的最佳条件下，青蒿素提取量为4.37 mg/g。C7-FA与D230/水溶液组成了具有CO2开关能力的双循环溶剂体系，可快速分离青蒿素并实现溶剂的回收和循环利用，第4次循环使用时青蒿素提取量为新鲜溶剂提取量的78%。范德华力和氢键是提取中的主要分子间作用力。

关键词：脂肪酸双循环 CO 开关溶剂提取青蒿素分离技术

纳米二氧化硅改性石蜡相变乳液的制备及其性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：肖一啸李爱蓉陈薇吴丹李林辉张子晴西南石油大学化学化工学院

相变乳液作为一种新型的储热工质，可用于太阳能的高效集热，但使用过程中存在乳液导热性差、光热转换效率低等问题。以石蜡相变乳液（PCME）为研究对象，系统地考察了乳化剂种类、亲水亲油平衡值（HLB值）、乳化剂含量对PCME性能的影... 详细信息

相变乳液作为一种新型的储热工质，可用于太阳能的高效集热，但使用过程中存在乳液导热性差、光热转换效率低等问题。以石蜡相变乳液（PCME）为研究对象，系统地考察了乳化剂种类、亲水亲油平衡值（HLB值）、乳化剂含量对PCME性能的影响；同时，通过向PCME中添加气相纳米二氧化硅(纳米SiO2)作为改性材料，考察其对提高乳液导热性的影响，并搭建了模拟太阳能集热装置测试相变乳液的集热性能。结果表明：当乳化剂为司班60/吐温80、HLB值为12、质量分数选用4%时，所制备出的乳液性能较好；当向该乳液中添加0.3%纳米SiO2时，改性后的SiO2/PCME导热系数由原乳液的0.2750W/（m·K）提高至0.3892W/（m·K），其光热转换效率与纯水相比提高了24.73%，与SiO2纳米流体相比提高了17.14%。

关键词：纳米二氧化硅相变乳液导热系数集热性能

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纳米碳化硅改性石蜡相变乳液的制备及热物性

功能材料 2024年第5期55卷 5119-5125,5133页

作者：陈薇肖一啸李爱蓉白馨懿西南石油大学化学化工学院成都610500

为制备一种稳定性好,过冷度低,导热性强且易于用泵输的相变乳液,研究采用超声乳化法,在石蜡(RT55)相变乳液中加入不同质量分数的纳米碳化硅,制备了一种改性相变乳液(SiC/PCME),并对其粒径分布、相变行为、导热性能、热响应速度及流变性... 详细信息

为制备一种稳定性好,过冷度低,导热性强且易于用泵输的相变乳液,研究采用超声乳化法,在石蜡(RT55)相变乳液中加入不同质量分数的纳米碳化硅,制备了一种改性相变乳液(SiC/PCME),并对其粒径分布、相变行为、导热性能、热响应速度及流变性能进行了研究。结果表明,当SiC添加量为0.09%(质量分数)的SiC/PCME稳定性最好,其体积平均粒径大小为480 nm,分别静置20天和经120次冷热循环前后粒径分布无明显变化;DSC测得0.09%(质量分数)的SiC/PCME的潜热值为39.0 J/g,过冷度仅为0.03℃,较未改性PCME降低了11.8℃,且经过120次循环过冷度不变,具有良好的循环热稳定性;55℃时,SiC/PCME的导热系数达到4.247 W/m·K;SiC强化了相变乳液的导热能力,提高了其热响应速度;且剪切速度为100 s^(-1)时,SiC/PCME最低粘度达到3 mPa·s。

关键词：相变乳液稳定性热物性流变性

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复合纳米材料MoS@CNTs光电催化降解盐酸四环素的研究

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现代化工 2024年

作者：袁盛力何德勇方洁欧千慧熊艳西南石油大学化学化工学院井冈山大学化学化工学院

通过水热法成功合成了不同MoS2与CNTs质量比的复合纳米光催化材料MoS2@CNTs-x%，并通过滴涂法制备具有光电响应的M@C-x%/FTO光电极。利用SEM、XRD、UV-vis DRS、I-t、EIS和M-S曲线等表征方法分析了复合纳米催化剂的微观形貌、晶体结构... 详细信息

通过水热法成功合成了不同MoS2与CNTs质量比的复合纳米光催化材料MoS2@CNTs-x%，并通过滴涂法制备具有光电响应的M@C-x%/FTO光电极。利用SEM、XRD、UV-vis DRS、I-t、EIS和M-S曲线等表征方法分析了复合纳米催化剂的微观形貌、晶体结构、光电化学性能。将M@C-x%/FTO光电极用于光电催化降解盐酸四环素，考察了四环素（TC）初始质量浓度、初始pH对光电催化降解盐酸四环素的影响。运用自由基捕获实验鉴定了光电催化降解过程中的主要反应活性物种；并结合光催化剂能带分析光电催化降解机理。结果表明，电极M@C-5%/FTO具有最佳的光电催化性能。

关键词：光电催化盐酸四环素降解率 MoS CNTs

钠离子陶瓷固态电解质NaYZrSiO的制备与性能探究

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陶瓷学报 2024年 711-719页

作者：徐瑶刘立敏周晓亮郭炜琳李婕郭心如西南石油大学化学化工学院

近年来，钠离子固态电池作为可充电电池的一员逐渐进入人们的视野。固态电池的优点在于避免使用液态电解质，从而可以规避电池泄漏和爆炸等风险。目前钠离子固态电解质的研究难点是如何提高室温下的离子电导率。为此，通过在固态电解质... 详细信息

近年来，钠离子固态电池作为可充电电池的一员逐渐进入人们的视野。固态电池的优点在于避免使用液态电解质，从而可以规避电池泄漏和爆炸等风险。目前钠离子固态电解质的研究难点是如何提高室温下的离子电导率。为此，通过在固态电解质材料Na5YSi4O12（NYS）中引入高价离子Zr4+以提高其离子电导率。实验以NaNO3,YN3O9·6H2O,C8H20O4Si和ZrO（NO3）2·x H2O为起始物质，采用新型溶液辅助的固相反应法（SASSR）制备了具有六方晶系结构的固态电解质Na5-xY1-xZrxSi4O12（x=0.04、0.06、0.08、0.10、0.12），着重研究了Na5-xY1-xZrxSi4O12（NYZS）中Zr4+的加入量和烧结温度与离子电导率之间的关系。研究发现，当x=0.08时，室温下离子电导率最高为2.13mS·cm-1，活化能较低仅为0.222 eV。相比于未掺杂Zr4+的Na5YSi4O12（NYS）材料电导率得到较大的提升。其较高的电导率得益于高价Zr4+掺杂后出现的钠空位，增强了Na+传输浓度。此研究表明Na5-xY1-xZrxSi4O12是一种具有竞争力的钠离子固态电解质，有望成为新一代储能的研究热点。

关键词：钠离子电池固态电解质 Na Y Zr Si O 离子电导率离子掺杂

乙炔黑/FeO阴极制备及电Fenton氧化降解2，4，6-三氯苯酚

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化工进展 2024年

作者：何然梁宏黄洪羊宥郦郑强李琋西南石油大学化学与化工学院

以泡沫镍为载体，采用乙炔黑粉末和纳米Fe3O4为催化剂，通过涂抹\压实\煅烧方式制备一种能够实现原位产生H2O2并在Fe（II）存在条件下活化H2O2生成羟基自由基（·OH）的阴极材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的... 详细信息

以泡沫镍为载体，采用乙炔黑粉末和纳米Fe3O4为催化剂，通过涂抹\压实\煅烧方式制备一种能够实现原位产生H2O2并在Fe（II）存在条件下活化H2O2生成羟基自由基（·OH）的阴极材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的晶格结构、形貌结构等进行表征；将制备所得阴极材料应用于电芬顿系统处理2，4，6-三氯苯酚模拟废水，探究乙炔黑/Fe3O4材料的电催化性能。结果表明，电芬顿体系中，Fe3O4/C比为3:7、电流强度50 mA、初始pH为3的最佳实验条件下，电解120 min时2，4，6-三氯苯酚的去除率为70.8%，且乙炔黑/Fe3O4电极有效地拓宽了电芬顿系统的pH适用范围（3～11）。Fe3O4以多面体结构形式镶嵌在乙炔黑表面，为H2O2的原位产生和活化奠定了物质基础。

关键词：电化学催化自由基四氧化三铁乙炔黑 2，4，6-三氯苯酚

复合多孔YSZ陶瓷隔膜在水系锌离子电池中的应用

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陶瓷学报 2024年 703-710页

作者：张万星刘立敏周晓亮李黄敏徐瑶郭炜琳西南石油大学化学化工学院

水系锌离子电池因其优秀的安全性和较高的容量密度而受到了大量的关注，但水溶液中易快速生长的树突状锌枝晶对水系锌电池的发展构成了明显的阻碍。传统玻纤隔膜因结构稳定性较差而易受枝晶穿透。为此，通过多孔陶瓷制备工艺烧制获得了... 详细信息

水系锌离子电池因其优秀的安全性和较高的容量密度而受到了大量的关注，但水溶液中易快速生长的树突状锌枝晶对水系锌电池的发展构成了明显的阻碍。传统玻纤隔膜因结构稳定性较差而易受枝晶穿透。为此，通过多孔陶瓷制备工艺烧制获得了主要孔径尺寸在6μm左右、孔隙率达45%的多孔YSZ陶瓷片。多孔YSZ陶瓷稳定的孔隙结构有效提升了电池的循环寿命，实验中基于多孔YSZ隔膜的水系锌离子电池在1 mA·cm-2的电流密度下保持了763 h的稳定循环。同时，尝试使用界面修饰的方法对陶瓷隔膜进行改进，最终发现使用单侧覆碳称量纸作为陶瓷隔膜与电极间的修饰层能进一步提升电池的循环时长，复合陶瓷隔膜对称电池在同等电流密度下的循环时间达到了1016h。稳定的陶瓷孔隙与极低的电子导通性有效减缓了锌枝晶的生长速度，而牢固且导电的界面修饰层起到了均匀界面电场分布的作用，因此复合陶瓷隔膜表现出了优秀的水系离子电池稳定性能。

关键词：水系锌离子电池枝晶多孔陶瓷 YSZ 界面修饰层