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鼠李糖脂对污泥自热高温微氧体系有机碳源释放的影响

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中国环境科学 2024年第1期44卷 93-102页

作者：邢一言高春娣刘奕伟毕豪华欧家丽彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为探究表面活性剂在自热高温微氧(ATMAD)发酵体系中对有机碳源的释放会产生何种影响,选取鼠李糖脂(RL)这一无毒无害且易于获取的典型生物表面活性剂,依托ATMAD发酵体系,展开实验探究.结果表明,投加0.02~0.07g/gTSS鼠李糖脂对反应体系中... 详细信息

为探究表面活性剂在自热高温微氧(ATMAD)发酵体系中对有机碳源的释放会产生何种影响,选取鼠李糖脂(RL)这一无毒无害且易于获取的典型生物表面活性剂,依托ATMAD发酵体系,展开实验探究.结果表明,投加0.02~0.07g/gTSS鼠李糖脂对反应体系中污泥的溶解,可溶性有机物的释放及挥发性脂肪酸的积累有较为明显的促进作用,相关指标均有明显提高,产酸相关功能菌的丰度也有所增加,当投加量为0.07g/gTSS时,VFA累积浓度最高,为空白组的1.63倍,判断此时为最佳投放浓度;当投加浓度高于0.10g/gTSS时,会对有机碳源的释放产生抑制.在ATMAD体系中添加适量鼠李糖脂对于开发优质外加碳源这一工作具有较高的可行性.

关键词：自热高温微氧鼠李糖脂污泥消化有机碳源挥发性脂肪酸

NiMoRe/HZSM-5催化剂的制备及其催化脂肪酸甲酯加氢脱氧

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林产化学与工业 2024年第2期44卷 119-126页

作者：郭效博江文夺侯文彪赵平徐俊明刘朋中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 西南林业大学西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室云南昆明650233 广西梧州日成林产化工股份有限公司广西梧州543000

使用浸渍法制备了5 kg NiMoRe/HZSM-5催化剂,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-OES)等表征手段对催化剂进行理化性质分析,并对该催化剂用于硬脂酸甲酯加氢脱氧反应的最佳条件进行探究。研究结... 详细信息

使用浸渍法制备了5 kg NiMoRe/HZSM-5催化剂,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-OES)等表征手段对催化剂进行理化性质分析,并对该催化剂用于硬脂酸甲酯加氢脱氧反应的最佳条件进行探究。研究结果表明:相比3种商用催化剂,NiMoRe/HZSM-5中金属Ni具有较小颗粒,且分散均匀,BET比表面积(S_(BET))更大,为239.1 m^(2)/g,具有更好的催化活性。在温度260℃、0.3 g催化剂用量、反应时间4 h、初始H 2压力3 MPa的最优反应条件下,原料转化率和烷烃选择性均为100%,且催化剂稳定性较佳,第5次循环原料转化率仍高达96.1%,加氢脱氧(HDO)反应的选择性(S HDO/DCO),即HDO反应与脱羧脱羰(DCO)反应的比值由1.2降至0.56。将催化剂NiMoRe/HZSM-5用于脂肪酸甲酯无溶剂条件下的加氢脱氧反应放大实验后进行中试,采用2.8 L固定床对25 kg脂肪酸甲酯进行连续加氢性能评价,经过15循环后脂肪酸甲酯的转化率达到98%。

关键词：脂肪酸甲酯中试加氢脱氧烃基生物柴油

二维纳米棒结构CoMn_(2)O_(4)/CC电极材料的制备及其电化学性能

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材料工程 2024年第6期52卷 59-68页

作者：刘家宏卢世晨王立奎刘燕红温玉清尚伟桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室广西桂林541006

金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结... 详细信息

金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结晶的CoMn_(2)O_(4)二维纳米棒结构。对不同Co(NO_(3))_(2)添加量下制备的CoMn_(2)O_(4)/CC和直接热处理得到的Mn_(2)O_(3)/CC进行SEM和XRD分析,并且通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行电化学性能测试。结果表明:0.3 g Co(NO_(3))_(2)刻蚀后CoMn_(2)O_(4)/CC的母体结构相对保留良好,形成中空的纳米空心结构,热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维,由于无任何黏合剂的添加,确保较高的力学稳定性和导电性。在1.2 mA·cm^(-2)的电流密度下,电极材料具有809.8 mF·cm^(-2)的面积比电容;在5 mA·cm^(-2)的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1%,是具有潜在应用前景的一种电极材料。

关键词：超级电容器锰基金属有机骨架衍生物电极材料柔性

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驱动温度可调的依序自滚动液晶弹性体

高分子学报 2024年第5期55卷 614-623页

作者：周筱睿杨博郑宁浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室杭州310058

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹... 详细信息

传统的自驱动液晶弹性体,受限于单一的材料化学设计,仅能在特定条件(或温度范围)下实现自主运动.为了解决这一限制,本研究基于扭曲带状的自驱动液晶弹性体,通过调节网络的交联密度和引入非液晶共聚单体的方法,成功实现了对自驱动液晶弹性体工作温度的精确设计.在进一步优化材料的驱动性能和力学性能后,获得了工作温度范围不同的自驱动液晶弹性体,分别实现了不同软体驱动器在升温和降温过程中的按需依次滚动.这种可调工作温度的自驱动液晶弹性体将显著拓展软机器人材料的设计应用领域.

关键词：液晶弹性体软体驱动器自主运动

Snβ制备工艺对其催化果糖转化生成乳酸甲酯性能的影响

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高校化学工程学报 2024年第1期38卷 105-112页

作者：蒋雨希魏茜文任傲天吕喜蕾吕秀阳浙江大学生物质化工教育部重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058 浙江恒逸石化研究院有限公司浙江杭州311209

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂... 详细信息

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂制备过程中脱铝、浸渍和焙烧等3步的工艺参数对其结构及催化果糖转化生成MLA性能的影响。结果表明,Snβ分子筛制备过程中市售Hβ分子筛脱铝步骤需要强酸,其中硝酸较佳;Hβ分子筛的硅铝比(物质的量比(n(Si):n(Al))、酸处理过程中酸浓度、浸渍液中SnCl_(2)浓度和焙烧温度都存在较佳条件,具体为:以n(Si):n(Al)=60的Hβ分子筛为原料、经质量分数为47%的HNO_(3)脱铝、再在浓度为0.1 mol·L^(-1)的SnCl_(2)乙醇溶液中浸渍、最后在550℃下焙烧得到的催化剂具有较佳的反应活性,用该催化剂180℃下催化果糖反应6 h时MLA收率最高可达53.6%;此外,该催化剂还具有良好的重复使用性能;表征结果显示,采用上述工艺制备的催化剂,Sn可以进入β分子筛骨架。本研究可为生物质非均相催化醇解制备MLA技术的工业化提供参考。

关键词：果糖乳酸甲酯 Snβ分子筛催化剂制备工艺

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碳纤维纸张电热及温敏性效应研究

材料科学与工艺 2024年第1期32卷 1-7页

作者：李红斌房桂干邓拥军施英乔韩善明焦健盘爱享江苏省生物质能源与材料重点实验室(中国林业科学研究院林产化学工业研究所) 南京210042 国家林业局林产化学工程重点实验室(中国林业科学研究院林产化学工业研究所) 南京210042 生物质化学利用国家工程实验室(中国林业科学研究院林产化学工业研究所) 南京210042 林业资源高效加工利用协同创新中心(南京林业大学) 南京210037

碳纤维纸张可作为优良的面状发热材料,若将其作为采暖地板中的电热元件,可实现地板、采暖一体化,具有广阔的市场前景,为避免碳纤维纸张在使用过程中出现安全隐患,需对碳纤维在碳纤维纸张中的电热和负温度系数(NTC)效应的作用机制进行研... 详细信息

碳纤维纸张可作为优良的面状发热材料,若将其作为采暖地板中的电热元件,可实现地板、采暖一体化,具有广阔的市场前景,为避免碳纤维纸张在使用过程中出现安全隐患,需对碳纤维在碳纤维纸张中的电热和负温度系数(NTC)效应的作用机制进行研究。为了探究碳纤维纸张在通电加热条件下电热及电阻随温度变化的规律,采用红外热成像仪、体式显微镜等仪器分析了碳纤维单丝、搭接单丝、平行单丝及碳纤维纸张4种发热单元的电热和温敏效应,结果表明:碳纤维单丝、搭接单丝及碳纤维纸张表面温度变化趋势均随着输入功率的增加呈现线性增加,在单丝平行方向和垂直方向温度均呈GaussAmp方程曲线分布,碳纤维单丝相互距离等于或者小于0.8 cm,即可将两单丝间温度不均匀度控制在1℃以内;通电加热初期,发热单元电阻随温升的增加而急剧下降,当碳纤维单丝加载80 mW功率(即单丝温度接近35℃),纸张加载2000 mW功率(即纸张表面温度接近97℃)时,电阻值变化趋势趋于稳定,表明碳纤维单丝及碳纤维纸张均具有明显的NTC效应,并且发热单元中搭接单丝的NTC效应和电热效应在碳纤维纸张中起着主导作用,这对于创制适宜的采暖地板发热元件具有积极的指导意义。

关键词：碳纤维单丝碳纤维纸温敏效应电学特性电热效应

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山竹壳制备吸附-光催化碳材料及其性能

林业工程学报 2024年第1期9卷 92-100页

作者：陈厶墁贾赵平邱梦杰李玉成马梦韶刘静北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083

以山竹壳为原料,通过磷酸活化处理、焙烧、浸渍乙酸锌、乙酸银溶液的方法制得复合双金属生物质碳材料AgZn/P/BC,并在可见光照射下研究该复合双金属生物质碳材料对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的吸附-可见光催化协同降解性能。采用扫描电子显微... 详细信息

以山竹壳为原料,通过磷酸活化处理、焙烧、浸渍乙酸锌、乙酸银溶液的方法制得复合双金属生物质碳材料AgZn/P/BC,并在可见光照射下研究该复合双金属生物质碳材料对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的吸附-可见光催化协同降解性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱仪(DRS)、比表面积测试仪(BET)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行表征分析,采用高效液相色谱法(HPLC)测定反应物浓度,计算脱除率。分别比较不同金属物质的量比(Ag、Zn)和不同金属乙酸盐溶液浸渍浓度的单一反应条件发现,当金属物质的量比n(Ag)∶n(Zn)为1∶1,金属乙酸盐溶液浓度为0.01 mol/L时,复合材料对2,4-DCP的降解效果最好,黑暗环境中吸附30 min脱除率可达62.33%,光照条件下催化120 min脱除率可达93.52%。动力学研究结果表明,金属乙酸盐溶液浓度为0.01 mol/L的复合双金属生物质碳材料AgZn/P/BC,其降解速率相较于金属乙酸盐溶液浓度为0.03 mol/L的AgZn/P/BC提高了近1.76倍,在pH测试和循环实验中复合材料的催化性能均保持良好,表明AgZn/P/BC具有优异的光催化降解2,4-二氯苯酚性能。

关键词：山竹壳 2,4-二氯苯酚生物质碳乙酸银乙酸锌吸附-光催化

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全生物基聚酯热熔胶的合成与性能研究

林产化学与工业 2024年第2期44卷 49-54页

作者：汪宏生叶韧张代晖王春鹏高士帅中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

以生物基2,5-呋喃二甲酸(FDCA),油脂基氢化二聚酸(Pripol 1009)和生物基1,4-丁二醇(bio-BDO)为原料,采用熔融缩聚法制备了聚(2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-氢化二聚酸丁二醇酯)(PBDF-20)热塑性聚酯热熔胶,再将其应用于木材加工领域,并采... 详细信息

以生物基2,5-呋喃二甲酸(FDCA),油脂基氢化二聚酸(Pripol 1009)和生物基1,4-丁二醇(bio-BDO)为原料,采用熔融缩聚法制备了聚(2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-氢化二聚酸丁二醇酯)(PBDF-20)热塑性聚酯热熔胶,再将其应用于木材加工领域,并采用多种方法对PBDF-20及胶合板进行表征。研究结果表明:PBDF-20为半结晶性聚合物,具有纳米尺度的微相分离结构,分散相长周期为14.3 nm;其玻璃化温度和熔点分别为-12.8和148.6℃,拉伸强度及断裂伸长率分别为22.6 MPa和528%。以PBDF-20作胶黏剂,压制的杨木胶合板,胶合强度符合Ⅰ类胶合板要求,甲醛释放量<0.025 mg/m^(3),符合E_(NF)级标准。

关键词：微相分离热塑性聚酯 Ⅰ类胶合板 E_(NF)级标准

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β-环糊精聚合物在水体污染物吸附中的应用

精细化工 2024年第2期41卷 233-244页

作者：郭丽王彦斌于浩赵进琴苏琼于京西北民族大学化工学院甘肃兰州730030 环境友好复合材料国家民委重点实验室甘肃兰州730030 甘肃省生物质功能复合材料工程研究中心甘肃兰州730030 甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室甘肃兰州730030

工业的快速发展使水体污染问题日趋严重且威胁人类健康。因此,针对水体污染物的去除治理迫在眉睫。高性能吸附剂的成功制备使吸附技术成为最具应用前景的技术之一。β-环糊精聚合物既保留了β-环糊精结构中具有吸附位点的羟基基团和空... 详细信息

工业的快速发展使水体污染问题日趋严重且威胁人类健康。因此,针对水体污染物的去除治理迫在眉睫。高性能吸附剂的成功制备使吸附技术成为最具应用前景的技术之一。β-环糊精聚合物既保留了β-环糊精结构中具有吸附位点的羟基基团和空腔结构,又解决了β-环糊精单体在水体中易溶解及稳定性较差的问题,在去除水体污染物方面备受关注。然而,β-环糊精聚合物会因不同的制备方法而具有不同的吸附性能。该文详细阐述了交联型、星型、线型、固载型4种β-环糊精聚合物的结构特点及制备方法,综述了近年来对水体污染物中重金属、染料、内分泌干扰物等污染物的吸附机理和应用,并对其未来发展进行了展望。

关键词： β-环糊精吸附剂吸附机理废水处理 β-环糊精聚合物