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自破乳温敏性高分子表面活性剂的合成及其在乳液聚合中的应用

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高分子学报 2024年第2期55卷 182-191页

作者：唐铖涛侯琳熙肖龙强福州大学石油化工学院福州350100

提出了以温敏性表面活性剂作为乳化剂解决乳液聚合反应结束后破乳分离过程繁杂的问题.通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物.该共聚物在室温下表现为亲水性,而在35~80℃呈现两亲性... 详细信息

提出了以温敏性表面活性剂作为乳化剂解决乳液聚合反应结束后破乳分离过程繁杂的问题.通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物.该共聚物在室温下表现为亲水性,而在35~80℃呈现两亲性.表面张力和乳化性能等测试证实了其在上述温度区间可作为乳化剂应用于乳液聚合.在乳液聚合反应完成后无需其他添加剂和方法,只需通过将反应体系降至室温即可实现破乳.通过使用(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物作为表面活性剂,可以利用温度控制乳化破乳的功能,极大简化了乳液聚合反应工艺,降低成本,实现绿色化生产.

关键词：温敏性表面活性剂乳液聚合嵌段共聚物自破乳

UiO-66-NH/路易斯碱二元体系催化环氧化物与环酸酐开环共聚

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精细化工 2024年

作者：胡从意蓝云洪侯琳熙肖龙强福州大学化工学院

环氧化物与环酸酐的开环共聚反应（ROCOP）在聚酯的制备中起着至关重要的作用。四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸经水热反应制备了氨基修饰的金属有机框架材料UiO-66-NH2。其作为主催化剂与助催化剂双（三苯基正膦基）氯化铵（PPNCl）组成二... 详细信息

环氧化物与环酸酐的开环共聚反应（ROCOP）在聚酯的制备中起着至关重要的作用。四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸经水热反应制备了氨基修饰的金属有机框架材料UiO-66-NH2。其作为主催化剂与助催化剂双（三苯基正膦基）氯化铵（PPNCl）组成二元路易斯酸碱，用于催化环氧环己烷（CHO）和马来酸酐（MA）的开环共聚反应。采用FTIR、XRD对UiO-66-NH2进行了表征，通过1HNMR考察了主催化剂类型、反应温度、催化剂用量对CHO转化率、聚合物酯键含量及催化剂周转频率的影响，并探究其反应动力学及单体普适性。通过SEM、XRD、ICP-OES分析了UiO-66-NH2的循环使用性能。结果表明，以PPNCl为助催化剂，在n(UiO-66-NH2)∶n（PPNCl）∶n（MA）∶n（CHO）＝1∶1∶100∶100、反应温度80 ℃、反应时间1 h的条件下，制备的聚酯P（MA-CHO）中酯键含量最高可达70.0%，CHO转化率78.6%，催化剂周转频率78.6 h–1。UiO-66-NH2/PPNCl催化MA和CHO开环聚合反应为一级动力学反应，表观活化能为66.51 kJ/mol。UiO-66-NH2重复使用3次后，催化活性稍降低，CHO的转化率从78.6%降至77.5%。

关键词：金属有机框架非均相催化剂开环共聚聚酯助催化剂催化技术

Z型g-C_(3)N_(4)/WO_(3)•H_(2)O的制备及其光催化CO_(2)还原性能

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精细化工 2024年第4期41卷 858-864,871页

作者：张健翁森石俊杰蔡静宇肖龙强福州大学石油化工学院福建福州350108 清源创新实验室福建泉州362801

以石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和二水合钨酸钠为原料,采用水热合成法制备了复合材料g-C_(3)N_(4)/WO_(3)•H_(2)O(CNW-1),通过XRD、XPS、SEM、TEM对其进行了表征,探究了298 K、0.1 MPa条件下其对CO_(2)的可见光催化还原性能,并提出了可... 详细信息

以石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和二水合钨酸钠为原料,采用水热合成法制备了复合材料g-C_(3)N_(4)/WO_(3)•H_(2)O(CNW-1),通过XRD、XPS、SEM、TEM对其进行了表征,探究了298 K、0.1 MPa条件下其对CO_(2)的可见光催化还原性能,并提出了可能的反应机理。通过调控WO_(3)结晶水含量可以实现CO和CH4的产率调节,在反应10 h后,CNW-1具有最高的CH4产率(0.33μmol/g),而g-C_(3)N_(4)/WO_(3)(CNW)具有最高的CO产率(0.67μmol/g)。该研究为CO_(2)选择性还原为C1化合物提供了一种有效策略,同时突出了以g-C_(3)N_(4)作为半导体构建Z型光催化体系在催化领域的应用潜力。

关键词：二氧化碳光催化还原石墨相氮化碳三氧化钨 Z型光催化剂催化技术

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液氨-成品油混合体系相平衡及减压相变规律研究

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化工学报 2024年

作者：黄鑫李逸龙李卫东施鸿翔尹鹏博李臻超滕霖江莉龙福州大学化工学院

氨作为高效的储氢载体，具有替代化石燃料能源的巨大潜力。利用成品油管道增输液氨，可充分利用管道运能，节约输送成本。液氨-成品油混合体系的相平衡问题对于管输工艺具有重要意义，此外减压过程会引起更为复杂的相变问题。针对液氨-... 详细信息

氨作为高效的储氢载体，具有替代化石燃料能源的巨大潜力。利用成品油管道增输液氨，可充分利用管道运能，节约输送成本。液氨-成品油混合体系的相平衡问题对于管输工艺具有重要意义，此外减压过程会引起更为复杂的相变问题。针对液氨-成品油混合体系进行实验研究，初步阐述了氨/油比和含水率对液氨-成品油混合体系相平衡和减压相变的影响规律，得到了液氨-成品油混合体系的相平衡压力，揭示了液氨-成品油混合体系减压过程的相变现象。研究发现，在0℃～30℃内，氨-油混合体系的平衡蒸气压小于两种纯组分的饱和蒸气压，而在-2℃～0℃内大于纯液氨的饱和蒸气压，并在氨/油体积比为70:30时达到最大值。同时水分的存在会降低氨-油混合体系的平衡蒸气压。氨-油无水混合体系在减压过程中会产生气泡，压力越低气泡增多，发泡行为越剧烈。含水液氨-成品油混合体系在减压过程中会产生液滴群，并慢慢变大且聚并，在减压结束后聚并形成大液滴留在底部。上述研究成果对成品油管道增输液氨技术发展和应用具有重要的理论指导意义。

关键词：液氨成品油相平衡相变

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二甲醚燃烧机理简化与燃烧特性验证

低碳化学与化工 2024年第5期49卷 62-71页

作者：滕霖单志伟李卫东尹鹏博福州大学化工学院福建福州350108

二甲醚(DME)作为燃料具有来源广、可再生和低碳等优点,已成为最具潜力的内燃机和燃气轮机替代燃料。然而,关于DME燃烧机理的研究仍然不够深入。通过使用带有误差传播和敏感性分析的有向关系图法(DRGEPSA)对现有的高压条件下的DME燃烧详... 详细信息

二甲醚(DME)作为燃料具有来源广、可再生和低碳等优点,已成为最具潜力的内燃机和燃气轮机替代燃料。然而,关于DME燃烧机理的研究仍然不够深入。通过使用带有误差传播和敏感性分析的有向关系图法(DRGEPSA)对现有的高压条件下的DME燃烧详细机理进行简化获得了骨架机理(Mech_191),然后通过调整指前因子对Mech_191进行优化获得了简化机理。将应用简化机理获得的指征DME燃烧的重要参数(点火延迟时间和层流火焰速度)的预测值与文献值进行了对比。结果表明,简化机理的预测值与文献值高度吻合,验证了该机理在模拟DME燃烧特性方面的有效性。此外,还发现部分关键反应(如·CH_(3)OCH_(2)的消耗反应)的确定对于准确获取重要燃烧参数有重要作用。

关键词：二甲醚燃烧机理 DRGEPSA方法点火延迟时间层流火焰速度

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电-气互联系统预测-校正型仿射能流算法

电力自动化设备 2024年第5期44卷 19-27,35页

作者：陈飞雄颜熙颖邵振国李壹民郑翔昊福州大学电气工程与自动化学院福建省电器智能化工程技术研究中心福建福州350108

综合能源系统能流耦合渐趋紧密,与此同时可再生能源和负荷需求的强不确定性对系统能流分析提出了挑战。因此,提出一种电-气互联系统(IEGS)仿射型区间能流算法,在仿射能流计算结果中保留噪声元特征,通过噪声元系数分析各独立不确定因素... 详细信息

综合能源系统能流耦合渐趋紧密,与此同时可再生能源和负荷需求的强不确定性对系统能流分析提出了挑战。因此,提出一种电-气互联系统(IEGS)仿射型区间能流算法,在仿射能流计算结果中保留噪声元特征,通过噪声元系数分析各独立不确定因素对系统状态变量的影响程度。建立电、气子系统仿射模型及能流方程。提出基于域收缩思想的IEGS预测-校正型仿射能流算法,根据灵敏度对状态量的解域进行保守的预测,并构建优化模型对解域进行压缩校正。同时,采用多能流分布式迭代方法进行求解,其无须考虑复杂耦合网络中的多能流计算顺序。最后通过仿真验证了所提方法在保守性、计算效率方面的优势,并量化分析了不确定因素对系统状态量的影响。

关键词：电-气互联系统多能流算法不确定性分析仿射型区间能流

考虑碳-绿证耦合机制的电-气-热综合能源系统分布式鲁棒低碳经济调度

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 50-58,76页

作者：邵振国林勇棋陈飞雄郑翔昊郭奕鑫颜熙颖福州大学电气工程与自动化学院福建省电器智能化工程技术研究中心福建福州350108

为了保护综合能源系统中不同运营主体的信息隐私,权衡系统运行低碳性和经济性,解决天然气网络鲁棒模型难以求解的问题,提出了考虑碳-绿证耦合机制的电-气-热综合能源系统分布式鲁棒低碳经济调度方法。考虑天然气网络和热力网络的动态特... 详细信息

为了保护综合能源系统中不同运营主体的信息隐私,权衡系统运行低碳性和经济性,解决天然气网络鲁棒模型难以求解的问题,提出了考虑碳-绿证耦合机制的电-气-热综合能源系统分布式鲁棒低碳经济调度方法。考虑天然气网络和热力网络的动态特性、碳-绿证耦合机制,构建综合能源系统动态低碳经济调度模型;为了保护各网络运营商的数据隐私,根据能量耦合关系对综合能源系统解耦,建立电-气-热网络的分布式协同优化模型;在此基础上,考虑风电出力和多能负荷的不确定性,提出基于一致性交替方向乘子法的分布式鲁棒优化框架,并利用二阶锥对偶理论与交替优化方法实现含二阶锥约束和二元变量的鲁棒子问题求解。以修改的IEEE 39节点电力网络、比利时20节点天然气网络和15节点热力网络为算例进行仿真分析,验证所提方法能够在源荷不确定性条件下实现综合能源系统各网络分散自治运行,同时兼顾系统运行的低碳性和经济性。

关键词：电-气-热综合能源系统碳-绿证耦合动态特性鲁棒优化低碳经济调度交替方向乘子法

空气—双氧水联合氧化工艺选择性浸出废磷酸铁锂材料中的锂

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化工环保 2024年第2期44卷 235-241页

作者：刘慧勇杨茜傅云晗母家林旷戈福州大学石油化工学院福建福州350108

采用空气—双氧水联合氧化工艺选择性浸出废磷酸铁锂材料(废磷酸铁锂电池正极材料粉末)中的锂,经沉锂后以碳酸锂的形式回收。实验结果表明,在液固比为4 mL/g、H_(2)SO_(4)与Li的摩尔比为0.5、搅拌转速为250 r/min、反应温度为50℃的条... 详细信息

采用空气—双氧水联合氧化工艺选择性浸出废磷酸铁锂材料(废磷酸铁锂电池正极材料粉末)中的锂,经沉锂后以碳酸锂的形式回收。实验结果表明,在液固比为4 mL/g、H_(2)SO_(4)与Li的摩尔比为0.5、搅拌转速为250 r/min、反应温度为50℃的条件下空气曝气300 min,再于相同反应温度和搅拌转速下滴加H_(2)O_(2)(H_(2)O_(2)与Li的摩尔比为0.29)反应120 min,锂、铁和磷的浸出率分别为93.47%、17.26%和19.83%。该工艺较单独双氧水氧化工艺可减少75%以上的双氧水用量,大幅降低了回收成本。溶解氧浓度对浸出体系中Fe^(3+)的存在方式有重要影响:在较高浓度(通空气)下以磷酸铁为主;在较低浓度(未通空气但接触空气)下以氢氧化铁为主。

关键词：废磷酸铁锂电池空气氧化选择性浸出碳酸锂

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CO_(2)催化加氢合成甲醇研究进展

石油炼制与化工 2024年第2期55卷 75-83页

作者：王佳静王建文李茂帅宋奕慧王石维吕静鲍晓军马新宾福州大学石油化工学院福州350116 天津大学化工学院天津大学浙江研究院

热催化CO_(2)加氢制甲醇具有显著的减碳效应,能够有效储存可再生能源,具有广阔的工业应用前景。介绍了CO_(2)加氢制甲醇的反应网络及其热力学挑战,并概述了其工艺流程、国内外工业应用情况,系统综述了近年来不同活性组分催化剂的研究进... 详细信息

热催化CO_(2)加氢制甲醇具有显著的减碳效应,能够有效储存可再生能源,具有广阔的工业应用前景。介绍了CO_(2)加氢制甲醇的反应网络及其热力学挑战,并概述了其工艺流程、国内外工业应用情况,系统综述了近年来不同活性组分催化剂的研究进展,从催化剂的制备方式、活性位点、反应机理及动力学等方面阐述Cu基催化剂、贵金属催化剂、氧化物催化剂以及其他新型催化剂存在的问题和优势。重点阐述Cu基催化剂的构效关系,包括其活性组分结构、载体性质和助剂对催化活性和甲醇选择性的影响,并展望CO_(2)加氢制甲醇催化剂的未来发展方向。

关键词： CO_(2) 加氢甲醇催化剂反应机理反应动力学