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木质素:一种有潜力的生物质基催化剂来源

化学进展 2021年第2期33卷 303-317页

作者：陈祥云袁冰于凤丽解从霞于世涛青岛科技大学化学与分子工程学院生态化工国家重点实验室培育基地青岛266042 青岛科技大学化工学院青岛266042

木质素是自然界中储量丰富的唯一含芳环生物质可再生资源,但复杂的结构使其难以高效利用,目前大部分被废弃。除通过氧化还原等过程可将其转化为石油化工产品的替代品外,木质素结构中丰富的含氧官能团及制浆过程引入的硫元素等均可提供... 详细信息

木质素是自然界中储量丰富的唯一含芳环生物质可再生资源,但复杂的结构使其难以高效利用,目前大部分被废弃。除通过氧化还原等过程可将其转化为石油化工产品的替代品外,木质素结构中丰富的含氧官能团及制浆过程引入的硫元素等均可提供有效位点,为其作为催化剂基质提供了丰富的可行性。本文从木质素资源的来源和结构分析出发,根据不同催化反应的机理和制备催化剂过程中的结构改性类型,综述了具有不同结构特征的木质素基催化剂分别在生物质平台化合物水解等酸碱催化反应、电催化反应和负载金属纳米粒子催化氧化还原反应等过程中的应用,讨论了木质素类型、制备或活化改性条件对催化材料性能的影响,也指出了当前木质素基催化剂的开发研究难点和未来发展方向。

关键词：木质素催化剂酸碱反应氧化还原反应

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溶剂在反应控制相转移催化反应中的影响

化学进展 2018年第2期30卷 304-313页

作者：张金帅于凤丽袁冰解从霞于世涛青岛科技大学生态化工国家重点实验室培育基地青岛266042 青岛科技大学化工学院青岛266042

本文主要探讨了溶剂在反应控制相转移催化反应中的影响。反应控制相转移催化体系兼具均相催化与多相催化的优点,既解决了均相催化中催化剂难以回收的问题又克服了多相催化中反应速率慢、反应时间较长、活性组分易流失以及选择性较低的... 详细信息

本文主要探讨了溶剂在反应控制相转移催化反应中的影响。反应控制相转移催化体系兼具均相催化与多相催化的优点,既解决了均相催化中催化剂难以回收的问题又克服了多相催化中反应速率慢、反应时间较长、活性组分易流失以及选择性较低的缺点。催化剂在反应体系中所表现出来的反应控制相转移特性不仅和本身的阴离子、阳离子组成有关,还和体系中溶剂的种类密切相关。合适的溶剂不但可以提高底物的转化率以及产物的产率,同时还有利于催化剂的回收。本文就溶剂在多种反应控制相转移催化体系中的影响进行了综述,包括烯烃环氧化、醇氧化制备醛/酮、酯化、烯/醇氧化制备二元羧酸、缩醛反应、氧化脱硫、羟基化反应以及Se催化还原等体系。最后,对目前催化体系中存在的问题提出了可能的解决方案并对反应控制相转移催化体系在其他方面的潜在应用和发展进行了展望。

关键词：反应控制相转移催化溶剂阴离子阳离子催化剂回收

高效Stairmand型旋风除尘器流场导流与引流

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高校化学工程学报 2016年第1期30卷 26-32页

作者：段继海吴凯陈光辉李建隆青岛科技大学化工学院生态化工国家重点实验室山东青岛266042

针对高效Stairmand型旋风除尘器内存在涡流的不稳定性流动和影响分离效率"摆尾"、"返混"情况,提出增设稳流柱和防返混锥以改善其涡流的紊乱状况。通过大涡模拟的数值方法研究稳流柱和防返混锥对流场以及涡流的影响情况,结果表明:增设导... 详细信息

针对高效Stairmand型旋风除尘器内存在涡流的不稳定性流动和影响分离效率"摆尾"、"返混"情况,提出增设稳流柱和防返混锥以改善其涡流的紊乱状况。通过大涡模拟的数值方法研究稳流柱和防返混锥对流场以及涡流的影响情况,结果表明:增设导流件后的旋风分离器,内旋流区的流场更加规整,控制了涡流的紊乱程度,稳流柱对涡流起到指引和导向的作用。分离区的切向速度对称性良好,旋风分离器内静压,平均静压最大降幅为42%。稳流柱大大降低了湍动度和湍动耗散能,消弱了内旋流与外旋流间的扰动,湍动耗散能平均降低53%。实验结果还表明:增设导流件后的旋风分离器对于累积50%粒径为10.74?m的煤粉分离效率由90%提高到97%,阻尼系数和总压降略有提高。通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了增设稳流件后旋风分离器的性能和流场变化规律。

关键词：高效Stairmand型旋风除尘器稳流柱防返混锥计算流体力学与试验

剩余污泥水热炭化过程中重金属转化的研究进展

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广东石油化工学院学报 2024年第04期34卷 67-73页

作者：谢文玉丁家正温福刘涛李长刚梁家豪广东石油化工学院环境科学与工程学院/广东省石油化工污染控制工程技术研究中心中国石油大学(北京)化学工程与环境学院/重质油国家重点实验室中科(广东)炼化有限公司

重金属的生态风险是制约污泥水热炭资源化利用的主要障碍。如何有效地在污泥生物炭中稳定固定重金属，以防止其释放，一直是污泥无害化处理和资源化利用的难题。本文分析了污泥水热炭化过程重金属含量和化学形态的转化规律，总结了反应... 详细信息

重金属的生态风险是制约污泥水热炭资源化利用的主要障碍。如何有效地在污泥生物炭中稳定固定重金属，以防止其释放，一直是污泥无害化处理和资源化利用的难题。本文分析了污泥水热炭化过程重金属含量和化学形态的转化规律，总结了反应时间、水热温度、pH、化学添加剂和生物质对污泥水热炭重金属含量和形态的影响。最后，对未来研究方向提出了展望，以期为污泥水热炭重金属固定化提供参考。

关键词：水热炭化剩余污泥重金属

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半水硫酸钙晶须的水化机理及稳定性调节

无机化学学报 2020年第5期36卷 908-920页

作者：高传慧董亚洁任秀陈颖王汇淄胡尊富王静刘月涛青岛科技大学化工学院生态化学工程国家重点实验室基地青岛266042 临沂大学材料科学与工程学院临沂276000

通过探讨半水硫酸钙晶须(HCSW)贮存过程在空气中形貌和晶形的变化,研究了半水硫酸钙晶须的水化机理,分析了不同处理方法对其稳定性的调节。研究发现,HCSW的水化是由晶须表面的-OH基团和Ca^2+活性位点以及HCSW存在的内部通道引起的,煅烧... 详细信息

通过探讨半水硫酸钙晶须(HCSW)贮存过程在空气中形貌和晶形的变化,研究了半水硫酸钙晶须的水化机理,分析了不同处理方法对其稳定性的调节。研究发现,HCSW的水化是由晶须表面的-OH基团和Ca^2+活性位点以及HCSW存在的内部通道引起的,煅烧和二元醇改性均可提高硫酸钙晶须的耐水性。结果表明,煅烧后,半水硫酸钙晶须转化为无水可溶硫酸钙晶须和无水死烧硫酸钙晶须,易于水化的内部通道消失,耐水性增强;水热合成过程二元醇的加入,可利于醇羟基吸附在HCSW的(200)、(020)和(220)表面,阻止H2O分子中羟基在晶须表面的吸附,进而提高晶须的耐水性,当添加剂为三乙二醇(TEG)且浓度为18.8 mmol·L^-1时,HSCW在空气中耐水稳定性不小于7 d。

关键词：半水硫酸钙晶须水化煅烧三乙二醇

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不同来源聚乙烯微塑料的光老化过程

生态学杂志 2024年

作者：杨志国雷蕾肖文涛张思玉沈阳化工大学环境与安全工程学院中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室辽宁省生态环境保护科技中心

光老化是环境中微塑料（MPs）的重要转化过程。然而，目前对生活中常用商品塑料MPs的光老化过程所知甚少。本研究以纯聚乙烯（PE）聚合物(PEs)、塑料袋(PEb)和农用地膜(PEm)为例，通过机械破碎制备商用塑料来源的MPs，探讨其光老化过程... 详细信息

光老化是环境中微塑料（MPs）的重要转化过程。然而，目前对生活中常用商品塑料MPs的光老化过程所知甚少。本研究以纯聚乙烯（PE）聚合物(PEs)、塑料袋(PEb)和农用地膜(PEm)为例，通过机械破碎制备商用塑料来源的MPs，探讨其光老化过程中物理化学特性的变化。结果表明：随着光照时间增加，PEMPs的表面首先出现即将剥落的碎片，随后粗糙的表面逐渐转变为光滑表面；光照后，MPs的结晶度增加了6.1%～12.14%；X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱结果显示：C-O含量增加0.08～0.125、-OH含量增加0.016～0.098、羰基指数增加0.06～0.153、共轭酮增加0.005～0.081，表明MPs有不同程度的光老化：PEs>PEb>PEm。PEMPs的光老化主要由原始发色团光吸收导致键断裂，并发生光氧化反应，最终形成酮、羧酸、酯等氧化产物；添加剂的存在导致3种MPs光老化过程中重要的中间产物-氢过氧化物产物的浓度不同，从而造成光老化速率的差异。本研究揭示了不同来源PEMPs的光老化过程的差异，为评价其生态风险提供重要信息。

关键词：微塑料光老化机制商用聚乙烯塑料光氧化产物含氧官能团

10-羟基喜树碱-癸二酸-LDH杂化物的制备及性能

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高等学校化学学报 2013年第4期34卷 913-918页

作者：马秀明庞秀江全贞兰侯万国青岛科技大学化学与分子工程学院生态化工国家重点实验室培育基地青岛266042

采用二次插层法成功制备了10-羟基喜树碱(HCPT)-癸二酸(SC)插层的层状双金属氢氧化物(LDH).先采用共沉淀法制备SC柱撑LDH杂化物(SC-LDH),再在乙醇介质中将HCPT插入LDH层间形成HCPT-SC-LDH纳米杂化物.依据SC和HCPT的分子尺寸和纳米杂化... 详细信息

采用二次插层法成功制备了10-羟基喜树碱(HCPT)-癸二酸(SC)插层的层状双金属氢氧化物(LDH).先采用共沉淀法制备SC柱撑LDH杂化物(SC-LDH),再在乙醇介质中将HCPT插入LDH层间形成HCPT-SC-LDH纳米杂化物.依据SC和HCPT的分子尺寸和纳米杂化物的通道高度,推测SC分子在层间可能为双层排列,SC分子两端的羧基同时键合在同一个LDH层片表面上;HCPT分子插入(或溶入)SC分子碳氢链形成的疏水区中.所制备的纳米杂化物既可稳定HCPT的内酯环,又可明显提高HCPT的溶解度,还具有明显的药物缓释效果,其释放动力学过程符合准二级动力学方程.

关键词： 10-羟基喜树碱层状双金属氢氧化物癸二酸纳米杂化物缓释

微塑料与其他环境污染物的相互作用及复合效应

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海洋环境科学 2024年第2期43卷 201-213页

作者：程媛迟元彤张伯雷刘昔媛宋磊张镕浩赵建包木太中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学化学与化工学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室/中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100

微塑料广泛存在于环境中,其具有吸附重金属和有机污染物等环境污染物的能力,同时也会与这些污染物发生各种复杂的相互作用,从而改变它们的环境归趋及毒性效应。本文在对微塑料与有机污染物、重金属以及二元复合污染物的相互作用机制进... 详细信息

微塑料广泛存在于环境中,其具有吸附重金属和有机污染物等环境污染物的能力,同时也会与这些污染物发生各种复杂的相互作用,从而改变它们的环境归趋及毒性效应。本文在对微塑料与有机污染物、重金属以及二元复合污染物的相互作用机制进行综述的基础上,分析了相关影响因素及复合污染物带来的正反两方面效应。微塑料与污染物的相互作用机制主要是分配作用、表面吸附作用,其中表面吸附作用又可细分为疏水作用、静电作用、氢键作用、范德华力作用、络合作用及π-π作用等。这些相互作用主要受到微塑料及污染物自身物化性质及环境因素的影响。微塑料的载体效应使得其自身和其他环境污染物可以进入生物体内从而引发生物效应。但基于目前研究来看,复合污染物除了会引起生物毒性效应外,还具有正面积极作用,有待深入探索。最后,本文指出了现有研究的不足,并对今后的相关研究发展趋势进行了展望,以期对未来微塑料的相关研究提供参考和帮助。

关键词：微塑料环境污染物复合污染物互作机制环境毒性效应

基于低温液化技术的CO_(2)捕集流程设计及分析

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油气与新能源 2024年第2期36卷 58-65页

作者：李子博张勇王彦军王军李雪琴李兆敏石河子大学化学化工学院/化工绿色过程省部共建国家重点实验室培育基地新疆石河子832003 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 新疆锦疆化工股份有限公司新疆奎屯833200

在工业生产中实现CO_(2)减排是一项艰巨的挑战,也是应对全球变暖的重要技术路线。CO_(2)捕集技术已得到了一定程度的发展,其中低温液化法具有可行性和经济性。利用工艺流程模拟软件Aspen Plus对低温液化分离CO_(2)工艺进行全流程模拟,选... 详细信息

在工业生产中实现CO_(2)减排是一项艰巨的挑战,也是应对全球变暖的重要技术路线。CO_(2)捕集技术已得到了一定程度的发展,其中低温液化法具有可行性和经济性。利用工艺流程模拟软件Aspen Plus对低温液化分离CO_(2)工艺进行全流程模拟,选择3种物性方法对混合气的泡露点线进行模拟分析,基于某公司排放的含有高浓度CO_(2)的CO_(2)/N_(2)混合气为碳源,并对比文献数据,选择PR(Peng Robinson)状态方程作为本工艺的物性方法。分析了液化压力和温度对混合气液化率及CO_(2)纯度的影响,以CO_(2)液化率不低于90%、纯度不低于99.5%为目标,确定了最佳液化条件。为了最大限度地减少能耗,优化了冷却介质流量、冷凝温差、蒸发温度等工段参数,在最优条件下,CO_(2)液化率达91.80%、纯度达99.50%,液化单位总能耗最低为12.22 kW·h/kmol。该研究可为低温液化分离CO_(2)工艺设计与性能优化提供理论支持和技术参考。

关键词：低温液化气液相平衡 Aspen Plus CO_(2)/N_(2)混合气