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海水综合开发与高效利用研究进展

无机盐工业 2024年第2期56卷 21-29页

作者：裴洪昌岳茂文刘建路李忠芳陈晓宇山东海化集团有限公司山东潍坊262737 山东理工大学化学化工学院山东淄博255000

海洋中除含有地球上绝大部分的水资源外,还含有巨量的矿物资源。目前,从海水中获取的资源较为单一,易造成浪费,同时也对海洋生态产生不利影响。归纳分析了海水淡化副产物浓海水中的主要资源、开发方法及未来发展方向。重点关注浓海水中... 详细信息

海洋中除含有地球上绝大部分的水资源外,还含有巨量的矿物资源。目前,从海水中获取的资源较为单一,易造成浪费,同时也对海洋生态产生不利影响。归纳分析了海水淡化副产物浓海水中的主要资源、开发方法及未来发展方向。重点关注浓海水中钠、钾、镁、锂、铀和溴的资源开发工艺和发展现状,分析总结相关工艺和技术的发展趋势,并介绍了中国现有的海水综合利用工程。随着中国循环经济和绿色海洋经济发展理念的实施,浓海水中矿物资源的有效利用和开发必将成为各种资源的新来源。

关键词：海水淡化浓海水资源提取循环经济

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复杂化工过程系统的能值计算方法

化工学报 2013年第1期64卷 311-317页

作者：罗祎青胡尊燕袁希钢化学工程联合国家重点实验室天津大学化工学院天津300072

针对复杂过程系统的生态化设计,研究系统内部及输出流股能值的计算策略和方法。基于系统能量或质量流程图,确定系统内外的能流、物流的分布和能量分配系数,通过建立复杂系统能值计算的循迹法,确定系统各种输入能值在系统内的分配,解决... 详细信息

针对复杂过程系统的生态化设计,研究系统内部及输出流股能值的计算策略和方法。基于系统能量或质量流程图,确定系统内外的能流、物流的分布和能量分配系数,通过建立复杂系统能值计算的循迹法,确定系统各种输入能值在系统内的分配,解决复杂系统内部联结各单元的流股能值准确计算问题。基于该方法,对玉米燃料乙醇生产过程系统进行了能值分析和评价。

关键词：能值分析复杂系统化工过程生态化设计

聚二甲基硅氧烷修饰生物炭吸附水体中多环芳烃的效能与机制

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应用化工 2024年第4期53卷 802-807,813页

作者：薛禄钟豪杰张建王艳龙胡术刚刘华清山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590 山东科技大学黄河三角洲地表过程与生态完整性研究院山东青岛266590

用磷酸活化法制备秸秆生物炭,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行表面疏水改性,借助比表面积和孔径分析仪(BET)、傅里叶红外光谱测量仪(FTIR)、接触角测量仪对改性前后的生物炭进行表征,探究生物炭疏水改性对水体中典型多环芳烃(PAHs)(菲、... 详细信息

用磷酸活化法制备秸秆生物炭,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行表面疏水改性,借助比表面积和孔径分析仪(BET)、傅里叶红外光谱测量仪(FTIR)、接触角测量仪对改性前后的生物炭进行表征,探究生物炭疏水改性对水体中典型多环芳烃(PAHs)(菲、苊、萘)的强化吸附效能与机制。结果表明PDMS疏水改性生物炭对菲、苊和萘的最大吸附量分别提升23%,33%和14%,疏水改性生物炭的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,表明以化学吸附为主;等温线模型拟合结果表明,Freundlich模型更符合实验结果,为多分子层吸附。FTIR光谱图显示,疏水改性后的生物炭表面检测出一种新的Si—O—Si键,说明PDMS涂层对生物炭进行了表面修饰,同时PDMS涂层导致生物炭表面水接触角增大10°左右。PDMS疏水涂层提高了生物炭的疏水性能,从而有效提升生物炭对疏水性多环芳烃的吸附性能,PDMS疏水改性为强化生物炭吸附水体中PAHs提供了新的技术方法。

关键词：生物炭多环芳烃聚二甲基硅氧烷疏水涂层吸附

基于充分混合、均匀分布准则的化工过程强化:青岛科技大学的实践

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化工进展 2016年第10期35卷 3016-3021页

作者：张攀段继海王伟文陈光辉李建隆青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061 生态化工国家重点实验室山东青岛266043 青岛科技大学化工学院山东青岛266043

过程强化是化学工程与技术领域的研究热点之一。掌握并利用单元操作或单元过程的共性本质、原理和相互影响规律,是实现化工过程强化的基本途径。在过去的二十多年里,青岛科技大学化学工程研究所基于对多相流动规律的认识,提出了"充分混... 详细信息

过程强化是化学工程与技术领域的研究热点之一。掌握并利用单元操作或单元过程的共性本质、原理和相互影响规律,是实现化工过程强化的基本途径。在过去的二十多年里,青岛科技大学化学工程研究所基于对多相流动规律的认识,提出了"充分混合、均匀分布"的多相流调控准则并利用它进行化工过程强化研究。本文简述了"充分混合、均匀分布"准则的基本内容,详细介绍了在环流式旋风分离器、强放热流态化和精馏洗涤过程——几个在工业生产中得到成功应用的案例中,利用"充分混合、均匀分布"调控准则,实施过程强化的方式、方法以及强化效果,阐明了利用"充分混合、均匀分布"准则实现化工过程强化的可行性,及其在其中所起到的关键作用和未来发展趋势。

关键词：化学过程流体力学传递过程分离流态化

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溶解氧对高级氧化工艺影响机制研究进展

环境化学 2024年第6期43卷 1910-1922页

作者：林紫封陈平吕文英曾煜丰刘国光广东工业大学环境科学与工程学院广东省环境催化与健康风险控制重点实验室粤港澳污染物暴露与健康联合实验室广州510006

水溶液中的有机污染物引起了一系列生态环境问题.现阶段,高级氧化工艺(AOPs)广泛应用于水环境中有机污染物的高效处理,其处理过程的初始溶解氧浓度是影响高级氧化反应的重要参数条件.通过调节溶解氧浓度,以及协同控制pH和其他技术条件... 详细信息

水溶液中的有机污染物引起了一系列生态环境问题.现阶段,高级氧化工艺(AOPs)广泛应用于水环境中有机污染物的高效处理,其处理过程的初始溶解氧浓度是影响高级氧化反应的重要参数条件.通过调节溶解氧浓度,以及协同控制pH和其他技术条件可以有效降低AOPs的能耗,提高处理效率和经济效益.本文针对6种代表性AOPs,开展初始溶解氧浓度对氧化体系的影响机制分析,并分别对溶解氧参与的活性物种生成、污染物分解、催化体系影响过程进行了梳理.最后总结了溶解氧在AOPs中的重要性及工程应用中的调控思路,为今后利用参数调控对AOPs降低能耗提升效率的优化研究提供参考.

关键词：溶解氧 AOPs 机理

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壳聚糖交联智能型水凝胶的制备与降解性能

高分子材料科学与工程 2019年第12期35卷 138-142页

作者：刘夕升隋美玉赵聪于跃芹青岛科技大学化学与分子工程学院生态化工教育部重点实验室培育基地

将天然产物壳聚糖改性后引入聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温敏性水凝胶体系,研究了N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)对水凝胶的温敏性、溶胀性、压缩强度和降解性的影响。结果发现,当N-MACH的含量为30%时,合成的水凝胶不仅具有较好的温敏性和... 详细信息

将天然产物壳聚糖改性后引入聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温敏性水凝胶体系,研究了N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)对水凝胶的温敏性、溶胀性、压缩强度和降解性的影响。结果发现,当N-MACH的含量为30%时,合成的水凝胶不仅具有较好的温敏性和溶胀性能,且其压缩强度比只有BIS交联的PNIPAAm水凝胶提高了311.2%。在40℃、pH 5.0条件下,N-MACH引入量为30%水凝胶在纤维素酶溶液(8 U/mL)中的降解率可达到60.8%,进一步为壳聚糖交联水凝胶在生物领域的应用提供了良好条件。

关键词：壳聚糖聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶温敏性压缩强度降解性

光学检测传感器窗口自清洁耐刮擦涂层的制备及性能研究

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上海化工 2024年第1期49卷 7-15页

作者：李泽堂邱慧芳时美袁伟健林敬仪王志楷朱申敏上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海电气数智生态科技有限公司上海200072

针对光学法化学需氧量(COD)监测传感器窗口长期在污水中工作,易附着污物、微生物,导致玻璃透光性下降进而寿命缩短的问题,设计制备了一种光学检测窗口用透明自清洁耐刮擦涂层,使细菌、藻类等生物无法黏附在玻璃表面,以保证检测效果。以... 详细信息

针对光学法化学需氧量(COD)监测传感器窗口长期在污水中工作,易附着污物、微生物,导致玻璃透光性下降进而寿命缩短的问题,设计制备了一种光学检测窗口用透明自清洁耐刮擦涂层,使细菌、藻类等生物无法黏附在玻璃表面,以保证检测效果。以两种含氟高分子乳液[聚四氟乙烯和六氟丙烯共聚物(F46)、四氟乙烯和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)]为前体,通过加入适量环氧树脂提升涂层性能。系统研究了复合体系的固含率和环氧树脂的添加量对涂层性能的影响。结果发现,当环氧树脂与含氟高分子固体质量比为1∶19时,制备得到的PFA基复合涂层透明,具有自清洁功能(疏水角可达127.8°),且耐刮擦性能优异。进一步向PFA基复合涂层中添加纳米银颗粒后,涂层的抑菌率达到41.9%。

关键词：自清洁涂层含氟高分子纳米银环氧树脂

基于半监督网络的采煤工作面尘雾图像去雾算法

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煤炭科学技术 2024年

作者：赵猛魏玉忠李正张俊明陈俊达刘小峰山东科技大学电气与自动化工程学院内蒙古上海庙矿业有限公司河海大学人工智能与自动化学院青岛地球软件技术有限公司

煤矿井下采煤工作面环境复杂，作业时产生大量煤尘、水雾等不均匀悬浮颗粒，导致监控图像质量下降严重，现有的传统算法存在去雾效果差、过增强、颜色失真等问题，应用深度学习算法存在缺少井下配对尘雾图像和清晰图像等问题，为此提出... 详细信息

煤矿井下采煤工作面环境复杂，作业时产生大量煤尘、水雾等不均匀悬浮颗粒，导致监控图像质量下降严重，现有的传统算法存在去雾效果差、过增强、颜色失真等问题，应用深度学习算法存在缺少井下配对尘雾图像和清晰图像等问题，为此提出了一种基于半监督学习网络的去雾算法。该半监督学习网络由生成器与判别器组成：生成器采用编解码器结构，其中编码器以残差网络为主要结构，并在残差块中加入了空间注意力机制，使网络能更好地处理非均匀尘雾。解码器由像素混洗层和卷积层组成，逐级恢复更高分辨率的特征图。判别器以概率图形式作为输出，表示生成器产生的去雾图像与真实清晰图像间的差异。引入了对比学习分支，使去雾后的图像在特征空间接近正样本并远离负样本，改善模型的泛化能力。由于煤矿井下缺少成对非均匀尘雾数据集，采集了大量煤矿井下工作面图像，并根据工作面作业时的尘雾特点，使用大气散射模型和柏林噪声在清晰图像上合成非均匀尘雾图像。合成数据与采集的真实数据一起用于半监督网络的训练，提升了模型在煤矿井下非均匀尘雾条件下的适应能力和性能。为验证提出算法的有效性，选取了4种算法进行了对比。实验结果表明，提出的算法能有效降低图像尘雾浓度，颜色失真较小，提升了图像的可视化效果。

关键词：采煤工作面尘雾图像去雾半监督学习对比学习

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明胶基温敏性水凝胶的合成及凝胶性能

高分子材料科学与工程 2019年第7期35卷 13-17页

作者：隋美玉刘夕升赵聪于跃芹青岛科技大学化学与分子工程学院生态化工教育部重点实验室培育基地

将具有三螺旋结构的天然高分子明胶改性后引入温敏性水凝胶聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)体系中,合成了P(MAGEL-NIPAAm)水凝胶。系统研究了引发剂(APS)、交联剂(BIS)和明胶用量对水凝胶的温敏性、溶胀性和压缩强度的影响,得到水凝胶的... 详细信息

将具有三螺旋结构的天然高分子明胶改性后引入温敏性水凝胶聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)体系中,合成了P(MAGEL-NIPAAm)水凝胶。系统研究了引发剂(APS)、交联剂(BIS)和明胶用量对水凝胶的温敏性、溶胀性和压缩强度的影响,得到水凝胶的最佳合成条件为:MAGEL占单体用量的30%,引发剂APS用量为0.084%,BIS加入量0.12%。水凝胶压缩率达到76.6%,具有良好的韧性;水凝胶形状记忆比均大于96%,形状记忆功能良好。明胶的引入可有效提高水凝胶的生物可降解性、韧性、压缩强度和形状记忆功能,为水凝胶的实际应用提供了理论参考。

关键词：马来酰化明胶 N-异丙基丙烯酰胺温敏性压缩强度形状记忆