- 刘雨欣;周黎明;曾建立;杜泽学;吴可荆;梁斌;
高温固体氧化物电解池SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell)可通过引入甲烷至阳极侧发生氧化反应实现低电压下的电解水制氢。采用一锅水解法合成钐掺杂氧化铈(SDC)作为催化剂载体和氧离子导体,采用浸渍法负载Ni、Co、Fe等单金属及NiCo双金属作为活性位点,探究过渡金属对阳极氧化和制氢性能的影响。结果表明5%Ni_(0.75)Co_(0.25)-SDC作为阳极催化剂时具有最优的催化氧化和电解制氢效果。纯甲烷气氛下,SOEC在0.43 V电解电压下电流密度可达到0.4 A/cm~2。活性金属的协同作用在本体系下具有较大影响,在甲烷氛围下NiCo双金属的协同作用可强化金属与载体的相互作用,适量Co的掺杂有利于阳极的电荷转移过程,降低反应的极化电阻,增强Ni的催化活性并促进高电压下甲烷的氧化活性,从而提高电催化效果。
2025年02期 v.54;No.396 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K] [阅读次数:352 ] |[下载次数:581 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 陈志鹏;易美桂;
为了实现熔盐氯化废渣的资源化高值利用,以熔盐氯化法制备海绵钛产生的工艺盐水为原料,研究NaCl溶液体系中钙、镁分步脱除,制备高纯氧化镁工艺,探讨NaCl溶液体系中镁沉淀产物的物相转化规律。结果表明,NaCl溶液延缓了含镁无定形物向三水碳酸镁转变,加快了三水碳酸镁向碱式碳酸镁转变,缩短了三水碳酸镁在溶液中的稳定存在时间,不利于体系中钙离子的脱除,因此,先常温除钙,再高温沉镁。较优的工艺条件为:(1)除钙过程反应时间为3.0 h、Na_2CO_3添加量为钙总摩尔量的6.7倍;(2)沉镁过程反应时间为1.0 h、Na_2CO_3添加量为一次滤液中镁摩尔量的1.3倍。制得的MgO纯度为99.2%,CaO含量为0.53%,满足《工业轻质氧化镁》(HG/T 573—2012)中I类优等品指标要求,脱除钙、镁后的NaCl母液达到回用标准。该除钙沉镁工艺实现了工艺盐水中镁及NaCl资源化利用。
2025年02期 v.54;No.396 265-270+276页 [查看摘要][在线阅读][下载 1750K] [阅读次数:129 ] |[下载次数:77 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 马峰;王宇行;史柯;傅珍;石天鑫;
为改善透水沥青路面的使用性能,延长其使用寿命,以SK70#基质沥青、SBS改性剂和C5加氢树脂为原材料,利用高速剪切法制备SBS掺量为4%,6%,8%,10%,C5加氢树脂掺量为6%的改性沥青,通过温度扫描、多应力蠕变恢复、低温松弛等试验分析SBS/C5对改性沥青高低温性能的改善效果,利用线性振幅扫描试验评价SBS/C5树脂复配改性沥青的疲劳特性。结果表明:SBS/C5树脂的掺入使得沥青稠度增加,相较于基质沥青,SBS/C5明显改善了沥青的温度敏感性、高温稳定性和低温抗裂性。短期老化会降低改性沥青的低温性能,且当SBS改性剂掺量为10%时,抗老化性能最佳。改性后沥青的疲劳性能有所增强,有效改善了沥青的抗变形能力,提升了沥青的疲劳寿命。综合改性沥青各项指标分析得出SBS最佳掺量为6.0%。
2025年02期 v.54;No.396 271-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K] [阅读次数:94 ] |[下载次数:298 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 臧晓宇;邱正松;郭鹏飞;钟汉毅;赵欣;
针对钻井液漏失控制技术难题,以环氧树脂为芯材,三聚氰胺-尿素-甲醛树脂为壳材,采用原位聚合法制备了钻井液用微胶囊型堵漏剂。采用光学显微镜、激光粒度仪、红外光谱仪和热重分析仪等测试分析了微胶囊的形貌、粒度分布、化学结构和热稳定性。实验研究了微胶囊对钻井液流变性及裂缝封堵性能的影响,并探讨了其作用机理。结果表明,微胶囊堵漏剂为球形颗粒,中位粒径(D50)为120.3μm,和钻井液配伍性较好,具有良好的热稳定性,能够满足绝大部分堵漏场景的需求。微胶囊通过与刚性堵漏材料接触挤压发生破裂,芯材释放并发挥化学胶结作用。裂缝封堵实验表明,微胶囊的加入显著改善了堵漏配方的承压能力,形成的复合堵漏体系配方承压能力大于8 MPa。
2025年02期 v.54;No.396 277-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] [阅读次数:61 ] |[下载次数:230 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 张航;崔建国;李红艳;
为提高生化处理后的含氮废水处理效率,以改性沸石(NZ-NaCl)、活性炭(AC)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出PVA/SA/NZ/AC颗粒状新型复合水凝胶(简称PSNA),并通过批次吸附实验探究复合水凝胶的吸附性能。结果表明:针对氨氮(10 mg/L)、硝态氮(10 mg/L)和亚硝态氮(1 mg/L)的混合溶液,改性沸石/活性炭混合比例为4/6的PSNA(记为PSNA-2)吸附效果最佳,当PSNA-2投加量为20 g/L,pH值为7,温度为25℃,反应时间为12 h时,氨氮去除率达83.2%,硝态氮去除率达54.6%,亚硝态氮去除率为19.8%,总氮去除率达67.9%。通过SEM、FTIR和XRD对PSNA的形貌与结构进行表征分析,PSNA仍然保持着改性沸石和活性炭对含氮污染物的高选择性吸附性能。由于PSNA在水中呈悬浊态存在,可方便材料的回收与利用。
2025年02期 v.54;No.396 282-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K] [阅读次数:78 ] |[下载次数:564 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 梁艳;孟婷婷;周季妮;
银纳米粒子(AgNPs)是目前应用最广泛的纳米材料之一。AgNPs在土壤环境中的迁移是影响其环境归趋和对地下水产生污染风险的重要过程。研究结合柱实验和迁移模型,探究了磷酸盐对AgNPs迁移行为的影响。研究结果表明,AgNPs在低浓度的磷酸盐和腐殖酸钠存在下呈非单调迁移趋势,低浓度磷酸盐与AgNPs竞争多孔介质表面的滞留位点会导致静电斥力增加,从而促进AgNPs的迁移。当磷酸盐浓度增加到一定阈值,AgNPs的迁移受到抑制,主要是因为电荷掩蔽和双电层压缩占主导地位。适量腐殖酸钠会占据介质表面有利滞留位点,增强AgNPs和介质的空间位阻效应,从而促进AgNPs的迁移。研究为AgNPs和其他颗粒污染物的环境行为和地下水污染风险评估提供了理论依据。
2025年02期 v.54;No.396 287-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K] [阅读次数:40 ] |[下载次数:131 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 王银辉;
为探究风化煤自燃特性及阻化剂对其抑制效果,利用程序升温和红外光谱分析不同煤样的指标气体、交叉点温度和活性官能团的变化规律。结果表明:风化煤比原煤样指标气体生成量更大,交叉点温度更低,自燃危险性更大。复合阻化剂对原煤和风化煤均有抑制作用,但阻化煤产气浓度比原煤和风化煤低,交叉点温度却要高。但是复合阻化剂对原煤的阻化率比风化煤高1.91%。风化煤甲基、亚甲基和羰基含量高于原煤,但低于阻化煤样,风化过程使得活性基团数量增加,煤氧反应更容易。阻化过程中阻化剂中的部分卤根离子、镁离子和钙离子能与煤中含氧官能团(如—■发生取代或络合等化学反应并生成稳定的化合物,增加了煤分子的稳定性,达到良好的阻化目的。
2025年02期 v.54;No.396 293-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K] [阅读次数:30 ] |[下载次数:203 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 李声豪;赵锋军;骆万春;吴建军;柳力;张兴亮;
针对传统沥青路面坑槽冷修补存在养护时间长、修补质量不稳定等问题,研发了一种常温固化型胶粉改性环氧树脂,并尝试与旧沥青混合料和石灰岩制备冷再生混合料。通过正交实验确定环氧树脂配方,并对其性能、等温流变行为和微观形态进行分析,最后对制备冷再生混合料的可行性进行评价。结果表明:在25℃条件下,废旧轮胎胶粉改性环氧树脂拉拔强度为13.04 MPa,断裂延伸率可达到48.12%,施工窗口期为46 min,表干时间为5 h;在潮湿修补界面下,层间黏结强度大于2.85 MPa;胶粉对环氧胶结料的拉拔强度、断裂延伸率和黏度影响显著,并且在胶结料中呈现多相的海岛结构,承受荷载时能使裂缝发展减缓和转向;改性环氧树脂制备的再生混合料路用性能满足我国相关规范要求。
2025年02期 v.54;No.396 298-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K] [阅读次数:28 ] |[下载次数:209 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 谢涛;宗刚;谢雨欣;任敬;景张欣;
研究了自制粉煤灰成型吸附剂对刚果红染料废水的静态吸附效果,并探讨了温度、pH值、刚果红初始浓度、吸附时间和吸附剂用量等因素对吸附性能的影响。结果表明,在刚果红染料浓度在200~800 mg/L范围内,吸附剂对染料的吸附量大幅增加,可达93%以上;而当刚果红染料浓度达到2 000 mg/L时,吸附率只有56.87%。在最优的吸附条件下,即温度为55℃,pH为7,初始浓度为200 mg/L,吸附剂用量为40 g/L,吸附时间为13 h,对刚果红染料的吸附量为5.29 mg/g。
2025年02期 v.54;No.396 306-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K] [阅读次数:34 ] |[下载次数:565 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 薛彦平;
针对冬季负温环境下矿山公路扬尘逸散,传统防冻抑尘剂的喷洒在防冻的同时可能会产生二次扬尘或环保性问题,研究通过聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)进行接枝共聚,同时加入适量表面活性剂(APG)以进一步增强润湿效果,制备了一种环保型矿山公路用防冻抑尘剂(PVA-g-PEG/APG),并进行了理化性质与抑尘性能测定。结果显示,抑尘剂与煤体表面的接触角为29°,冰点在-16.5℃,在模拟振荡下煤粉损失率低于5.6%。这表明PVA-g-PEG/APG抑尘剂具有显著的抗冻效果、良好的润湿性和稳定的固结层,且环保性能优良,能够有效减轻低温环境下的道路煤尘污染问题,符合当前生态矿山的建设要求。
2025年02期 v.54;No.396 310-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [阅读次数:35 ] |[下载次数:266 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 陈雅;郑明丹;刘湛;陈丽华;王朝;
为克服MFI分子筛固有的微孔结构对客体分子的扩散限制,利用硅油的高速剪切力制备了具有等级多孔结构的ZSM-5分子筛微球。这类微球具有大的比表面积(447 m~2/g),表现出增强的活性位点可及性和客体分子扩散能力。在1,3,5-三甲苯与苯甲醇的苄基化反应中,等级孔ZSM-5分子筛微球对苯甲醇的转化率达到了99.35%,对目标产物的选择性为89.76%,显著优于纳米晶ZSM-5分子筛和商用微米晶ZSM-5分子筛。为制备具有高活性和高选择性的等级孔分子筛微球提供了新思路。
2025年02期 v.54;No.396 315-321页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K] [阅读次数:21 ] |[下载次数:169 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 吴思;赫佳琳;唐思扬;钟山;鲁厚芳;梁斌;
有机胺化学吸收法是常见的二氧化碳捕集方法,其吸收动力学是工业反应器的设计基础。化学反应动力学的测定耗时长,且测试数据受实验装置影响较大。搭建了一套可自动控制的搅拌式动力学测试装置,考察了不同搅拌速率下5 mol/L乙醇胺(MEA)的水溶液吸收CO_2的动力学。在200~850 r/min搅速下,施伍德准数和二级反应速率常数与湿壁塔接近,动力学拟合数据可以用于填料塔和降膜式反应器的设计;在1 000~1 500 r/min搅速下,液相湍流程度加剧,部分气体被卷入液相主体,动力学拟合数据可以用于搅拌鼓泡式反应器的设计。吸收过程可以分为三个阶段,即传质控制段、传质-反应共同控制段和反应控制段,其中工业应用5 mol/L的MEA水溶液进行CO_2捕集时的有效吸收负荷范围基本位于传质-反应共同控制段。
2025年02期 v.54;No.396 322-329+335页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K] [阅读次数:12 ] |[下载次数:376 ] |[引用频次:1 ] |[网刊下载次数:0 ] - 高铭晨;孟宁宁;简美鹏;李海燕;
将二维ZIF-8纳米片(ZIF-8 NS)以不同配比负载到聚丙烯腈(PAN)微珠中制备不同负载量的ZIF-8纳米片聚丙烯腈复合珠(ZIF-8 NS@PAN复合珠)。通过TEM、SEM、EDS、XRD和FTIR等手段对样品的形貌和微观结构进行了表征,考察了不同负载量复合珠对水中As(Ⅲ)的去除效果。结果表明:ZIF-8 NS对As(Ⅲ)具有较好的吸附效果,其吸附在6 h左右达到平衡,根据Langmuir模型拟合结果,其最大吸附量可达162.447 mg/g。复合后ZIF-8 NS仍保留着原有的片状结构,同时复合珠呈现出内部中空的孔隙结构。10%负载量的ZIF-8 NS@PAN复合珠对于As(Ⅲ)的吸附效果最佳,其吸附过程在20 h左右达到平衡,根据Langmuir模型拟合结果,其最大吸附量可达111.509 mg/g。研究表明ZIF-8 NS@PAN复合珠对水体中As(Ⅲ)具有优良的去除效果和一定实际应用前景。
2025年02期 v.54;No.396 330-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [阅读次数:16 ] |[下载次数:253 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 马俐琪;王烨;杨柳;刘思雨;韩枫;
探究了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)改性磁性膨润土(PDB)的最佳制备工艺条件及其对微塑料的吸附。以FeCl_2·4H_2O、FeCl_3·6H_2O和PDM为改性剂制备PDB,以对聚苯乙烯微塑料(PS-MP)吸附率为评价指标,通过Box-Behnken试验设计对制备温度、时间以及磁性膨润土与PDM固液比进行优化,获得PDB最佳制备工艺条件。并通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及其孔隙度分析(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等技术对材料进行表征,揭示PDB吸附前后形貌与结构。结果表明PDB最佳制备工艺条件为固液比1∶18,温度22.6℃,时间214 min,对微塑料的吸附率影响大小为:固液比>温度>时间。通过二次多项回归拟合所建立了吸附率与工艺条件关系回归方程,方程F值为198.73,P值<0.000 1,差异极显著,方程拟合相关系数R~2=0.996 1,该模型方程能很好地预测试验结果。最优工艺条件重复试验对PS-MP最大吸附率为97.02%,与模型方程预测的99.16%接近,该模型方程具有较高的可靠性。PDB吸附PS-MP前后表征均表明PS-MP成功吸附到PDB表面及孔隙。PDB的优化制备为污水处理系统中微塑料的去除提供了一种新材料和方法。
2025年02期 v.54;No.396 336-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K] [阅读次数:19 ] |[下载次数:226 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 潘红芳;陈博文;侯明丽;张强;
以元宝枫叶为原料,超声辅助法提取元宝枫叶总黄酮,讨论料液比、时间、乙醇浓度、温度、功率等因素对得率的影响,采用Box-Behnken设计优化提取工艺,并利用液质联用代谢组技术测定元宝枫叶总黄酮提取物成分。结果表明,料液比1∶30 g/mL,超声时间10 min,乙醇浓度60%,超声温度60℃,超声功率300 W为元宝枫叶总黄酮的最优提取条件,此时得率为7.05%。总黄酮提取物中共测定出670种化合物,其中黄酮类299种、酚酸类307种、木脂素和香豆素类53种、鞣质类11种。研究建立了超声辅助法提取元宝枫叶总黄酮工艺条件,为元宝枫叶总黄酮的进一步开发提供了理论依据和技术参考。
2025年02期 v.54;No.396 341-346+354页 [查看摘要][在线阅读][下载 2731K] [阅读次数:22 ] |[下载次数:788 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 何淑媛;员佩雪;董昕儒;张学俊;
使用溶剂热法,通过4-硝基邻苯二甲腈与2,7-二羟基-9-芴酮、1,5-二羟基蒽醌、2,6-二羟基蒽醌亲核取代得3种酞菁共价有机聚合物前驱体(2,7-BPF、1,5-DPA、2,6-DPA),进一步与ZnAc在1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)催化下自聚形成3种醚键桥联金属酞菁共价有机聚合物(2,7-BCOF-Zn, 1,5-DCOF-Zn, 2,6-DCOF-Zn)。通过FTIR、PXRD、N_2吸附-脱附测试、SEM、XPS、UV-Vis DRS对前驱体和共价有机聚合物进行结构与微观形貌表征。以亚甲基蓝(MB)为模型污染物,考察3种聚合物在光照条件下对MB吸附降解能力,分析光催化条件下产生的活性物质。2,7-BCOF-Zn, 1,5-DCOF-Zn, 2,6-DCOF-Zn对MB均有良好催化能力,其中2,6-DCOF-Zn吸附降解能力最佳,降解率达94.5%,经过5次循环实验,降解率保持在90%以上。
2025年02期 v.54;No.396 347-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 2255K] [阅读次数:8 ] |[下载次数:203 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 但波;马喜平;黄钰;肖万鑫;郑存川;
为预防塔里木油田H原油中高碳数石蜡的析出,改善原油低温流动性。通过自由基溶液聚合法,以丙烯酸二十二酯、马来酸酐和1-十八烯为原料研制出一种超长碳链的油溶性防蜡降凝剂PDM,对加剂前后防蜡降凝性能、普适性、析蜡特性、微观形貌以及碳数分布进行了评价。结果表明,当PDM加量为2 000 mg/L时,静态防蜡率可达74.79%,动态防蜡率为50%以上,H原油的凝点可从26℃降至9℃,并对同区块的三种原油表现出良好的普适性。PDM主要是通过长碳链烷基与蜡晶的共晶吸附来改变蜡晶聚集的形态结构,分子中的极性酸酐基团将持续增强蜡晶在原油中的分散性,两者协同作用实现预防高碳数石蜡沉积的目的。PDM的加入减弱了蜡晶间的相互作用,降低了H原油凝点,显著改善了H原油低温流动性。
2025年02期 v.54;No.396 355-361页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K] [阅读次数:20 ] |[下载次数:199 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 卢航;钟为章;宁志芳;刘春;牛建瑞;
将一种高效降解土霉素(OTC)的克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)采用吸附法固定在玉米秸秆生物炭上,研究了固定化细菌降解土霉素的效能及途径。结果表明,在投加量0.3 g、pH值7.0、温度35℃、外加2 g/L胰蛋白胨和处理时间3 d时,固定化菌剂对50 mg/L土霉素的降解率达到85.0%。经过3次循环实验后,仍能降解62.2%的土霉素,具有较高的回收利用率。固定化细菌通过吸附和生物降解两种机制去除土霉素,其中,生物降解在固定化系统中起主导作用(87%),并且土霉素经过降解后其生理毒性显著降低。此外,提出了新的土霉素生物降解途径,降解过程中主要发生了脱水、脱氨基、脱甲基、羟基化等。
2025年02期 v.54;No.396 362-366+374页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K] [阅读次数:13 ] |[下载次数:254 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 崔红梅;李凯欣;孙林阳;徐颖;张晓雪;祝凤蕊;
采用自由基胶束聚合法,以无机聚合氯化铝(PAC)、有机单体丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,成功合成了一种带有疏水基团的无机-有机杂化高分子絮凝剂[PAC-P(AM-BA)]。通过单因素实验探究了各因素对产物特性黏度的影响,并采用响应面法对合成工艺进一步优化。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征,利用水处理实验,考察其絮凝能力。结果表明,最佳合成条件为:引发剂质量分数为0.15%(占总单体),n(AM)∶n(BA)=98∶2,尿素质量分数为3.00%,总单体质量分数为15.06%,无机组分质量分数为1.37%,聚合温度为27.06℃,该条件下,产物的特性黏度达到470.39 mL/g。红外光谱证明絮凝剂制备成功,扫描电镜表明产物具有较强的吸附架桥能力。PAC-P(AM-BA)的絮凝效能强于复配型絮凝剂(PAC+PAM)和单一类型聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM)。
2025年02期 v.54;No.396 367-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 2288K] [阅读次数:19 ] |[下载次数:265 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 王欣然;孙红男;木泰华;
实现胰岛素的口服递送是糖尿病患者减轻注射疼痛、改善生活质量的希望。然而,由于胃肠道吸收屏障的存在,目前口服胰岛素的生物利用度低,阻碍了商业化目标的实现。制备了叶酸修饰的锌金属有机框架(MOF)和磺基甜菜碱修饰纤维素纳米晶(CS)作为胰岛素(Ins)的包埋材料,开发了口服胰岛素(Ins@MOF@CS)。Ins@MOF@CS的胰岛素包封率(97.38±0.09)%,载药量(27.54±0.03)%。体外释放试验中,经过6 h的模拟肠液孵育,Ins@MOF@CS释放了(73.87±0.57)%的胰岛素。Ins@MOF@CS被Caco-2细胞摄取的效率显著高于游离胰岛素(p<0.05),其表观渗透系数是游离胰岛素的3.46倍。此外,Ins@MOF@CS具有高生物相容性。Ins@MOF@CS可能是一种潜在的提高胰岛素生物利用度的口服递送系统。
2025年02期 v.54;No.396 375-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K] [阅读次数:8 ] |[下载次数:313 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 赵宇宏;彭顺显;廖春花;蔡猛;程承;
为探究长期老化下酶解木质素对基质沥青性能的影响,基于DSR研究0~40 h老化时程下木质素改性沥青性能的变化规律,综合不同老化条件下G~*/sinδ及MSCR试验中各沥青试样的分析结果,表明酶解木质素改性沥青高温性能强于基质沥青并且能承受较高的交通荷载,此外,酶解木质素对沥青具有抗老化作用,0~40 h老化时程下沥青的老化性能变化表现出阶段性特征,可分为三个阶段。在第三阶段中存在规律性特征,即在更长老化时间下,需要更高的木质素掺量才能具有更好的抗老化效果。LAS试验及基于G-R常数分析结果可见,沥青长期老化后木质素的掺入会导致中温疲劳和低温开裂性能变差并且掺量越大,性能越差,对沥青低温性能要求较高的地域酶解木质素掺量建议不超过5%。
2025年02期 v.54;No.396 383-392+397页 [查看摘要][在线阅读][下载 3842K] [阅读次数:11 ] |[下载次数:246 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 宋勤龙;徐晓芳;张海宝;
金属有机框架化合物的制备和结构对其催化性能至关重要。采用溶剂热法以不同镍源合成了两种Ni-MOF-74,并利用X射线衍射(XRD),傅里叶红外光谱(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),以及同步热分析仪(TG-DSC)对两种Ni-MOF-74进行表征,研究了不同镍源对其结构、形貌以及在等离子体合成氨反应中的催化效果的影响。结果表明,以六水合硝酸镍合成的Y-Ni-MOF-74颗粒更细,热稳定性更好,催化性能更优。仅等离子体合成氨的合成速率为1 065μmol/g·h,转化率为0.2%。填充Y-Ni-MOF-74后,氨合成速率可高达22 785μmol/g·h,氮气转化率为0.85%,与仅等离子体相比,氨合成速率提高了21.39倍,氮气转化率提高了4.25倍。
2025年02期 v.54;No.396 393-397页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K] [阅读次数:10 ] |[下载次数:429 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 景立明;艾爽;高树仁;刘爽;赵萌;张安龙;
构建以石墨为阴极,钌铱涂层钛电极为阳极,铁碳微粒为粒子电极的三维电Fenton体系对煤化工废水生化出水进行深度处理,探究pH、电流密度、极板间距、粒子加入量对处理效果的影响并进行正交实验优化。结果表明,在电流密度20 mA/cm~2,极板间距1 cm,粒子加入量为40 g/L,pH 3的条件下,煤化工废水生化出水经三维电极电Fenton体系处理45 min后COD由148.32 mg/L降低至44.49 mg/L,响应面曲线模型模拟出的最佳COD去除率为70.01%,在固定极板间距的前提下,各因素对三维电极电Fenton体系去除COD效果影响程度pH>电流密度>粒子加入量。红外光谱和三维荧光光谱分析表明三维电Fenton对废水中酚类及腐殖酸类物质有较好的去除效果。
2025年02期 v.54;No.396 398-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K] [阅读次数:8 ] |[下载次数:265 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 王建桥;周传庭;王聪;夏庆;周振;
分析了微米气泡(MB)和纳米气泡(NB)的基本性质,考察了臭氧耦合微气泡对苯酚废水的处理效果,探究了苯酚降解的一级动力学及中间产物情况。结果表明:NB的稳定性比MB更好,Zeta电位变化幅度较低。反应60 min时,臭氧微米气泡(O_3/MB)和O_3/NB对苯酚去除率为75.6%和94.7%,COD去除率分别达到25.6%和42.7%,一级反应速率常数分别为0.35,0.65 h~(-1),表明O_3/NB系统对苯酚废水的降解效果更好。O_3/NB系统具有更强的直接氧化能力和更高的·OH产生速率。紫外-可见吸收光谱分析证实苯酚降解过程中产生了醌类化合物等中间产物。
2025年02期 v.54;No.396 404-408页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K] [阅读次数:14 ] |[下载次数:361 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 曹军;陆毕帅;吕向菲;刘魁;苑康泽;
为了利用黄土物化特性构筑高效的水体重金属吸附剂,结合黄土三维孔隙结构和基团的吸附特性,通过对苯乙烯磺酸钠和丙烯酰胺的聚合反应在黄土颗粒表面构筑对污染物有高效吸附或配位能力的磺酸基和酰胺基团,在不同条件下对水体铅离子吸附去除。结果表明,当吸附剂中黄土、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酰胺的质量比为6∶2∶1时,聚合物在黄土表面形成聚合物薄膜并保证了黄土的孔隙结构,该吸附剂对水中Pb~(2+)的去除率可达96.66%。其对铅离子的最佳吸附条件为:溶液pH为5,吸附剂用量为0.1 g,初始铅离子浓度为50 mg/L,吸附时间120 min,吸附温度298~323 K。结果表明,该吸附剂既保留了黄土的孔隙结构,又在黄土颗粒表面构筑了对铅离子有配位作用的功能基团,从而实现水体铅离子的高效吸附。
2025年02期 v.54;No.396 409-415+421页 [查看摘要][在线阅读][下载 1849K] [阅读次数:11 ] |[下载次数:89 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 薛莉;成英之;王海宁;
采用溶剂热法成功制备In或Cr掺杂钼酸铋催化剂。通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线能谱、氮气吸脱附、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱等方法对催化剂的物相、形貌、表面状态、光吸收性能等进行了表征。结果表明,In掺杂钼酸铋催化剂具有合适的禁带宽度(2.43 eV)、较大的比表面积和孔容,被可见光激发后所产生的光生载流子更易于快速迁移和分离,并与表面上数量丰富的吸附氧物种反应形成活性氧物种,光催化活性得到有效提高。在可见光照射下,120 min后可以将甲基橙的剩余率从未掺杂时的71.8%降低到0,速率常数达到未掺杂催化剂的12倍。
2025年02期 v.54;No.396 416-421页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [阅读次数:11 ] |[下载次数:294 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 李好;陈威;宋宏娇;曹亮;
马拉硫磷作为频繁使用的农药已经对环境造成了严重的污染,针对其毒性大的问题,在曝气条件下利用菌藻颗粒污泥(ABGS)处理马拉硫磷废水,结果表明:经过30 d驯化之后,ABGS对化学需氧量、总氮、总磷、马拉硫磷去除率分别为91.39%,85.89%,56.32%,79.21%;持续稳定的胞外聚合物(EPS)增长表明其在马拉硫磷废水中具备较强的结构稳定性和毒性抵抗力。Burkholderia菌属和Dyella菌属为ABGS中的优势种群,Burkholderia菌属主要承担生物降解马拉硫磷的功能。通过液相色谱检测发现ABGS生物降解马拉硫磷的最终产物均为正磷酸盐;并发现ABGS的氮代谢通路为异化硝酸盐还原作用和氨解毒作用。ABGS对马拉硫磷废水具有很强的适应能力,并可以高效的去除废水中的马拉硫磷。
2025年02期 v.54;No.396 422-427页 [查看摘要][在线阅读][下载 1923K] [阅读次数:8 ] |[下载次数:219 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ]
- 白宇洋;贠智超;夏甫;刘奇缘;康佳玉;杨昱;姜永海;
基于铁基材料修复地下水过程中易失活的问题,综述了铁基材料失活机理和再生技术两个层面的研究进展。归纳了溶解氧、共存离子、共存有机质和析氢反应4个因素对铁基材料失活的影响,概述铁基材料失活机理,总结了铁基材料失活缓解和再生方案。最后结合研究现状,对解决铁基材料失活问题的研究方向进行展望。
2025年02期 v.54;No.396 428-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K] [阅读次数:49 ] |[下载次数:182 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 黄陈明慧;党腾飞;肖一诺;谢雅琪;宋一帆;万俊锋;王岩;
随着集约化生猪养殖场的不断发展,养殖过程中产生的大量废水对周围生态环境产生严重影响。养猪废水是蕴含丰富营养物质的高浓度有机废水,采用常规污水生物处理养猪废水不仅处理成本高,而且出水中往往含有较高浓度的氮、磷污染物。同时,一旦排入湖泊和河流等地表水体不仅引起水体富营养化,而且污水中氮、磷等营养物质的大量流失也造成了资源的浪费。因此,针对养猪废水研发高效低成本处理和资源化利用技术是实现集约化生猪养殖可持续发展的关键之一。综述了近年来关于养猪废水资源化处理的研究进展,总结了实现养猪废水资源化的方法途径。这将为以养猪废水为代表的养殖废水资源化处理提供技术支撑和重要的研究思路。
2025年02期 v.54;No.396 434-438页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [阅读次数:33 ] |[下载次数:517 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 文丹;李蕾;史昱翔;张淑妍;王炉光;李少林;
随着科研工作爆发式增长,文献计量学成为揭示科研趋势和热点的重要工具。机械力化学方法,因其机械力诱发和驱动的独特过程及绿色特征,近年获得广泛关注;而球磨是实现机械力化学的主要途径。基于Web of Science收录数据,对二十年来球磨方法在环境领域的研究应用进行了文献计量调查和分析。通过综合考察历年发文量、学科分布及文献来源,结合国家、机构、资助基金和作者的分析,以及对关键词聚类和突现的研究,揭示了球磨-机械力化学方法在环境领域研究应用的活跃程度、变化趋势、学术热度及影响力分布,展现了球磨方法在环境领域研究应用的不断深入、挖掘和拓展。分析结果为探索球磨方法在环境领域中的发展及应用提供了文献支撑和内容参考。
2025年02期 v.54;No.396 439-445+451页 [查看摘要][在线阅读][下载 2467K] [阅读次数:20 ] |[下载次数:214 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 许可;余聪聪;郑存川;易新斌;程晓亮;
目前国内外对页岩油气藏的开发不断加快,针对现在水力压裂作业大规模、大排量的需求,研发出溶解速率快、低伤害、减阻性能优异的干粉减阻剂成为迫切需求。干粉减阻剂配以连续在线混配工艺可实现压裂液在现场的即配、即注,提高施工效率,降低压裂成本。综述了国内外粉剂型减阻剂的发展现状,总结了聚合物的溶解规律和溶解速率影响因素,分析了伪塑性、黏弹性、层流化、湍流抑制等4种聚合物减阻机理,归纳了减阻效应的影响因素,对比压裂液传统配液方式,调研了连续在线混配工艺的研究现状,指出了其独特的优势及对油田生产的重要性。
2025年02期 v.54;No.396 446-451页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K] [阅读次数:36 ] |[下载次数:247 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 余亦晓;祁聪;况栋梁;韩善剑;陈华鑫;吴永畅;王凤;张洪刚;张仰鹏;
沥青作为一种组成复杂的有机胶凝材料,在拌合、运输和摊铺过程中受热会释放挥发性有机化合物(Volatile organic compounds, VOCs),不仅影响周围空气质量,还可能对施工人员造成健康隐患。因此,对沥青VOCs的排放特性和抑制措施进行深入研究,是加快推进道路工程污染防治和实现绿色交通建设的重要途径之一。针对沥青VOCs的排放特性和抑制技术,围绕沥青VOCs的组分分析、影响因素和抑制技术研究,梳理了沥青VOCs的组分特征、抑制机理和抑制技术,结果表明,VOCs的释放特性未能与沥青内在组分建立联系;现有沥青VOCs抑制技术仍存在较大的改进空间,并且抑制剂对沥青及沥青混合料路用性能的影响研究有待进一步深化。
2025年02期 v.54;No.396 452-456+461页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] [阅读次数:17 ] |[下载次数:226 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 杨琦玥;朱仁超;原樱其;文思杰;孙梓阳;刘晓龙;余爱华;
铜(Cu)作为潜在有毒重金属,严重危害了生态系统和人类健康,农业土壤中的铜污染已然成为全球性的环境问题。从土壤理化性质、土壤成分、微塑料和竞争吸附四个方面综述了农业土壤中铜吸附与解吸的影响因素;最后,从加强多种影响因素综合作用研究,完善动态模型,进行田间试验等方面对该研究领域进行了展望,旨在为我国农业土壤中铜污染的控制和修复治理提供科学依据。
2025年02期 v.54;No.396 457-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] [阅读次数:15 ] |[下载次数:240 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 裴永彪;温志慧;温慧敏;陈仕强;廖俊杰;常丽萍;马静红;
综述了类水滑石作为COS水解催化剂时的改性方法,从类水滑石材料特点与水解机理出发,将目前主要改性途径分为组成调控、碱性位点调控与物理形貌结构调控三类,总结了改性的具体措施与效果,并对潜在机理进行总结,旨在为后续研发高水解活性与稳定性的水解COS催化剂提供理论指导与路径方法。
2025年02期 v.54;No.396 462-466+472页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K] [阅读次数:12 ] |[下载次数:183 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 张慧如;孙斌;张晓昕;赵俊琦;
综述了基于氮化碳材料光催化生产过氧化氢的研究进展,主要聚焦于对催化剂进行设计与改性,旨在通过增加反应活性位点、扩大光吸收范围、促进光生载流子的分离等手段,提高氮化碳光催化生产过氧化氢的效率。最后展望了氮化碳光催化生产过氧化氢技术的未来研究和发展前景。
2025年02期 v.54;No.396 467-472页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K] [阅读次数:18 ] |[下载次数:1333 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 孟想;杨萌萌;闫发志;张兴华;张亮;
水力压裂技术是我国常用的煤层增透措施。压裂液的选择对增透效果起关键作用。清洁压裂液具有携砂性能好、对煤层伤害低、对环境污染小等优势,在煤层水力压裂增透中具有广阔的应用前景。按照清洁压裂液主剂黏弹性表面活性剂(VES)在水溶液中能否电离以及电离后所带电荷种类进行压裂液种类划分,总结了不同类型清洁压裂液的组成及应用情况;介绍了清洁压裂液改造煤层后煤中孔、裂隙演化规律及煤表面的化学变化特征,可为清洁压裂液配方选择和优化提供理论指导。指出降低成本、提高压裂液耐温、耐剪切性是清洁压裂液的重要研究方向。开展双子型表面活性剂压裂液、清洁压裂液复配体系、纳米颗粒改性清洁压裂液的研究,是提高煤层增透效果的有效途径。
2025年02期 v.54;No.396 473-477页 [查看摘要][在线阅读][下载 1316K] [阅读次数:16 ] |[下载次数:313 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 王鑫;李恩泽;肖夏慧;程芳琴;
乳液是水(水溶液)、油、表面活性剂组成的多相分散系统,拥有出色的界面调控能力和传质性能,能够为基于界面作用的多相反应和物质传递提供稳定高效的环境,在物质分离过程中具有传质效率高、调控性强、经济安全等优势。通过调控乳液的组成和结构,赋予其不同领域物质分离的性能是当前研究的热点之一。综述了乳液在资源回收、污染物分离处置、生物工程、医药等领域的研究进展,探讨了乳液分离技术的主要机理,最后对该技术未来的研究趋势进行了展望。
2025年02期 v.54;No.396 478-483页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K] [阅读次数:22 ] |[下载次数:223 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 宋高峰;董文利;张永春;王燕;
煤炭是我国能源结构的主体,但煤燃烧排放的SO_2、NO_x、Hg~0等大气污染物对人体健康和环境具有严重的危害,开发经济高效的减排技术具有重要的意义。芬顿和类芬顿基氧化系统具有氧化能力强、工艺简单、环境友好以及可实现多污染物同时脱除而受到广泛关注。综述了利用芬顿和类芬顿基氧化系统脱除多种烟气污染物(SO_2、NO_x、Hg~0)的研究进展,污染物脱除性能、脱除机理以及各种技术的优缺点。最后还对相关脱除技术存在的主要问题和潜在的研究方向作了简要的总结和评述。
2025年02期 v.54;No.396 484-488+495页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K] [阅读次数:12 ] |[下载次数:110 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 舒政;吴佳辉;齐勇;向锴;梁世龙;代福麟;姚小康;
综述了流度调控作用在原油开采过程中发挥的作用,同时从提高驱替相黏度与降低被驱替相黏度两个方面入手,介绍了不同流度调控方法及其对应的机理。分析不同方法存在的优缺点,并对未来流度调控的研究方向提出了建议。
2025年02期 v.54;No.396 489-495页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K] [阅读次数:35 ] |[下载次数:197 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 季文璇;冀昊冉;王淑妍;陈泽庭;何桂琳;王永磊;刘宝震;
由于各类化学品的大量生产和使用,近年来水循环系统中频繁检出各种新污染物,迫切需要研究对于新污染物的新型处理技术。在众多去除新污染物的方法中,基于UV的高级氧化技术因去除效果好,效率高而备受关注,但目前常用的254,365 nm等传统波长紫外线可能会对人体造成伤害。在新冠疫情期间用于灭菌和消毒的222 nm紫外线因对于人体伤害性小,且其去除污染物的效率高于传统波长紫外线而引起越来越多的关注。对新污染物的存在现状以及目前存在的不同波长紫外技术在各领域的应用现状进行了总结,讨论了不同波长下UV/H_2O_2、UV/PS和UV/氯体系下对新污染物的去除效果,总的来看使用UV222去除水中的新污染物拥有较好的前景。
2025年02期 v.54;No.396 496-500页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K] [阅读次数:10 ] |[下载次数:412 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 王航宇;徐斌成;王颖;
综述了电化学水软化技术的发展前沿以及在工业用水和市政用水领域的应用优势,总结了阴极界面氢氧根的高效生成和利用是提升电化学水软化性能的关键。提出了离子传质受限和成核能垒过高是限制氢氧根利用率的核心因素,概述了流场设计和成核过程调控等应对策略。讨论了电化学水软化技术在实际应用中面临的长期稳定性问题,指出了新型反应器开发及其运行模式创新有望促进电化学水软化技术在更多行业的应用。
2025年02期 v.54;No.396 501-505页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K] [阅读次数:23 ] |[下载次数:412 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ] - 邢安安;苗俊艳;刘欣雨;杨昆;谷守玉;侯翠红;
磷石膏(PG)是湿法磷酸工艺中的固废产物,且堆积量较为庞大,了解磷石膏的处理方法及应用现状,可以为该领域的一线科研人员提供研发思路借鉴。运用文献计量学方法,统计了2000~2024年Web of Science(WoS)核心数据库和中国知网(CNKI)核心数据库的相关文献进行了检索分析,深入剖析了PG应用现状、热点趋势,并对国内外各自的发展提出重点研究方向,以期为PG的资源化利用提供解决思路。结果显示:2000~2024年,国内外关于PG应用的发文量逐年上升,累计达到6 408篇,PG的研究内容主要为应用过程中的杂质元素影响,其中经改性处理和掺混其他物质后,应用至建筑领域的研究愈发火热。国外初期研究注重放射性元素对环境的影响,中期注重稀土元素的提取,而国内初期研究侧重于生产化学产品,中期侧重于建筑领域应用研究,近期国内外都开始注重PG的机械强度性能测试。相较于国外PG应用行业较为集中,国内PG的应用研究注重多行业共同发展。
2025年02期 v.54;No.396 506-515+526页 [查看摘要][在线阅读][下载 2110K] [阅读次数:16 ] |[下载次数:658 ] |[引用频次:2 ] |[网刊下载次数:0 ] - 孙洪飞;伍贤英;汪松;姚斌;
综述了近年来Diels-Alder(D-A)环加成反应在构筑多孔有机聚合物中的应用。探讨了D-A环加成反应合成各种功能性及稳定性多孔有机聚合物的工艺路线以及所合成聚合物在各领域的应用。根据双烯体的不同,分别介绍了碳双烯体的D-A环加成反应和含N双烯体的D-A环加成反应。对碳双烯体,介绍了含有不同官能团的双烯体来源及其与不同类型的亲双烯体之间的D-A环加成反应,如苯乙炔衍生物、对苯醌等。对于含氮双烯体,重点介绍了苯环与其直接相连的亚胺键作为双烯体时与几种不同亲双烯体之间的D-A环加成反应,包括苯乙炔、苯乙烯及乙烯基衍生物等。基于D-A环加成反应的应用现状,对其目前有待解决的问题及未来发展现状进行了展望。
2025年02期 v.54;No.396 516-520页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K] [阅读次数:15 ] |[下载次数:262 ] |[引用频次:0 ] |[网刊下载次数:0 ]