摘要：吸附强化水气变换反应(SEWGS)是实现高纯氢制备及二氧化碳(CO_(2))减排的关键反应之一。SEWGS借助复合催化剂将水气变换反应(制氢)和原位移除CO_(2)反应(脱碳)耦合,打破热力学限制使反应平衡向制氢侧移动。SEWGS具有一步制取高纯氢气的特点,但复合催化剂在连续操作过程中由于烧结和CO_(2)扩散受阻存在循环稳定性下降的问题,进而影响制氢效率。本文阐述了高温Ni/CaO基复合催化剂吸附强化制氢的研究现状,简述了Fe/CaO基复合催化剂SEWGS制氢面临的主要问题,回顾了中温Cu/MgO基和Cu/类水滑石基复合催化剂的SEWGS制氢现状及现阶段的核心问题。从复合催化剂的催化组分和吸附组分角度,分析了SEWGS制氢过程中复合催化剂循环稳定性降低的原因,简述了现阶段最有效的改性手段。进一步从增强CO_(2)扩散和改善烧结角度入手,围绕复合催化剂设计、操作条件和床层装填方式等方面探讨提高复合催化剂循环稳定性的策略。指出设计开发组成简单、易制备、兼具高活性和高稳定性的复合催化剂实现制氢和脱碳耦合是今后SEWGS制氢的研究方向。

摘要：【目的】分析镉胁迫下中辽1号杨的转录水平,筛选差异表达基因,挖掘与镉胁迫相关的功能基因,为深入探索中辽1号杨对镉胁迫响应的分子机制提供理论依据。【方法】以中辽1号杨为试验材料,采用盆栽试验的方法将其扦插于土壤Cd含量为20 mg/kg(M20)的花盆中,以不加Cd为对照(CK),80 d后采集不同处理中辽1号杨叶片进行转录组测序,使用DESeq2软件筛选CK与M20处理中辽1号杨的差异表达基因,将得到的差异基因在基因本体数据库(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白相邻类聚簇数据库(clusters of orthologous groups of proteins,COG)中进行注释,分析差异表达基因在不同数据库中的注释信息。随机挑选6个差异表达基因(超氧化物歧化酶(SOD)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STK)、脱落酸(ABA)、T复合蛋白1(TCP1)、MYB基因(MYB)、丝裂原活蛋白激酶12(MAPK12)),利用Primer 5软件设计特异性引物进行实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验,检测这6个基因表达水平的变化,验证转录组结果的准确性。【结果】在CK和M20处理的中辽1号杨中,共发现3812个差异表达基因,其中上调表达的有2209个,下调表达的有1603个。GO分析发现,差异表达基因注释到3大类49个功能组中,其中与代谢过程有关基因最多。转录组KEGG代谢通路分析发现,差异表达基因主要在信号转导途径、代谢途径和生物合成途径富集。COG分析发现,1455个差异基因被注释到22种分类中,其中一般功能预测基因注释最多,其次是信号转导机制基因。结合各数据库分析结果发现,Cd胁迫下中辽1号杨转录组的注释结果中代谢过程和信号转导过程相关基因较多。镉胁迫下差异表达基因最多的家族是ABC、MYB、WRKY、bHLH和NAC基因家族,挖掘出与镉胁迫相关基因WRKY家族基因47(WRKY47)、硝酸盐转运蛋白基因(NRT)、ABC家族转运蛋白基因2(ABC2)、苹果酸脱氢酶(MDH)、谷胱甘肽S-转移酶基因(GSTs)、NAC家族基因2(NAC2)的表达量显著上调,MYB家族基因44(MYB44)、重金属相关异戊二烯化植物蛋白基因39(HIPP39)的表达量显著下调。RT-qPCR结果显示,随机挑选6个差异表达基因表达量的变化趋势与转录组测序结果一致。【结论】镉胁迫后中辽1号杨转录组的差异表达基因主要富集在代谢过程和信号转导过程,挖掘出与镉胁迫相关基因,分别是WRKY47、NRT、ABC2、MDH、GSTs、NAC2、MYB44、HIPP39,为深入探索杨树对镉胁迫响应的分子机制提供了理论依据。

摘要：煤基液体混合物如煤焦油、煤直接液化油的分子结构描述和性质预测是开发煤基液体产品高值化工艺和技术的重要基础。由于煤基液体主要由C、H、O、N、S元素构成数量庞杂、芳环结构各异的混合物,因此,使用Python中的RDKit工具包,利用简化分子线性输入规范(Simplified Molecular Input line Entry System,SMILES)语言构建煤基液体中物质分子描述符,描述符包含样品元素信息、环数与环结构信息、原子数及分子量信息等共计115个分子描述符。对比人工信息提取方法,将所构建的分子描述符能够体现煤基液体分子结构碎片、分子量及原子个数信息等作为机器学习的特征输入变量,用于建立预测煤基液体的燃料性能的分子机器学习-定量结构性质关系方法 (ML-QSPR),实现对燃料低位热值(LHV)、液体密度(ρ)、闪点(FP)、十六烷值(CN)4个关键燃料性能参数的快速预测。模型验证分析表明LHV、ρ、FP模型的R^(2)分别为0.996、0.988、0.987;CN预测中加入混合物数据进行预测,R^(2)=0.959。与已公开报道的预测LHV、ρ、FP、CN性质方法对比,笔者提出ML-QSPR方法在预测4个关键燃料性能参数准确度方面有提升,在获取结果速度方面有显著优势。利用ML-QSPR模型预测得到的煤基液体制特种燃料性能参数数据库中的信息,分析增加不同族组分物质的碳原子数量时4个燃料性能参数的演变趋势,发现LHV、ρ、FP、CN四个燃料性能参数均受碳数(n)影响显著。由于LHV主要由n决定,不同族组分物质的LHV差距小;而不同族组分物质的ρ、FP和CN性质差距明显。此外,本研究训练好的模型可用于预测新的分子,为新型燃料分子设计提供参考;ML-QSPR方法作为迁移学习模型可在今后用于煤基液体其他场景相关理化性质的分析。

摘要：Isoamylene from the Fischer-Tropsch syncrude can be transformed to valuable fuel oxygenate additives through an equilibrium limited etherification reaction with methanol. A reactive distillation process is established to increase isoamylene conversion. Facing the challenge of improving product purity at the same time, an equilibrium stage model based design methodology is proposed and illustrated step-by-step for converting the Fischer-Tropsch C_5 olefins to tert-amyl methyl ether(TAME) process by using Aspen Plus. Under the guide of the proposed methodology, the design leads to a TAME product purity of higher than 95% and an isoamylene conversion of higher than 90%. The etherification kinetics over Amberlyst 35 is also studied within a temperature range of 60 ℃ to 75 ℃ to shed more light on the feasibility of process development. The methodology provides an effective reactive distillation column design to achieve the target reactant conversion and product purity simultaneously.

摘要：轨道交通是城市核心基础设施和民生工程,投资巨大。概预算编制是轨道交通工程设计过程中十分关键的环节,具有很强的政策性和专业性,且目前尚无系统的标准。结合多年的城市轨道交通轨道工程设计及概预算编制经验,对其概预算编制中存在的主要问题进行了总结,并系统分析了问题的成因。在此基础上,对如何提高轨道工程概预算的编制水平提出了建议,为相关工作提供借鉴和参考。

摘要：煤焦油物质丰富、组成复杂,其中,含杂原子的芳香族化合物以及稠环芳烃具有极高的工业应用价值,但是难以通过石化行业获取。如何“破坏”杂原子芳香族化合物和稠环芳烃间的缔合作用,是高效分离的关键和萃取剂选择难点。若对待分离体系中各物质之间的“缔合结构”有清晰的认识,便可根据不同的能量范围设计萃取剂。据此,基于分子力场分析,获得了氮/硫杂原子芳香族化合物色散作用能的范围,约为-15~-70 kJ/mol,比照分析低共熔溶剂萃取氮/硫杂原子芳香族化合物研究动态,对增强分子间相互作用的调控手段归类,印证了可以根据待分离体系不同的能量范围来选择萃取剂,这种萃取剂选择方法可以作为分离杂原子芳香族化合物和稠环芳烃的一种新策略。

摘要：CO_(2)资源化利用是实现“碳达峰碳中和”目标不可或缺的环节。将CO_(2)催化转化为甲酸是一种有效且最为原子经济的路径,但因CO_(2)热力学性质稳定,导致其不易活化,反应转化率低。为了在温和条件下得到更高的甲酸产率,将光催化与热催化结合。光热催化主要体现在光活化上,通过激发载流子,调控电子注入位置和吸附位点有效活化CO_(2),热能则增强反应物CO_(2)的吸附、电荷转移和反应速率,激活热活性位点,结合光催化的低能耗、反应条件温和与热催化高效率的优势提高甲酸产率及选择性。目前,光热催化CO_(2)还原制甲酸的主要挑战在于CO_(2)固有的化学稳定性使得CO_(2)转化率低、产物不可控、选择性差等。基于目前对光热催化CO_(2)转化技术的需求,分别介绍了光催化、热催化、光热催化的原理、优势及存在的问题,重点从催化剂改性、反应条件、反应器选择方面综述了光热催化CO_(2)还原制甲酸过程中提高CO_(2)转化率和甲酸选择性的策略,其中重点探讨对于催化剂的改性,包括提高电子-空穴分离程度、调控暴露面比例以及提高CO_(2)的吸附,并阐述了光热催化CO_(2)还原制甲酸需重点攻克的问题。未来研究应综合考虑反应器选择与催化剂设计,通过反应条件的优化,实现高产率甲酸的生产以及光热催化大规模工业应用。

摘要：氢能为实现零碳排放的能源利用提供了重要解决方案。然而,受制氢技术限制,现阶段我国主要以化石燃料为原料通过气化或重整得到CO,再通过水气变换制氢。虽然使用化石燃料制氢拥有80%的能量转换效率,但其制氢生命周期的平均CO_(2)排放量近14 kg/kg(CO_(2)/H_(2)),不利于实现“双碳目标”。因此,在化石燃料经水气变换制氢过程中,如何分离去除CO_(2)是影响H_(2)纯度和减少能耗的关键步骤。相比于常用的醇胺溶液法高能耗,CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢利用固体吸附剂原位捕集产气中CO_(2),可实现一步制取高纯度H_(2)且富集回收纯CO_(2)。因CO_(2)的移除量和移除速率直接决定水气变换反应的强化程度,关系到H_(2)的产率和纯度,其运行稳定性与生产成本相关。因此,该工艺的高效运行依赖于高活性水气变换催化剂和CO_(2)吸附剂。为此,针对CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢的原理及优势进行详述,总结了水气变换催化剂、MgO基CO_(2)吸附剂和双功能复合催化剂在使用过程中存在的问题和相应的改进措施,阐述了CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢要实现工业化需重点攻关的问题,并提出未来研究应综合考虑反应器选择与复合催化剂设计,通过工艺优化,实现系统物质转化、能量利用和经济性能的最优耦合,揭示CO_(2)原位捕集对制氢能耗降低的内在本质。

摘要：为准确有效地提取纺织品文物的色彩,实现纺织品文物的纹样数字化处理,文章以新疆巴里坤出土的一组清代纺织品为例,设计了一种基于多变量模糊C均值(Multivariate Fuzzy C-mean,MFCM)聚类算法与K-means++算法相结合的纺织品纹样复原方法。首先,获取图像并通过双边滤波与高斯滤波对图像进行平滑降噪处理;然后采用MFCM聚类算法对平滑降噪后的图像进行分割;接着采用K-means++算法分析聚类数量,有效提取纺织品主色,并较好保留图像细节;最后通过计算机软件提取文物纹样轮廓,将提取的主色填充至纹样轮廓,完成纺织品文物纹样的数字化模拟。实验结果表明,该方法可以较为准确地提取纺织品文物色彩,并且提取效果优于传统数字化取色方法,取色效率更高,具有进一步研究应用的价值。

摘要：针对东北一年一熟垄作区玉米根茬地免耕播种时存在根茬不易破除且易挂茬等问题,设计了一种驱动破茬装置,该装置在3个平面内安装破茬刀具,其中心与开沟器前后对齐。为确定破茬装置的合理结构,设计了3种轴套,同时设计了3种刀具组合方式。在土槽上进行了三因素三水平的正交试验,通过分析各因素对功率消耗和根茬切断率2个指标的影响,得出较好的参考组合:机具前进速度为0.75km/h,刀轴旋转速度为150r/min,刀具组合方式为ZH2。对轴套进行选择的试验表明,当产生相同切土节距S=2cm时,轴套2的功率消耗较低,根茬切断率达到92%。