摘要：设计了一种具有回流的固定床臭氧催化氧化反应装置,对浸渍法制得的α-Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的性能进行了表征,并利用其在回流固定床反应装置中对煤化工反渗透浓水的臭氧催化氧化性能进行了研究。结果表明:α-Fe2O3/γ-Al2O3的比表面积、平均孔径、总孔容和活性组分α-Fe2O3含量分别为161.74m2/g、10nm、0.4533cm3/g和8.73%。反渗透浓水COD去除率随催化剂装填高度、臭氧投加浓度和过氧化氢投加量的增加而均呈现为先增加、后降低的变化趋势,回流可显著地提高废水COD去除率,适宜的催化剂装填高度、臭氧投加浓度、过氧化氢投加量和回流比分别为350mm、300mg/L、150mg/L和50%,臭氧催化氧化反渗透浓水的COD去除率达74.33%。煤化工反渗透浓水中大部分溶解性有机物和腐殖酸类物质均被臭氧催化氧化分解。

摘要：由于工业的快速发展及远洋石油泄漏事故的频繁发生,含油废水的处理成为当今一大热点问题。因此,迫切需要研究出一种高效、低成本、可重复使用的高性能油水分离材料。近年来,受荷叶自洁性、鱼鳞水下超抗油污、玫瑰花超疏水性等的启发,人们开发了大量的超亲油-超疏水型及超亲水-水下超疏油型油水分离材料,但这些材料还存在以下缺点:(1)由于材料的亲油性,其孔道易被油污堵塞,分离效率会大幅降低;(2)水的密度一般比油大,进行油水分离时,通常需要外加能量。随后,学者通过对材料表面化学成分及表面粗糙结构进行深入研究,开发出一种更先进的超亲水-超疏油材料,其具有隔油透水性,在处理含油废水时呈现出防油污、高通量、高效率、可重复使用的优点;此外,由于其具有亲水性,仅在重力作用下即可完成油水分离,具有重要的实际应用意义。根据表面能原理可知,超疏油表面往往也超疏水,因此要合成超亲水-超疏油材料十分困难。早期研究者认为有以下三种理论可以解释超亲水-超疏油表面形成的原因:(1)超亲水-超疏油表面是由极性液体与非极性液体在表面的润湿性差异实现;(2)水的作用力诱导表面分子重排;(3)油滴较大被表面疏油组分阻挡,水滴较小可穿透疏油层到达亲水区域。这三种理论的提出加快了超亲水-超疏油表面的研究进程,但并未形成系统的理论体系。近年来,研究者发现材料表面能由极性分量与色散分量组成,因此他们提出可以通过控制这两种因素来调控材料表面的润湿性。该系统理论的提出加速了超亲水-超疏油材料的发展,为未来该类材料的发展与设计提供了理论依据。本文首先介绍了超润湿的基础理论、油水分离机理,然后综述了超亲水-超疏油材料制备的四种理论,总结了近几年超亲水-超疏油材料的特点及在油水分离方面的应用。最后针对该领域存在的问题,提出了解决方法并展望了其未来的发展方向。

摘要：聚酰亚胺是由二胺和二酐单体通过缩聚反应生成的一类含有酰亚胺环的高性能聚合物,具有高热稳定性、高力学性能、结构多样性、良好的成膜性和分离性能等优点,在分离膜领域得到了广泛应用,但在气体分离方面仍然受罗伯逊上界的限制。文中综述了聚酰亚胺及膜的制备以及聚酰亚胺气体分离膜的改性方法,简述了聚酰亚胺气体分离膜目前存在的核心问题,从物理共混、交联改性、分子结构设计、制备热重排聚合物及碳分子筛膜5个方面,重点回顾了聚酰亚胺气体分离膜的改性研究进展。研究指出,随着工业上对聚酰亚胺气体分离膜性能要求的不断提高,开发新型聚酰亚胺制膜材料、优化聚酰亚胺膜材料的性能以及简化聚酰亚胺气体分离膜的制备和改性方法成为未来聚酰亚胺气体分离膜的研究重点。

摘要：光热驱动的海水淡化技术被认为是最具潜力的解决全球淡水资源短缺难题的方法之一。其中,太阳能界面水蒸发(SVG)是海水淡化效率的核心过程,是保证光热海水淡化技术具有能量转换效率高、设备简单、成本效益高的关键。在所有高效SVG候选材料中,三维整体式碳基光热转换材料具有成本低、吸光效率高、结构可调性好、水蒸发速率高、无二次污染等优点。本综述首先简述了SVG的基本原理,以此为依据介绍了高效SVG材料的工作机制和设计原则,最后系统归纳和概述了4种不同类型的三维整体式碳基光热转换材料的研究进展。本综述为未来三维整体式碳基光热转换材料的构建及其在SVG领域的应用研究提供理论基础和研究指导。

摘要：为提升Co3O4材料的实际电容性能,设计一种多级结构的双金属镍钴复合材料。采用水热法将碱式碳酸钴纳米片原位生长于碳纤维布上(CC@CCH NS);再利用电沉积法将层状结构的镍钴双氢氧化物生长在碱式碳酸钴纳米片上(CC@CCH NS@NiCo LDH),退火处理后得到多级结构CC@Co3O4@NiCo2O4复合材料。测试结果表明:CC@Co3O4@NiCo2O4复合材料在2 mA/cm2的电流密度下比电容为1175 mF/cm2;当电流密度升高至20 mA/cm2时,其比电容仍保持在1068 mF/cm2;并且在15 mA/cm2的电流密度下循环5000后仍保留了97.1%的初始电容,且各项电化学性能均高于CC@Co3O4,这意味着多级结构和双金属体系的引入使复合材料的性能得到了极大提升。

摘要：为提高水凝胶的稳定性和力学性能,扩展其应用,以天然多糖透明质酸(HA)、L-天冬氨酸(L-ASP)、丙烯酰胺(AM)为基础原料,以Zn^(2+)为物理交联剂,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为化学交联剂,设计了一种物理-化学交联双网络(DN)水凝胶,并研究了Zn^(2+)浓度对水凝胶性能的影响。结果表明:水凝胶具有均匀致密和强韧的孔道结构,孔径约为10~20μm;水凝胶具有良好的热稳定性,且热稳定性与Zn^(2+)浓度有关,Zn^(2+)浓度越高,热稳定性越好;水凝胶具有良好的力学性能和剪切稀化特性,提高Zn^(2+)浓度,可以提高水凝胶的力学强度;水凝胶具有良好的溶胀能力,溶胀过程由扩散和松弛共同控制;水凝胶具有良好的保水性,能够保持水分在30~50 h左右,并且保水率与Zn^(2+)浓度呈负相关;此外,水凝胶具有一定的pH敏感性,在碱性环境中溶胀受到阻碍。

摘要：为了解决离子液体(IL)被用作催化剂和溶剂在壳聚糖生物质转化制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)反应中所需要的量大、且不易从反应物中分离等问题,采用溶胶-凝胶法将4-磺丁基-1-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体[HO3S(CH2)4MIM]HSO4固载在硅胶上,制备了一种硅胶固载化的离子液体,采用中心复合设计(CCD)和响应面法(RSM)对该催化剂催化降解壳聚糖的反应条件进行了优化。结果表明:以较少量的质量分数为1.56%离子液体/硅胶为催化剂,水为溶剂,获得了摩尔分数为31.4%5-HMF的产率;该体系中催化剂易于分离,且用水作为溶剂绿色无污染,说明本研究为壳聚糖转化为5-HMF提供了一种绿色简便的方法。

摘要：基于电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)技术设计了一种双侧阵列电极的膜污染原位监测装置,并应用于动态膜污染过程监测。通过模拟和实验比较了单侧和双侧电极阵列的成像效果。结果表明:电极双侧阵列方式依靠离子流动和外界电流产生额外电势差,监测更灵敏,重建图像与真实图像之间的相关系数0.89,能够更准确获得污染物信息。以高岭土、海藻酸钠(SA)和湖水为污染物,探究了不同污染物在超滤膜面的污染过程,得到了通量和膜污染成像图。结果表明,高岭土污染先集中于进水口附近,之后向中间区域和出水口迁移;湖水絮凝污染物主要分布在出水口附近;SA污染主要集中在进水口附近区域。建立了阻抗变化和污染物厚度之间关系,结果显示随厚度增大,阻抗变化增长速率也增大。

摘要：党的二十大提出“到2035年,基本实现国家治理体系和治理能力现代化,共同富裕取得更为明显的实质性进展”,以乡村治理为抓手助推农村共同富裕是未来我国乡村振兴的重要方向和关键内容,是历史逻辑、理论逻辑、现实逻辑和制度逻辑的有机统一。未来要扎实推进乡村治理助推共同富裕伟大工程需加强顶层设计,做好方向引领;加强农村基层党组织和基层政权建设,发挥好党组织的核心作用;强化农民主体地位,提升农民的获得感和满意度;加强数字化建设,提升乡村治理的智能化水平;优化乡村治理软环境,营造“助善治、促共富”的社会氛围。

摘要：为解决现有的城市用水量短期预测BP神经网络法对初始权值敏感、易陷入局部极小点和收敛速度慢等问题,通过对城市时用水量数据特征的分析,应用基于全局随机优化思想的粒子群优化(PSO)算法对BP网络的初始权值进行优化,建立了PSO-BP城市时用水量预测模型.在算例分析中与传统BP神经网络预测法进行对比,发现该方法的收敛速度明显提高,且平均预测精度提高了2%,在用水量短期预测中非常有效.