摘要：基于异丁烯提纯反应精馏的特点,设计了塔顶蒸汽压缩式的热泵节能流程。利用Aspen Plus软件对全流程进行模拟,并提出了针对部分冷凝流程的热泵精馏模拟策略。从分析和技术经济的角度,全面对其进行能耗和经济性分析评价。案例研究结果表明:采用热泵节能技术的反应精馏过程,当压缩比为1.6时,能耗及总费用最低;与常规反应精馏过程相比,采用热泵节能技术后单位产品能耗降低87.5%,热力学效率提高32.7百分点,年操作费用下降64.4%,热泵投资回收期为1.5年。

摘要：采用自行设计的微波热解装置,考察了酸洗对褐煤-玉米芯共热解特性的影响。结果表明,酸洗能较好地除去褐煤中的灰分和碱/碱土金属等矿物质。酸洗后,热解气产率和半焦产率分别降至28.61%和42.34%,共热解焦油产率增至17.15%,比未经酸洗处理提高了5.15%。对共热解焦油进行GC-MS检测,发现酸洗后脂肪族含量提高了7.49%,杂原子含量降低了12.37%,实现了焦油的高品质化。对共热解半焦进行SEM分析,发现半焦表面均粗糙且存在明显的裂纹,但酸洗后共热解半焦的表面裂纹较未经酸洗更丰富,孔隙更发达。

摘要：以1,4-环己二酮-2,5-二甲酸二甲酯(DMSS)为起始原料,采用两步法成功制备了2,5-二甲氧基对苯二甲酸二甲酯(DMDMT)。分别以DMDMT和不同碳链的脂肪二醇为单体,在三氧化二锑的催化作用下,采用熔融共聚酯交换法合成了4种由脂肪族二元醇-芳香族二元酸构成的聚酯。经过溶解、沉淀、离心等分离手段,得到目标聚酯a^d。通过红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析和热重分析对其进行表征和分析。聚酯a^d的PDI在1.95~2.70之间,数均相对分子质量(Mn)在10000~15200之间。研究了聚合物中分子主链柔顺性对聚合物的热性能的影响,其中,聚酯a的熔点(Tm)较高,达到90℃,其初始分解温度(T5%)高达363℃;随着脂肪族碳链的碳数增加,所合成的聚酯a^d的熔点和初始分解温度(T5%)下降,这为新型脂肪族-芳香族聚酯的分子设计与合成提供了有益的参考。

摘要：温室气体的过量排放对全球气候产生严重不良影响,如何减少碳排放已成为全球性议题。超级电容器具有使用寿命长、功率密度高、碳排放量相对较低的优点。大力发展超级电容器储能是建立未来能源系统的可靠和有效措施。MXene材料具有优良的亲水性、电导率、高电化学稳定性和表面化学可调性,近年来在超级电容器储能应用研究领域广受关注,但MXene严重的自堆叠问题限制了其储能性能充分发挥,开发更先进的MXene材料对于下一代高性能电化学储能设备至关重要。基于此,本文综述了MXene材料在超级电容器储能应用领域的研究进展,介绍了MXene的结构和储能特性,探讨了MXene的储能机理,重点剖析了纳米工程改进MXene电极性能的结构设计,详细总结了MXene复合材料构效关系和在超级电容器应用方面的最新研究进展,最后提出了MXene材料用作超级电容器电极的研究方向和发展趋势。

摘要：采用自行设计的微波热解装置对不同配比下的褐煤-玉米芯混合物进行微波共热解.结果表明:随着玉米芯质量分数的增加,焦油产率呈先增加后减少的趋势,与理论计算值相比,出现焦油产率先被促进后被抑制的相互作用;当玉米芯质量分数为30%时,焦油产率达到最大值16.31%,比褐煤单独热解时提高了51.16%,与理论计算值的正偏差最大.对热解焦油进行GC-MS检测,发现添加30%玉米芯后,酚类的质量分数由原来的6.31%增至21.47%,酸类和杂原子类的质量分数分别降低了70.91%和68.88%,轻质油的质量分数由原来的16.57%增至41.63%,实现了热解焦油的大幅度轻质化.对比低温加热方式,共热解物料的最佳配比不变,微波加热更有利于高品质焦油的生成.

摘要：通过电化学聚合法制备了碳纤维布载三维网状聚苯胺电极,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪观察了电极形貌,并分析了电极表面特征基团。接着,对比研究了该电极在4种RCl(R=H,Li,Na,K)水溶液中的电容性能。电化学测试表明,在KCl中的电势窗口(1. 8 V)大于在HCl和Li Cl中的电势窗口,且在KCl中的比电容(501 F/g@0. 5 A/g)远远大于Na Cl中的比电容;即使在10 A/g的充放电电流下,电极在KCl溶液中的能量密度仍高于HCl溶液中2. 0 A/g下的能量密度,因此KCl为聚苯胺基电容器最佳的电解质类型。本文通过简单地改变水系溶液中电解质的种类,即可达到拓宽电势窗口、显著提升电化学电容器能量密度的目的,避免了使用有机溶液带来的物理化学稳定性差、污染环境的问题。

摘要：将海藻石莼通过预炭化得到半焦,再用KOH活化制备高附加值产品活性炭。以亚甲基蓝吸附值、碘吸附值为吸附性能指标,探究碱炭比、活化时间、活化温度等单因素对活性炭吸附性能的影响。Box-Behnken设计-响应面法优化活化工艺,亚甲基蓝吸附模型和碘吸附模型的P值均小于0.0001表现出具有极高的显著性,两个模型方程的确定性系数均大于0.99。亚甲基蓝模型的各因素交互影响P值也都小于0.0001,影响极显著;碘模型中各因素对吸附值的影响,活化温度大于碱炭比大于活化时间。通过对模型优化确定最佳工艺参数:碱炭比为2.99、活化时间为44.47 min、活化温度为809.91℃;该条件下的理论亚甲基蓝吸附值为809.91 mg/g、碘吸附值为1 843.11 mg/g。活性炭吸附废水亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型方程。吸附等温线更符合Langmuir模型方程,略优于Freundlich模型方程,随着温度升高活性炭的吸附能力和饱和吸附量下降。

摘要：具有自主知识产权的5株高效焦化降解菌株,在自行设计的生物活性炭塔里制备成生物活性炭,用于焦化废水的深度处理中试研究。在中试试验过程中,塔内微生物的降解活性较高,出水平均COD小于60 mg/L,平均脱除率大于50%,出水COD基本达到国家再生水的水质要求,COD脱除率的变化和温度的变化趋势基本吻合,随流量的增大急剧下降。出水气质联用分析的结果表明,生物活性炭技术对焦化废水中难降解有机物有很好的降解效果。

摘要：为了提高栅极硅晶片与聚合物敏感膜间粘附力,实现对血清钾的快速准确测定,采用表面接枝聚合法,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰羟基化的硅晶片,再经琥珀酸酐羧基化处理后,将二苯并-18-冠醚-6(DB18C6)以化学键的方式偶联在修饰后的Si-APTES表面,形成平面型刷状结构Si-APTES-DB18C6。同时设计了基于SEGFET的K+传感器装置,将制备的刷状结构冠醚用于分离式扩展栅上的K+敏感膜。结果表明:该敏感膜在pK 2~3范围内具有良好的Nernst响应,灵敏度达58.9 mV/pK,相关系数达0.99以上,其响应时间约为2.5 min。该K^+敏感膜由于灵敏度高、稳定性好、机械性能好等优势,可用于钾离子传感器和基于FET的生物传感器。

摘要：为提高栅极硅晶片与聚合物敏感膜间粘附力,采用表面接枝聚合法,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰羟基化的硅晶片,将聚苯胺(PANI)以化学键的方式偶联在修饰后的Si-APTES表面,形成平面型刷状结构Si-APTES-PANI。同时设计了基于SEGFET-p H传感器装置,将制备的刷状结构PANI用于分离式扩展栅上的p H敏感膜,结果表明:PANI在p H 1~8范围内具有良好的能斯特响应,灵敏度达58.1 m V/p H,相关系数达到0.99,在p H=7条件下响应时间缩短至2.5 min左右。该p H敏感膜灵敏度高、稳定性好、机械性能好,可用于p H传感器和基于FET的生物传感器。