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超臨界二氧化碳中制備納米復(fù)合材料
近年來，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改性聚合物是這一研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。這其中，兩相熔融插層復(fù)合法因?yàn)槠洵h(huán)境友好以及與現(xiàn)行聚合物加工技術(shù)相容已成為最主要的聚合物基/MMT納米復(fù)合材料的制備方法之一，但加工過程中的高溫熔融易誘發(fā)基體大分子降解是該法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采用原位聚合法制備聚合物基/MMT納米復(fù)合材料，但MMT含量高于3％時(shí)，常導(dǎo)致MMT的插層效果不均勻，體系中同時(shí)出現(xiàn)未插層、插層與剝離的情況，從而影響復(fù)合材料的性能。本項(xiàng)目提出了一種制備這類納米復(fù)合材料的新方法：以超臨界二氧化碳（SCCO2）作為介質(zhì)，原位分散聚合制備聚合物基/MMT納米復(fù)合材料。該全新聚合工藝有如下特點(diǎn)：反應(yīng)溫度較低（60℃左右），可避免加工過程中因高溫熔融使大分子鏈降解的弊病；另外，由于SCCO2的粘度低、傳質(zhì)快，易于制得MMT含量高、且插層效果均勻的聚合物基/MMT納米復(fù)合材料；SCCO2不燃、無毒、價(jià)廉，能替代眾多有機(jī)溶劑，避免環(huán)境污染；SCCO2對(duì)單體和聚合物的溶解能力可以通過溫度和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，故通過減壓即可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)－分離一體化，省卻了高能耗的脫溶劑過程，因此使用SCCO2作為聚合反應(yīng)的介質(zhì)符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
PX氧化反應(yīng)過程性能指標(biāo)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與工藝操作在線優(yōu)化
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和日益激烈的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，使得企業(yè)越來越需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行總體優(yōu)化操作，以得到最優(yōu)生產(chǎn)過程。因此，為了最大限度發(fā)揮過程系統(tǒng)的生產(chǎn)潛力，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益，必須隨著實(shí)際操作環(huán)境和市場(chǎng)要求的變化及時(shí)地進(jìn)行操作條件的優(yōu)化，采用實(shí)時(shí)在線優(yōu)化技術(shù)將穩(wěn)態(tài)操作點(diǎn)逐漸移到相應(yīng)工況的最佳操作點(diǎn)區(qū)域。 對(duì)二甲苯（PX）氧化反應(yīng)單元在精對(duì)苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)過程中處于核心地位，它直接關(guān)系到PTA產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項(xiàng)目基于PX氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，結(jié)合人工智能方法建立了PX氧化反應(yīng)過程工藝機(jī)理數(shù)學(xué)模型，并依據(jù)工業(yè)裝置數(shù)據(jù)采用隨機(jī)搜索算法對(duì)該模型進(jìn)行了優(yōu)化校正，形成了能準(zhǔn)確描述生產(chǎn)裝置特性的機(jī)理模型；同時(shí)建立了PX與HAC的燃燒損失智能預(yù)測(cè)模型；建立了PX氧化過程的在線實(shí)時(shí)流程模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性能指標(biāo)4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)；對(duì)PX氧化過程的工藝操作條件進(jìn)行了在線實(shí)時(shí)優(yōu)化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產(chǎn)裝置運(yùn)行在最佳狀態(tài)，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟(jì)效益。
華東理工大學(xué)
2021-02-01
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二氧化碳電還原反應(yīng)高效催化材料的研究
本研究設(shè)計(jì)并合成了無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應(yīng)用于二氧化碳電還原反應(yīng)中 （圖 1 ） 。 該研究工作首先通過溶劑熱法制備了 AgBiS 2 納米棒，并將其在空氣中煅燒處理，得到了組成為 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的雙金屬硫氧復(fù)合物納米棒。在進(jìn)一步電化學(xué)還原預(yù)處理后，該復(fù)合物被轉(zhuǎn)化為無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒。這種新型二氧化碳電還原催化劑在僅有 450 mV 的過電位下，實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分電流密度。通過與 AgBiS 2 、 Bi 硫氧復(fù)合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在電化學(xué)還原預(yù)處理過程中，金屬硫化物中的 -2 價(jià)硫會(huì)轉(zhuǎn)化為 H 2 S 并離開電極表面，只有金屬硫氧復(fù)合物中被氧化為 +6 價(jià)的硫能保留在催化劑中。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明 ，這一部分硫能促進(jìn)水的解離，而甲酸形成過程中所需的 H + 正是來自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被極大程度地促進(jìn)。另一方面， Ag-Bi-S-O 修飾 Bi 0 納米顆粒中的 Ag ，有利于電荷在電極中傳遞，提高了催化劑的電流密度。在過電位為 450 mV 時(shí)，更大的電流密度可以提高陰極附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能進(jìn)一步提升硫促進(jìn)水解離的效用，同時(shí)抑制氫析出反應(yīng)的發(fā)生。因此，無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒可以在極低的過電位下將二氧化碳高活性、高選擇性地轉(zhuǎn)化為甲酸。
北京大學(xué)
2021-04-11
過碳酸鈉、過碳酰胺、過氧化鈣生產(chǎn)技術(shù)
過碳酸鈉、過碳酰胺、過氧化鈣是一類用途廣泛的化工產(chǎn)品，可作為織物漂白劑、消毒 劑、清洗劑、殺菌劑、電鍍添加劑、除垢劑、制氧劑、蔬菜水果保鮮劑等。 1. 在環(huán)境保護(hù)方面，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的曝氣，促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解，加速細(xì)菌繁殖，增加活 21化工學(xué)院科技成果 性污泥量；處理重金屬離子廢水；治理赤潮。 2. 在農(nóng)業(yè)方面，用于水稻直播，提高產(chǎn)量，縮短播種周期。用于根系供氧，增產(chǎn)增收。用 于飼料青貯，可防止腐敗變質(zhì)。 3. 紡織工業(yè)中作漂白劑：有良好的洗凈和漂白效果，且對(duì)著色物不受影響，對(duì)白色織物能 增加白度，長(zhǎng)期使用，織物不變黃，克服了氯系漂白劑的不足。 4. 急救供氧：在催化劑存在下，加水立即分解反應(yīng)發(fā)生氧氣，可用于急救供氧，處理簡(jiǎn) 便、設(shè)備簡(jiǎn)單、安全、便宜。 5. 其它用途：水果的表面處理與保鮮劑；金屬表面處理；天然橡膠硫化劑、密封劑、交聯(lián) 劑、引發(fā)劑等。還可用作為氧化物陰極材料以及殺菌劑、防腐劑、鮮酸劑、油類漂白劑及封閉 膠泥的速干劑。 本技術(shù)采用先進(jìn)的濕法連續(xù)結(jié)晶新工藝生產(chǎn)過碳酸鈉、過碳酰胺，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單易 得投資少，技術(shù)條件易掌握。生產(chǎn)過程無三廢，已工業(yè)化。與國內(nèi)大部分企業(yè)相比，投資減少 約30％，成本減少約20％。年產(chǎn)1萬噸規(guī)模，投資約600萬元。 本技術(shù)采用先進(jìn)的氧化鈣懸浮氧化反應(yīng)工藝生產(chǎn)過氧化鈣，可制取高純度的過氧化鈣 (76%或85%) 。設(shè)備少、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好，已工業(yè)化。年產(chǎn)1萬噸規(guī)模，總投資約1200萬 元。
華東理工大學(xué)
2021-04-13
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苯乙烯空氣氧化生產(chǎn)環(huán)氧苯乙烷和苯甲醛
環(huán)氧苯乙烷是一種重要的有機(jī)中間體，主要用于香料、制藥工業(yè)、有機(jī)合成，可用作環(huán)氧樹脂稀釋劑、UV-吸收劑、增香劑。近年來，國內(nèi)外對(duì)β-苯乙醇和醫(yī)藥左旋咪唑需求量急劇增長(zhǎng)，市場(chǎng)上環(huán)氧苯乙烷出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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具有抗菌抗氧化、止血性能的電活性自愈合生物活性敷料
敷料，是包傷的用品, 用以覆蓋瘡、傷口或其他損害的材料。水凝膠敷料具有維持濕潤(rùn)的傷口愈合環(huán)境、吸收滲出液、透氣、冷卻傷口緩解疼痛等優(yōu)點(diǎn)。尤其是可注射水凝膠敷料，因?yàn)槠渥陨愍?dú)特的原位成膠性、原位封裝治療劑、與任意傷口完美吻合等，在應(yīng)用中體現(xiàn)出了獨(dú)一無二的特性。然而，現(xiàn)如今開發(fā)的可注射敷料與周圍受損組織的粘合力一般較差，大多可注射凝膠敷料僅具有較為單一的生物活性，限制了其對(duì)于傷口愈合的多重促進(jìn)效果。此外，強(qiáng)度低是可注射水凝膠敷料的缺點(diǎn)，發(fā)生物理破損可能導(dǎo)致感染并進(jìn)一步誘發(fā)炎癥反應(yīng)。作為傷口敷料，同時(shí)具備良好的固有抗菌性可以避免細(xì)菌感染導(dǎo)致的傷口愈合延遲、甚至惡化。最為重要的是，作為敷料應(yīng)該具有多重途徑協(xié)同促進(jìn)傷口愈合過程，來加快傷口封閉、促進(jìn)傷口愈合并減少疤痕形成。因此，開發(fā)更加高效、使用更加方便、多重途徑促進(jìn)傷口愈合的生物活性敷料仍是一個(gè)研究熱點(diǎn)也是仍然存在的難題。
西安交通大學(xué)
2021-04-11
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一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法
本發(fā)明公開了一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法，適用于pH＞8.5的源水處理，所述方法的工藝步驟包括：源水→一級(jí)泵站→配水井→預(yù)氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過濾池→消毒→清水池→二級(jí)泵站→用戶，其中，在一級(jí)泵站處投加ClO2進(jìn)行預(yù)氧化，在預(yù)氧化池中投加KMnO4進(jìn)行預(yù)氧化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯(lián)合預(yù)氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機(jī)物和滅藻等，還能夠通過預(yù)氧化控制和削減消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續(xù)無需活性炭脫色，也無需
安徽建筑大學(xué)
2021-01-12
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采用無機(jī)鹽原料的金屬氧化物氣凝膠的制備方法
本發(fā)明公開了一種采用無機(jī)鹽原料的金屬氧化物氣凝膠的制備方法，它的步驟如下：1）將金屬無機(jī)鹽和檸檬酸分別溶于無水乙醇中，形成均勻溶液；2）將檸檬酸溶液加入到金屬無機(jī)鹽溶液中，加入添加劑，攪拌均勻，得到溶膠，將所得溶膠倒入模具中，形成濕凝膠；3）將濕凝膠浸入無水乙醇中進(jìn)行老化；4）將老化后所得濕凝膠經(jīng)超臨界干燥得到金屬氧化凝膠。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)金屬無機(jī)鹽/檸檬酸的比例，可以調(diào)控氣凝膠的密度、比表面積、孔隙率等參數(shù)。該制備方法原料廉價(jià)，對(duì)人體無害，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期短，生產(chǎn)容易放大。所制備的氣凝膠可用于催化劑及催化劑載體、隔熱材料、鋰離子電池和超級(jí)電容器的電極材料等。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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燃煤汽化二氧化碳的高值有效封存利用
燃煤汽化的二氧化碳的高值有效封存利用技術(shù)就是在特定工藝條件下，使 CO2 與氨發(fā)生反應(yīng)最后得到三聚氰酸等固體產(chǎn)品。該技術(shù)不僅能封存 CO2，而 且能使 CO2 得到增值，形成 CO2 產(chǎn)品利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。二氧化碳氨化 礦化得到三聚氰酸產(chǎn)品技術(shù)具有以下特點(diǎn)： （1）固碳能力高，CO2 占原料的重量比為 72%；所需的反應(yīng)原料少； （2）CO2 氨化礦化是合成尿素工藝創(chuàng)新，可行性高； （3）反應(yīng)原料來源簡(jiǎn)單，僅需要煤、水和空氣，也是燃煤清潔利用的低碳、 低成本的工藝； （4）所得產(chǎn)物利用價(jià)值大，三聚氰酸物理性質(zhì)穩(wěn)定（溫度＞350℃才分 解），化學(xué)性質(zhì)活潑，是一種重要的化工產(chǎn)品及原料。
山東大學(xué)
2021-04-13
微氧化法去除硫化氫及回收硫單質(zhì)的裝置與方法
天然氣凈化、石油煉制、煤化工、制革、制藥、造紙、合成化學(xué)纖維、橡 膠再生及污泥處理處置過程中，產(chǎn)生的含硫化氫氣體（H2S），造成了很大二 次污染，嚴(yán)重影響周邊大氣環(huán)境。石油和天然氣鉆井操作產(chǎn)生的大量采出水以 及生活生產(chǎn)廢水中，往往含有大量的溶解性硫化氫，考慮到硫化氫的毒性，這 些含硫化氫液體的處理受到越來越多的重視。硫化氫是無色氣體，低濃度的硫 化氫具有強(qiáng)烈的臭雞蛋惡臭氣味，它們不僅直接危害人體健康，對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng) 極其不利，而且在有氧和濕熱的條件下，嚴(yán)重腐蝕設(shè)備、管道和儀表等，并且 可加速非金屬材料的老化；因此，去除廢水、廢氣中硫化氫的相關(guān)研究備受關(guān) 104 注。 本項(xiàng)目采用一種低維護(hù)需求，低運(yùn)行成本，無二次污染的生物硫化物脫除 技術(shù)，從氣相和液相兩個(gè)層面上同時(shí)去除硫化物。氧化還原電位（ORP）被用 作控制參數(shù)以精確地調(diào)節(jié)空氣注入到硫化物氧化單元（SOU）。微曝氣技術(shù)僅 僅提供了足夠的氧氣去部分氧化硫化物而不產(chǎn)生甲烷。SOU 中的配備底部有分 散器，可以增加含硫化物沼氣的分散性和注入空氣的均勻性。該 SOU 可以作為 一個(gè)獨(dú)立的單位或與厭氧消化器聯(lián)合使用，可同時(shí)從沼氣及污水去除硫化物。
山東大學(xué)
2021-04-13