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生物炭过滤对沼液超滤膜分离的膜污染减缓效应
1
作者 周珊 郑展望 +1 位作者 宋成芳 余兵 《水处理技术》 CAS 北大核心 2025年第1期40-46,共7页
采用猪粪生物炭过滤进行预处理,考察了猪粪生物炭过滤对沼液超滤时膜通量的影响,同时监测分析其对透过液的基本水质指标、超滤污染膜的表面微观形态和膜污染物组成的影响。结果显示预处理组比对照组的膜通量提高了12%,猪粪炭过滤可去除2... 采用猪粪生物炭过滤进行预处理,考察了猪粪生物炭过滤对沼液超滤时膜通量的影响,同时监测分析其对透过液的基本水质指标、超滤污染膜的表面微观形态和膜污染物组成的影响。结果显示预处理组比对照组的膜通量提高了12%,猪粪炭过滤可去除21.64%的悬浮物,生物炭和超滤膜联合使用,膜透过液中的悬浮物、化学需氧量、氨氮、全氮、全磷、总有机碳的去除率均有所提高,分别为28.49%、17.71%、18.26%、24.97%、13.53%,悬浮物浓度为62.76 mg/L。扫描电镜图显示污染膜表面的污垢粗糙松散,而对照组的污染膜表面滤饼层更密实。对照组污染膜清洗液中UV254的值和TOC浓度均大于预处理组污染膜,无机离子浓度也大于预处理组污染膜清洗液。研究结果说明由于猪粪生物炭过滤预处理吸附截留了沼液中的污染物和生物炭颗粒对膜污染物结构组成的影响作用,有效的减缓了沼液超滤膜分离过程中的膜污染发生。 展开更多
关键词 沼液 猪粪炭 超滤膜 膜通量 膜污染
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载铁催化水解离中间层及双极膜性能研究
2
作者 杨蕊 范云双 +1 位作者 吴秀翠 王杰 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期58-69,共12页
研究了埃洛石纳米管(HNTs)和含铁化合物在双极膜(BPM)界面层中对水解离的影响.采用流延法将FeCl_(3)掺杂的改性埃洛石纳米管(FeCl_(3)-HNTs)作为中间层进行双极膜的制备,并与空白双极膜、HNTs-BPM及商业双极膜进行对比,探究不同双极膜... 研究了埃洛石纳米管(HNTs)和含铁化合物在双极膜(BPM)界面层中对水解离的影响.采用流延法将FeCl_(3)掺杂的改性埃洛石纳米管(FeCl_(3)-HNTs)作为中间层进行双极膜的制备,并与空白双极膜、HNTs-BPM及商业双极膜进行对比,探究不同双极膜的性能.通过FTIR、XPS、SEM和EDS等表征研究了中间层材料的化学组成和结构;通过I~V曲线、EIS、稳定性和产酸碱情况对双极膜进行性能测试.结果表明,与空白样品相比,在电流密度为50 mA/cm^(2)条件下,FeCl_(3)-HNTs-BPM的跨膜电压降低了46%,180 min后H^(+)和OH^(-)浓度分别达到0.215 mol/L和0.225 mol/L,电流效率为81.2%,能耗为3.36 kW·h/kg;在24 h的监测下双极膜的电压变化幅度较小(1.16 V到1.25 V),具有良好的电压稳定性,且未出现分层现象,表明FeCl_(3)-HNTs作为中间层制备的双极膜有良好的应用前景. 展开更多
关键词 双极膜 埃洛石纳米管 水解离 金属离子
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纳米氧化铁对纤维素化学链气化的分子反应机理
3
作者 张思文 顾海明 赵善辉 《化工学报》 北大核心 2025年第1期363-373,共11页
采用实验与分子模拟相结合的方法,对纳米氧化铁颗粒作用下的纤维素的化学链气化过程进行研究。热重实验结果表明,氧化铁能够加速纤维素的热分解,同时使得热失重速率峰值温度降低。分子动力学模拟结果表明纳米氧化铁颗粒的存在使得纤维... 采用实验与分子模拟相结合的方法,对纳米氧化铁颗粒作用下的纤维素的化学链气化过程进行研究。热重实验结果表明,氧化铁能够加速纤维素的热分解,同时使得热失重速率峰值温度降低。分子动力学模拟结果表明纳米氧化铁颗粒的存在使得纤维素解聚温度降低,同时,氧化铁载氧体的原位供氧加强了焦油和焦炭的转化。当模拟温度达到3000 K时,固体焦炭完全转化,焦油和气体的产率分别为9.49%(质量分数)和91.28%(质量分数)。单组分产物结果表明,纳米氧化铁载氧体抑制了焦油的生成,同时促进了CO和H_(2)O的生成。径向分布函数结果表明,高温下,纳米氧化铁颗粒中氧原子与铁原子容易发生分离,晶格氧倾向于向颗粒表面迁移,促进原位供氧。 展开更多
关键词 纤维素 化学链 纳米粒子 载氧体 气化 分子模拟
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高级氧化法-超滤联用工艺水处理技术研究进展
4
作者 班福忱 张辰瑞 《水处理技术》 北大核心 2025年第3期10-16,共7页
近年来基于高级氧化法联合超滤工艺得到广泛研究应用,文章首先概括了超滤膜污染原因与高级氧化法-超滤联用工艺原理,分别分析了国内外近年来超滤工艺与电化学、UV、臭氧、Fenton等高级氧化工艺联合工艺的研究发展现状,介绍不同高级氧化... 近年来基于高级氧化法联合超滤工艺得到广泛研究应用,文章首先概括了超滤膜污染原因与高级氧化法-超滤联用工艺原理,分别分析了国内外近年来超滤工艺与电化学、UV、臭氧、Fenton等高级氧化工艺联合工艺的研究发展现状,介绍不同高级氧化技术与其联合超滤膜工艺对水中有机污染物处理的研究进展,对其优缺点与处理效果进行了总结,最后提出高级氧化法-超滤联用工艺发展趋势与展望,为其在水处理工程中的进一步实际应用提供参考依据。 展开更多
关键词 高级氧化法 超滤 组合工艺 膜通量 去除率
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聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜的制备条件优化及耐氯性能研究
5
作者 刘恩华 刘杉 魏飞 《现代化工》 北大核心 2025年第2期176-181,187,共7页
为了获得具有优异脱盐性和高耐氯性的管式纳滤复合膜,以PET无纺布和HOP(PP+PE)无纺布为支撑层的聚醚砜超滤膜为基膜,通过界面聚合技术制备聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜(PES/PSA);研究了水相和有机相各组分浓度对于PES/PSA复合膜脱盐... 为了获得具有优异脱盐性和高耐氯性的管式纳滤复合膜,以PET无纺布和HOP(PP+PE)无纺布为支撑层的聚醚砜超滤膜为基膜,通过界面聚合技术制备聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜(PES/PSA);研究了水相和有机相各组分浓度对于PES/PSA复合膜脱盐性能的影响以及在不同次氯酸钠(NaClO)浓度和时间下PES/PSA复合膜的耐氯性能。通过FT-IR、SEM对PES/PSA复合膜的物理、化学结构进行了表征,结果表明,当水相中哌嗪(PIP)质量分数为0.8%、4-二甲氨基吡啶(DMAP)质量分数为0.015%、十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数为0.01%及有机相中均苯三磺酰氯(TSC)质量分数为0.05%、丙酮质量分数为3%时,制备的PES/PSA复合膜具有长期稳定的高脱盐性能;PES/PSA复合膜在pH=5.0、1000 mg/L活性氯处理24 h以及pH=5.0、不同质量浓度活性氯处理2 h的条件下,脱盐性能依然保持稳定,具有优异的耐氯性。 展开更多
关键词 聚醚砜 聚磺酰胺 管式纳滤 耐氯性 脱盐
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双极膜电渗析资源化巯基乙酸钠废水再生巯基乙酸的研究
6
作者 张莉 娄玉峰 +4 位作者 张委 刘方旺 蓝靖 赵宗山 付昆明 《无机盐工业》 北大核心 2025年第2期120-129,共10页
巯基乙酸钠是硫氨酯尾液的主要成分,因其高毒性、高盐、高化学需氧量的特点,使硫氨酯尾液成为一类极难处理的化工生产废水。通常采用萃取、过滤、酸化和蒸馏等复合工艺进行处理,但这种处理方法存在工艺复杂、成本高及可能产生二次污染... 巯基乙酸钠是硫氨酯尾液的主要成分,因其高毒性、高盐、高化学需氧量的特点,使硫氨酯尾液成为一类极难处理的化工生产废水。通常采用萃取、过滤、酸化和蒸馏等复合工艺进行处理,但这种处理方法存在工艺复杂、成本高及可能产生二次污染等问题。为解决巯基乙酸钠废水资源化利用的难题,采用三隔室双极膜电渗析(Bipolar Membrane Electrodialysis Device,BMED)装置,以巯基乙酸钠转化率、电流效率、平均膜对电压及能耗等作为评价指标,考察操作反应时间、反应温度、电流密度、膜间距对BMED资源化巯基乙酸钠废水处理过程的影响。结果表明,在反应时间为75 min、电流密度为400 A/m^(2)、反应温度为40℃、膜间距为50μm的优化运行条件下,BMED的巯基乙酸钠转化率为98.32%,电流效率达到86.01%,生产能耗为93.54kW·h/t。该研究结果可为巯基乙酸钠废水生产巯基乙酸提供新的工艺思路。 展开更多
关键词 双极膜 电渗析 资源化 巯基乙酸钠废水 巯基乙酸
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膜集成技术在处理氧化锆生产废水的应用研究
7
作者 张莉 娄玉峰 +4 位作者 张盼 张委 刘学良 郭锡伟 刘兆明 《盐科学与化工》 2025年第3期4-8,共5页
以某氧化锆生产企业产出的氯化铵废水为处理对象,探究了膜技术集成工艺分离提纯氯化铵的技术可行性。结果表明,利用膜集成系统脱盐率达到99.97%,回收固体氯化铵纯度达到99.5%以上,产品达到GB/T 2946-2018《氯化铵》标准中优等品纯度要求... 以某氧化锆生产企业产出的氯化铵废水为处理对象,探究了膜技术集成工艺分离提纯氯化铵的技术可行性。结果表明,利用膜集成系统脱盐率达到99.97%,回收固体氯化铵纯度达到99.5%以上,产品达到GB/T 2946-2018《氯化铵》标准中优等品纯度要求;出水回收利用率为76.7%,电导率≤10μS/cm,可直接回用于生产工序。经济效益分析表明,废水处理成本为28.94元/t,为企业节约生产用水920 t/d。此技术实现了废水中氯化铵的全回收和零排放设计目标,并可为同类废水处理工程的设计和运行提供借鉴。 展开更多
关键词 膜集成技术 氧化锆废水 零排放
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季铵化改性制备荷正电纳滤膜用于锂镁分离
8
作者 王雨 付红燕 +2 位作者 陈莹莹 胡丹 冯旭东 《水处理技术》 CAS 北大核心 2025年第1期27-33,共7页
Mg^(2+)和Li^(+)的有效分离是从盐湖卤水中提取锂资源的主要挑战。本工作基于接枝改性的方法,先在聚合反应中引入1-(2-吡啶基)哌嗪(PDP),构筑含吡啶基团的聚酰胺复合纳滤膜,再用溴乙胺(BEA)对吡啶基团进行季铵化反应,使吡啶基团转化为... Mg^(2+)和Li^(+)的有效分离是从盐湖卤水中提取锂资源的主要挑战。本工作基于接枝改性的方法,先在聚合反应中引入1-(2-吡啶基)哌嗪(PDP),构筑含吡啶基团的聚酰胺复合纳滤膜,再用溴乙胺(BEA)对吡啶基团进行季铵化反应,使吡啶基团转化为季铵盐基团,得到荷正电的季铵盐类纳滤膜(TFC-PDP-BEA膜)。通过考察PDP浓度、BEA浓度、反应温度和反应时间等参数对膜结构和性能的影响,探究最佳的改性制备条件。TFC-PDP-BEA膜在最优条件下MgCl_(2)、LiCl截留率分别达到90.21%、40.78%,分离因子为6.05,水渗透通量为37.27 L/(m^(2)·h)。本工作建立了一种新的聚酰胺复合纳滤膜表面荷正电改性的方法,从而提升膜的锂镁分离性能,为纳滤膜在锂镁离子分离领域提供技术参考。 展开更多
关键词 膜分离 季铵盐 盐湖提锂 取代反应 卤代烃
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天然气膜法脱碳中节流降温及重烃污染研究
9
作者 李立鑫 宋曦智 +8 位作者 王常春 车如心 于海军 王丽娜 刘健辉 许国辉 康国栋 曹义鸣 介兴明 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
膜法天然气脱碳过程中CO_(2)从高压侧向低压侧大量渗透会形成Joule-Thomson效应而导致气体节流渗透降温现象的发生,同时所含重烃组分因浓度升高和降温导致的饱和蒸汽压降低等原因会对分离膜产生不同程度的污染,极端情况下甚至会直接导... 膜法天然气脱碳过程中CO_(2)从高压侧向低压侧大量渗透会形成Joule-Thomson效应而导致气体节流渗透降温现象的发生,同时所含重烃组分因浓度升高和降温导致的饱和蒸汽压降低等原因会对分离膜产生不同程度的污染,极端情况下甚至会直接导致膜组件失去分离性能.实验采用自制的聚酰亚胺中空纤维膜组件,研究了不同浓度CO_(2)/N_(2)混合气、进气压力、放空比等参数对气体节流渗透降温规律的影响,并考察了聚酰亚胺中空纤维膜在甲苯、正庚烷污染下膜组件分离性能的变化.实验结果表明,混合气中CO_(2)浓度、进气压力、放空比的增大,均会加剧膜组件内的温降程度;分离膜被甲苯污染后气体渗透速率增大,被正庚烷污染后气体渗透速率下降,但气体选择性均下降.高温真空处理可以一定程度上消除污染的影响,部分恢复分离膜的性能. 展开更多
关键词 天然气脱碳 聚酰亚胺膜 Joule-Thomson效应 节流降温 重烃污染
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聚酰亚胺的结构调控对炭分子筛膜微结构与气体分离性能影响的研究进展
10
作者 岳鑫朋 张新儒 王永洪 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期29-33,共5页
分析了聚酰亚胺近程结构和远程结构对炭分子筛膜结构与性能的影响,提出了理想聚酰亚胺结构应具备的特点,并对未来炭分子筛膜的发展做出展望。
关键词 近程结构 远程结构 分子结构设计 炭分子筛膜 气体分离
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Cu_(2)FeSnS_(4)/PES复合膜的制备及性能研究
11
作者 朱俊杰 刘高峰 +3 位作者 洪馨怡 李成才 朱海霖 刘国金 《水处理技术》 北大核心 2025年第2期37-43,共7页
相转化多孔膜材料具有孔洞多、比表面积大等特性,除了被用作分离膜外,还可充当含油废水处理的载体材料,表现出多用途性。本研究提出将金属硫化物Cu_(2)FeSnS_(4)纳米粒子共混于聚醚砜(PES)树脂组成铸膜液,经相转化法制备亲水性良好的PE... 相转化多孔膜材料具有孔洞多、比表面积大等特性,除了被用作分离膜外,还可充当含油废水处理的载体材料,表现出多用途性。本研究提出将金属硫化物Cu_(2)FeSnS_(4)纳米粒子共混于聚醚砜(PES)树脂组成铸膜液,经相转化法制备亲水性良好的PES多孔膜。分析Cu_(2)FeSnS_(4)纳米粒子的基本性能,研究Cu_(2)FeSnS_(4)纳米粒子共混对Cu_(2)FeSnS_(4)/PES膜孔结构和油水分离效能的影响,并基于Cu_(2)FeSnS_(4)纳米粒子的光芬顿特性探究了Cu_(2)FeSnS_(4)/PES膜的通量恢复性能及Cu_(2)FeSnS_(4)/PES膜对亚甲基蓝染料(MB)染料的降解性能。结果表明:Cu_(2)FeSnS_(4)/PES膜相比于纯PES膜水接触角由80.31°降低到56.52°;渗透通量提高48.2%,达到321.63 L/(m2·h);油水分离率高达97%。经光芬顿处理的Cu_(2)FeSnS_(4)/PES膜通量恢复率高达93%。此外,Cu_(2)FeSnS_(4)/PES膜对MB的降解效率可在9 min内达到99%。该研究为多功能PES膜的制备提供了一种新思路。 展开更多
关键词 相转化 多孔膜 PES Cu_(2)FeSnS_(4) 分离 染料降解
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间歇精馏操作过程的动态贝叶斯优化方法
12
作者 郭恭涵 丁晖殿 +5 位作者 李强 贾胜坤 钱行 苑杨 陈海胜 罗祎青 《化工学报》 北大核心 2025年第2期755-768,共14页
间歇精馏是一种重要的化工分离技术,在处理小批量、多组分生产中具有显著优势。为提高间歇精馏性能,研究者提出了多种间歇精馏过程强化结构,如中间储罐间歇精馏塔(MVBDC)、隔板间歇精馏塔(DWBDC)等。本文建立了传统间歇精馏塔(BDC)、MV... 间歇精馏是一种重要的化工分离技术,在处理小批量、多组分生产中具有显著优势。为提高间歇精馏性能,研究者提出了多种间歇精馏过程强化结构,如中间储罐间歇精馏塔(MVBDC)、隔板间歇精馏塔(DWBDC)等。本文建立了传统间歇精馏塔(BDC)、MVBDC、DWBDC三种典型结构的动态仿真模型,搭建了控制系统,并通过贝叶斯优化算法对三种间歇精馏的操作变量进行了严格优化,通过分析严格优化后的结果对比了三种精馏过程结构的优劣。结果表明,DWBDC具有最短的操作时间和最好的经济效益,是一种优越的间歇精馏过程强化结构。 展开更多
关键词 精馏 动态仿真 优化 结构对比 过程强化
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合成液中水含量调控Ge-ZSM-5膜的乙二醇脱水性能
13
作者 杨璐 魏海琴 +3 位作者 袁浩博 高志华 黄伟 王晓东 《化工进展》 北大核心 2025年第2期982-990,共9页
采用原位水热晶化法在两种氧化铝载体上制备Ge-ZSM-5膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对膜进行表征。考察合成液中水含量对膜的微结构及膜对乙二醇溶液渗透汽化分离性能的影响。结果表明,水含量较少时,... 采用原位水热晶化法在两种氧化铝载体上制备Ge-ZSM-5膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对膜进行表征。考察合成液中水含量对膜的微结构及膜对乙二醇溶液渗透汽化分离性能的影响。结果表明,水含量较少时,膜表面为分子筛晶体;增加水含量,膜表面晶体逐渐被无定形物质覆盖,最终无定形物质可形成连续层,此时膜的分离性能最好;水含量较高时,膜层不连续。合成液中水含量增加,膜中铝含量升高,而锗含量降低,膜的分离性能逐渐优化。在更易于溶出铝元素的载体上,膜中铝元素含量较高,分离性能更好。在分离性能最好的Ge-ZSM-5膜上,30℃时,对于水质量分数为1%~35%的乙二醇溶液,其水渗透通量为35.7~116.7g/(m^(2)·h),分离因子为1138.5~46.5,该膜对高浓度乙二醇溶液脱水具有应用潜力。 展开更多
关键词 分子筛膜 渗透汽化 乙二醇溶液 脱水
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通道数量对管状微滤炭膜油水分离性能的影响
14
作者 彭瑶 洪学谦 +2 位作者 吴永红 赵文凯 张兵 《水处理技术》 北大核心 2025年第3期87-90,95,共5页
以酚醛树脂为原料,聚丙烯腈纤维为掺杂剂,经共混、成型、热解等过程制备了管状炭膜。采用热重分析、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和泡压法等技术对膜的热稳定性、官能团、微晶结构、微观形貌和孔隙结构等进行了表征。主要研究了通道... 以酚醛树脂为原料,聚丙烯腈纤维为掺杂剂,经共混、成型、热解等过程制备了管状炭膜。采用热重分析、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和泡压法等技术对膜的热稳定性、官能团、微晶结构、微观形貌和孔隙结构等进行了表征。主要研究了通道数量对炭膜油水分离性能的影响。研究发现,纯膜通道数量的增加会导致渗透通量与截油率降低,但不会降低炭膜的孔隙率;杂化炭膜通道数量的增加使得渗透通量与截油率呈现先上升后降低的趋势,且在通道数为3时大幅度提高了孔隙率,此时水通量最高,达718 kg/(m^(2)·h)。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 酚醛树脂 管状炭膜 孔隙率
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Cu-Zn-Al多金属氧化物杂化炭膜制备及气体分离性能
15
作者 陆新元 庄殿铮 +3 位作者 张兵 江园 王同华 宋恩军 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期40-47,共8页
以聚酰亚胺为前驱体,Cu-Zn-Al多金属氧化物(CZA)为掺杂剂,经成膜和炭化过程制备了气体分离杂化炭膜.分别采用热重、红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱及氮吸附等技术对前驱体热稳定性、炭膜表面官能团、微观结构与形貌、掺杂... 以聚酰亚胺为前驱体,Cu-Zn-Al多金属氧化物(CZA)为掺杂剂,经成膜和炭化过程制备了气体分离杂化炭膜.分别采用热重、红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱及氮吸附等技术对前驱体热稳定性、炭膜表面官能团、微观结构与形貌、掺杂剂分布及孔结构进行了表征.考察了CZA含量对炭膜气体分离性能的影响.结果显示,CZA一定程度影响了前驱体热稳定性并使炭膜微观结构趋于致密;改变CZA用量能有效调控炭膜的气体分离性能.当CZA掺杂质量分数为0.1%时,所制备的杂化炭膜分离性能最佳,H_(2)与O_(2)渗透系数分别达到3746.15与610.15 Barrer, H_(2)/N_(2)与O_(2)/N_(2)的选择性分别为42.8和7.0. 展开更多
关键词 聚酰亚胺 掺杂剂 炭膜 气体分离性能
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多孔MoS_(2)的制备及其CO_(2)分离膜的研究进展
16
作者 胡芳妮 张新儒 王永洪 《现代化工》 北大核心 2025年第2期41-46,共6页
从MoS_(2)结构与气体分离性能的构效关系出发,综述了多孔MoS_(2)的微结构调整和制备方法、膜的制备及其CO_(2)分离机理,并介绍了多孔MoS_(2)纳米片用于CO_(2)分离膜的研究进展。结合多孔MoS_(2)的微结构与CO_(2)之间的相互作用及气体传... 从MoS_(2)结构与气体分离性能的构效关系出发,综述了多孔MoS_(2)的微结构调整和制备方法、膜的制备及其CO_(2)分离机理,并介绍了多孔MoS_(2)纳米片用于CO_(2)分离膜的研究进展。结合多孔MoS_(2)的微结构与CO_(2)之间的相互作用及气体传递特性,提出了设计和制备多孔MoS_(2)气体分离膜的方法,为国家实现双碳目标提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 多孔MoS_(2) 膜结构调控 CO_(2)分离膜 气体分离 传递机理
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B位镨掺杂BaPr_(x)Fe_(1-x)O_(3-δ)透氧膜的制备及性能研究
17
作者 梁碧麟 余倩 +2 位作者 贾思琦 李芳 李其明 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期101-107,共7页
通过联合络合法合成了B位镨掺杂BaPr_(x)Fe_(1-x)O_(3-δ)系列钙钛矿透氧膜材料,有效优化了BaFeO_(3-δ)母体材料的晶相结构,该系列材料展示了良好的氧渗透性能.研究结果表明,通过B位镨掺杂可促使BaFeO_(3-δ)母体材料由六方晶型结构转... 通过联合络合法合成了B位镨掺杂BaPr_(x)Fe_(1-x)O_(3-δ)系列钙钛矿透氧膜材料,有效优化了BaFeO_(3-δ)母体材料的晶相结构,该系列材料展示了良好的氧渗透性能.研究结果表明,通过B位镨掺杂可促使BaFeO_(3-δ)母体材料由六方晶型结构转变为立方钙钛矿结构,且BaPr_(x)Fe_(1-x)O_(3-δ)材料晶胞体积随着镨含量的增加而增大.系统对比了BaFeO_(3-δ)材料和BaPr_(x)Fe_(1-x)O_(3-δ)系列钙钛矿透氧膜材料在晶相结构、微观形貌、氧渗透通量和速率控制步骤等方面的差异.研究发现六方相BaFeO_(3-δ)母体膜片在中低温区间氧渗透性能极低,随着温度升高至950℃,其透氧量迅速增加至约0.4 mL/(cm^(2)·min),而BaPr_(0.05)Fe_(0.95)O_(3-δ)膜片的中低温透氧性能明显改善,850℃时其透氧量为0.42 mL/(cm^(2)·min),950℃时透氧量高达0.60 mL/(cm^(2)·min).PrxFe_(1-x)O_(3-δ)系列材料的透氧量随Pr掺杂量的增加呈现先增加后减少的趋势,在掺杂量为x=0.1时达到最大值.通过Wagner方程系统分析了BaPr_(0.05)Fe_(0.95)O_(3-δ)膜片(厚度为1.0 mm)的氧渗透动力学过程,发现其为体相扩散控制.该研究提供了一种基于镨微量掺杂调变BaFeO_(3-δ)的晶相结构和氧渗透性能的有效方法. 展开更多
关键词 透氧膜 镨掺杂 钙钛矿 透氧量 晶相结构
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搅拌式反应器用于测定乙醇胺溶液吸收CO_(2)动力学研究
18
作者 吴思 赫佳琳 +3 位作者 唐思扬 钟山 鲁厚芳 梁斌 《应用化工》 北大核心 2025年第2期322-329,335,共9页
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)... 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1000~1500 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。 展开更多
关键词 动力学 二氧化碳 吸收 乙醇胺
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混合导体膜反应器用于甲烷部分氧化制合成气的研究
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作者 李勇 高晶 +3 位作者 李慧敏 肖华盛 陈天翔 陈鑫智 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期116-122,共7页
为解决甲烷部分氧化反应制合成气中的过度氧化问题,通过引入混合导体透氧膜反应器与甲烷部分氧化反应的耦合,提高合成气的选择性。以Ni/γ-Al_(2)O_(3)和Ni/SBA-15为催化剂对膜反应器性能进行测试。结果表明,Ni/SBA-15催化剂的介孔结构... 为解决甲烷部分氧化反应制合成气中的过度氧化问题,通过引入混合导体透氧膜反应器与甲烷部分氧化反应的耦合,提高合成气的选择性。以Ni/γ-Al_(2)O_(3)和Ni/SBA-15为催化剂对膜反应器性能进行测试。结果表明,Ni/SBA-15催化剂的介孔结构在测试后坍塌,性能下降。而在950℃下,以Ni/γ-Al_(2)O_(3)为催化剂的膜反应器甲烷转化率达92%,CO选择性高达99%。经500 min稳定性测试,膜反应器展现出良好的甲烷转化率和化学稳定性。 展开更多
关键词 混合导体膜 合成气 催化剂 膜反应器 甲烷部分氧化
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基于刻蚀处理的池沸腾传热性能实验研究
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作者 王菊萍 匡纯纯 刘妮 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第3期180-188,共9页
为探究刻蚀处理铜板表面对池沸腾传热性能的改善效果,搭建了可视化实验平台,制备不同刻蚀浓度和刻蚀时间处理的表面,采用去离子水为工质,进行饱和池沸腾实验.结果表明,氨水刻蚀浓度越大,表面的换热性能越强,氨水刻蚀时间越长,表面换热... 为探究刻蚀处理铜板表面对池沸腾传热性能的改善效果,搭建了可视化实验平台,制备不同刻蚀浓度和刻蚀时间处理的表面,采用去离子水为工质,进行饱和池沸腾实验.结果表明,氨水刻蚀浓度越大,表面的换热性能越强,氨水刻蚀时间越长,表面换热性能越强.热流密度为43.2 W/cm^(2)时,0.05 mol/L氨水刻蚀4 h表面、0.05 mol/L氨水刻蚀5 h表面、0.05 mol/L氨水刻蚀8 h表面、0.03 mol/L氨水刻蚀4 h表面、0.05 mol/L氨水刻蚀4 h表面和0.10 mol/L氨水刻蚀4 h表面上的换热系数分别提高了46%、92%、105%、36%、45%、78%.此外,对其表面进行表征,结果说明了其优异的沸腾性能.刻蚀处理增强了表面粗糙度,有效面积,从而促进液体的补充,能够在较小的过热度下达到更高的临界热流密度.可视化研究结果表明,刻蚀表面具有更多的成核位点,更小的气泡离开直径和离开频率.这些结果显示出刻蚀表面强化池沸腾换热的潜力. 展开更多
关键词 池沸腾 刻蚀 传热性能 气泡动力学 微纳结构表面
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