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超臨界二氧化碳中制備納米復合材料
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域的熱點。這其中，兩相熔融插層復合法因為其環境友好以及與現行聚合物加工技術相容已成為最主要的聚合物基/MMT納米復合材料的制備方法之一，但加工過程中的高溫熔融易誘發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納米復合材料，但MMT含量高于3％時，常導致MMT的插層效果不均勻，體系中同時出現未插層、插層與剝離的情況，從而影響復合材料的性能。本項目提出了一種制備這類納米復合材料的新方法：以超臨界二氧化碳（SCCO2）作為介質，原位分散聚合制備聚合物基/MMT納米復合材料。該全新聚合工藝有如下特點：反應溫度較低（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納米復合材料；SCCO2不燃、無毒、價廉，能替代眾多有機溶劑，避免環境污染；SCCO2對單體和聚合物的溶解能力可以通過溫度和壓力進行調節，故通過減壓即可實現反應－分離一體化，省卻了高能耗的脫溶劑過程，因此使用SCCO2作為聚合反應的介質符合可持續發展的要求。
華東理工大學
2021-04-11
PX氧化反應過程性能指標實時預測與工藝操作在線優化
在現代工業生產中，大規模的工業生產和日益激烈的市場化競爭，使得企業越來越需要對整個生產過程進行總體優化操作，以得到最優生產過程。因此，為了最大限度發揮過程系統的生產潛力，取得最大的經濟效益，必須隨著實際操作環境和市場要求的變化及時地進行操作條件的優化，采用實時在線優化技術將穩態操作點逐漸移到相應工況的最佳操作點區域。 對二甲苯（PX）氧化反應單元在精對苯二甲酸（PTA）生產過程中處于核心地位，它直接關系到PTA產品的質量、產量、醋酸燃燒損失以及PX單耗等。本項目基于PX氧化反應動力學，結合人工智能方法建立了PX氧化反應過程工藝機理數學模型，并依據工業裝置數據采用隨機搜索算法對該模型進行了優化校正，形成了能準確描述生產裝置特性的機理模型；同時建立了PX與HAC的燃燒損失智能預測模型；建立了PX氧化過程的在線實時流程模擬系統，實現了關鍵性能指標4-CBA濃度以及PX和HAC燃燒損失的在線實時預測；對PX氧化過程的工藝操作條件進行了在線實時優化，降低了PX和HAC的燃燒損失，確保生產裝置運行在最佳狀態，產生了顯著經濟效益。
華東理工大學
2021-02-01
二氧化碳電還原反應高效催化材料的研究
本研究設計并合成了無定型 Ag-Bi-S-O 修飾的 Bi 0 納米顆粒，將其應用于二氧化碳電還原反應中 （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 的雙金屬硫氧復合物納米棒。在進一步電化學還原預處理后，該復合物被轉化為無定型 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，實現了高達 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 硫氧復合物及 Bi 2 S 3 參比樣品進行對比，發現在電化學還原預處理過程中，金屬硫化物中的 -2 價硫會轉化為 H 2 S 并離開電極表面，只有金屬硫氧復合物中被氧化為 +6 價的硫能保留在催化劑中。后續實驗表明 ，這一部分硫能促進水的解離，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。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，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 能進一步提升硫促進水解離的效用，同時抑制氫析出反應的發生。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、高選擇性地轉化為甲酸。
北京大學
2021-04-11
過碳酸鈉、過碳酰胺、過氧化鈣生產技術
過碳酸鈉、過碳酰胺、過氧化鈣是一類用途廣泛的化工產品，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. 在環境保護方面，用于代替傳統的曝氣，促進有機物質的分解，加速細菌繁殖，增加活 21化工學院科技成果 性污泥量；處理重金屬離子廢水；治理赤潮。 2. 在農業方面，用于水稻直播，提高產量，縮短播種周期。用于根系供氧，增產增收。用 于飼料青貯，可防止腐敗變質。 3. 紡織工業中作漂白劑：有良好的洗凈和漂白效果，且對著色物不受影響，對白色織物能 增加白度，長期使用，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，加水立即分解反應發生氧氣，可用于急救供氧，處理簡 便、設備簡單、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 劑、引發劑等。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。 本技術采用先進的濕法連續結晶新工藝生產過碳酸鈉、過碳酰胺，工藝簡單，設備簡單易 得投資少，技術條件易掌握。生產過程無三廢，已工業化。與國內大部分企業相比，投資減少 約30％，成本減少約20％。年產1萬噸規模，投資約600萬元。 本技術采用先進的氧化鈣懸浮氧化反應工藝生產過氧化鈣，可制取高純度的過氧化鈣 (76%或85%) 。設備少、工藝簡單、產品質量好，已工業化。年產1萬噸規模，總投資約1200萬 元。
華東理工大學
2021-04-13
苯乙烯空氣氧化生產環氧苯乙烷和苯甲醛
環氧苯乙烷是一種重要的有機中間體，主要用于香料、制藥工業、有機合成，可用作環氧樹脂稀釋劑、UV-吸收劑、增香劑。近年來，國內外對β-苯乙醇和醫藥左旋咪唑需求量急劇增長，市場上環氧苯乙烷出現供不應求的局面。
南京工業大學
2021-01-12
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的傷口愈合環境、吸收滲出液、透氣、冷卻傷口緩解疼痛等優點。尤其是可注射水凝膠敷料，因為其自身獨特的原位成膠性、原位封裝治療劑、與任意傷口完美吻合等，在應用中體現出了獨一無二的特性。然而，現如今開發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，限制了其對于傷口愈合的多重促進效果。此外，強度低是可注射水凝膠敷料的缺點，發生物理破損可能導致感染并進一步誘發炎癥反應。作為傷口敷料，同時具備良好的固有抗菌性可以避免細菌感染導致的傷口愈合延遲、甚至惡化。最為重要的是，作為敷料應該具有多重途徑協同促進傷口愈合過程，來加快傷口封閉、促進傷口愈合并減少疤痕形成。因此，開發更加高效、使用更加方便、多重途徑促進傷口愈合的生物活性敷料仍是一個研究熱點也是仍然存在的難題。
西安交通大學
2021-04-11
一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法
本發明公開了一種高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→一級泵站→配水井→預氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過濾池→消毒→清水池→二級泵站→用戶，其中，在一級泵站處投加ClO2進行預氧化，在預氧化池中投加KMnO4進行預氧化。與現有技術相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯合預氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機物和滅藻等，還能夠通過預氧化控制和削減消毒副產物產生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續無需活性炭脫色，也無需
安徽建筑大學
2021-01-12
采用無機鹽原料的金屬氧化物氣凝膠的制備方法
本發明公開了一種采用無機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行老化；4）將老化后所得濕凝膠經超臨界干燥得到金屬氧化凝膠。本發明通過調節金屬無機鹽/檸檬酸的比例，可以調控氣凝膠的密度、比表面積、孔隙率等參數。該制備方法原料廉價，對人體無害，工藝簡單，反應周期短，生產容易放大。所制備的氣凝膠可用于催化劑及催化劑載體、隔熱材料、鋰離子電池和超級電容器的電極材料等。
浙江大學
2021-04-13
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就是在特定工藝條件下，使 CO2 與氨發生反應最后得到三聚氰酸等固體產品。該技術不僅能封存 CO2，而 且能使 CO2 得到增值，形成 CO2 產品利用的循環經濟產業鏈。二氧化碳氨化 礦化得到三聚氰酸產品技術具有以下特點： （1）固碳能力高，CO2 占原料的重量比為 72%；所需的反應原料少； （2）CO2 氨化礦化是合成尿素工藝創新，可行性高； （3）反應原料來源簡單，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）所得產物利用價值大，三聚氰酸物理性質穩定（溫度＞350℃才分 解），化學性質活潑，是一種重要的化工產品及原料。
山東大學
2021-04-13
微氧化法去除硫化氫及回收硫單質的裝置與方法
天然氣凈化、石油煉制、煤化工、制革、制藥、造紙、合成化學纖維、橡 膠再生及污泥處理處置過程中，產生的含硫化氫氣體（H2S），造成了很大二 次污染，嚴重影響周邊大氣環境。石油和天然氣鉆井操作產生的大量采出水以 及生活生產廢水中，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 化氫具有強烈的臭雞蛋惡臭氣味，它們不僅直接危害人體健康，對動物的生長 極其不利，而且在有氧和濕熱的條件下，嚴重腐蝕設備、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研究備受關 104 注。 本項目采用一種低維護需求，低運行成本，無二次污染的生物硫化物脫除 技術，從氣相和液相兩個層面上同時去除硫化物。氧化還原電位（ORP）被用 作控制參數以精確地調節空氣注入到硫化物氧化單元（SOU）。微曝氣技術僅 僅提供了足夠的氧氣去部分氧化硫化物而不產生甲烷。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 一個獨立的單位或與厭氧消化器聯合使用，可同時從沼氣及污水去除硫化物。
山東大學
2021-04-13