基于碳纳米管分子支化增韧技术的环氧树脂复合材料制备与性能研究

制备了不同支化度的超支化聚酯修饰碳纳米管,采用傅里叶红外光谱及透射电镜表征手段对其微观结构进行了分析。结果表明:超支化聚酯接枝到碳纳米管表面,不同支化度的超支化聚酯在碳纳米管表面形成了一层包裹层,并使碳纳米管的管径增加。随后制备了超支化聚酯修饰碳纳米管增韧环氧树脂复合材料,通过光学显微镜分析,证明超支化聚酯的接枝修饰显著地提高了碳纳米管在环氧树脂基体的分散性;通过动态热机械性能测试(DMA)及力学性能测试,发现超支化聚酯修饰碳纳米管的加入促进了环氧树脂体系的链段运动,在提高环氧树脂的韧性方面表现出较好的效果,且随着超支化聚酯的支化度越高,环氧树脂的增韧性能越好。

吸附剂在废油资源化技术中的应用和研究进展

吸附处理技术是一种重要的废油资源化处理技术,吸附剂作为该技术的核心,一直是油处理领域研究的热点。随着环境污染问题的日渐严峻、传统吸附剂缺陷的日益凸显以及新型吸附材料的不断涌现,使得替代型吸附剂的开发和应用成为油处理领域迫切需要解决的问题。文章对基于不同材料来源吸附剂在油处理和废油再生过程中的研究和应用情况进行了综述,并对其中的研究进展和研究热点进行了详细介绍。在此基础上,对吸附剂在油处理领域的研究和发展方向进行了展望,并指出处理效果好、环境友好性强、重复使用率高是废油资源化领域吸附剂未来发展的趋势。

AuAg合金纳米催化剂的制备及应用研究进展

目的纳米Au催化剂一直是多相催化领域的典型研究材料之一,其具有特殊的电子、结构性质及对诸多氧化、还原反应历程的高催化性能。但是纳米Au催化剂存在尺寸依赖性强,对O_(2)等基础物质活化能力弱等问题。Ag与Au形成合金材料则是解决上述问题的重要途径之一。已有研究中采用多种不同的AuAg催化剂制备方法,并且其在不同催化应用中涉及多种催化机理,但未有研究将其制备过程以及协同催化机理进行对比总结。因此,针对AuAg合金催化剂,综述了其常见的制备方法和预处理条件及其在CO氧化等氧化反应、不饱和醛加氢等加氢反应中的应用以及催化反应机制,并提出了未来可能的发展方向。方法通过对AuAg催化剂的研究和应用进行综述,分析了不同制备方法的特点及预处理条件对AuAg催化剂结构的影响以及AuAg催化剂在不同反应中的催化机理。结果在该合金材料的制备和预处理方面,对比了不同制备方法及其对该合金颗粒在载体表面负载状况的影响机制,也深入探讨了预处理条件对AuAg纳米粒子的尺寸及合金化程度的调控作用。在催化应用上,Ag的加入能够改善纳米Au的抗烧结能力,二者间的电子效应也可提升材料对O_(2)等基础物质活化能力,并降低Au颗粒尺寸变化对催化反应结果的影响,最终高效催化CO氧化、醇氧化、不饱和醛加氢、炔烃加氢以及硝基芳香化合物还原等反应历程。结论目前有多种制备AuAg合金纳米催化剂的方法,而其结构的可控及稳定的合成仍是未来的研究重点。同时,AuAg催化剂在不同反应中催化机理的探索对AuAg催化剂的定向设计尤为重要,应进行更深入的研究,以更快实现工业应用。

电催化氢解脱氯反应研究进展及应用可行性分析

氯代有机物是一类重要的化工原料和中间体,广泛应用于医药、农药、染料等领域,而大量的使用致使其环境暴露量增加,造成污染.因碳-氯键(C—Cl)的存在,氯代有机污染物(chlorinated organic pollutants,COPs)分子结构稳定,难自然降解,易生物累积且具三致效应,环境风险极高.电催化氢解脱氯(electrocatalytic hydrodechlorination,EHDC)是目前处理水体COPs的热点技术,其通过在催化剂表面原位电解水形成活性氢(H^(*))攻击C—Cl键,使氯原子脱落转化为Cl^(-),C—Cl键转化为C—H键,从而大大减小COPs分子毒性和稳定性,增加废水可生化性.相比以Fe^(0)或H_(2)驱动的氢解脱氯技术,EHDC技术主要优势在于:(1)反应条件温和,过程可控;(2)无需额外添加化学试剂;(3)反应选择性高,毒副产物少.金属钯(Pd)具有独特的电子轨道,吸附及活化C—Cl键能力强,同时在产H^(*)方面具有显著优势,因此被广泛用于EHDC.本文重点综述了EHDC领域研究者在催化剂筛选、电子转移路径、表界面反应机制及Pd基催化剂性能调控策略等方面的研究进展,总结了电催化技术推广应用现存的壁垒,提出了该技术可能的发展前景.

稀土催化剂(Ce、La)用于丙烷催化燃烧的研究进展

目的挥发性有机物(VOCs)对人体健康和生态环境都有不良影响,已引发研究者的广泛关注。催化燃烧是处理VOCs的有效技术之一,具有去除效率高、无二次污染等优势。稀土元素Ce、La及其氧化物因特殊的理化性质常作为催化助剂或载体,在催化燃烧中起着重要作用。因此针对稀土催化剂(主要为Ce、La),综述了其在丙烷催化燃烧中的应用及相应的催化反应机制以及未来的发展方向。方法通过对Ce基和La基催化剂在丙烷催化燃烧中的研究和应用进行综述,分析了稀土催化剂的反应机理及发展方向。结果首先,Ce、La及其氧化物可调节催化剂的整体结构、形貌和比表面积等物理性质;同时,上述物质也可与催化剂内的其他金属相互作用,从而有效调控材料中的氧空位密度,最终增强对丙烷催化燃烧的反应活性。其次,CeO_(2)作为载体能与活性金属产生有赖于CeO_(2)形貌和晶面的金属-CeO_(2)相互作用,这会对催化剂的结构和性能产生极大影响。此外,也讨论了通过优化合成方法和表面改性所获得的La系钙钛矿催化剂在丙烷催化燃烧中的应用研究。结论目前,稀土基催化剂的催化作用机制探索尚处于初级阶段,应对其进行更深入系统的研究,以早日实现其工业化应用。

绿色低碳化的废油处理技术研究

根据废油产生的危害以及目前废油处理过程中对环境的严重污染问题,综述了传统的、新型的废油处理技术,指出废油处理绿色低碳化的意义,并提出废油处理的绿色低碳化技术的途径是对废油进行收集、储运和处理进行科学合理地产业集群规划,旨在解决当前及今后我国逐年增速的废油产生及其处理过程中伴生的相关环境问题,对我国在废油处理过程中实施低碳环保、绿色的再生利用具有重要意义。

以环保技术及装备为特色的环境工程专业研究生课程体系构建研究

课程设置是研究生培养过程中的一个重要环节,对研究生能力的培养起着至关重要的作用。文章通过对环境工程专业以环保技术及装备为特色方向的分析,阐述了环境工程专业研究生课程体系需与建设资源节约型和环境友好型社会等一系列国家发展战略的要求相适应,注重课程体系的实用性、发展性、创新性,以利于更好地培养出社会需要的人才。结合本校环境工程专业自身特点,提出发展特色方向的措施,构建新形势下合理的研究生课程体系。

废油资源化标准体系现状、存在问题和建设建议

本文阐述了废油资源化领域全产业链、全寿命周期各环节的标准状况和存在的主要问题,在此基础上提出了加快构建协同联动机制、提升标准的科学性和有效性、推进标准体系建设研究、增强标准研发智力支持、推动公共服务平台建设等加快废油资源化标准体系建设的建议。

应力释放对骨膜来源细胞增殖、迁移和成骨分化的影响及机制研究

目的在骨损伤的同时,常伴随着骨膜的撕裂以及应力微环境的改变,本研究从生物力学的角度去探究骨膜预应力的释放对骨膜来源细胞(PDCs)的生物学影响及其募集周围干细胞的机制。方法利用脱细胞骨膜与所提取的PDCs进行复合搭建了的生物力学研究平台,对种植有PDCs的脱细胞骨膜进行20%的形变拉伸力后释放,对骨膜组织预应力释放后的PDCs生物学行为以及其内在机制进行了考察。结果制备的脱细胞骨膜去除了免疫原性的同时保留了天然网络结构和成分,并且其力学性能未改变。种植在脱细胞骨膜支架上的PDCs的增殖能力在骨膜组织预应力释放后的6 h显著提升。骨膜组织预应力释放后所得到的浸提液能够显著性地促进PDCs在24 h内的迁移能力。上清液中的基质衍生因子-1α和血管内皮生长因子在分别骨膜预应力释放后的3 h和12 h开始上升。骨膜应力释放促进成骨标志物、Ⅰ型胶原以及碱性磷酸酶高表达。同时骨膜组织预应力的释放所导致的应力环境的改变被PDCs膜上力学感受器integrinβ1所感知,进一步刺激YAP入核表达。结论骨膜应力释放激活了integrinβ1-YAP信号通路,调控PDCs生物学行为,并对周围PDCs产生募集作用,促使周围PDCs发生迁移。这一研究为下一步构建具有更佳骨修复能力的人工骨膜提供了理论参考。

W/O型油水乳化液物理破乳技术及装置研究进展

综述了石油原油或废油中W/O型油水乳化液物理破乳技术及装置的研究现状及发展趋势,分别从施加外力破乳和施加场能破乳两个方面介绍了W/O型油水乳化液的物理破乳技术及装置各自的优缺点。施加外力破乳技术及装置方面,重点介绍了施加离心力破乳的旋流破乳装置、施加聚结力破乳的聚结板式破乳装置和施加压力破乳的膜破乳装置;施加场能破乳技术和装置方面,重点介绍了施加微波场的微波破乳装置、施加超声场的超声波破乳装置以及施加电场的电破乳装置;并着重阐述水击谐波破乳技术及装置的工作机理、结构及工作流程。最后指出破乳技术及装置研究方向为装置的新型化、节能环保化、智能化以及轻量化。

磷酸酯抗燃油劣化机理及脱水净化技术研究

磷酸酯抗燃油是一种新的人工合成有机脂类液体,由于它具有优异的抗燃、润滑、耐磨性能,逐步取代传统的矿物基润滑油成为新的趋势。为了保证核电等高参数火力发电机组的安全经济运行,针对磷酸酯抗燃油的挥发性、抗燃性、润滑性等基本理化特性,从合成液的温度、酸值和所含水分等影响因素分析了磷酸酯抗燃油的劣化机理。文章分析了现有磷酸酯抗燃油脱水技术的真空分离和重力沉降脱水净化方法的不足,在此基础上提出了反沉降脱水净化的方法,使合成液与水分的分层更加顺利。文章还对油中固体杂质所受作用力进行了力学分析。目前,国内已有研究将该技术用于核电机组等工程案例,实现了对劣化磷酸酯抗燃油的资源化回用和污染的有效治理。

乳化油液水击谐波破乳技术的机理研究

对水击谐波破乳的机理进行了分析,在此基础上建立了分散相液滴的力学平衡方程,并进行了水击谐波破乳实验。分析和讨论了在水击谐波场中分散相液滴由于受到水击谐波强迫振动力而相互聚集的原因和特点,从分散相液滴的聚集、变形、碰撞和聚结等几个阶段探讨了水击谐波破乳的机理,得到分散相液滴在水击谐波场作用下的运动规律。实验结果表明,在水击谐波场中分散相液滴在一定波长范围相互聚集,水击谐波的频率对分散相液滴聚集有一定的影响;随分散相液滴粒径和密度的增大,分散相液滴聚集能力增强,有利于破乳。

凯泰固定化脂肪酶催化火锅废油制备生物柴油的研究

以重庆火锅废油为原料,甲醇为酰基受体,凯泰固定化脂肪酶为催化剂,采用正交试验方法研究了生物酶法催化餐饮废油制备生物柴油的工艺。结果表明,经过预处理的原料油,在醇油摩尔比为4.0∶1.0、分3次添加甲醇、脂肪酶用量20.0%(m/m,下同)、正己烷用量10%(m/m,下同)、水用量10%(m/m,下同)、水浴温度50℃、振荡速度100 r/min的摇瓶体系中,反应24 h,生物柴油产率达83.75%;在醇油摩尔比为3.0∶1.0、分3次投加甲醇、脂肪酶用量25.0%、正己烷用量11%、水用量10%、水浴温度48℃下,于高径比为12.5∶1.0、柱流速为0.6 mL/min的固定床装置中,反应24 h,生物柴油产率达80.95%。经减压蒸馏后的生物柴油的理化指标基本达到国内0#柴油标准,具有可推广性。

废油催化再生的研究进展

从废油再生新工艺中的催化脱色技术、催化裂化技术、催化加氢精制技术等方面阐述了国内外科研前沿领域在催化剂、工艺、反应机理方面的进展,并对废油转化再生技术的深入研究进行了相关的展望。

水体氨氮的电催化氧化消除技术研究进展

随着人类社会生活和工业生产的高速发展,大量氨氮进入自然水体,超出其自净能力造成污染,对生态环境和人体健康造成严重的威胁;电催化氧化技术是一种由可再生能源电驱动,将氨氮在电极表面快速选择性氧化为氮气的方法,具有反应过程可控,条件温和,勿需外加化学物质,无污泥产生,二次污染小等优点,被认为是一种前景较优的环境水体污染修复和水质安全保障技术;氨氧化反应机制和电极催化效率是当前研究者关注的重点,也是实现技术可控应用的关键;现重点综述当前水体氨氮的电催化氧化技术的研究进展,着重从电催化氧化机制(包括氮气形成方式和自由基类型),高效催化剂的类型和优缺点,及各种催化材料的制备方法这3方面进行阐述;最后,对研究方向未来的发展方向和内容进行了展望。

重庆市城镇污水处理厂氧化沟工艺综合评价研究

选取化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、五日生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)为统计指标,对采用氧化沟工艺的重庆市城镇污水处理厂2015—2017年的出水水质进行了分析,结果表明:6项指标的达标率均在97. 8%以上,平均去除效率较高的是NH_3-N和BOD5,较低的是TN和TP;NH_3-N和BOD5去除效率比较集中,TN和TP去除效率则比较分散;由于受季节和进口浓度的影响,各项指标出水浓度离散程度较大,TP和TN出水浓度近似服从正态分布,出水水质95%的置信区间符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级标准,BOD5和COD出水浓度取决于出口水质中的还原性有机污染物的总量,除NH_3-N与TP之间呈负相关外,其余两两指标间均呈正相关。

铁谱技术智能化应用研究进展

铁谱技术是诊断机械设备发生磨损故障的有效办法,但传统铁谱技术难以实现对油液进行在线监测和磨粒的自动识别,而铁谱技术的智能化发展使得磨粒自动识别得以实现;从在线铁谱智能图像理论、BP神经网络、支持向量机和模糊集理论4个方面综述了铁谱技术智能化的应用研究,为后续深入研究铁谱智能化识别系统起到重要的指导意义。

环保专业先进资源化技术的教学实践与再思考

随着人们对环境问题认识的不断提高,先进资源化技术在环保专业研究领域发挥越来越重要的作用。本文依据环保专业先进资源化技术的特点,结合本校教学实践介绍了环境工程专业研究生的培养要与建设资源节约型和环境友好型社会等一系列国家发展战略的要求相适应,并提出了进一步提高环保专业先进资源化技术教学质量的几点建议以便更好地发展经济与保护环境,培养大批环保专业复合型研究人才。

无机-有机杂化微胶囊:制备技术及在抗磨耐腐蚀涂层中的应用

微胶囊是增强涂层抗磨耐腐蚀性能的有效途径,对涂层抗磨耐腐蚀的研究有着重要意义。常见的微胶囊通常以聚砜(PSF)、聚脲甲醛(PUF)、聚三聚氰胺甲醛(PMF)、聚脲(PU)等有机物质为外壳,当与无机物质复合制成杂化壳时,能够显著增强微胶囊的耐温性、相容性,并有效调节其渗透性和机械强度。纳米粘土、纳米SiO_(2)、纳米CaCO_(3)、纳米Al_(2)O_(3)和碳纳米管等是合成杂化壳的良好材料。无机-有机杂化微胶囊具有强的耐温性、力学强度和物理稳定性。利用微胶囊包覆油性物质或离子液体,制备具有自润滑、自修复性能的涂料,在抗磨耐腐蚀方面有广泛应用。目前,无机-有机杂化微胶囊的制备方法主要有溶剂蒸发法、Pickering乳液法、原位聚合法和界面聚合法等。溶剂蒸发法试验周期短、简单易行。Pickering乳液法能有效提高包封效率。原位聚合法成球容易、包覆量大且无副产物。界面聚合法具有速度快、反应温和等优势。本文讨论了无机-有机杂化微胶囊的制备方法,简述了微胶囊的抗磨耐腐蚀机制,并以制备方法为分类依据,概述了微胶囊在增强高分子有机涂层相关性能中的具体运用,最后对无机-有机杂化微胶囊的制备与应用进行了展望,以期为微胶囊在更多领域中的运用提供参考。

杂原子掺杂碳材料在直接甲醇燃料电池催化剂中的研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFCs)是解决能源短缺和环境污染问题的清洁能源之一。甲醇氧化反应(MOR)和氧还原反应(ORR)是DMFCs重要的电极反应,然而其迟缓的动力学过程严重制约其商业化进程。碳材料因具有低成本、高比表面积、发达的孔结构而备受关注。杂原子(氮、硫、磷、硼等)掺杂不仅有助于改善碳的表面惰性来提高导电性能和增加缺陷位点,还能通过强化金属-载体间相互作用提高电化学活性。因此,研发杂原子掺杂碳材料作为ORR催化剂和MOR催化剂载体对推动DMFCs的商业化具有重要意义。综述了杂原子掺杂碳材料常见的制备方法及其在ORR和MOR领域的研究进展,并展望多组分共掺杂、材料稳定性的提升及催化机制的深入剖析是未来研究的方向。