柑橘果皮在氯化胆碱/羧酸基低共熔溶剂中水热转化制备平台化合物的研究

为了探索果皮废弃物转化制备高价值平台化合物的潜力,文章以柑橘果皮为原料,在氯化胆碱(ChCl)/羧酸基低共熔溶剂(DES)中进行了果皮水热转化制备糠醛(FF)和5-羟甲基糠醛(5-HMF)的实验。通过在木糖和葡萄糖中的实验结果表明:羧酸种类对DES催化效果为乳酸>乙酸>乙醇酸;ChCl与羧酸的最佳物质的量比为1∶2;体系最佳含水率为20%。基于优化后的工况研究了温度和时间对柑橘果皮转化的影响。由于柑橘果皮中的果胶成分在低共熔溶剂中主要转化为5-HMF,所以果皮转化为5-HMF的产率明显高于FF,果皮生成5-HMF的最大质量收率为8.6%(摩尔产率为43.1%),而FF最大质量收率为2.4%(摩尔产率为19.1%)。

δ-MnO_(2)原位负载纳米木质素基分级多孔炭的制备及其电化学性能

由于生物质具有来源广泛、成本低廉、可再生等优点,近年来生物质基多孔炭作为电极材料在超级电容器方面的应用被广泛研究。本文以麦草生物质分离得到的纳米木质素(lignin nanoparticles,LNP)为炭前体,经碳酸锌活化预处理后在不同热解温度(600~800℃)下制备LNP基分级多孔炭(LPC)。并通过溶液反应法将δ-MnO_(2)纳米晶原位负载于LPC上,成功合成具有三维(3D)纳米片状结构的炭基复合材料(MnO_(2)/LPC)。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪等手段耦合电化学性能测试技术,对MnO_(2)/LPC的微观形貌、结构组成及电化学性能等进行表征。研究结果显示,LNP衍生LPC的热解温度对δ-MnO_(2)原位生长行为有着重要影响。当LPC的热解温度从600℃升高到800℃时,原位生长的MnO_(2)从纳米簇状颗粒逐渐演变成3D交联的多孔纳米片层结构。此外,以MnO_(2)/LPC制备的工作电极表现出优异的电化学性能。当电流密度为1A/g时,在800℃下的MnO_(2)/LPC具有最高的质量比电容(145F/g);当电流密度增大至5A/g时,其比电容量仍保持为110F/g,并具有良好的倍率性能(75.9%);同时,该复合材料组装成的对称超级电容器在二电极体系下具有较高的比电容(87F/g)和能量密度(3.03W·h/kg)。

草本类木素的化学结构与热化学性质

以草本类植物中的稻草和毛竹为原料,采用酶解/温和酸解法来分离草本类木素,制得酶解/温和酸解木素(EMAL).运用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振定量磷谱(31P-NMR)等手段对两种EMAL的化学结构和性能进行表征,同时利用热重-傅里叶红外光谱联用(TG-FTIR)和热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)技术研究EMAL的热裂解特性.发现:稻草的聚戊糖和抽出物含量较高,而毛竹的纤维素和木素含量较高;稻草EMAL含有丰富的愈创木基(G型)结构单元,毛竹EMAL主要以紫丁香基(S型)结构单元为主;毛竹EMAL在384℃出现一个明显的失重峰,而稻草EMAL热解时分别在270和384℃出现明显失重峰;两种木素化学结构的差异会影响EMAL的热解性质和热解产物.

毛竹酶解/温和酸解木素的热解特性

为有效利用竹材，进行毛竹全组分和木素单组分热解行为的研究，提出单组分木素的热解规律及其对毛竹全组分热解的影响。采用热重分析法对毛竹酶解／温和酸解木素（EMAL）的热解行为进行了研究，并与丙酮抽提后毛竹全组分的热解行为进行了对比。探讨了升温速率和热解温度对毛竹EMAL热失重行为的影响。利用Coats—Redfem法描述毛竹EMAL的热解过程，建立了动力学模型并通过计算得到了热解动力学参数。研究结果表明毛竹EMAL热解反应的主要温度范围是150～600℃，其热解动力学模型可用一级反应表征，所得活化能随升温速率的增大而增加。

脱墨污泥热分解特性及其热解动力学浅析

利用热重分析法和实验室自行设计的静态热解炉对脱墨污泥的热解行为及热裂解特性进行了研究,探讨了不同升温速率对脱墨污泥热解反应特性的影响,并根据微分热重曲线建立了动力学模型,计算热解反应的动力学参数。结果表明,脱墨污泥的热失重过程可分为水分析出、挥发物质析出、固定碳燃尽和碳酸钙热分解4个阶段,其热解反应动力学为3个三级反应。从利用电子探针显微技术、气相色谱和傅里叶红外分析方法对热裂解产物进行表征的结果来看,造纸脱墨污泥具有很好的资源化综合利用前景。

毛竹酶解/温和酸水解木质素的快速热解研究

采用热裂解-气相色谱/质谱仪联用技术,研究毛竹酶解/温和酸水解木质素（简称EMAL）的热解特性和热解产物的分布与形成规律。以温度为重要因素,研究其对木质素快速热裂解产物的影响,并通过主要的热解产物推断热解反应途径。研究结果表明,EMAL的热解产物主要是2,3-二氢苯并呋喃、酚类、脂类和少量乙酸。热解温度对热解产物组分的相对含量有显著影响,250-400℃时,产物主要是2,3-二氢苯并呋喃,320℃时其相对含量最高,达到66.26%;400-800℃时,热解产物主要是酚类,600℃时其相对含量最高,达到62.58%;800℃时出现了少量的乙酸。

稀酸预处理对毛竹微结构及其反应特性的影响

为了对生物质毛竹的热化学转化特性进行优化,采用稀酸预处理技术对毛竹进行热降解前期的预处理.通过TG热分析技术和Coats-Redfern法对毛竹稀酸预处理前后的热降解特性和热解反应动力学模型进行分析,并运用SEM和XRD技术对毛竹的化学微结构进行表征.研究结果表明:经稀酸预处理后,毛竹的形貌特征和纤维素结晶度发生了变化,热化学反应活性大大地提高,热降解反应更加地完全.此外,稀酸的加入使毛竹热解反应的活化能明显增大,且频率因子显著升高.

稀酸水解木素的热失重特性及其动力学分析

采用热重分析的方法研究了稀酸水解木素在不同升温速率时的热解特性及升温速率对热解反应的影响，并根据微分热重曲线，建立了动力学模型，计算了热解反应的动力学参数．结果表明：200～450℃温度区间是水解木素热解的主要阶段；随着升温速率的增大，热重曲线向高温区移动，升温速率为10、20和30℃／min时，失重速率分别在311．9、323．8和338．1℃左右出现最大值，且微分热重曲线均只出现一个较大的失重峰．根据Coats-Redfern法，稀酸水解木素在不同升温速率下的热解可用两个一级反应表示，随着升温速率的提高，活化能有所降低，低温区稀酸水解木素的活化能在18．27～18．47kJ／mol之间，高温区的在74．45～84．37kJ／mol之间．

秸秆原料EMAL木素的分离及其特性研究

论文介绍了从几种农作物秸秆生物质中高效分离木素的新方法-酶解/温和酸解法(Enzymatic/Mild acidolysis),用此方法分离得到的木素简称为EMAL(Enzymatic Mild Acidolysis Lignin)。借助FT-IR、GPC和定量31P-NMR对分离的EMAL进行物理化学特性研究,研究结果表明,EMAL在分离过程中化学结构没有明显的缩合与解聚,分子量比常规的磨木木素(MWL)高,且纯度也高。在分离过程中分离程序简化,溶剂使用量大大减少,得到的木素有较好的代表性,适合较大量的木素分离。

铜盐辅助木质素基碳气凝胶的快速制备及其电化学性能研究

本研究提出了一种铜盐辅助纳米木质素基气凝胶的快速合成方法,实现了具有显著微孔特征和三维(3D)互联结构的碳气凝胶制备。以绿色低共熔溶剂(DES)为反应溶剂,原位添加铜盐催化剂,快速合成了纳米木质素基碳气凝胶前驱体(LRF),经过高温一步热解处理得到木质素基碳气凝胶(LRFC)。研究结果表明,铜盐的原位掺杂加快了胶体形成的反应速率,缩短了LRF的成胶时间。其中,Cu(NO_(3))_(2)的原位催化效果最好,可使得LRF凝胶点缩短至2.5 h;同时,其相应的碳气凝胶(N-LRFC)的微孔率高达94.44%,孔径集中分布在1 nm;在电流密度为0.5 A/g时,N-LRFC的比电容最高可达347.6 F/g,表现出优异的电化学性能,且在电化学过程中其扩散控制占主导地位。

考虑松动区渐进破坏的隧道松动土压力研究

浅埋盾构隧道所受松动土压力与松动区的渐进破坏和土拱效应密切相关,基于椭球体理论建立了椭圆形松动区模型,提出了土体损失量与松动区高度之间的关系,探明了松动区渐进破坏的演化过程和极限状态。考虑土体黏聚力和松弛区椭圆形状,基于大主应力迹线法给出了滑移面任意倾角下的侧向土压力系数,推导并验证了隧道拱顶松动土压力的迭代计算方法,针对极限状态和非极限状态展开参数分析,研究结果表明:(1)拱顶松动土压力随土体内摩擦角和黏聚力的增加而减小;(2)随松动区高度的增加,拱顶松动土压力先急剧减小,然后逐渐增加,最终趋于稳定。

清华园隧道大直径泥水盾构停机因素与防护措施分析

盾构停机是盾构法隧道施工过程中常见的现象,现有研究表明长时间停机是盾构掘进过程中影响地表沉降、土体变形、盾壳摩阻力和掌子面失稳等问题的重要因素之一。基于京张高铁清华园隧道大直径泥水平衡盾构工程,综合考虑盾构施工各工序时间,对盾构停机时间进行统计分析,总结停机时间的变化规律和影响因素。最终,提出了选择合适的停机位置、保持盾构机与外界接触部位的防水效果以及保证盾构随时恢复掘进是停机防护的关键措施。

浅谈企事业档案信息化建设的基本内容与方法

随着科学技术的发展,计算机技术的不断进步,使企事业的档案管理效益得到了有效的提升。现如今,企事业单位都越来越重视档案的信息化建设与管理。本文主要围绕企事业档案信息化建设,就其建设的基本内容与主要方法进行简要的分析。

沿海地区深基坑降水和支护技术研究

分析了当前深基坑工程降水和支护技术,针对沿海地区饱和粉砂与粘土互层地质条件下的深基坑降水和支护进行创新,提出了沿海地区饱和粉砂与粘土互层地质条件深基坑降水、支护施工技术,采用门型双排灌注桩具有较大的侧向刚度,增强了支护体系的抗变形能力,抗倾覆能力,止水效果好。止水帷幕加双排灌注桩支护体系降水效果好。通过门型双排桩、水泥土搅拌桩、钢板桩、放坡及多种降水措施的组合运用,使得施工简便、环保、作业高效。

热压烧结制备Si3N4-MLG复合陶瓷及其物理力学性能研究

以微米级Si3N4和多层石墨烯(MLG)为原始粉体,利用热压烧结的方式制备Si3N4-MLG复相陶瓷,对比研究了烧结温度以及分散剂PEG对Si3N4-MLG复相陶中多层石墨烯结构特征、复合陶瓷物理力学性能以及微观组织结构的影响。结果显示,掺入多层石墨烯可有效抑制Si3N4晶粒长大,起到较好的增韧效果;烧结温度升高促进Si3N4相变,但会加剧多层石墨烯缺陷,促使晶粒过度长大,烧结温度为1700℃时为宜;掺入分散剂PEG,化学修饰加剧多层石墨烯的缺陷,并促使多层石墨烯发生桥连而聚沉,致使致密度和物理力学性能下降。总体而言,利用机械球磨分散工艺,采用合理的烧结工艺,复相陶瓷中的多层石墨烯层数减少,制备获得的Si3N4-MLG复相陶瓷具有与单相Si3N4相近的致密度和硬度,断裂韧性较单相Si3N4提高13.2%。

齐家地区高Ⅲ、高Ⅳ组砂岩输导层静态连通评价

针对松辽盆地齐家地区高Ⅲ、高Ⅳ组三角洲前缘亚相砂体静态连通性定量评价的难题,综合岩心、测井和地震等资料,采用渗逾理论指导和油藏解剖验证开展砂体静态连通性定量评价。结果表明:高Ⅲ、高Ⅳ组垂向上可划分为5套单一砂岩输导层(S1—S5),受湖侵泥岩隔板遮挡影响,各单一砂岩输导层内含油砂岩比例自上而下逐渐减小;基于沉积环境差异,分别厘定出三角洲内、外前缘亚相砂体连通的渗流阈值C0(10%,5%)和完全连通系数C(60%,50%),且砂体连通概率随砂地比增大而增加;受物源供给和沉积演化影响,5套单一砂岩输导层自南向北和自下而上连通性逐渐变好,油气平面上主要分布在砂体连通概率快速增长的砂地比值30%~50%的有利区带。

南堡凹陷4号构造带断裂活化及其对油气成藏的控制作用

基于地震、钻井等资料,对南堡凹陷基底先存F4号走滑断裂(简称F4号断裂)活化成因机制及其对油气成藏的控制作用进行研究。综合运用断裂活动期次的厘定、断距回剥和物理模拟等技术手段,明确了F4号断裂在新生代再活动形成的南堡凹陷4号构造带由南向北传播生长,南部以走滑变形为主,北部以伸展变形为主;4号构造带与相邻2号、3号构造带内断裂属于不同断裂体系,是在统一应力场作用下通过“独立生长—相互接触—作用连接”最终交织在一起。通过构建先存断裂再活动变形机制判别图版,认为古近系沙河街组沉积期F4号断裂受走滑作用控制发生再活动,古近系东营组和新近系馆陶组—明化镇组沉积期该断裂受斜向伸展作用控制发生再活动。F4号断裂在新生代再活动对成藏的控制作用包括:①作为油源断裂控制油气垂向跨层运移。②形成走滑转换带控制砂体展布。③向上传播生长并与邻区相互作用控制两类圈闭的形成,有利于油气富集。

纳米木质素基多孔炭的制备及其电化学性能

基于绿色低共熔溶剂(DES)高效分离麦草生物质组分以制备纳米木质素(LNP),本文采用化学活化法并进一步热解炭化制备纳米木质素基多孔炭(LNPC)。借助SEM、Raman、BET-物理吸附等分析手段研究了锌系活化剂及热解炭化温度(600℃、700℃、800℃)对LNPC的结构特征及电化学性能的影响。研究结果表明,相对于LNP直接热解炭化后纳米碳粒子的极易团聚,经锌化物活化后所制备的LNPC表现出更好的分散性和多级孔道形貌结构。尤其,以ZnCO_(3)活化后制备的LNPC-ZnCO_(3)-800具有更突出的性能,较高石墨化程度(I_(D)/I_(G)为0.68)、较高BET比表面积(679m^(2)/g)、高介孔率(86.7%)、均匀纳米碳粒子构成的介孔结构。此外,以LNPCZnCO_(3)-800制备的工作电极,在0.5A/g时的比电容可达179F/g,与直接热解炭化的LNPC-800(64F/g)相比,其比电容的容量提高了180%。

麦草生物质分级转化3D碳材料及其性能研究

为了揭示生物质不同组分衍生的碳材料的性能差异,以绿色经济的氯化胆碱型低共熔溶剂(DES)对麦草生物质进行组分的分离分级.采用高温热解技术将麦草精炼后组分转化为多功能碳材料,并与麦草直接热解转化的碳材料性能进行对比分析.研究结果表明,随着热解温度从500℃升高至900℃,WS,SR和DESL热解反应加剧,相应的碳得率分别由31.75%、24.38%和49.82%逐渐减少至25.82%、19.56%和34.07%.此外,900℃时制备的WSC、SRC和DESLC的BET比表面积分别为385 m^(2)·g^(-1)、480 m^(2)·g^(-1)和617 m^(2)·g^(-1),且DESLC和SRC的孔道结构和吸附性能明显优于WSC.

深度共熔溶剂高效分离纳米木质素及其结构特性研究

以氯化胆碱和乳酸合成的深度共熔溶剂(DES)对木质素具有良好的溶解性,麦草生物质原料经DES处理后可直接分离制备出纳米级的木质素(DESL).以DES中氯化胆碱和乳酸的摩尔比为调控因数,研究DES配比对DESL从麦草生物质中溶出特性及其特征结构的影响.实验结果显示,DES配比对DESL的溶出及其结构特性均具有显著影响.随着DES中乳酸摩尔量的增加,DESL的纯度明显降低,麦草生物质组分中的木质素去除率也随之减弱.此外,DESL分子结构上的芳基醚键随供氢体摩尔比的增加,其断裂程度加剧,且相对分子量也随之减小.