调控五配位Al^(3+)含量制备高性能低温Sabatier反应催化剂

为了制备出高性能低温Sabatier反应Ru基催化剂,通过调控Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量(五配位Al^(3+)占Al物种的比例),实现对Ru基活性位点电子性质的调控。在此过程中,利用~(27)Al固体核磁共振(~(27)Al-NMR)检测Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量,借助X射线光电子能谱仪(XPS)和H_2程序升温还原(H_(2)-TPR)考察Ru基活性位点电子性质的调控效果,利用固定床反应器测试催化剂性能。结果表明,Al_(2)O_(3)载体中的五配位Al^(3+)可有效调控Ru基活性位点的电子性质,进而提升低温Sabatier反应Ru基催化剂性能。其中,以五配位Al^(3+)含量约为28.1%的Al_(2)O_(3)载体制备的Ru基催化剂,在低温区(<300℃)的CO_(2)转化率和CH_4选择性均可达90%以上。而且,在100 h的稳定性测试中,催化性能没有明显降低。

载体氧空位提升Sabatier反应钌基催化剂性能研究

通过尿素的掺杂,有效诱导Al_(2)O_(3)载体氧空位的形成,进而通过金属-载体之间的相互作用,提升Al_(2)O_(3)载体表面Ru基活性物种的分散度,调控Ru基活性中心的电子性质,从而达到有效提升Sabatier反应Ru基催化剂性能的目的。在此过程中,借助^(27)Al核磁(^(27)Al-NMR)验证了尿素的掺杂可有效诱导Al_(2)O_(3)载体中氧空位的形成。通过透射电子显微镜(TEM)发现,富含氧空位的Al_(2)O_(3)载体可将负载的Ru颗粒稳定在3.7 nm左右,且粒径分布集中。通过X射线光电子能谱(XPS)和H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)发现,载体氧空位可有效调控Al_(2)O_(3)载体表面Ru基活性位点的电子性质。经过Sabatier反应性能测试发现,在300℃,n CO_(2)∶n H_(2)=1∶4,空速为6000 mL·g^(-1)·h^(-1)的反应条件下,CO_(2)转化率可达61.25%,CH_(4)选择性可达92.31%,而且,在20 h的反应时间内,催化活性没有明显衰减。

不同低温等离子体反应器降解VOCs的研究进展

挥发性有机物(VOCs)可对人体及自然环境造成严重危害,低温等离子体技术适用范围广且能在常温常压下分解VOCs.对不同类型的低温等离子体反应器进行分类,并关注其对降解效果的影响,结果表明:在配电参数和配气参数不变的情况下,线-筒式电晕放电反应器和电极的直径、线-板式电晕放电反应器的线线间距和线板间距对降解效率影响较大;圆筒式介质阻挡放电反应器在性能上优于平板式介电阻挡放电反应器;等离子体内催化反应器降解VOCs的能力优于等离子体后催化反应器,但在副产物控制方面不如等离子体后催化反应器;催化剂的选择在VOCs的降解中有重要影响.最后,对等离子体反应器的发展进行了展望.

三维花状铜基复合物及其低温煅烧衍生物用于高效析氧反应

采用一种简单易行的方法来制备铜基电化学催化剂,该催化剂用于析氧反应。利用沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)为前驱体,通过铜离子刻蚀合成新型铜基复合物(命名为Cu-NF)。它具有特殊的三维花状形貌和中孔结构,其形貌受铜离子与ZIF-67的质量比的影响。随后,Cu-NF经过低温煅烧处理,得到了不同温度下的衍生物,而煅烧过程并未改变其原始形貌。煅烧温度决定了活性物种的组成及含量,并增强了材料的多孔性。其中,300℃煅烧得到的产物Cu-NF-300具有最好的析氧反应性能:在1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,过电位低达347 mV,塔菲尔斜率为93 mV·dec^(-1)。该材料电化学性能的提高归因于其三维结构以及低温煅烧所带来的活化作用。

鼻内镜手术联合低温等离子鼻甲射频消融术治疗慢性鼻窦炎患者的效果及对术后鼻通气功能及变态反应的影响

目的探讨鼻内镜手术联合低温等离子鼻甲射频消融术治疗慢性鼻窦炎患者的效果。方法选取2020年1月至2022年1月我院收治的80例慢性鼻窦炎患者为研究对象,按手术方式的差异将其分为对照组和观察组,各40例。对照组采用鼻内镜手术,观察组采用鼻内镜手术联合低温等离子鼻甲射频消融术。比较两组的治疗效果。结果观察组的治疗总有效率高于对照组(P<0.05)。术后1 d,观察组的鼻腔容积大于对照组,鼻阻力小于对照组(P<0.05)。术后1 d,观察组的总免疫球蛋白E(TIgE)、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP)水平均低于对照组(P<0.05)。术后3个月,观察组的糖精清除时间短于对照组,黏液纤毛清除率高于对照组,黏液纤毛清除速度大于对照组(P<0.05)。两组的并发症总发生率无显著差异(P>0.05)。结论鼻内镜手术联合低温等离子鼻甲射频消融术治疗慢性鼻窦炎的效果显著,可促进术后鼻通气功能及鼻腔黏液纤毛清除功能改善,减轻变态反应,且安全性高,值得推广。

聚乙烯填料序批式移动床生物膜反应器工艺处理低温市政污水效能研究

针对北方地区冬季低温脱氮效率低的问题,采用序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)对低温市政污水进行处理,并对不同规格的聚乙烯填料进行比较分析。结果表明,在水温9~12℃、pH 7~8、水力停留时间(HRT)48 h的条件下,SBMBBR在64 d启动成功,白色、黑色两种聚乙烯填料在运行7 d后有显著的生物膜,运行31 d后投加白色聚乙烯填料的反应器中化学需氧量(COD)、氨氮、总磷(TP)的去除率分别为83.6%、74.4%、60.8%,所以白色聚乙烯为最佳填料。优化参数后,确定反应器最佳缺氧时间为3 h,好氧时间为7 h;好氧段溶解氧(DO)保持在>6.0~7.5 mg/L,无填料反应器中HRT为82 h时最佳,而投加黑色聚乙烯填料的反应器和投加白色聚乙烯填料的反应器中HRT为42 h时最佳。

耦合原料气预热的Sabatier固定床反应器拉偏试验研究

CO_2还原是长期载人航天中生命保障系统的关键技术,针对作为CO_2还原系统核心的反应器及其中的催化剂的效率问题,在耦合原料气预热的Sabatier固定床反应器和Ru/Al2O_3催化剂上,在宽范围的原料气氢碳比(1∶1~5∶1)和流量(2~8 L/min)工况下,进行了Sabatier反应拉偏试验,结果表明:反应的起动温度为150℃,在不同原料气流量和氢碳比下,反应器温度梯度分布合理,贫组分的转化率达到98%以上(氢碳比4∶1除外)。耦合原料气预热的Sabatier固定床反应器结构合理,Ru/Al2O_3催化剂活性高,能够高效处理舱室中2~4人的代谢量。

Sabatier反应器的小型化研究

针对中长期载人航天CO2处理与02循环再生问题,在Sabatier反应热力学分析的基础上,通过优化反应器高低温区的反应温度及进出口温度并预测冷却气体的最佳流量及出口温度,提出了适于载人航天的Sabatier反应流程及基于微化工技术的微反应器设计方案,制造出一套地面Sabatier反应试验样机.在H2/CO2摩尔比为3.5、原料气流量为4.3L/min、高温反应器温度为260-268℃、低温反应器温度为210-235℃的条件下,头现了4500小时稳定运行、耳转化率大于98%、系统压力降小于4kPa的结果,为未来实用微反应器的设计奠定了技术基础.

甲烷低温活化机理及其参与的化学反应研究进展

基于甲烷在400~600℃时与其他烃类原料共反应可出现低温活化现象,综述了此过程中甲烷的不同活化机理和反应路径,总结了甲烷在低温活化后参与的重质油改质反应、烯烃加氢反应、低碳烃芳构化反应以及含氧化合物的脱氧芳构反应等不同类型反应的特征、共反应助剂的作用和催化剂的催化作用等方面的研究进展。总结发现,虽然甲烷与其他原料共反应过程的活化机理和参与路径不同,但均可认为甲烷在其他大分子烃类的促进下发生低温活化并参与到相关反应中,起到供氢、增碳和优化产物分布等作用。尤其是在甲烷参与的芳构化反应过程中,甲烷的参与可以起到改善产物分布、提高甲基侧链产物选择性等多方面的作用,这可为甲烷低成本利用技术的开发提供良好的研究基础。

低温等离子射频消融术治疗变态反应性鼻炎的临床效果观察

目的:探讨低温等离子射频消融术(ELTPRA)治疗变态反应性鼻炎(AR)的临床效果。方法:选取2022年6月—2023年6月新疆医科大学第一附属医院收治的AR患者102例作为研究对象,采用随机数字表法分为对照组与观察组,各51例。对照组实施微波术治疗,观察组实施ELTPRA治疗。比较两组治疗效果。结果:观察组治疗总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P=0.002)。术后3个月,观察组鼻塞、鼻痒、流涕、喷嚏评分低于对照组,糖精清除时间短于对照组,鼻阻力、鼻结膜炎生活质量调查问卷评分低于对照组,白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α、C反应蛋白水平低于对照组,CD3^(+)、CD4^(+)、CD3^(+)/CD4^(+)均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:ELTRRA治疗AR的效果显著,可改善患者临床症状,减轻炎性反应,提高免疫功能。

臭氧联合低温等离子射频消融术对神经根型颈椎病的疗效

目的探讨臭氧联合低温等离子射频消融术对神经根型颈椎病的疗效及炎性反应的影响。方法对2022年5月至2023年5月在首都医科大学附属北京安贞医院疼痛科治疗的75例神经根型颈椎病患者行臭氧联合低温等离子射频消融术。采用视觉模拟评分(VAS)和颈椎功能障碍指数(NDI)评估治疗前及治疗后2周的疼痛程度。酶联免疫吸附试验(ELISA)分析治疗前及治疗2周后肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和干扰素-γ(IFN-γ)的水平。结果臭氧联合低温等离子射频术后VAS及NDI评分较术前显著降低[VAS:5.36(4,7)vs.1.32(1,2),P<0.0001;NDI:32.72(24,70)vs.7.62(3.55,8.9),P<0.0001]。手术治疗两周后可有效降低炎性细胞因子IL-6、TNF-α和IFN-γ的水平,减轻炎性反应[IL-6:4.33(2.51,5.04)vs.3.49(2.08,4.43),P<0.05;TNF-α:1.95(1.41,2.21)vs.1.61(1.02,2.03),P<0.05;IFN-γ:1.84(1.18,2.47)vs.1.55(0.76,2.09),P<0.05]。结论臭氧联合低温等离子射频术是治疗神经根型颈椎病的一种有效的方法。

臭氧联合低温等离子射频热凝术治疗椎间盘源性腰痛的效果及对患者炎症因子水平的影响

目的探讨臭氧联合低温等离子射频热凝术治疗椎间盘源性腰痛的效果及对患者炎症因子水平的影响。方法选取2022年5月至2023年5月在首都医科大学附属北京安贞医院疼痛科治疗的腰椎间盘突出患者104例,按随机数字表法分成对照组和观察组,每组52例。对照组行低温等离子射频热凝术治疗,观察组行臭氧联合低温等离子射频热凝术治疗。比较2组临床疗效,疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、Oswestry功能障碍指数问卷表(ODI)评分,治疗前及治疗后2周白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平,以及治疗后不良反应发生情况。结果观察组优良率高于对照组[94.2%(49/52)比78.8%(41/52)],差异有统计学意义(P<0.001)。治疗后2周,2组的VAS及ODI评分均低于治疗前且观察组均低于对照组[组间:(1.4±1.2)分比(2.4±1.0)分、(13±4)分比(23±5)分],差异均有统计学意义(均P<0.001)。治疗后2周,2组血浆IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α水平均低于治疗前且观察组均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.001)。2组不良反应发生率差异无统计学意义(P=1.000)。结论臭氧联合低温等离子射频热凝术是治疗椎间盘源性腰痛的一种安全、有效的方法,可明显降低炎症因子水平。

复方脑肽节苷脂注射液联合亚低温治疗重症颅脑损伤患者的效果

目的:观察复方脑肽节苷脂注射液联合亚低温治疗重症颅脑损伤患者的效果。方法:选取2020年1月至2022年12月该院收治的80例重症颅脑损伤患者进行前瞻性研究,按随机数字表法将其分为对照组与研究组各40例。对照组采用亚低温治疗,研究组在对照组基础上联合复方脑肽节苷脂注射液治疗,比较两组治疗前后认知状态[改良蒙特利尔量表(MoCA)、简易智能精神状态检查表(MMSE)]评分、神经功能缺损程度[美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)]评分、肢体功能[Fugl-Meyer运动功能量表(FMA)]评分、神经损伤相关指标[降钙素基因相关肽(CGRP)、神经肽Y(NPY)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)]水平,以及不良反应发生率。结果:治疗后,两组MoCA、MMSE评分均高于治疗前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组NIHSS评分均低于治疗前,且研究组低于对照组,两组FMA评分均高于治疗前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组CGRP水平均高于治疗前,且研究组高于对照组,两组NPY、GFAP水平均低于治疗前,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:复方脑肽节苷脂联合亚低温治疗重症颅脑损伤患者可提高认知状态和肢体功能评分,改善神经损伤相关指标水平,降低神经功能缺损程度评分,其效果优于单纯亚低温治疗。

Sabatier化学反应热特性仿真研究

目的借鉴前人的实验研究工作,采用比表面积拟合的方法对Sabatier化学反应的热特性进行验证计算,从而证明方法的合理性与可行性。方法文章采用质量作用定律与Arrhenius公式建立表面化学过程,并分两部分进行计算:第一部分通过比较热化学特性的计算值与实验数据,提出需要采用拟合法的必要性;第二部分采用不同比表面积模型进行化学特性计算,得到拟合式后实验通过实验数据验证结果合理性。结果本研究提出的比表面积拟合法在573 K与723 K的温度条件下,计算结果与实验数据一致性较好,但是在623 K与673 K的条件下有较大偏差。结论比表面积拟合法可用于简化计算较大比表面积条件下的Sabatier化学反应的热特性,但是目前该方法并不适应多温度工况,仍需继续完善。

不同麻醉深度指数下拔管在扁桃体低温等离子射频消融术患儿中的应用效果比较

目的:比较不同麻醉深度指数(NT值)下拔管在扁桃体低温等离子射频消融术患儿中的应用效果。方法:选取2021年7月至2022年4月于该院行扁桃体低温等离子射频消融术的76例患儿进行前瞻性研究,按照随机数字表法将其分为对照组和观察组各38例。两组均行气管插管全身麻醉,对照组于NT值为95~100时拔管,观察组于NT值为80~94时拔管。比较两组不同时间[停止麻醉维持即刻(T_(0))、拔管后即刻(T_(1))、拔管后10 min(T_(2))]血流动力学指标(心率、平均动脉压、呼吸频率)水平、不同时间(拔管前、拔管后30 min)应激指标[皮质醇(Cor)、肾上腺素(E)]水平、不同时间(T_(0)、T_(1)、T_(2))局部脑氧饱和度(rSO_(2))水平和不良反应发生率。结果:T_(1)、T_(2)时,两组平均动脉压、心率、呼吸频率均高于T_(0)时,但观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);拔管后30 min,两组Cor、E水平均高于拔管前,但观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);T_(0)、T_(1)、T_(2)时,两组rSO_(2)水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组不良反应发生率为5.26%(2/38),低于对照组的21.05%(8/38),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:NT值为80~94时拔管应用于扁桃体低温等离子射频消融术患儿可改善血流动力学指标和应激指标水平,降低不良反应发生率,效果优于NT值为80~94时拔管。

蚕丝织物的低温Mannich反应印花性能

为了探索对蚕丝织物的节能环保印花新方法,文章对商品C.I.活性橙13进行改性处理后,其可以转变为含芳伯胺基的染料M橙13。然后分别采用传统活性染料配方和芳伯胺染料三组分Mannich反应配方对蚕丝织物进行筛网印花,比较研究低温固色工艺对两种染料及印花配方的着色性能。与常规高温汽蒸固色进行对照,通过测定印花蚕丝织物的着色K/S值和固色率来评价不同染料及工艺的差异,分析低温固色过程温度、时间等工艺参数对芳伯胺染料Mannich反应印花性能的作用。结果表明,低温保湿放置温度对蚕丝织物的活性染料和芳伯胺染料Mannich反应印花K/S值有一定的影响,常规活性染料配方印花在60℃条件下低温保湿放置3 h就能获得较高的K/S值,比活性染料印花高温汽蒸固色工艺织物的K/S值稍低。而基于Mannich反应机制的芳伯胺染料印花和常规活性染料印花在相同低温保湿放置条件下获得相近的K/S值,且两种印花方法的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均能达到4级以上。因此,采用Mannich反应机制的芳伯胺染料印花可以获得低温无盐无碱固色的高色牢度印花性能。

中低温煤焦油加氢反应器不同分配器中液体分布的CFD模拟

中低温煤焦油(LTCT)是一种高密度、高黏度的重质油品,加氢处理是对其清洁化利用的重要手段,其过程主要在滴流床反应器(TBR)内完成。气液分配器作为TBR中的重要部件,影响着反应器中催化剂床层的表现。本文建立了基于Euler-Euler方法的计算流体力学(CFD)模型,并根据已报道的文献冷模实验结果完成模型验证,对LTCT和氢气在4种分配器(泡罩型、多孔烟囱型、齿缝烟囱型和气提管型)中的流动进行了模拟,对比分析了分配器液相的分布、流动行为以及进出口压降;并且引入液体分布不均匀度(M_(f))概念,对4种分配器的气液分配效果进行了定量评价。结果表明,LTCT通过泡罩型分配器后的液相覆盖范围最广;泡罩型分配器在y=-200mm截面处Mf为0.13,分配效果最好,且气液两相流集中现象不严重。

异形催化剂床层中Sabatier反应的微-介尺度模拟

采用离散元方法 (DEM)建立随机堆积球形、柱形催化剂床层,计算流体力学(CFD)方法模拟Sabatier反应床层介尺度和催化剂微尺度的温度和物质浓度分布,并探讨了催化剂形状、壁温和入口条件对反应特征的影响。结果表明:床层中会出现球形热点区,并随反应进行向出口移动,催化剂外层反应物浓度比内层高且呈环状分布。柱形催化剂单颗粒中心CO2转化率较球形高,但棱角和床层壁面会出现低转化率区,床层流体会出现回流、滞留和沟流现象,最终导致CO2转化率为球形>柱形(径高比=1.3)>柱形(径高比=1)。球形催化剂床层中,时间t=200s时,CO2转化率达到峰值26%,若此时将壁温降低50K,时间t=500s时,较降温前CO2转化率增大2%、热点温度降低10K;增加惰性球层、减小入口流速和温度,能提高催化剂内CO2转化率。

亚低温联合高压氧对重型颅脑损伤术后患者应激反应的改善作用及对血清半胱氨酸蛋白酶3、髓鞘碱性蛋白水平的影响

目的:观察亚低温联合高压氧对重型颅脑损伤患者术后应激反应的改善作用及对于血清中半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、髓鞘碱性蛋白(MBP)的影响,为重型颅脑损伤患者术后恢复提供临床治疗方案。方法:选取2018年6月—2019年6月民权县人民医院收治的94例重型颅脑损伤术后患者作为研究对象,随机数表法分为A、B组,每组各47例,A组给予亚低温治疗,B组给予亚低温联合高压氧治疗。比较治疗前后A、B两组患者的颅内压值(ICP)及日常生活能力;比较A、B两组患者的治疗效果;比较A、B两组患者治疗前后血清皮质醇(CORT)、肾上腺素(E)、Caspase-3和MBP水平。结果:治疗后,两组患者ICP水平降低,Barthel指数升高,差异有统计学意义(t=2.380、2.815,P<0.01);B组总有效率高于A组,差异有统计学意义(χ2=4.398,P<0.05)。治疗后两组患者CORT、E、Caspase-3、MBP水平均降低,B组低于A组,差异有统计学意义(t=2.349、4.239、7.855、6.353,P<0.05)。结论:重型颅脑损伤患者术后应用亚低温联合高压氧治疗可减轻应激反应,降低血清Caspase-3、MBP水平,改善恢复效果。

低温等离子体二氧化碳和生物质炭协同反应特性

提出了生物质炭增强CO_(2)低温等离子体裂解反应的新方法,将碳作为CO_(2)裂解反应的还原剂,利用低温等离子体反应器实现C与CO_(2)Boudouard反应发生,促进产物O_(2)含量减低和CO产率提高。石英棉和生物质炭填充在介质阻挡放电低温等离子体反应器中,通过添加保温装置改善反应区域内部温度,考察CO_(2)流量、施加电压和反应区域温度对CO_(2)转化率、能量效率及产物分布的影响。结果显示:生物质炭的填充可有效地抑制产物O_(2)摩尔,提高CO的产率;施加电压和反应区域温度都是影响CO_(2)Boudouard反应的重要因素;随着保温装置的添加和施加电压的升高,CO_(2)Boudouard反应更容易发生,CO_(2)转化率和产物CO与O_(2)摩尔比逐步升高;当施加电压为25 kV时,CO_(2)Boudouard反应对CO_(2)转化贡献率达到35%,CO_(2)转化率可达21.36%。