摘 要:采用高温固相法制备出一系列 Na2La2Ti3O10:Pr3+ 荧光粉,通过 X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(PL)、色坐标计算软件(CIE),对所制备荧光粉样品的晶体结构、成分、表面微观形貌、发光性能、显色性等进行表征分析。结果表明: Pr3+ 的掺杂未改变基质材料的晶体结构,微观形貌均符合发光性能的要求;当 Pr3+ 的掺杂摩尔分数为 2.0% 时,荧光粉的发射强度最高, Na2La2Ti3O10:Pr3+ 荧光粉激发峰位于 440~480 nm,发射峰位于 600~650 nm。 Na2La2Ti3O10:Pr3+ 荧光粉色坐标为 (0.7042, 0.2956),能发出纯度和色度均较好的红光,并有望应用在白光 LED 中。
摘 要:针对危险废物园区污水中有机物与氨氮的去除问题,开展了基于膜生物反应器(MBR)工艺的系统性对比研究。通过设置不同水力停留时间(HRT)、进水碳氮比(C/N)和温度条件,考察了2类污染物的去除特性与动力学差异。结果表明: CODCr 去除率始终维持在85.0%~89.5%,在HRT≥8 h条件下趋于稳定,表现为以膜截留与异养降解为主导的快速高效过程;氨氮( NH4+-N )去除率在低HRT(4 h)下仅为57.7%,当HRT延长至12 h时提升至84.5%。氨氮去除率在C/N为8~10时达到最佳(约为86%),在高C/N条件下因异养菌竞争氧而下降;随着温度升高,氨氮去除率先增加后减小,在30℃时达到峰值(81.5%),而 CODCr 去除率在20~30℃时均保持较高水平(86.9%~88.7%)。因此,MBR工艺对有机物具有显著的稳定去除优势,而氨氮去除显著依赖运行条件。
摘 要: 针对核电厂放射性水过滤器芯中难测核素测量难题, 重点探究了单一预处理技术和催化氧化-氢氟酸溶解耦合预处理技术, 对放射性水过滤器芯中 14C、 3H、 55Fe、 63Ni 等难测核素测量结果的影响。分析了水过滤器芯的破碎粒径、氧化降解温度、通气量、氧化时间、氧化后灰烬溶解时氢氟酸体积与样品质量比等预处理工艺参数对样品中难测核素测量结果的影响。结果表明: 催化氧化能有效分解样品中的有机成分, 消除其对 14C、 3H 等与有机物质关联紧密的核素测量的干扰; 氢氟酸溶解可高效溶解过滤器芯中的复杂物质, 促进 55Fe、 63Ni 等被难溶物包裹核素的释放与富集, 显著提升各类难测核素的测量准确性; 当样品破碎粒径为 1mm 、氧化降解温度为 800°C 、通气量为 1.0L?min-1 、氢氟酸体积与样品质量比为 1mL?g-1 时, 样品的预处理的效率最高且放射性和核素的测量结果最准确。
摘 要:以 7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛与 4-苯基-3-氨基硫脲为原料,制备了新型荧光探针 CPX。采用高分辨质谱(HR-MS)、核磁共振谱(NMR)对探针结构进行了表征。当探针 CPX 与 Cu 2+络合后,其绿色荧光完全猝灭。利用 HR-MS 考察了探针 CPX 对 Cu 2+的响应机制。CPX 识别 Cu 2+的检测限为 2.69×10 -8 mol·L -1。基于探针 CPX 优异的水溶性、高灵敏度及低细胞毒性,该探针已成功应用于实际水样中 Cu 2+的定量分析,并且实现了 HeLa 细胞内外源性 Cu 2+的荧光成像分析。
摘 要:在工业纯水制备中反渗透系统的能耗水平与产水水质之间的关系仍缺乏定量描述。为揭示二者的耦合特征,对单段反渗透系统在跨膜压差为1.30~1.50 MPa、温度为20~25℃和回收率为55%~75%的条件下进行了实验观察,记录了进水水质变化、膜通量衰减和产水侧主要指标的响应。结果表明:进水电导率与悬浮物扰动使通量在14.3~19.8 L·m -2·h -1波动,而污染物在膜表面的沉积使通量呈持续下降趋势。单位产水能耗(SEC)为2.08~3.17 kW·h·m -3,其上升方向与通量下降、电导率升高以及产水侧TOC、Cl -、SO 42-的逐步增加保持一致,反映能耗变化与跨膜传质阻力增强和浓差极化加剧密切相关。压力设定、回收率水平和通量稳定性共同决定能耗表现,而水质与温度的短周期扰动影响相对较弱。优化能耗的关键在于避免高压与高回收率叠加运行,通过缓解浓差极化并维持适宜通量,可提升系统能效并保持产水水质稳定。
摘 要:为明确功能化离子液体对阿莫西林中间体反应窗口与热稳定性的调控作用,构建基于咪唑类离子液体的催化体系,设计腈化-还原-酰化三步反应路径,比较不同结构离子液体的催化行为,围绕催化剂摩尔分数、温度、pH等因素开展参数筛选,并结合热重分析与后续偶联适应性评价,厘清中间体稳定输出的工艺边界。结果表明:当催化剂摩尔分数为20%、温度为 (45±1) ℃、起始pH控制在8.0附近时,主产物转化率达到93.4%,杂质峰面积比降至1.6%;在 pH=7.0±0.5 的后续反应适应区间内,中间体转化率稳定保持在93%以上,质量保持率高于95%,说明该体系具备较好的热稳定性与偶联反应窗口可控性。
摘 要:以 4-甲酰基-3-羟基-N-丁基-1,8-萘酰亚胺为原料,与 5-胺基四氮唑经缩合反应制备新型荧光探针(NRC)。利用高分辨质谱(HR-MS)、核磁氢谱( 1 H NMR)、核磁碳谱( 13 C NMR)对探针的结构进行了表征。探针 NRC 可通过荧光猝灭特异性识别 Fe3+ 。利用 Job's-plot 曲线及 HR-MS 考察了探针 NRC 对 Fe3+ 的响应机制。结果表明,探针 NRC 识别 Fe3+ 的最低检测限为 6.63 nmol·L -1 ,远低于国家饮用水标准值 5357 nmol·L -1 。探针 NRC 对 Fe3+ 的响应速度达到 40 s,可实现对 Fe3+ 的实时检测。
摘 要:提出了一种玉米秸秆生物质连续水解体系协同固体残渣氧化解聚技术,以实现生物质全组分的连续高值化利用。通过构建分段控温-动态混合的高压螺杆反应体系(HPSR),在加压空气条件下实现了羟基肉桂酸(HCAs)的快速提取(停留时间6 min、产率17.66 mg·g -1 )。水解后的固体残渣富集了纤维素组分,通过响应面法解析多因素交互作用,基于CuO催化氧化体系高选择性制备草酸(得率75.40%)。结果表明:温度和碱浓度是影响HCAs提取和草酸合成的关键因素,优化后的HCAs提取工艺条件为70 ℃、0.5 mol·L -1 NaOH,优化后的草酸合成工艺条件为190~210 ℃、1.4~2.0 mol·L -1 NaOH。
摘 要:针对传统乳化沥青路面抗滑性能衰减快、耐久性不足的问题,研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂、丁苯橡胶(SBR)胶乳对基质乳化沥青的复合改性作用。通过基本性能测试、荧光显微观察及红外光谱分析,揭示了复合改性机理:SBR胶乳形成主体弹性网络,SBS改性剂作为填充增韧组分,二者在沥青中构建互穿网络结构,显著提升了蒸发残留物的高温稳定性与低温柔韧性。在此基础上,研制了SBS-SBR复合改性乳化沥青高性能抗滑封层,探究了级配对其路用性能的影响。结果表明:当采用分形维数为2.4978的粗型级配时,抗滑封层具有最优的构造深度与抗滑摆值,但是耐磨性能略有降低,该粗型级配制备的聚合物复合改性乳化沥青抗滑封层拥有优异的综合路用性能,可有效兼顾抗滑耐久性与力学稳定性,为路面预防性养护提供了可靠的材料与工艺支持。
摘 要:选取腐植酸钠(HA-Na)作为核心底物,引入N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与丙烯酸(AA)进行共聚反应。通过反相悬浮聚合工艺,成功构建温敏腐植酸基水凝胶P(HA-AA-NIPA),探究了该水凝胶对水体中 Pb2+的吸附去除性能,利用多种表征手段分析了P(HA-AA-NIPA)的微观形貌。结果表明:当P(HA-AA-NIPA)质量为0.05g、溶液pH为4、最低临界溶解温度(LCST)为35℃、吸附时间为6h、 Pb2+初始质量浓度为50mg·L -1时,P(HA-AA-NIPA)对 Pb2+去除率达到99%。吸附过程符合拟二级动力学模型与Langmuir等温模型,以单分子层化学吸附为主,吸附作用的核心机制为羧基、酚羟基与 Pb2+之间的离子交换和络合螯合作用。
摘 要:采用水热合成法制备了 MnO2/CoFe2O4 复合材料,并将其应用于水中 As(III) 的去除。采用 XRD、SEM、TEM、BET、XPS 等分析方法,对 MnO2/CoFe2O4 的结构、形貌、比表面积、孔径及表面电荷进行分析。结果表明:在棒状 MnO2 上成功负载了 CoFe2O4 颗粒, MnO2/CoFe2O4 去除 As(III) 的过程更符合准二级动力学方程,等温吸附过程更符合 Freundlich 模型;当 MnO2/CoFe2O4 投加量为 2g?L-1 时,As(III) 全部被去除,As(T)(总砷)去除率达到 90.2%。XPS 表征结果证实了 MnO2/CoFe2O4 可将 As(III) 氧化为 As(V),同时吸附剂表面的 Mn4+ 被部分还原为 Mn2+ 和 Mn3+ 。
摘 要:为了提高混凝土的早期力学强度,缩短凝固时间和养护周期,以 Na2SiO3?4H2O 和 Ca(NO3)2?4H2O 作为钙硅混合液,将其与二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)、多元共聚物改性剂 GX-2、 Al2(SO4)3 、 Na2SO4 和 Li2CO3 相结合,制备出一种新型改性低温晶核早强剂 SR-1。采用红外光谱和 X 射线衍射对其结构进行了表征,以混凝土 3 h 抗压强度为评价指标,对 SR-1 的制备条件进行优化,考察了 SR-1 对高性能混凝土力学性能、凝结性能、耐久性能以及水泥早期水化性能的影响。结果表明:当钙硅比(质量比,下同)为 1.2、反应温度为 60℃、反应时间为 8 h 时,制备的早强剂 SR-1 对混凝土 3 h 抗压强度的提升效果最优。当 SR-1 的质量分数为 1.2% 时,高性能混凝土的力学强度明显提升,3 h 抗压强度为 18.7 MPa,3 h 抗折强度为 6.4 MPa;凝结时间显著缩短,初凝时间和终凝时间分别为 16、21 min;水泥早期水化性能得到明显改善,3 h 累计放热量达到 45.9J?g-1 ;混凝土的耐久性能也得到明显提升,冻融循环和硫酸盐干湿循环 150 次后的质量损失率和抗压强度损失率均明显降低。
摘 要:为提高农村黑臭水体污染治理效率,同时实现农业废弃物的高效资源化利用,以玉米秸秆、甘蔗渣和椰壳为原材料,通过碱化和交联改性处理制备出一种生物质吸附材料(GTS-1)。通过正交试验对 GTS-1 的制备条件进行了优化,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构进行表征,以黑臭水体水样的 COD 和氨氮为研究对象,通过吸附实验系统评价了不同因素对 GTS-1 吸附性能的影响。结果表明:当交联剂体积为 2.0 mL、交联反应温度为 100 ℃、交联反应时间为 3.0 h 时,制备的 GTS-1 对黑臭水体水样中 COD 的去除效果最好。当 GTS-1 投加量为 6 g·L?1、吸附时间为 16 h、水样 pH 为 5.8 时,GTS-1 对目标农村黑臭水体水样的吸附处理效果较好,对初始 COD 为 256.8 mg·L?1 以及氨氮初始质量浓度为 84.2 mg·L?1 的水样,COD 去除率、氨氮去除率分别可以达到 85.6% 和 98.2%,吸附后的水样中 COD 和氨氮质量浓度均能满足国家标准 GB 3838—2002 中V类标准的要求。
摘 要:针对加氢装置安全栅对灌封材料高导热与阻燃性的需求,以氢氧化铝(ATH)和氮化硼(BN)为复配填料,制备系列导热阻燃有机硅灌封胶,研究 ATH 与 BN 质量比对灌封胶微观结构、导热性能、阻燃性能、力学性能及模拟工况稳定性的影响。结果表明:当 ATH 与 BN 质量比为 3:1 时,有机硅灌封胶综合性能最优,填料形成连续致密堆积结构,界面作用强;此时材料导热系数达到 0.85,W?m-1?K-1 ,较纯 ATH 填充提高 67%;UL94 达到 V-0 级,总燃烧时间仅 18 s;拉伸强度为 2.35 MPa,断裂伸长率为 52%。在模拟加氢工况(10 MPa H2 ,150 ℃,500 h)下,材料绝缘电阻始终高于 105,MΩ ,界面结合紧密无损伤。适量 BN 与 ATH 复配可协同构建导热网络并增强阻燃性,为高安全加氢装置提供了可靠的封装防护材料。
摘 要:钠离子电池作为最有潜力代替锂离子电池的高效储能技术之一,因其材料资源分布广泛和成本更加低廉的优势受到广泛关注。正极材料作为电池核心组件,其性能直接决定储能系统的综合指标。本文以普鲁士蓝类似物(PBAs)为研究对象,使用共沉淀法结合恒温水浴加热的方法制备铁基PBAs,通过碳包覆方法以提升材料自身的导电性以及稳定性。采用XRD测试、SEM电镜扫描以及电化学性能研究,完成制备材料性能表征。结果表明:以经过碳包覆的铁基PBAs为钠离子电池的正极,其表现出更高的比容量及倍率性能(初始比容量为121.616 mA·h·g -1 ,容量保持率为93.03%)以及更稳定的循环稳定性(经过120圈循环后容量保持率为73.1%),并且交流阻抗较未包覆的样品更小,电荷转移更快。
摘 要:针对煤矿瓦斯突出防治中化学助剂作用机理不清的问题,开展了不同类型表面活性剂(SDBS、CPC、Brij-35、CAPB)对煤体润湿性、瓦斯解吸特征及防突强化效果的实验研究。结果表明:SDBS与CAPB显著改善煤体润湿性,接触角由90.1°分别降至62.5°和71.2°,表面张力由49.2mN·m -1 分别降至33.2、36.5mN·m -1 。相较未处理样,SDBS样的平衡解吸量由1.86mL·g -1 提高至2.53mL·g -1 ,渗透率由0.027mD增至0.049mD;CAPB样平衡解吸量为2.39mL·g -1 ,渗透率为0.044mD。3轮解吸循环后,SDBS与CAPB样的解吸能力保持率均为94.1%,明显高于CPC与Brij-35。表面活性剂通过降低煤体表面能、减薄液膜厚度并增强孔隙水膜连通性,促进吸附态瓦斯脱附与扩散;其中SDBS形成稳定定向吸附层,CAPB依靠氢键作用保持结构稳定,实现了“润湿调控-渗流强化-释压防突”的协同效应。
摘 要:基于炭/炭复合材料生产过程中的浸渍机理,对石油基与煤基浸渍剂沥青的基本性质、流变性能以及结构性能进行研究分析。结果表明:石油基浸渍剂沥青具有以多环芳烃稠合为核心的结构骨架和更丰富的烷基侧链,从而导致其在沥青溶剂中具有更高的溶解性,所以喹啉不溶物(QI)质量分数更低。石油基浸渍剂沥青凭借其优异的流变特性,能更有效地渗入炭/炭复合材料基体,展现出更佳的浸渍效果。
摘 要:采用气相法聚合体系,研究了三乙基铝(TEA)、三甲基铝(TMA)、甲基铝氧烷(MMAO)与改性甲基铝氧烷(MMAO-S)4类助催化剂对聚乙烯链增长、链断裂与熔体流动性的调节规律。聚合实验在85℃、0.85MPa条件下进行,通过调控氢气分压获得不同链结构样品。凝胶渗透色谱(GPC)结果显示,MMAO-S与MMAO具有更高的重均分子量( Mw ), Mw 在氢气分压0.01MPa时分别为 2.48×105 、 2.34×105 g·mol -1 ,链断裂指数分别为16.9%、18.3%,低于TEA与TMA的22.1%、23.7%。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,MMAO-S的ethyl端基占比达到65.2%,显著高于TEA的51.0%,说明链终止模式更稳定、链结构更规整。熔体流动速率(MFR)随氢气分压升高而增大,TEA在氢气分压0.05MPa时的MFR为3.18 g·(10 min) -1 ,而MMAO-S在氢气分压0.05MPa时的MFR为1.71 g·(10 min) -1 ,变化幅度与短链比例和链断裂行为一致。结果表明,助催化剂类型通过影响链增长速率、断裂分布与端基结构,实现对MFR的可控调节;其中MMAO-S显示出更高的链结构稳定性,而TEA与TMA提供更宽的流动性调节范围。
摘 要:为应对能源转型背景下交通燃料需求增长放缓与化工产品需求持续攀升的结构性变化,炼化产业向化工转型已成为必然趋势。本文聚焦于高链烷烃含量的石蜡基原油,研究以其为原料,采用全馏分加氢裂化技术路线最大量生产化工原料的方案。结果表明:在石蜡基原油各馏分加氢裂化的产品中,轻石脑油链烷烃含量高,是非常理想的蒸汽裂解制乙烯原料;重石脑油芳烃潜含量高,硫、氮含量低,是催化重整生产高辛烷值汽油或轻芳烃的优质进料;尾油 BMCI 值低,链烷烃含量高,是生产乙烯或高黏度指数润滑油的优质进料。石蜡基原油通过全加氢裂化路线能显著提升化工原料产率,实现原油的完全转化和高价值利用,大幅降低燃料油产出。
摘 要:复合相变材料因其高储热密度和低成本优势,在工业余热回收领域展现出良好的应用潜力。通过熔融共混法制备了5种不同质量比的赤藓糖醇/甘露糖醇二元共晶体系,确定在质量比为3.5:1时材料性能最优,其熔点为106.9℃,熔化潜热为270.4 J·g -1 ,液相平均比热容为3.05 J·g -1 ·K -1 。进一步采用水溶混合法掺入质量分数3%~7%的氧化镁(MgO),实验结果表明,当MgO质量分数为5%时,复合材料综合性能最佳,熔点提升至113℃,导热系数提高16.4%,熔融焓增加42.4%,比热容也显著提升31.9%。
摘 要:综述了有机污染物的分析表征技术及新污染物的非靶向识别方法,总结了现有去除技术的研究进展,指出当前在污染物鉴定与治理中面临的挑战。结果表明:有机污染物主要通过气相色谱-质谱(GC-MS)、液相色谱-质谱(LC-MS)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)等技术表征;新污染物则借助气相/液相色谱-高分辨质谱(GC/LC-HRMS)进行非靶向识别,结合清单筛查与效应导向分析进行鉴定。
摘 要:连续相驱替流体(交联聚合物凝胶、聚合物溶液等)已广泛应用于砂岩油藏的强化采油技术中。然而,由于连续相驱油体系的性能受到储层条件的严重影响,特别是在中低渗透油藏中,储层物性严重影响调驱体系注入和驱替效果。非连续相调驱体系在孔隙通道中具有强度高和黏弹性好的特点,可以充分提高调驱效果,适用于中低渗透油藏。利用LMC纳微米微球和X区块污水制备了非连续相调驱体系,研究发现,当质量浓度为 2000mg?L-1 时,该体系具有最佳的微观聚集形态和水化特性,达到膨胀稳定期后,该质量浓度调驱体系的极限渗透率为 0.1μm2 ,对于目的区块孔隙匹配系数均在2.0以上。利用升压比确定微球调驱体系在X区块中低渗透储层的可注入性,最终确定该种调驱体系在中低渗透油藏应用的适应性。
摘 要:对表面活性剂烷基苯磺酸盐在油水两相中的分配行为进行了研究。结果表明:在一元体系中,随着表面活性剂质量分数的增加,表面活性剂分子优先在油水界面聚集,导致分配系数逐渐降低。在聚合物与表面活性剂组成的二元体系中,聚合物会抑制表面活性剂向油相迁移,使分配系数在低质量分数时下降更显著。当体系中存在 NaCl 或 Na2CO3 时,盐离子通过提高水相离子强度,促进表面活性剂向油相迁移,使得分配系数随着表面活性剂质量分数的增加而增大,这与不含碱的一元及二元体系的变化趋势相反。此外,在表面活性剂质量分数一定的条件下,随着油水体积比的增加,表面活性剂在油水两相中的分配系数增大,表现出明显的油相比例依赖特征。
摘 要:为探究稻壳作为生物质废弃物在水基钻井液中的应用潜力,系统研究了添加不同质量分数(1%~5%)的稻壳粉末分别替代羧甲基纤维素(YT2)与聚阴离子纤维素(YT3)对钻井液流变性、滤失性及 pH 的影响。结果表明:在实验组 YT2 中,随着稻壳添加量增加,钻井液塑性黏度由 8 mPa·s 提升至 42 mPa·s,10 s 凝胶强度由 2.1 Pa 升至 6.9 Pa,滤失量控制在 11 mL 以内,老化后 pH 仍保持在 7.5 以上,满足现场作业要求,钻井液稳定性良好;在实验组 YT3 中添加稻壳粉末后,塑性黏度、屈服值、滤失量均异常升高,凝胶强度触变性过强,整体性能较差。这表明稻壳替代 YT2 时增黏与降滤失作用较好,当添加稻壳质量分数为 4% 时,屈服值最优;稻壳替代 YT3 时因组分相容性差,导致性能不佳。
摘 要: 结合相变模型分析液态丙烷泄漏的温度-浓度耦合效应, 建立了某化工企业丙烷球形储罐的三维模型, 并且针对存储于球罐中的液态丙烷泄漏过程的相变与扩散进行了计算流体力学(CFD)模拟, 确定了因丙烷泄漏而造成的低温区域与浓度分布的演化规律。结果表明: 泄漏口位置显著影响危险区域范围, 并且从开始泄漏到泄漏 100 s 时, 随着丙烷浓度的升高, 该区域的温度会缓慢降低形成低温区(温度低于 273 K)。温度的降低抑制了气体的扩散, 因此在相同时间内, 考虑相变过程的气体扩散区域明显小于未考虑相变过程的情况。同时, 依据丙烷的爆炸极限范围(体积分数 2.1%~9.5%), 确定了泄漏后可能形成的危险区域。
摘 要:为探究内浮顶储罐罐内爆炸冲击波的传播规律,基于内爆载荷计算的等效气源法,建立三维有限元多相耦合模型进行分析,并对不同浮盘厚度、不同浮盘材料以及不同介质黏度等因素进行对比分析。结果表明:浮盘下方的压力随着浮盘厚度的增加逐渐降低,浮盘在5~11 mm厚度中每增厚2 mm,相比于5 mm厚浮盘对应的峰值压力分别降低了9.8%、18.2%、23.5%;浮盘下方的压力随弹性模量的增大而降低,浮盘材料由铝变为钢、钛、铜后,峰值压力分别降低了12.0%、3.6%、15.0%;水、苯、煤油、柴油等不同介质对峰值压力基本无影响,说明罐内储存介质的黏度影响相对较小。
摘 要:随着深海高 CO?气田的开发,CO?水合物对输气管道的威胁日益凸显。传统动力学抑制剂(KHIs)存在高过冷度失效、生物降解性差等问题。为此,通过高压流动环路实验,探究了 2 种绿色低剂量抑制剂(LDHIs)——四甲基溴化铵(TMABr)和 1-乙基-3-甲基咪唑溴(Emim-Br)在纯水体系中对 CO?水合物的抑制效果。结果表明:二者均能通过延长诱导期、降低过冷度抑制水合物生成,且抑制性能随质量分数(0.1%~0.5%)提升而增强。在低质量分数(≤0.3%)下,两者效果优于商用 KHI PVP-K90,但在质量分数 0.5%时,其抑制效果被 PVP-K90 反超。进一步探讨了离子液体的抑制机理,推测其通过破坏水分子氢键网络、吸附于晶核表面等方式阻碍水合物形成。
摘 要:在全球能源转型与“双碳”目标背景下,氢燃料电池技术已成为交通与能源系统低碳化的重要技术路径。基于2015—2024年全球专利数据,构建专利价值评价指标体系,对氢燃料电池领域高价值专利进行识别,结合相对技术优势指数(RTCA)和相对专利优势指数(RPA)分析主要国家技术竞争格局。结果表明:全球氢燃料电池技术竞争呈现明显梯度分化,美国、日本在核心材料与系统集成领域具有较高技术质量优势;我国专利规模增长迅速,在系统集成与应用技术方面形成一定基础,但是在关键材料及高价值专利密度方面仍存在差距。
摘 要:以高熵合金(HEAs)和金属有机框架(MOFs)为研究对象,系统阐述了2类材料在氢能储放、催化转化中的结构特性与性能优势,重点梳理了机器学习、深度学习、主动学习等人工智能(AI)技术在2类材料性能预测、逆向设计、高通量筛选及作用机理解析中的应用成果与研究方法,揭示了人工智能在突破材料组分筛选瓶颈、实现储氢性能精准调控中的核心作用,同时分析了当前AI驱动氢能材料研发面临的数据集质量不足、模型可解释性欠缺、实验验证闭环未形成等关键挑战,指出未来需通过构建标准化多维度数据库、发展物理知情AI算法、完善“预测-验证-反馈”闭环研发平台等途径,推动氢能材料的智能按需定制。
摘 要:探究了 U 型管与双弯管在液固两相流中的冲蚀特性差异,为管道选型与防护提供理论依据。采用 Fluent 软件,基于离散相模型(DPM)对 2 种管道在不同入口流速(3~5 m·s -1)及管径(40~80 mm)下的冲蚀行为进行数值模拟。结果表明:在颗粒直径为 0.3 mm 的条件下,入口流速是影响冲蚀的首要因素,当入口流速从 3 m·s -1 增至 5 m·s -1 时,2 种管道的冲蚀速率增幅为 205%~252%,符合幂律规律;双弯管的冲蚀风险始终高于 U 型管,其相对风险系数为 1.07~1.45。管径增大可有效缓解冲蚀,当管径从 40 mm 增至 80 mm 时,冲蚀速率下降 68%~77%,但是双弯管在较大管径下的相对劣势更为明显。综上可知,在含颗粒介质输送中应优先选用 U 型管,对双弯管首弯外拱侧实施重点防护,以提升系统运行安全性与经济性。
摘 要:土壤和地下水中砷污染具有分布广、迁移性强、危害大的特点,并且受多因素影响呈现复杂时空变化。传统采样分析等方法工作量大、周期长、成本高,无法充分满足砷污染研究和风险管控的需求。近年来,随着多源大数据与人工智能的发展,机器学习(ML)在数据挖掘、深度分析和预测建模中凸显出明显的优势,可以显著提升工作效率,降低工作量和成本,逐渐在砷等污染防控与修复治理中得到应用。本文收集了典型的应用案例,系统阐述了 ML 在砷的污染分布、迁移转化、风险评估和修复策略等方面的应用进展。
摘 要:通过 CNN-LSTM-Attention 构建掺氢天然气管道腐蚀概率预测模型,将其与 CNN-LSTM、LSTM-Attention 预测模型进行对比实验,评价了不同模型对掺氢天然气管道腐蚀概率的预测效果。结果表明:相较于 CNN-LSTM、LSTM-Attention 预测模型,CNN-LSTM-Attention 预测模型的平均绝对误差为 0.0958,均方误差为 0.0451,拟合优度为 0.9276,证明该模型误差最小、拟合度最高且在较高腐蚀概率情况下保持更好的预测精度。进一步将 3 类预测模型应用于掺氢天然气混输管道腐蚀概率预测实例,结果发现 CNN-LSTM-Attention 预测模型散点主要集中于 y=x 线附近,并且散点离散程度最低,证明该预测模型的个体预测误差最低,其预测值与实测值的吻合程度最高。
摘 要: 为提升低渗透油藏 CO2 混相驱的开发效果, 解决 CO2 驱易气窜、波及效率偏低的问题, 本文基于低渗透油藏 A 区块, 通过数值模拟方法系统开展了降混剂注入方式、 CO2 混相驱注入方式及注入参数 (气水交替频率、注气速度、注水速度、注入量) 的优化研究。结果表明: 降混剂与 CO2 混合注入效果最优; 气水交替 (WAG) 可显著抑制气窜、扩大波及体积; 最佳 WAG 频率为 2:1, 注气速度为 60t?d-1, 注水速度为 70t?d-1, 注入量为 0.8PV 。优化后 CO2 驱阶段采出程度达到 21.93%, 采收率为 48.55%, 净收益显著提升。
摘 要:液氨储罐在运行过程中受到环境因素和应力的影响,可能导致局部腐蚀或应力腐蚀开裂,这些腐蚀事故会造成严重的环境破坏和经济损失。采用有限元分析(FEA)对某7万 m3 液氨储罐的角焊缝进行应力分析,找出应力较高的区域。采用BS7910标准中概述的失效评估图(FAD)方法来评价这些高应力区域裂纹的可接受性,并评估这些裂纹扩展至临界尺寸的剩余寿命。结果表明:角焊缝应力峰值为340.85MPa,出现在第一层壁板与罐底板连接的角焊缝处;通过使用Paris方程,估计纵向焊缝高应力区域的裂纹扩展到临界尺寸所需的循环次数为 2.69×106 次。
摘 要:含氮化合物作为石油中关键的杂原子化合物,对石油加工过程、产品性能及生态环境均有显著负面影响。明确石油中含氮化合物的种类、结构及分布特征具有重要意义,但是石油组分的复杂性使得含氮化合物的表征具有巨大挑战。石油组分分离技术是石油化学分析的关键预处理环节。本文系统综述了石油中含氮化合物的分离技术研究进展,重点阐述萃取法、柱色谱法、配位色谱法、高效液相色谱法(HPLC)及固相萃取法(SPE)的原理
摘 要:H 区块属于低渗透油藏,水驱开发效果差,考虑通过部署水平井注 CO2 的开采方式来提高开发效果。采用数值模拟的方法,首先对水平井水平段长度和井距进行优选,然后优选水平井能量补充时机和补充方式,在此基础上,确定合理注气方式。综合考虑开发效果以及经济效益,确定水平井水平段长度为 1500 m,合理井距为 400~500 m,水平井能量补充时机为 30t⋅d-1 ,能量补充方式为注 CO2 ,注
摘 要:基于 LCO 加氢-催化耦合路线生产 BTX 技术,在某公司 100 万 t·a -1催化柴油加氢转化装置(FD2G)上,系统阐述了“LCO 加氢-催化耦合路线生产 BTX 技术”中专用催化剂(FF-40、FC-85)的开发理念、装填方案、硫化过程、运行调整及标定结果。通过 3 次工业标定数据对比分析,探讨了催化剂初始活性对 BTX 收率的影响,验证了 FD2G 装置在 LCO 高芳烃原料
摘 要:铵盐腐蚀是石化领域设备失效的主要诱因之一,由铵盐结晶沉积引发的金属腐蚀具有显著的突发性与局部性特征。对某石化公司80万t·a -1 航煤加氢精制装置和370万t·a -1 汽柴油加氢精制装置换热器出现的腐蚀泄漏问题进行分析,从装置运行工况、工艺流程、检修过程与腐蚀机理方面探讨换热器管束发生铵盐腐蚀的判断依据及原因,并从运行环境、检修策略、设计优化3个方面提出对策,保障装置长周期安全运行。
摘 要:以采用德国 Basell 公司 Hostalen 工艺的高密度聚乙烯(HDPE)装置为研究对象,通过现场数据采集、工艺参数分析及设备运行状态监测,系统探究了制约粉料系统生产周期的关键因素,包括设备结垢、工艺参数波动、原料杂质、操作偏差及系统兼容性等,最后提出针对性的优化策略。研究结果可为同类装置提升粉料系统稳定性、延长运行周期提供理论依据与实践参考。
摘 要:建立电感耦合等离子体发射光谱测定工业循环水中全硅含量的方法。对校准空白、试剂空白进行了优化选择,重点研究了样品有无氢氟酸预处理对检测结果的影响,并且与标准手工氢氟酸转化分光光度法进行对比。结果表明:该方法无需氢氟酸预处理,测定实际样品的加标回收率为97%~101%,相对标准偏差为2.0%,低于手工法5.2%和4.8%(n=6),可用于工业循环水中全硅含量的测定。