钢渣对污水培养小球藻生长特性的影响

在污水培养微藻的光生物反应器中加入钢渣,考察钢渣对小球藻生长和生理的影响。结果表明,钢渣对微藻生长具有“低促高抑”的剂量效应,1 g/L钢渣浸出了20 mg/L Ca²⁺,是小球藻生长的最佳促进浓度,微藻生物量为对照组的1.3倍,叶绿素a和叶绿素b分别增加29%、20%,产氧增强;钢渣投加量大于2 g/L则抑制微藻生长。相关性分析表明,Ca²⁺和pH值是微藻生长的关键因素,Ca²⁺小于30 mg/L、pH值为9～10时刺激微藻生长,过量则损伤叶绿素a。钢渣浸出的重金属离子浓度未超过污水排放标准和地表水环境质量标准。既实现了钢渣金属元素循环利用,又提供了一种钢渣和微藻协同固碳方式。     

模拟微重力环境及普通环境下小球藻的培养

利用旋转细胞培养系统模拟微重力场,考察模拟微重力场及添加不同质量密度葡萄糖对小球藻（Chlorella sp. ）生长情况的影响. 研究结果表明,以BG-11为基础培养基,模拟微重力环境对小球藻生长有明显促进作用. 当小球藻细胞接种密度为1.42×10⁷ 个/毫升,培养时间为12 d时,普通环境下培养的小球藻最高细胞密度仅为5.80×10⁷ 个/毫升,而在相同培养条件下模拟微重力环境下生长的小球藻细胞密度达到1.58×10⁸ 个/毫升. 在培养基中添加葡萄糖作为额外碳源后,微藻生长周期显著缩短,适宜小球藻生长的葡萄糖质量密度为10 g/L. 当添加10 g/L葡萄糖,小球藻接种密度为5.76×10⁷ 个/毫升,培养时间为5 d时,普通环境和模拟微重力环境下培养的小球藻的最高细胞密度分别可达3.85×10⁸ 个/毫升和5.42×10⁸ 个/毫升.     

混菌发酵竹笋壳产单细胞蛋白培养基及发酵条件的研究

为提高生物质利用率,探索新型饲料资源,采用Plackett-Burman设计对影响黑曲霉、产朊假丝酵母混合发酵竹笋壳产SCP的培养基组分进行评估.结果表明:影响发酵粗蛋白产量的关键因素有麦麸、尿素、初始含水量、温度、时间和接种量.在此基础上,采用响应曲面法分别对发酵培养基组成和发酵条件进行优化,获得最佳发酵方案（以100 g干物质计）为:竹笋壳粉78 g、葡萄糖1 g、麦麸20.3 g、NaNO₃ 0.3 g、KH₂PO₄ 0.15 g、MgSO₄·7H₂O 0.2 g、FeSO₄·7H₂O0.001 g,初始含水量为68 mL,pH自然;黑曲霉接种量（W/W）为12%,单菌发酵温度为28℃,培养48 h后以36%（V/W）接种量接入产朊假丝酵母,31℃下混合发酵56 h.验证试验表明,粗蛋白最大含量为12.85%,与预测值12.80%较接近,比优化前提高52.6%.     

微藻高CO2耐受机制及其在生物减碳领域的应用

为更好地利用微藻实现碳捕获和生物质生产,研究微藻高CO2耐受/驯化的过程及其基本机制尤为必要.综述了微藻对高CO2耐受的生理现象、可能的耐受机制及分子响应机制的研究进展,分析了耐受高CO2微藻在生物减排、生物燃料开发等领域的应用前景,指出筛选耐受高CO2微藻并结合合理利用生理和基因工程手段以达到高效固碳的目标,是解决环境问题同时提高大规模微藻培养生产力的有效途径.     

响应面法优化微藻Chlorella sp.U4341油脂产率的研究

为了提高微藻Chlorella sp.U4341的油脂产率,采用响应面法对异养培养条件进行优化研究.通过单因素试验筛选出促进Chlorella sp.U4341油脂产率的最佳碳源、氮源分别为葡萄糖、Na NO3.利用Plackett-Burman试验筛选出显著影响Chlorella sp.U4341油脂产率的三个因子,通过最陡爬坡试验逼近最大油脂产率区域,运用中心组合试验及响应面分析确定了三个因子的最佳浓度:葡萄糖为24.81 g/L,Na NO3为1.68 g/L,K2HPO4·3H2O为0.58 g/L.优化后的条件培养微藻Chlorella sp.U4341的油脂产率为273.34 mg/L·d,比优化前提高了58%.     

Al2（SO4）3催化纤维素生成乙酰丙酸乙酯的实验研究

以Al2（SO₄）₃为固体酸催化剂,考察其在乙醇/甲苯体系中催化纤维素生成乙酰丙酸乙酯的工艺,探讨了共溶剂甲苯的体积分数、反应温度、催化剂用量以及反应时间对乙酰丙酸乙酯产率的影响,同时考察了该催化剂对不同碳水化合物的催化作用及其重复利用性.结果表明:在甲苯体积分数为10%,反应温度为180℃,催化剂用量为0.8 g,反应时间为3 h时,纤维素醇解转化为乙酰丙酸乙酯的摩尔产率高达51.6%;果糖、葡萄糖、蔗糖和菊糖转化生成乙酰丙酸乙酯的摩尔产率分别为54.3l%、47.3%、51.4%和49.6%,Al2（SO₄）₃对碳水化合物醇解生成乙酰丙酸乙酯具有良好的普遍适用性.该催化剂经回收重复使用5次后依然具有良好的催化活性.     

石墨烯-氧化钛复合氨敏感材料的制备与特性研究

利用四异丙醇钛和氧化石墨（GO）,采用水热法制备了还原氧化石墨烯/氧化钛（rGO-TiO₂）纳米复合敏感材料,通过傅里叶红外（FTIR）和紫外可见光谱（UV-vis）对复合材料结构进行了表征.气敏特性结果表明,复合敏感材料对氨气（NH₃）具有良好的室温响应-恢复特性;与单一的rGO相比,复合敏感材料表现出更高的响应(rGO-TiO₂对10×10^-6NH₃响应为-0.027,rGO为-0.007)和更好的重复性.此外,还分析了复合材料对NH₃的气体敏感机理.     

基于MXene气凝胶的微型超级电容器

刻蚀Ti₃AlC₂ MAX相陶瓷粉末得到单层和少层的Ti₃C₂T_x MXene纳米片，通过低温（-50 ℃）冷冻干燥，制备了具有多孔结构的Ti₃C₂T_x气凝胶（Ti₃C₂T_x aerogel）。利用光刻胶技术，在滤纸上刻出叉指状电极阵列，然后以Ti₃C₂T_x气凝胶为电极活性物质构建了全固态微型超级电容器（mSC）。电化学测试表明，当电流密度为0.5 mA/cm²时，基于Ti₃C₂T_x气凝胶的微型超级电容器的面积电容达到77.90 mF/cm²，是相同条件下纯Ti₃C₂T_x MXene微型超级电容器的4.17倍。功率密度和能量密度分别为0.29 W/cm3和9.89 （mW·h）/cm³，循环1 000次电容保持率为91.6%。因此，该高性能的微型超级电容器在柔性微电子器件中显示出巨大的应用潜力。     

生物质混煤加压富氧燃烧SO2的排放特性

作为一项可减少温室气体排放的先进、高效碳捕集技术,加压富氧燃烧已引起世界性的关注。以山西煤和麦秆为原材料,借助Chemkin软件探究不同掺混比(生物质占比分别为0、10%、30%、50%)、不同气氛(空气以及O₂浓度分别为21%、30%、40%、50%的O₂/CO₂气氛)和不同燃烧压力(0.1～4.0 MPa)对生物质混煤加压富氧燃烧过程中SO₂生成的影响。结果显示：不同掺混比,SO₂析出程度存在明显差异,随着生物质掺混比例的增大,SO₂释放速率减小,总的排放量降低;随O₂浓度增加,SO₂的释放速率和排放量均增加,在相同O₂浓度时,O₂/CO₂气氛下SO₂的排放量略小于空气气氛下;在富氧气氛下,随着燃烧压力的升高,SO₂生成量逐渐减少。同时利用生成速率(ROP)分析得知,当燃烧压力由0.1 MPa提升到1...     

一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制

设计了一种新型薄膜热电阻温度传感器.传感器感温结构由基片（Si）/绝缘层（SiO₂）/感温部（Pt）组成,Pt薄膜片以悬空的微桥连接方式搭接在SiO₂片上,SiO₂片也以同样的方式搭接在Si片上,以此构成两级微桥机构.较之传统温度传感器,该感温部件采用悬空布置结构可使测温过程中的热损失大为减少,并能保证温度传感器热响应的线性度和可靠性. 通过ANSYS有限元软件仿真Pt薄膜片在不同厚度SiO₂片下的温度分布情况. 当SiO₂片厚度为2μm,该传感器热响应时间常数达到最小的10ms,与SiO₂片厚度为5μm 和10μm相比其时间常数减小了50%以上. 研究结果表明:在温度测量过程中,SiO₂片厚度对感温的Pt薄膜片热损失影响很大,在设计中应尽可能减小SiO₂片厚度.     

Ag(I)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）,Ａｇ（４,４＇－ｂｉｐｙ）ＮＯ３和Ａｇ（４,４＇－ｂｉｐｙ）ＣｌＯ４为吸附剂,在常温常压下,研究了不同剂油物质的量比条件下的吸附脱硫效果,并测试了在不同１－辛烯含量的模拟油（含硫质量分数为５００μｇ／ｇ）中的脱硫效果。结果表明：３种吸附剂在吸附前后晶体骨架结构略有改变;对噻吩的吸附程度都能达到７０％左右;随着吸附剂含量的增加,脱硫率明显增加,最多的Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）可以增加１２．２２％;１－辛烯含量对Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）的脱硫效果没有明显影响。同时Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）对真实汽油的吸附脱硫实验表明：在常温常压下,真实汽油含硫质量分数可从７０μｇ／ｇ降低到８μｇ／ｇ;再生后的吸附剂重复使用５次其吸附性能基本不变。     

C u O - Z n O - C e O2 / A l 2O3 催化剂的催化及表征

采用共沉淀法制备了用于催化湿式氧化工艺的 C u O - Z n O -C e O₂ / A l ₂O₃ 催化剂, 采用 X射线衍射 ( XR D)对催化剂进行了表征, 并以实验室配置的苯酚溶液为目标污染物, 考察了C u O - Z n O -C e O₂ / A l ₂O₃催化剂的活性和稳定性。结果表明, C e的加入有提高催化剂体系分散度的作用; 催化剂中的活性组分 C u、 Z n、 C e分别以 C u O、 Z n O、 C e O₂的形式存在, 并成功负载于载体 A l 2O3; 对于初始质量浓度为9 0 0m g / L的实验室配置苯酚溶液, 在反应温度为1 8 0℃, 压力为4MP a, 搅拌速度为3 0 0r /m i n, 催化剂加入量为0. 1g /( 1 0 0mL) , 反应时间3 0m i n时, 化学需氧量( COD) 去除率达到9 5%。     

基于磁旋滑动弧等离子体催化的空气直接氧化固氮

以活性氧化铝（γ-Al₂O₃）为载体通过浸渍法制备不同质量分数（5%、7.5%和10%）的MoO₃/Al₂O₃催化剂,并进行等离子体催化空气的氧化固氮研究. 为了考察不同质量分数催化剂的结构差异,分别采用XRD、SEM和TEM表征催化剂的物理性质,结果表明催化剂结构稳定、分布均匀,有利于催化实验. 利用制备的MoO₃/Al₂O₃催化剂进行磁旋滑动弧等离子体耦合催化空气固氮实验,结果表明制备催化剂对固氮有促进作用,在最佳工况下, ${ {\text{NO}}_{{x}}}^{{-}}$的产出速率最高为1.17 mmol/min,相比同类研究中最高固氮效率 985 μmol /min有些许提升.     

三氧化二铝对环氧树脂固化动力学及 热降解动力学的影响

采用热分析法研究了高含量Al₂O₃填料对环氧树脂（E51）/二氨基二苯甲烷（DDM）体系的固化表观活化能、热降解动力学和性能的影响.非等温差式扫描量热法（DSC）固化动力学研究表明,加入Al₂O₃体系的反应活化能由51.49 kJ/mol降低至48.12 kJ/mol;用n级非等温动力学法分析获得了固化反应的动力学参数.利用热重分析研究了环氧固化物体系的热降解动力学,用FWO方法计算固化物降解活化能结果表明,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系初始分解活化能影响不大,当降解率达到30%时,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系分解有明显的抑制作用.热重红外联用测试结果表明,甲烷、羰基化合物、胺和双酚A是E51/DDM热分解过程中的主要产物,Al₂O₃粉体能提高E51/DDM体系的热稳定性.动态热机械研究表明,Al₂O₃的加入增大了环氧树脂固化产物的储能模量.DSC测试结果表明,Al₂O₃加入后,体系的玻璃化转变温度由114.16℃提高到121.51℃.     

旋转滑动弧等离子体固氮的物理特性

采用旋转滑动弧等离子体（RGA）进行固氮实验研究. 为了考察在N₂/O₂气氛下放电的物理特性,利用光谱仪、高速摄影仪、示波器等进行研究,考察放电参数、气体体积流量对于氮气的振动温度、氮气的转动温度和电弧特性的影响,以及以上因素对于RGA固氮效果的综合影响. 实验结果表明,放电过程可以生产大量NO_x气体,通过光谱检测可以清晰观测到NO的γ带系、氮气第二正带系和氮气离子第一负带系. 增加放电的氧气体积分数,氮气的振动温度将升高,并伴随着固氮产出的提高;在一定范围内（10%~40%）,氧气体积分数提升在提升固氮效果的同时,对放电稳定性有不利影响. 综合分析表明,接近空气的放电气氛（氧气体积分数为20%）或直接采用空气放电,能够实现旋转滑动弧等离子体放电固氮的最佳效果.     

一种无机复合絮凝剂的制备及其对染料废水的处理

以FeCl₃·6H₂O,ZnSO₄·7H₂O,MgCl₂·6H₂O和Na₂SiO₃·9H₂O为主要原料,制备了聚合硅酸铁锌镁絮凝剂,通过对刚果红染料废水进行脱色实验,得出了制备过程中铁锌镁硅的最佳物质的量比,初始pH和絮凝剂用量对脱色率及污泥体积的影响。实验结果表明,制备聚合硅酸锌铁镁过程中,铁锌镁硅的最佳物质的量比为1∶4∶1∶2。聚合硅酸铁锌镁在pH为9.0~13.0变化过程中脱色率均在90%以上,特别是pH为10.0和11.0时脱色率达到了99%。一定pH条件下,聚合硅酸铁锌镁对刚果红溶液的脱色效果随着用量先增大再降低。实验过程中产生的污泥体积随着pH和絮凝剂用量的增大而增大,特别是当pH从11.0变化到12.0时,污泥体积增加了近3倍。相对于传统镁盐絮凝剂,聚合硅酸铁锌镁在处理染料废水时具有pH适用范围更宽且产生污泥体积更小的优势。     

金属配位化合物光催化降解罗丹明B

当今世界的水污染日益严重、水资源逐渐匮乏,因此开发出利用太阳光能降解水中有机污染物的催 化剂是当前研究的热点之一。以金属配位化合物为光催化剂,在可见光的照射下,研究了其对有机染料罗丹明B的 光催化降解作用。结果表明,当罗丹明B水溶液的浓度为1×10-5 mol/L、罗丹明B水溶液的体积为80mL、催化剂 质量为0.02g、反应温度为25℃、可见光功率为300W、照射时间为120min时,Co(en) 3Cl3 对罗丹明B的降解率为 87%,Ni(en) 3Cl2 对罗丹明B的降解率为2%,Ni(dien) 2Cl2 对罗丹明B的降解率为8%。因此,Co(en) 3Cl3 是性能 良好的光催化剂。     

流化床O2/CO2气氛对烟煤焦反应速率的影响研究王文康1,卜昌盛1,熊金琴1,王昕晔1,张居兵1,朴桂林1,张孝勇2

流化床O₂/CO₂燃烧是实现煤炭清洁利用及近零碳排放的有效技术之一. 为进一步探究工业流化床O₂/CO₂燃烧条件下的煤颗粒燃烧机制,本研究在小型流化床试验台上,通过在线测量流化床出口烟气中O₂和CO的浓度,深入考察了O₂/CO₂取代O₂/N₂后,不同的床层温度(800～900 ℃)、O₂浓度(4%～10%)及颗粒粒径(2～8 mm)下的烟煤焦燃烧特性. 实验结果表明:O₂/CO₂气氛下,煤焦反应速率随床层温度的升高、O₂浓度的升高和颗粒粒径的降低而增加; 煤焦燃烧反应由O₂扩散控制,气化反应由反应动力学控制; 相较于O₂/N₂气氛,低床温下,O₂/CO₂气氛下的O₂扩散速率降低是煤焦反应速率改变的主要原因; 高床温下,除O₂/CO₂气氛下O₂的扩散速率降低外,煤焦气化反应对煤焦反应速率的影响同样不可忽略.     

CH3CONH2/ZnCl2低共熔溶剂脱除模拟油中的硫化物

在110℃下,加热搅拌乙酰胺和氯化锌混合物制备了CH₃CONH₂/ZnCl₂低共熔溶剂,对其结构进行 了电喷雾电离质谱分析、红外分析和黏度分析。以CH₃CONH₂/ZnCl₂作为萃取剂和催化剂,H₂O₂作为氧化剂,氧 化脱除模拟油中的噻吩硫化物。对n(ZnCl₂)/n(CH₃CONH₂)、n(H₂O₂)/n(S)、反应温度、剂油体积比和不同硫化 物对脱硫率的影响进行了考察。在模拟油体积5mL、n(ZnCl₂)/n(CH₃CONH₂)=0. 4、n(H₂O₂)/n(S)=8、剂油体 积比1∶3、反应温度70℃、反应时间200min的最佳条件下,二苯并噻吩的脱除率达到87. 12%。经过5次循环之 后,脱硫率略有降低。     

Cu2+掺杂TiO2/伊利石复合材料对亚甲基蓝去除能力的研究

为解决TiO₂晶体中载流子寿命低,且晶体颗粒在溶液中易于团聚、流失而降低光催化效率的问题,采用溶胶 - 凝胶法设计制备了一种以四异丙氧基钛(TTIP)为钛源、三水硝酸铜为铜源、精制伊利石为载体的Cu²⁺掺杂TiO₂/伊利石复合材料,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征.在模拟自然光下考察了复合材料对亚甲基蓝(MB)的去除能力,并对其稳定性进行了检测.结果显示:伊利石可抑制TiO₂晶粒的