不同尺寸下再生骨料混凝土直剪性能及其损伤本构

以再生粗骨料取代率、试件尺寸为变化参数,设计并制作了45个再生骨料混凝土试件。通过直剪试验,观察了不同尺寸下再生骨料混凝土的破坏形态,分析了取代率和试件尺寸对再生骨料混凝土直剪性能和损伤本构的影响情况,建立了不同尺寸下再生骨料混凝土的损伤本构模型。结果表明:峰值变形、延性系数均具有明显的尺寸效应,普通混凝土损伤发展速度变慢,再生骨料混凝土损伤发展变快;随取代率的增加,峰值变形先减小后增大,延性系数先增大后减小,损伤发展规律与取代率不成线性关系。采用的本构模型能较好地反映不同尺寸再生骨料混凝土的剪切荷载–变形关系以及损伤演化过程。     

NH4Cl辅助热解制备镍-氮-碳纳米管催化剂及其电还原CO2性能

二氧化碳（CO₂）的资源化利用是实现“碳达峰,碳中和”的重要手段。在众多CO₂转化技术当中,电催化CO₂还原反应因反应条件温和、工艺过程简单等优点,被认为是极具应用前景的减碳技术之一,其关键在于高效、高稳定性电催化剂的开发。过渡金属-氮-碳（M-N-C）材料是电还原CO₂生成CO的有效催化剂,针对其高温热解制备过程中活性金属原子容易聚集且氮原子流失严重,进而使得活性位密度降低,催化性能下降等问题,本文提出以双氰胺（DCDA）为碳源和氮源,以乙酰丙酮镍（Ni（acac）₂）为金属源,以氯化铵（NH₄Cl）为第二氮源和造孔剂,采用简单的NH₄Cl辅助热解-酸刻蚀的方法制备得到镍-氮-碳纳米管（Ni-N-CNTs）电还原CO₂催化剂,并详细考察NH₄Cl添加量对催化剂结构和催化性能的影响。表征结果表明：NH₄Cl的加入有利于催化剂纳米管状形貌和多级孔结构的生成,同时有利于催化剂中Ni-Nx （1.6%,摩尔分数）和pyridinic-N （1.75%,摩尔分数）物种含量的增加。一系列性能测试结果表明：催化剂的活性中心为Ni-Nx,同时pyridinic-N的存在也有利于催化性能的提高,当前体中NH₄Cl加入量与氮源和金属源总质量比为1∶1时,所得Ni-N-CNTs-1催化剂催化性能最好,在电压为-0.65 V （vs RHE）时,CO法拉第效率最高达92%,此时CO部分电流密度为8 mA·cm^-2。此外,该催化剂还表现出良好的催化稳定性,连续恒电位电解12 h,催化性能基本不变。该催化剂制备工艺简单,制备条件可控,研究结果可为高效M-N-C电还原CO₂催化剂的设计和制备提供一种切实有效的研究思路和方法。     

TiAl基羰基硫水解催化剂的中毒机制与抗氧性能研究

高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键。高炉煤气中主要有机硫组分是羰基硫（COS）,常用γ-Al₂O₃基催化剂水解脱除,但是其抗氧性能有待提高。采用共沉淀法制备了Ti_0.5Al和K_0.2Ti_0.5Al催化剂,考察了催化剂在含氧气氛下的COS水解催化性能,并分析了氧体积分数对COS转化率和H₂S产率的影响规律。活性测试结果表明,Ti_0.5Al催化剂的初始COS转化率接近90%,随着反应时间增长效率逐渐降低至60%以下;K_0.2Ti_0.5Al催化剂在0.5% （体积分数） O₂的气氛下持续反应22 h后,其COS转化率仍可保持在93.44%。表征结果显示,催化剂失活后比表面积大幅减小,表面碱性显著减弱。此外,活性中心Al原子硫酸化是导致催化剂失活的主要原因,而硫酸盐的沉积为次要原因。原位红外结果表明,K的引入可显著减弱O₂在催化剂表面的吸附,并且阻断中间过渡物种的氧化,这是K提高催化剂抗氧性能的关键。     

低电导率工质中气泡的极化运动实验研究

为探讨电场作用下气泡在低电导率工质中的极化运动特性,采用高速数码摄像技术对气泡在正庚烷溶液中的生长和分散过程进行了可视化研究,并结合无量纲数分析了不同气体流量和施加电压下的气泡演变特征以及极化力主导的气泡运动规律。结果表明,增大电场强度可导致气泡生长周期缩短,气泡尺寸显著减小,产生频率加快。在低电场强度下,气泡运动主要表现为流体动力学特性;而在强电场作用下,气泡首先受极化力主导而表现为电流体动力学特性,其直线轨迹高度随Bo_E增大而增大。但随着电场强度在竖直方向上的衰减以及液相阻力影响,气泡运动速度不断减小;当气泡脱离极化力主导区域后,其运动再次表现为流体动力学特性,受尾迹诱导和气泡间相互作用影响,气泡在竖直方向上沿毛细管轴向四周扩散。     

深度融合特征提取网络及其在化工过程软测量中的应用

复杂化工过程的观测数据往往同时包含非线性和强动态特性,而传统的化工过程软测量方法无法准确提取观测数据的非线性动态特征,以至影响数据建模和质量预报的准确性。提出了一种基于变分自编码器的深度融合特征提取网络(deep fusion features extraction network, DFFEN)。在变分自编码器框架下,通过构建潜隐特征信息传递通道,提取非线性动态潜隐变量。并利用自注意力机制(self-attention)融合关键的隐层信息,优化因信息传递通道过长而导致的潜在特征被遗忘的问题。此外,在后端网络构建潜隐变量和关键质量变量之间的回归模型,以实现关键质量变量的预报。最后,通过数值案例和实际的合成氨过程验证了所提出的DFFEN模型的可行性和有效性。     

耐低温橡胶的研究进展:分子结构设计与化学改性

综述了耐低温橡胶材料的研究进展,对比了天然橡胶、通用合成橡胶和特种合成橡胶的分子结构、耐低温性能及其影响因素,归纳了耐低温橡胶的改性方法,最后对耐低温橡胶材料今后的发展方向进行了展望。     

A2/O-MBR用于类地表Ⅳ类水排放标准升级改造工程

沈阳市某城镇污水处理厂设计规模为2×10⁴ m³/d,原采用浮动生化床+人工湿地工艺,出水指标执行污水综合排放标准（GB 8978-1996）一级A标准。为了使出水水质达到类地表Ⅳ类水标准,污水处理厂采用A²/O+MBR工艺进行升级改造。改造后,平均出水COD、BOD₅为10.6、4.47 mg/L,氨氮、总氮、总磷和悬浮物平均出水质量浓度分别为0.16、8.52、0.07、0.72 mg/L。在进水水温低于12℃时,仍然具有良好的处理效果。通过优化控制溶解氧,平均电耗和乙酸钠消耗分别降低了9.38%和12.1%,实现了节能降耗。     

二氧化硅气凝胶常压干燥工艺的研究进展

二氧化硅气凝胶因具有低密度、高比表面积、稳定的物理化学性质等特性在吸附分离、隔热保温等领域表现出巨大的应用潜力。但长耗时、高成本的制备工艺限制了它的发展,尤其是湿凝胶向气凝胶转变的干燥工艺。本文介绍了二氧化硅气凝胶在常压干燥的过程中面临的主要难点及解决方法,虽然常压干燥方法工艺简单、过程安全、对设备要求低且可连续制备,成为近年来的研究热点,但也存在制备周期长、体积收缩大、需要消耗大量有机溶剂和改性剂等不足。文中从凝胶基体增强与优化、降低毛细管力与减少不可逆收缩两种角度,介绍了二氧化硅气凝胶常压干燥的改进方法及其发展现状,分析归纳了不同改进方法的优缺点,总结了二氧化硅气凝胶常压干燥目前面临的技术挑战。并且,立足于目前二氧化硅气凝胶基体增强和表面改性技术发展的趋势,对今后二氧化硅气凝胶常压干燥过程中结构可控、成本降低以及产品多功能化的发展路线进行了展望。     

β-环糊精对曲拉通X-114紫外光谱抗干扰性能的影响

辛基苯基聚氧乙烯醚（曲拉通X-114）和脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）之间的相互作用能对水溶液中曲拉通X-114的紫外光谱产生明显影响。实验结果表明,在200～350nm范围内,曲拉通X-114的最大吸收波长为223nm,AEO-9的紫外吸光度接近于0;在水溶液中,AEO-9能减弱曲拉通X-114的紫外吸光度,降幅达3.4%;AEO-9还能显著降低曲拉通X-114的表观临界胶束浓度（cmc）,当AEO-9的浓度从0增加到0.050mmol/L 和0.100mmol/L时,曲拉通X-114的表观cmc从0.219mmol/L分别降至0.207mmol/L和0.202mmol/L。实验结果进一步表明,β-环糊精（β-CD）能有效降低AEO-9对曲拉通X-114的紫外吸光度及表观cmc的影响,在曲拉通 X-114和AEO-9复配水溶液中,按物质的量比1∶1加入β-CD,复配水溶液中曲拉通X-114的回收率从95.8%～103.3%变化至99.0%～100.1%,表明了β-CD能明显降低AEO-9对曲拉通X-114的干扰作用。红外光谱表征结果（FTIR）、核磁共振氢谱表征（¹H NMR）及热重差热分析表征结果（TG-DSC）表明,曲拉通X-114进入β-CD 分子空腔并形成包结物,是阻断曲拉通X-114分子形成混合胶束以及消除AEO对曲拉通X-114的干扰的主要原因。     

中空纤维膜接触器中N,N-二甲基乙醇胺吸收CO2的特性

N,N-二甲基乙醇胺（DMEA）是一种很有前途的吸收剂,具有较快的反应速率和较高的CO₂捕集能力。在本研究中,DMEA作为一种新型吸收剂被应用于中空纤维膜接触器,用于从CO₂/CH₄气体混合物中分离CO₂。通过建立二维稳态数学模型,模拟了MEA、DEA、MDEA和DMEA四种吸收剂在不同操作条件下对CO₂吸收性能的影响。结果表明,脱碳性能大小为MEA>DMEA>DEA>MDEA;气相参数对脱碳率的影响比液相参数更显著;提高气体流速和CO₂浓度,脱碳率均会下降;提高液速和吸收剂浓度,脱碳率均增大,适当提高吸收剂流速和吸收剂浓度可以提高CO₂去除效率。此外,CO₂吸收通量将随着气体速度的增加而增加,随着液相中CO₂负荷的增加而减少。最后,通过两种影响因素共同作用确定了膜接触器分离酸性气体的最佳操作条件。因此,膜吸收法在天然气脱碳方面有良好的潜力。