基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法用于咪唑类离子液体吸收甲苯蒸气

采用基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法,对作为甲苯蒸气吸收剂的咪唑类离子液体进行了筛选。建立了100种常见的N,N'-二烷基咪唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体的s-谱图,在此基础上计算了303.15 K下离子液体对甲苯的吸收势,并以此为热力学评价标准对吸收剂进行筛选。选取6种离子液体进行甲苯蒸气的吸收实验,通过其饱和吸收量验证此方法的可行性。研究表明,实验和分子筛选结果相吻合。利用Gaussian 09软件进行微观结构分析,计算了离子液体阳离子与甲苯的相互作用能。对进气浓度和进气速度等动力学因素的影响进行探究,在条件为303.15 K、进气浓度为10000 mg·m~(-3)、进气速度为0.05 m~3·h~(-1)情况下,离子液体对甲苯的初始吸收率高达96.2%。此外,实验验证了离子液体随着重复利用次数的增加,其吸收效果基本不变。     

我国矿井水资源化利用现状及前景展望

针对现阶段我国在矿井水资源化政策制定、科学研究、人才培养及宣传等方面存在的问题,在总结全国53处煤矿矿井水利用率、利用方式、利用价格等现状的基础上,分析了矿井水资源化利用的制约因素,提出了出台落地性政策、加强创新人才建设培养、分质分类利用、加大宣传和发挥行业协会作用等政策方面的建议,指出高质量矿井水的开发、矿井水资源热能利用、产业化和规模化经营、废弃矿矿井水资源化利用等是矿井水热能利用的方向。     

不同荷电类型表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍包覆影响和机制∗

采用金属层包覆硬质合金喷涂粉体是抑制热喷涂粉体中碳化物硬质相脱碳、提高沉积粒子浸润性、减少涂层孔隙缺陷的一种有效手段,然而如何获得连续致密且厚度可控的金属包覆层仍缺乏系统研究。 对比研究阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和溴代十六烷基吡啶(HPB)、非离子型 Triton X-100 以及阴离子型十二烷基磺酸钠( SDS)等三种荷电类型表面活性剂对 WC-10Ni 粉体表面化学镀镍包覆层形成的影响作用。 采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)对镀镍前后 WC-10Ni 粉体的表面形貌和元素分布进行表征,基于 EDS 元素分布图像的统计方法定量评价粉体表面镍包覆层的完整性和均匀性;分析三类表面活性剂对 WC-10Ni 粉体表面化学镀镍的固-液界面吸附行为、粉体表面电荷状态及其对 Ni2+还原过程的影响。 研究结果表明,适当浓度的阴离子型表面活性剂 SDS 或非离子型表面活性剂 Triton X-100 改善了 WC-10Ni 粉体表面镀层的完整性和均匀性,而阳离子型 CTAB 和 HPB 则阻碍 Ni2+ 的迁移、吸附和金属 Ni 的形核和生长,不利于 WC- 10Ni 粉体表面 Ni 层的均匀沉积。 在较低的沉积温度下,Ni 层的沉积速度与沉积均匀性之间达到平衡,进一步促进了 WC- 10Ni 粉体表面完整均匀 Ni 层的形成。     

我国海水淡化若干问题及对策

我国拥有1.8万km的海岸线,海洋资源丰富,海水淡化是解决水资源短缺,增加淡水资源的根本之道。总结了海水淡化的利用情况,深入探究制约海水淡化发展的因素,分析了淡化海水的利用前景。在分析国际海水淡化现状、经验及浙江舟山海水利用经验的基础上,针对我国海水淡化存在的问题,提出了我国海水淡化发展的对策:建议加大技术投入,发展政产学研商模式,降低经济成本;合理规划建设海水淡化项目,提高产能利用;加强对海水综合利用,减少环境污染;加强政策扶持,完善法规标准,不断推进海水淡化产业的发展。     

WC-12Ni硬质合金粉体粒径及固含量对表面化学镀Ni-MoS2复合层的影响

为了研究颗粒粒径以及固含量对WC-12Ni粉体表面化学复合镀Ni-MoS2层的影响及作用机制,对商用WC-12Ni粉体筛分得到3种不同粒径范围(10～25μm、25～30μm和30～40μm)的粉体并在固含量分别为25、75、125 g/L的条件下进行化学镀包覆Ni-MoS2复合层.采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)对镀覆前后WC-12Ni粉体的表面形貌、Ni-MoS2层厚度以及元素分布进行表征,并对粉体表面复合镀层的均匀性、致密性和完整性进行评价.结果表明,无论何种粒径分布的WC-12Ni粉体,增加待镀粉体在镀液中的固含量均有利于提高其表面Ni-MoS2复合镀层的均匀性、致密性和完整性;当镀液中粉体固含量较低时,只有尺寸较大的WC-12Ni颗粒(25～30μm和30～40μm)表面能获得均匀致密的Ni-MoS2镀层,尺寸分布为10～25μm的细小WC-12Ni颗粒表面镀覆不均匀、甚至有一定比例未包覆粉体.镀液中固含量的增加提高了WC-12 Ni颗粒之间在机械搅拌时发生碰撞、剪切和摩擦等相互作用的概率,而粉体粒径增加使得颗粒之间的相互作用更加强烈,均有利于Ni-MoS2复合镀层在颗粒表面的均匀沉积和致密化.     

离子液体-水复配吸收剂对VOCs的吸收性能

将水、离子液体按一定比例复配作为吸收剂，以甲苯、丙酮作为挥发性有机化合物(VOCs)的典型代表，比较了不同种类离子液体-水复配吸收剂对含甲苯、丙酮混合废气的吸收效果。结果发现，1-十二烷基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(［DDMIM］［NTf2］)与水形成的O/W型离子液体乳化液对体系的吸收效果较好，由COSMO-SAC计算得到了甲苯和丙酮在［DDMIM］［NTf-2］中的无限稀释活度系数，并计算了吸收过程的Gibbs自由能、焓变、熵变和偏摩尔超额焓等热力学数据。实验验证了离子液体-水复配吸收剂吸收芳香类化合物、酮类化合物混合废气的可行性，考察了不同实验条件对吸收效果的影响。结果表明：在甲苯、丙酮进气质量浓度分别为15000 mg/m3和7500 mg/m3、进气流量0.024 m3/h、搅拌速率1600 r/min、吸收温度303.15 K的实验条件下，［DDMIM］［NTf2］质量分数为10%的100 g复配吸收剂对甲苯的初始吸收率为94%，对丙酮的初始吸收率为95%；通过对复配吸收剂进行再生及循环吸收实验，验证了复配吸收剂回收利用的可能性。     

长江经济带水环境承载力时空变化特征

聚焦自然本底和人类活动的双重影响,从水资源、生态环境和经济社会3个子系统出发构建水环境承载力评价指标体系,进而建立一种基于可变集方法的水环境承载力指数模型,探讨长江经济带水环境承载力的时空变化特征。结果表明：2009—2018年,长江经济带水环境承载力呈现逐年提升的基本发展态势,承载力指数由4.20增至6.08;上、中、下游区域的水环境承载力日趋均衡。3个子系统承载力则具有空间分异特征：上游区域的生态环境子系统相对较弱,但差距逐年缩小;中游区域的水资源子系统恶化趋势明显;下游区域的经济社会子系统常年显著占优,而水资源子系统则严重滞后。2018年,长江经济带的水环境承载力具有明显的空间分布规律,除浙江外,表现为上游优于中游、中游优于下游,但总体上呈现经济社会子系统绝对占优、生态环境子系统一般、水资源子系统相对滞后的基本特征。水资源子系统是当前长江经济带水环境承载力提升过程中需要重点关注的主要矛盾点之一。     

离子液体用于催化CO_2环加成反应的研究进展

CO_2与环氧化合物环加成制备环状碳酸酯是一个具有原子经济性的绿色过程。概述了用于该反应的几种均相和非均相催化剂,如有机碱、季铵盐、季鏻盐和咪唑类离子液体等的最新研究进展,重点阐述了氢键供体(如羟基、氨基)与环氧化物成氢键作用对催化剂活性的影响,总结了几种可能的反应机理,为设计高效催化剂提供依据。对于非均相催化剂,利用功能化的载体负载活性组分来提高催化剂活性和稳定性,同时简化催化剂的回收过程。指出了用于催化合成环状碳酸酯的未来发展方向。     

基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法用于咪唑类离子液体吸收甲苯蒸气

采用基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法,对作为甲苯蒸气吸收剂的咪唑类离子液体进行了筛选。建立了100种常见的N,N'-二烷基咪唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体的s-谱图,在此基础上计算了303.15 K下离子液体对甲苯的吸收势,并以此为热力学评价标准对吸收剂进行筛选。选取6种离子液体进行甲苯蒸气的吸收实验,通过其饱和吸收量验证此方法的可行性。研究表明,实验和分子筛选结果相吻合。利用Gaussian 09软件进行微观结构分析,计算了离子液体阳离子与甲苯的相互作用能。对进气浓度和进气速度等动力学因素的影响进行探究,在条件为303.15 K、进气浓度为10000 mg·m^-3、进气速度为0.05 m³·h^-1情况下,离子液体对甲苯的初始吸收率高达96.2%。此外,实验验证了离子液体随着重复利用次数的增加,其吸收效果基本不变。     

水资源承载力的集对势-偏联系数评价模型

水资源承载力评价是区域水资源系统可持续发展战略的重要组成部分,然而现行评价方法大多依赖于静态数据构建研究对象与等级标准之间的关联函数,而对信息的动态性考虑不足。针对这个问题,利用集对分析态势评价法和偏联系数方法探索不同等级之间的动态平衡机制,构建了一种融合信息演化的水资源承载力评价模型。首先,参照相关研究成果,获取水资源承载力评价指标体系及等级标准,计算各研究对象的三元评价联系数;其次,针对传统集对势与评价等级值不能在数值上对应的不足,研究提出了集对势特征值的概念,对系统所处的态势及等级进行统一量化表征;然后,分析三元联系数中相邻联系分量之间的演化规律,基于一阶偏联系数方法,利用各分量与相邻分量向该分量的一阶演化值之和刻画联系数对各等级的支持度,进而判定研究对象所处的等级,实现对研究对象的初步评价;挖掘同反分量之间的深度迁移,利用二阶偏联系数对模型进行拓展研究;最后,综合以上结果对水资源承载力进行评价分析。将模型应用于合肥市2009-2018年水资源承载力评价的结果表明：合肥市水资源承载力一直处于临界状态,但总体上呈稳中有升的态势,与以往研究结果一致,验证了本模型的合理性与有效性。与置信度阈值判别法的对比研究结果表明本文所构建的模型可以克服了一定的主观性,且具有较好的可拓展性。