吸附法去除水中药品及个人护理品(PPCPs)研究进展

近几年,环境新兴污染物——药品及个人护理品(PPCPs)在全球范围内不断检出,由于其具有"伪持续性"、难生物降解性、生态毒性等特点,对环境中的生物以及人类健康存在很大威胁。介绍了PPCPs的主要危害和分布情况,重点阐述了有关碳材料、黏土矿物、生物材料、纳米材料等去除水中PPCPs的研究进展,分析了吸附机理,并对吸附法去除水中PPCPs的发展方向进行了展望。     

耦合膜分离的新型CO2低温捕集系统性能优化

CO₂捕集作为温室气体排放控制的有效手段已成为重要研究课题。作为新兴捕集技术之一,低温CO₂捕集因产品纯度高、无附加污染等优势受到关注。然而,该技术能耗和捕集率对于气体中CO₂浓度十分敏感,对于高CO₂浓度气体可获得较高的CO₂捕集率和较低能耗水平。基于此,本文提出了耦合膜分离的新型CO₂低温捕集系统,通过膜材料选择渗透性实现待捕集气体CO₂浓度主动调控,并在最优浓度下进行CO₂低温捕集。首先基于不同传统低温捕集系统特点,对比分析了不同耦合系统模式,从而确定了最优耦合系统结构。针对最优耦合系统进行了运行参数优化,并分别基于实现系统捕集能耗最低与捕集率最高的目标,获得了膜渗透侧CO₂浓度与进气CO₂浓度间的关系式,为该耦合系统中膜组件选型提供指导。研究表明,本文提出的耦合系统捕集能耗为1.92MJ/kgCO₂,相比于传统单一低温系统捕集能耗可降低16.5%。     

离子交换水软化技术研究与应用进展

离子交换法是目前最常见的水软化技术之一,其基于可逆的离子交换反应将溶液中的硬度离子选择性去除,属于典型的特种分离过程。本文介绍并总结了离子交换水软化的基本原理、水软化用离子交换树脂的结构和分类、离子交换水软化技术研究和应用,并针对离子交换水软化存在的问题提出了相应的解决思路。     

聚合物接枝脂肪酶的合成及其对酶活的影响

利用原子转移自由基聚合方法将含C₂～C₄烷基链的单体化合物分别接枝到皱褶假丝酵母脂肪酶（CRL）表面合成了HEMA-g-CRL、GMA-g-CRL、nPMA-g-CRL和BMA-g-CRL四种聚合物接枝CRL。CD和荧光光谱学分析显示,聚合物接枝导致HEMA-g-CRL、nPMA-g-CRL和BMA-g-CRL分子的α-螺旋和β-折叠含量增加。与此同时,聚合物接枝CRL分子荧光发射光谱也发生了蓝移,意味着其具有更加紧密的分子构象。酶活测定结果进一步显示,聚合物接枝增强CRL酶活227%～278%。随着单体化合物烷基链长增加,聚合物接枝CRL的K _m值由0.17 mmol·L^-1降至0.09 mmol·L^-1。与此同时,聚合物接枝CRL的k _cat值则提高至106～182 s^-1。BMA-g-CRL的催化效率达到了野生型CRL的3.28倍。这反映出聚合物接枝助力了CRL“盖子”结构开启和CRL活性中心暴露,促进底物的转化。稳定性测试表明,聚合物接枝提升了CRL的热稳定性并拓宽了其pH操作范围。     

不锈钢网负载Al-beta分子筛涂层的制备及其在油水分离中的应用

使用二次生长法在不锈钢网表面制备了Al-beta分子筛涂层,并通过扫描电镜、X射线衍射和接触角检测对其进行了表征。Al-beta分子筛晶粒以球形呈现在不锈钢网表面,并相互交联而构成微纳双级粗糙结构,Al-beta涂层表现出超亲水和水中超疏油性质。将不锈钢网负载Al-beta分子筛涂层用于分离一系列油水混合物,并考察了其耐久性和稳定性。实验结果表明,不锈钢网负载Al-beta分子筛涂层在重复使用100次后其正己烷/水分离效率仍保持在97.1%以上,酸、碱和超声等处理对其形貌和油水分离效率几乎没有影响,具备优异的耐久性、自清洁性和稳定性,在实际油水分离过程中有很大应用潜力。     

浅析造纸黑液的处理技术

造纸黑液作为造纸工业废水的主要来源,是重要的污染源。国内外对造纸黑液处理技术进行了多年的研究,取得显著成果。本文对造纸黑液的处理技术进行了分类综述,指出造纸业应走向环保、节能与资源合理配置的可持续发展之路。     

膜技术在垃圾渗滤液处理中的应用现状及存在问题

对我国垃圾填埋场的垃圾渗滤液的特点,膜技术在垃圾渗滤液处理中的应用,膜技术在处理垃圾渗滤液中存在的问题进行了综述,分析了膜技术的优势并提出膜技术在垃圾渗滤液处理中的发展趋势。     

耐溶剂复合纳滤膜的研究进展

耐溶剂纳滤是一种新型的膜分离技术,用于有机混合物的分离。商品耐溶剂纳滤膜大多是采用相转化法制备的整体皮层非对称膜,膜皮层较厚,通量较低。耐溶剂复合纳滤膜由基膜和分离层组成,具有薄皮层、高溶剂通量和高溶质截留率的优点。耐溶剂复合纳滤膜的制备与改性也因此成为近年来的研究热点。本文从界面聚合、表面涂覆、层层自组装、原位生长、有机-无机杂化和表面改性六个方面介绍耐溶剂复合纳滤膜的研究进展,最后对其发展前景进行展望。     

生物油金属水热原位加氢提质技术研究进展

水热液化技术可以将秸秆等木质纤维素类生物质转化为生物油,生物油提质可制备液体燃料和高附加值化学品。但生物油成分复杂,研发适宜的提质方法与工艺是当前的热点。金属水热原位加氢提质是一种新兴生物油提质技术,具有原料适应性广、成本低和效率高等优势,受到国内外广泛关注。本文从木质纤维素类生物质水热加氢提质原理、金属水热原位加氢最新研究进展及相关数值模拟方法三方面进行了综述,在此基础上指出目前该技术存在的主要问题,并指明未来研究方向。目前金属水热原位加氢提质过程活性氢和氢气作用机制尚不明晰;明确加氢催化剂与金属/金属氧化物的相互作用是制备高效加氢催化剂的关键;集总动力学和分子模拟等方法是金属水热原位加氢提质技术在理论计算领域未来的发展方向,有待进行深入研究。     

可燃工质氨的燃烧及阻燃机理的研究

当前环境问题日益突出,天然工质氨作为环保性制冷剂再次引起科学界的广泛重视。但NH₃存在可燃可爆性问题,在实际应用中存在着一定的安全隐患。采用量子化学密度泛函理论计算方法,在M06-2X/6-311+G（d,p）的计算水平上,对NH₃的燃烧及阻燃机理开展研究,得到反应过程的微观反应路径。研究表明,NH₃可通过三种方式发生燃烧微观反应,一是发生自身裂解反应,生成H自由基;二是与氧气发生碰撞反应,生成OOH自由基;三是与活性自由基发生碰撞反应,生成新的活性自由基,NH₃可与H、O、OH自由基反应,反应能垒较低。此外,还计算了两种典型的阻燃基团F和CF₃对可燃分子NH₃的微观阻燃路径,验证其阻燃效果。本文从微观分子的角度考察了可燃工质氨的燃烧及阻燃机理,为新一代低温室效应工质的燃烧及阻燃机制提供了参考。