摘要：[目的]研究光热催化过程中光催化的高选择性和热效应的驱动力结合,发挥协同作用,以提高反应速率和选择性.[研究现状]综述光热催化发展的重要事件以及光热催化技术的广泛应用;概括半导体催化和等离子基元金属催化的基本原理以及光诱导的热效应、光引发的热电子、光热催化遵循光反应的光热催化体系的复杂性和多样性;总结揭示反应路径、评估光效应、动力学同位素效应等相关动力学研究对探索光热催化机制的重要性.[结论与展望]提出光热催化的实际情况和作用机制具有复杂性和多样性,认为正确认识光催化和热催化在光热协同过程中的贡献和反应路径对光热催化的发展十分重要.

摘要：[目的]为了改善天然石墨原料的性能,扩大天然石墨的应用领域,基于复合熔盐法提纯天然石墨原料,对工艺参数进行优化,实现提高生产效率、降低能耗、降低生产成本的目标.[方法]对天然石墨原料进行组分分析,以NaOH、Na2CO3、Li2B4O7、Na2B4O7、Li2CO3作为熔盐组分进行筛选,在室温条件下采用稀盐酸清洗法制备高纯石墨;研究无机盐种类、复合熔盐配方、煅烧温度、天然石墨原料质量对提纯石墨纯度(所含固定碳的质量分数)的影响,对天然石墨原料和提纯石墨的微观形貌进行对比和分析.[结果]经过2次优化试验,选择NaOH、Na2CO3、Na2B4O7作为复合熔盐的配方组分;当天然石墨原料的纯度为95.770％、质量设为4g时,NaOH、Na2CO3、Na2B4O7的质量分别为1.0、0.5、1.0g,煅烧温度选为700 ℃,提纯石墨的纯度最高达到99.982％;复合熔盐法在有效去除杂质的同时未对石墨的晶体结构造成破坏,提纯石墨颗粒仍然保持椭球形形貌,但颗粒表面的白色物质明显减少,提纯石墨颗粒表面更加光滑,表明提纯过程能够有效去除杂质.[结论]优化参数后的复合熔盐法提纯天然石墨工艺操作简单,提纯处理后仅须采用稀酸浸渍,能够提高生产效率,降低处理成本.

摘要：[目的]为了改善装粉工艺的质量控制,满足粉末冶金、非金属制备及食品医药等领域的高质量粉末制品近净成形的要求,综述主要装粉工艺方式与关键性能的最新研究进展.[研究现状]在工业应用领域,装粉工艺包括直线式、抽吸式、旋转式和强迫喂料式,目前研究集中于根据粉末特性改进结构与优化工艺参数,以有效调控装粉质量;抽吸式装粉利用吸力形成压力梯度,促进粉末流致密化并减小偏析;强迫喂料式装粉优化送料架结构,显著提升粉末流动性,减轻粉末特性对工艺的限制;减小颗粒间及颗粒-壁面摩擦和内聚力可增强粉末流动性,合理选择粒径配比并满足渗透率要求,改善装粉均匀性;装粉致密度与均匀性正相关,通过调控均匀性并合理利用空气、振动、黏结剂及结构参数,可促进致密度的提升.[结论与展望]装粉工艺方式的未来研究方向有:对关键因素进行全面而深入的系统性探究,提升装粉工艺方式的跨领域应用潜力;利用强迫喂料式装粉的优势以增强装粉均匀性;优化抽吸式装粉的吸气机制以提高装粉致密度;基于装粉均匀性与致密度的综合分析,为增材制造铺粉工艺的优化提供科学参考与改进策略.

摘要：[目的]为了营造符合ISO6级洁净度标准的电子工业洁净厂房并兼顾降低能源消耗,优化非单向流电子工业洁净厂房的通风方案.[方法]采用由新风机组(make-up air unit,MAU)、风机过滤机组(fan filter unit,FFU)、干冷盘管(dry cooling coil,DCC)组成MAU-FFU-DCC通风系统,以计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)作为数值模拟工具模拟洁净厂房内的非单向流气流组织,在上方送风口、侧面回风口的方式下,分别采用不同的送风速度、单侧或双侧回风方式确定4种通风方案S1、S2、S3、S4;建立洁净厂房的三维几何模型和数学模型,并进行模型的可靠性验证;通过分析不同通风方案条件下洁净厂房内非单向气流组织的温度场、压力场的分布特征以及有无上返气流现象,并以温度不均匀系数、热通风效率和空气龄作为评价指标,筛选出满足ISO6级洁净度标准的最优通风方案.[结果]4种通风方案均无上返气流现象,满足洁净厂房的温度和正压环境要求,温度不均匀系数分别为0.012、0.013、0.026、0.023,热通风效率分别为0.95、0.96、1.09、1.13;双侧回风方案的热通风效率大于1,能量利用率更高,经济性良好;当送风速度分别为0.30、0.35 m/s时,单侧回风方案S1、S2的平均空气龄分别为75、60s,双侧回风方案S3、S4的平均空气龄分别为60、35 s;方案S2、S3、S4的平均空气龄满足规范要求,方案S3比S4的送风量更小,更为节省能源.[结论]送风速度较低时的双侧回风方案最佳,能够提供性价比高、洁净度满足国家标准的生产环境.

摘要：[目的]棒销式砂磨机的工作过程存在复杂的气体、液体和固体的三相耦合现象,为了使仿真工况更接近实际工况,构建气-液-固三相耦合仿真模型,提高棒销式砂磨机仿真设计的准确性.[方法]采用离散单元法(discrete element method,DEM)和计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分别研究固体相和流体相,并引入流体体积模型(volume of fluid model,VOF)区分流体相所包含的液体相和气体相,分析固体相运动方程、流体相控制方程,确定气-液界面的识别方法和耦合计算方法,制定仿真流程;通过单球落水仿真、颗粒群落水仿真试验分析CFD-DEM-VOF三相耦合模型仿真计算的精度,并进行准确性验证;在设置仿真参数、进行网格划分及其无关性分析基础上,针对棒销式砂磨机的CFD-DEM-VOF三相耦合模型进行仿真试验;对流体速度、颗粒总能量和颗粒的速度的仿真结果进行分析,并通过实验验证仿真结果.[结果]在单球落水仿真试验中,根据CFD-DEM-VOF三相耦合模型的仿真结果与根据Stokes定律的理论计算结果基本吻合;在颗粒群落水仿真过程中,液面上升高度的仿真值与理论值之间的相对误差为1.37％,VOF模型的体积守恒性较好;棒销四面体网格边长小于2 mm、研磨桶四面体网格边长小于2.5 mm时,满足网格独立性的精度要求,同时计算量也较少;随着棒销转速的增大,流体速度、颗粒总能量、颗粒平均速度也逐渐增大;当棒销转速为1 400～2 000 r/min时,CFD-DEM-VOF三相耦合模型流体速度的仿真与实验结果最为接近;当棒销转速为1 400～2 200 r/min时,CFD-DEM-VOF三相耦合模型的颗粒总能量仿真值与实验值的最大相对误差为1％.[结论]与仅仅采用流体相、固体相单相模型或固-液两相模型相比,采用CFD-DEM-VOF三相耦合模型设计棒销式砂磨机的计算精度和准确性较高,仿真性能好.

摘要：[目的]研究H3PO4改性三乙醇胺(triethanolamine,TEA)对水泥砂浆力学性能及抗渗性能的影响.[方法]将H3PO4作为改性组分,在H3PO4和TEA质量比分别为0.8、1、1.2时制备改性TEA,添加改性TEA后水泥砂浆的强度、收缩率及氯离子渗透量,分析水泥砂浆力学性能和抗渗性能,利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)分析改性TEA对胶凝材料水化产物及微观形貌的影响,并对水泥水化后的矿物含量进行半定量分析,借助压汞法(mercury intrusion porosimetry,MIP)技术分析水泥砂浆孔隙变化规律.[结果]在H3PO4和TEA质量比为0.8时,合成的改性TEA能显著地改善水泥砂浆的强度和抗渗性能,并且随着掺量(质量分数,下同)的增加,水泥砂浆的抗压强度先增大后减小,氯离子渗透量先减小后增大;在掺量为0.04％时,水泥砂浆的3、28 d抗压强度分别提高21.4％、13.4％,氯离子渗透量减小25.3％.[结论]H3PO4改性TEA能够提高水泥的水化程度,促进水化产物的生长,调控水化产物的形貌,提高结构密实度,改善孔隙结构,提高水泥砂浆的强度和抗渗性能.

摘要：[目的]为了合理选择药剂种类及添加量,提升污泥脱水效率、增强土体固结效果并降低处理成本,梳理和探讨药剂真空预压方法在污泥固结脱水处理的应用与发展.[研究现状]综述污泥的组成及微观结构,阐述污泥有机质含量、颗粒级配、含水量、渗透系数和压缩变形、强度等指标的变化规律,介绍污泥中的水及表面电荷分布情况;回顾传统真空预压发展,归纳总结处置过程中排水板淤堵机制;针对药剂真空预压方法,总结药剂类型、药剂选择、处理效果评估,归纳药剂真空预压处理污泥絮凝机制.[结论与展望]提出在当前信息化与可持续发展的背景下,药剂最优掺量的确定及高效绿色环保的药剂选择与研发存在较大挑战,同时针对高含水量污泥地基,仍缺少智能化施工设备;认为未来应综合无机和有机多类型药剂,开发高效绿色环保的化学药剂,探索智能化污泥处理技术和设备的应用,进一步推动药剂真空预压技术在污泥脱水处理领域的发展与应用.

摘要：[目的]探究脉动气流作用下非球形湿颗粒流化干燥过程中的热质传递特性,实现对非球形湿颗粒流化干燥过程的调控.[方法]采用计算流体力学-离散单元法,考虑非球形湿颗粒干燥过程引起的颗粒间液桥力变化以及颗粒间碰撞过程中的液体迁移,同时考虑湿颗粒干燥过程中液桥对热量传递的贡献以及气相中水蒸气含量的变化,构建非球形湿颗粒流动-热质传递模型,研究喷动床干燥器中非球形湿颗粒热质传递的演化规律;引入正弦波、矩形波脉动气流,分别分析正弦波、矩形波脉动气流对非球形湿颗粒流化干燥行为的影响.[结果]相较于矩形波脉动气流,正弦波脉动气流改善非球形湿颗粒流化干燥的效果更佳,可以提高干燥过程中传热传质的均匀性.[结论]引入正弦波脉动气流对于非球形湿颗粒流化干燥具有改善作用.

摘要：[目的]总结CO2泡沫混凝土(CO2 foam concrete,CFC)制备材料与工艺、固碳理论等方面的研究,分析CFC的固碳潜力,探讨CFC的应用前景与发展方向.[研究现状]综述混凝土胶凝材料、混凝土发泡材料、稳泡剂等CFC制备材料,预发泡法和混合发泡法等CFC制备工艺,CO2气泡成长和矿化过程,以及CFC固碳潜力等.[结论与展望]认为固废替代部分水泥作为CFC胶凝材料是重要的发展方向,CO2可溶性表面活性剂和纳米粒子配合使用是CFC发泡剂的优选,预发泡是目前CFC最常用的制备工艺;CO2的矿化是影响CFC泡沫稳定性的主要因素;在CFC体系中,CO2优先与水化产物Ca(OH)2发生反应,矿化反应是造成CO2泡沫大量破裂和发泡效果不明显的直接原因;CFC碳封存潜力明显,主要体现在混凝土骨架的碳化固碳和气泡孔的储碳.提出工业固废的掺入是提高CFC经济性的重要途径,发电、冶金等工业废气应作为CO2的主要来源,提高固碳能力和泡沫的稳定性是CFC的研究重点.

摘要：[目的]采用二茂铁甲酸(ferrocene carboxylic acid,FcA)改性咪唑酸锌骨架-67(zinc imidazolate framework,ZIF-67),部分替换ZIF-67中低活性的有机配体2-甲基咪唑,利用钴、铁双金属协同效应,探究ZIF-67对高氯酸铵(ammonium perchlorate,AP)热分解催化特性影响.[方法]基于对高燃速推进剂的需求,采用搅拌法和超声法制备不同Fe含量的改性ZIF-67(ZIF-67@25％FcA、ZIF-67@50％FcA、ZIF-67@100％FcA),以提高固体推进剂的燃速;通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱对改性ZIF-67的微观形貌、晶体结构进行表征;采用差示扫描量热仪研究改性ZIF-67对AP的热分解性能的影响,使用激光点火装置测试改性ZIF-67对AP基固体推进剂燃速的影响.[结果]改性ZIF-67颗粒粒径约为2μm,呈正十二面体结构;ZIF-67@100％FcA具有最佳的催化性能,可使AP高温分解峰温降至312 ℃,表观分解热提高约1.5倍,在压强为7 MPa的氩气气氛中AP基固体推进剂燃速提升13.3％.[结论]FcA的引入使改性ZIF-67 的燃速调控性能得到有效提高,在不明显影响固体推进剂机械感度的情况下有效提升其燃速.

摘要：[目的]为了拓展生物质衍生活性炭在多元领域的应用范围,开展高效制备生物质衍生活性炭方法的探索研究,实现通过优化制备工艺提升活性炭性能和明确活化过程对活性炭性能影响机制的目标.[研究现状]综述生物质衍生活性炭制备的物理活化与化学活化方法:物理活化主要通过高温气体与生物质发生气化反应,从而增大活性炭的比表面积并优化孔隙结构,化学活化则利用化学试剂与碳前驱体反应,以增大比表面积并引入官能团优化结构;概述活化过程能够显著影响活性炭的性能,如比表面积、孔隙结构、官能团分布及其吸附性能等.[结论与展望]提出未来研究应持续致力于优化生物质活性炭的制备流程,探索创新且环保的活化技术;认为通过深化对活化机制的理解,有望开发出性能更加卓越的生物质活性炭,以更好地满足多元化应用需求.

摘要：[目的]分析片帮落煤冲击作用机制,探讨片帮落煤堆积对煤料破碎及刮板输送机链传动系统动态性能的影响,以实现复杂工况下刮板输送机运行特性的全面评估.[方法]基于离散元法与多体动力学耦合仿真,建立刮板输送机刚散耦合模型;通过模拟不同强度的片帮落煤和下落姿态,探究片帮落煤堆积后煤岩颗粒破碎规律;结合链传动系统的动力学响应,分析刮板及链条张力波动原因.[结果]片帮落煤强度越低,片帮落煤破碎越严重;在片帮落煤岩体完整性(龟裂)系数为0.15时,造成系统z方向受力达3 601.3 N,冲击波动显著;破碎颗粒进入刮板与上下槽帮缝隙,导致x方向受力波动;片帮落煤垂直下落煤料碎裂程度最轻,下落姿态对动力学响应的影响表现为不同方向的冲击程度变化,正常与反转下落造成刮板与链环z方向受力较大;片帮落煤垂直下落冲击中板,会导致链条向两侧扩张,小颗粒破碎后堵塞中板与链环缝隙是引发x方向受力波动的主要原因.[结论]低强度片帮落煤及不对称下落姿态均会显著加剧系统受力波动,研究有助于优化煤矿输送系统设计及降低运维成本.

摘要：[目的]探讨旋风分离器因生产负荷的大波动及装置开、停阶段处理气量大幅降低,以及分离效率显著下降问题的解决方案.[方法]基于旋风分离器效率、压降与处理气量之间的关系,提出如下方案:按生产的最大负荷气量设计旋风分离器,并在生产中根据旋风分离器的波动压降在旋风分离器进气口处自动补气,使旋风分离器始终维持在最大效率点附近工作;采用实验室模拟试验检验该方案的可行性和有效性.[结果]当处理气量低于设计值时(实验中气量低至30％的设计气量,体积分数,下同),通过进口自动补气可使旋风分离器的分离效率始终维持在最高效率,且系统结构简单、易于实现.[结论]该自动补气方案能有效解决旋风分离器在气量下降时分离效率降低的问题,保障旋风分离器的节能减排效果,能够显著提升旋风分离器的自动控制及智能化操作水平.

摘要：[目的]为了解决水系锌离子电池中锌金属阳极存在的枝晶生长、析氢反应以及锌金属腐蚀等副反应,研究可以实现水系锌离子电池的高可逆性和稳定循环性能,进一步促进水系锌离子电池实现更广泛的商业应用.[研究现状]概括锌阳极在锌离子水溶液中的储能机制,综述水系锌离子电池中三维锌阳极的设计构型、枝晶的抑制作用机制及其电化学性能等方面的研究进展.[结论与展望]提出不同三维锌阳极的构建策略,认为构建三维锌阳极是显著提高电化学性能的有效策略,能够解决锌阳极存在的枝晶生长、析氢反应以及锌金属腐蚀等问题.

摘要：[目的]开发低迁移性的长波长可聚合光引发剂,实现自由基和阳离子聚合,从而扩展光引发剂及光聚合的应用范围.[方法]利用吩噻嗪苯甲酰硫鎓盐在紫外、可见及近红外区域的吸收特性,在该引发剂结构中引入丙烯酸酯基团,设计并合成一种多波段响应可聚合型的吩噻嗪硫鎓盐长波长光引发剂;采用紫外-可见吸收光谱、实时红外、差示扫描量热法等方法对光引发剂的结构、光物理、光化学、迁移性和热稳定性能进行研究.[结果]紫外-可见吸收谱图表明该引发剂能够响应紫外、可见及近红外光;光聚合动力学研究表明,该引发剂在紫外、可见及近红外光的辐照下表现出优异的引发性能,能够有效诱导自由基及阳离子聚合反应;迁移性和热稳定性研究表明,该引发剂具有低迁移性和较高的热聚合温度.[结论]合成的可聚合型的低迁移吩噻嗪硫鎓盐光引发剂,具有多波段响应的特性,在光源的辐照下能够同时引发自由基和阳离子聚合,具有良好的热稳定性和低迁移性,可以应用于食品包装、生物医药等领域.

摘要：[目的]分析碳中和粉体技术的理念、科学内涵和工业生产中的应用现状,评估其在实现全球碳中和目标中的作用.[研究现状]系统概述粉体技术在节能减排、碳捕集利用与封存、可再生能源利用等方面的应用进展;总结粉体技术在建材、化工、能源等多个行业的减排效果;概述碳中和概念及内涵,提出碳中和粉体技术,阐述碳中和粉体技术理念和意义,探讨碳中和粉体技术在节能减排,碳捕集、利用与封存,新能源领域的应用和挑战.[结论与展望]尽管粉体技术在推动工业生产节能减排方面取得一定进展,但在技术创新、政策支持、市场机制等方面仍面临挑战;未来研究应聚焦于开发更高效、低成本的碳中和粉体技术,加强国际合作,完善市场机制,提高公众意识,促进粉体技术在实现碳中和目标中的应用.

摘要：[目的]为了探讨临方片剂的处方优化和贮存,研究不同基础成型配方制备的中药临方片剂的成型性和在使用周期内的物理稳定性.[方法]通过压缩实验研究2个基础配方的压缩成型性,并在相对湿度为60％、温度为25 ℃的条件下探究片剂的物理性质,包括片剂质量、轴向膨胀、径向膨胀变化,抗张强度以及崩解时限,从而研究片剂质量的稳定性.[结果]2种配方制备的片剂具有良好的成型性和片剂品质;在稳定性试验期间,大部分片剂的抗张强度在1周时保持相对稳定或略有增加,少数片剂在1周时出现较明显的下降,随后又有所上升;多数片剂贮存1周后,崩解时限基本稳定,具有良好的稳定性.[结论]基于临方处方和中药处方设计系统,可以快速筛选临方片剂配方并在稳定性研究期内获得质量合格的片剂.

摘要：[目的]探讨有效提升煤系高岭土吸附去除水中氟离子性能,从而提高煤系高岭土在吸附领域的有效利用价值.[方法]首先对高岭土进行球磨处理后通过利用聚合羟基铝溶液对其进行改性,并通过X射线粉末衍射仪(X-ray diffrac-tion,XRD)、N2吸附-脱附、透射电子显微镜-能谱分析(transmission electron microscopy-energy dispersive spectroscopy,TEM-EDS)等手段对其结构及表面特征变化进行表征,探讨其对水中氟离子吸附性能;考察吸附条件对改性高岭土氟离子吸附容量的影响,包括吸附时间、溶液pH和氟离子初始质量浓度.[结果]聚合羟基铝改性方法能够使高岭土的比表面积增大,达到52.0m2/g,并且显著提高对氟离子的吸附性能,氟离子去除率达到95％,与未改性高岭土的(氟离子去除率为5％)相比有明显提升;聚合羟基铝改性高岭土样品在吸附过程中具有良好的pH稳定性;振荡时间为100 min时吸附效果最佳,氟离子初始质量浓度为50mg/L时样品吸附量最高,为2.77mg/g.[结论]通过结合球磨和聚羟基铝对高岭土进行改性能够有效提高吸附除氟性能,氟离子吸附动力学符合准二级动力学模型,平衡数据可用弗伦德利希(Freundlich)吸附等温模型描述.

摘要：[目的]为了提高太阳能电池被动散热效果,制备基于吸湿-解吸原理的掺碳纳米颗粒复合水凝胶,探讨复合水凝胶的吸湿-解吸特性对太阳能电池冷却性能的影响.[方法]采用自由基聚合法制备掺不同质量分数碳纳米颗粒的复合水凝胶;通过水凝胶解吸特性试验测试掺不同质量分数碳纳米颗粒的水凝胶的解吸能力;将掺入碳纳米颗粒的水凝胶作为太阳能电池冷却层,开展太阳能电池冷却试验,对比不同质量分数碳纳米颗粒水凝胶的冷却性能.[结果]所制得样品中,掺入的碳纳米颗粒质量分数为5％时,复合水凝胶的解吸性能最好,在太阳辐照度为1 000W/m2时,太阳能电池运行温度降低约11.6 ℃;贴附水凝胶冷却层的太阳能电池与无冷却层的太阳能电池相比,在标准辐照度下运行15 min后,开路电压高约30 mV,运行30 min后,填充因子提高约4.58％,运行120 min后,光伏电池效率提高0.41％.[结论]添加碳纳米颗粒能够提高吸湿性水凝胶的解吸性能;吸湿性水凝胶用作太阳能电池的冷却层,解吸能力越强,对应的冷却效果越显著.

摘要：[目的]为了实现硝酸加压提锂渣微粉(lithium slag,LS)在绿色建筑材料中的资源化利用,研究不同颗粒状态的LS对水泥水化反应和性能的影响.[方法]采用机械研磨得到不同粒径的LS,并通过激光粒度仪和扫描电子显微镜观察其颗粒状态变化,测试不同颗粒状态LS对水泥砂浆力学性能的影响;通过X射线衍射分析、水化热分析、红外光谱分析、压汞分析评价颗粒状态对水泥水化反应的影响.[结果]随着球磨时间的延长,LS粒径逐渐 减小,LS比表面积逐渐增大,颗粒逐渐趋于细化和球形化;随着LS粒径的减小,掺入LS的水泥浆体流动度逐渐减小,凝结时间缩短;掺入质量分数为30％的LS的砂浆抗压强度在龄期为56、90d时比纯水泥砂浆的高6％～29％,且LS粒径越小,抗压强度增长越快;通过水化产物和孔隙结构结果也证明,粒径越小的LS在反应时消耗的氢氧化钙越多,在水化后期掺入LS颗粒的水泥浆体凝胶孔体积分数大于纯水泥浆体的,更多的水化凝胶填充到颗粒间的孔隙,使其微观结构更致密,后期抗压强度增长越显著.[结论]LS的火山灰活性随着粒径的减小而增强,合适的掺量可以有效促进水泥砂浆长期强度的发展.