吸附分离技术在环境工程中的应用

综述了吸附分离技术在环境保护方面的应用，特别是与吸附分离技术有关的环境任务、吸附剂的性能以及附剂的实际应用．指出今后的研究尽量降低吸附剂的成本和利用分子模拟理论的研究成果，     

SBA-15基功能材料吸附应用研究进展

介孔SBA-15分子筛因具有较大的孔径、较高的比表面积和较厚的孔壁,在催化、吸附、分离、药物控释以及化学传感等领域得到广泛的应用。介绍了介孔分子筛的发展过程,并着重就SBA-15基功能材料在吸附应用方面的研究状况进行概述,最后展望了SBA-15功能材料未来的发展方向与应用前景。     

热滞蛋白界面吸附反应协同性效应

在热滞蛋白与冰晶表面吸附的动力学过程的基础上，进一步考虑热滞蛋白界面吸附的协同性效应，得出热滞蛋白浓度与其热滞活性的理论关系，并计算了有效协同系数的值；同时，由吸附速率常数对温度的变化获得了热滞蛋白激活能，理论结果与实验较好符合。     

煤层气吸附解吸规律研究进展

调研了煤层气吸附理论与实验、水对煤层气吸附解吸过程的影响与煤层气液固吸附理论体系等3方面的研究进展,总结了气相吸附理论在煤层气吸附研究中取得的成果以及水对煤层气吸附的影响作用,分析了气相吸附理论在解释煤层气吸附状态时存在的问题,介绍了最新的液相吸附理论及在此基础上的煤层气复合解吸理论。不同相态的水对煤层气的吸附作用不同,煤样含水饱和度较低时,气相的平衡水可以显著降低煤层气的吸附量;当含水饱和度达到一定临界值时,含水量对煤层气吸附量变化的影响不大;而煤样中含水进一步增大时,注水煤样中液相水可以增加煤层气的吸附量。煤层气的赋存状态与气相吸附规律并不相符,而煤层气的液相吸附理论可以同时解决煤岩在水环境下生烃的条件及气相吸附没有临界解吸压力的问题;在液相吸附的条件下,煤层气的解吸过程是由气相及液相解吸共同控制的复合解吸过程。     

SCF在吸附剂上的吸附现象

超临界流体萃取是一项新颖的分离技术,也是当前化工界科学研究的热点。在催化剂超临界流体再生和聚合物系超临界流体脱辉的模型化过程中,应充分考虑到杂质与超临界流体在气固相界面的竞相吸附现象。本文较为系统地阐述了超临界流体在固相吸附的理论以及当用双重吸着模型处理超临界流体在聚合物相吸着时,计算其焓差△HD的一种新方法。     

功能化生物炭吸附水中无机污染物的研究进展

生物炭作为一种多孔材料可用于污染水体修复,但生物质直接制备的原始生物炭通常吸附能力有限且回收再利用和固液分离困难。以原始生物炭为基础,通过各种改性技术制得的功能化生物炭在水处理领域表现出巨大的应用潜力。归纳和分析了近年来功能化生物炭对水体无机物污染物的吸附研究,总结了吸附水体无机污染物的功能化生物炭的制备方法、吸附性能、机制和影响因素。在此基础上,从实际应用、经济和技术可行性等方面提出了今后研究的重点。     

星形高分子在油水界面吸附的动态Monte Carlo模拟

用动态M onte Carlo方法,模拟了星形高分子在油水界面的吸附过程,得到了星形高分子在油水界面吸附过程中的一些动态和静态性质,如界面上吸附的高分子数、界面膜厚度、油水界面张力以及体系达到平衡所需要的时间等。研究表明:星形高分子在界面上吸附的数目由其结构和在系统中的浓度决定;星形高分子形成的界面膜是不对称的,其厚度由分子结构和浓度共同决定;系统达到平衡所需要的时间不仅与分子的浓度有关,还与其结构有关;星形高分子的支链长度越长,表面活性越大;臂数越多,表面活性越小。     

（W／O）／W液膜体系中混和表面活性物质在界面的吸附特性

在Ｇｉｂｂｓ－Ｄｕｈｅｍ方程的基础上，推导出了计算（Ｗ／Ｏ）／Ｗ乳化液膜体系表面活性物质界面组成的公式．通过实验测定其睦相对外相界面张力与反相中表面活性物质总浓度及载体浓度之间的变化关系，研究了表面活性剂及载体在界面上的不同吸附行为．并对各种变化关系进行了理论分析．探讨了乳化液膜界面上表面活性物质组成的变化关系与液膜稳定性及传质过程之间的联系，为进一步研究乳化液膜的真实分离过程提供了一定的理论基础．     

非平衡条件下氯化锰-氨的吸附/解吸特性分析

研究了非平衡条件下氯化锰复合吸附剂吸附氨的压力/温度曲线,并与Claperon反应平衡曲线进行了对比.结果发现,在相同的冷凝/蒸发条件下,氯化锰吸附(解吸)氨的量随着温度的变化而变化,说明非平衡吸附/解吸过程为双变量控制,而不是单变量控制.这一研究结果与理论上的Claperon曲线有较大的差别.为了验证研究结果,对吸附剂的等压吸附过程进行了测试.结果表明:吸附过程与平衡压力/温度曲线相符合;解吸过程则存在着严重的滞后现象,并且该现象主要在解吸4mol氨之后出现.考虑解吸滞后条件,计算了单级吸附制冷系统的制冷系数(COP)和单位质量吸附剂的制冷功率(SCP),结果显示,按照传统理论所得到的COP和SCP与实际测试结果的误差分别达到25%与40%,说明对于化学吸附制冷过程的理论计算需要以非平衡吸附性能测试作为基础.     

TiO_2-KNO_3溶液界面吸附Cu(Ⅱ)的动力学特征

本文通过用BAM理论处理吸附动力学数据，得出Cu（Ⅱ）在TiO2-KNO3溶液界面上的吸附过程由液膜扩散所控制，吸附反应级数为一级．     

页岩气超临界吸附研究进展

 超临界吸附是指在临界温度以上时气体在固体表面上发生的吸附,在地层温度条件下,甲烷在页岩中的吸附为超临界吸附。吸附气是页岩气的重要组成部分,研究页岩气的超临界吸附对于页岩气储量评价和开发方案编制等具有重要意义。本文综述了国内外在页岩气超临界吸附研究方面的进展,从页岩等温吸附实验方法、超临界吸附特征及模型建立3方面进行分析。结果表明：1）页岩的甲烷吸附量与煤相比小很多,为满足页岩吸附量测试的要求,对于容量法吸附仪,应配置更高精度的压力传感器;对于重量法吸附仪,应配置更高精度的磁悬浮天平;2）等温吸附实验测试的吸附量为过剩吸附量,过剩吸附量在达到一定压力后会下降,在评价页岩的吸附能力时,不能将过剩吸附量和绝对吸附量混淆,这样将严重低估地层条件下页岩的吸附能力;3）页岩气的吸附面临着理论与实践相矛盾和脱节的问题,页岩气超临界吸附的研究应从理论和实验两方面入手,深化对页岩气超临界吸附特征的认识,建立具有普遍适用性的页岩气超临界吸附理论。     

论高质量教育体系设计的逻辑指向

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出了建设高质量教育体系的目标,其设计的逻辑指向在产教关系与科教关系的升级过程中得以体现。产教关系经历了产教分离、教育适应产业和产教融合阶段,继而要实现“以教促产”;科教关系经历了科教分离到科教融合的变化过程,最终要实现科教并行。真正的高质量发展应实现教育推动经济和科学技术的进步,起到引领社会发展的作用。与此同时,高校更应践行大学的职能与使命,其中高水准国际视野是建设高质量教育体系的重要组成部分。只有形成清晰的高质量教育体系的逻辑指向,才能更好地进行教育体系治理现代化改革,最终构建服务全民终身学习的教育体系。     

船用吸附式空调制冷系统可行性设计

分析吸附式制冷应用于船舶空调中的可行性,对其在商船上的应用进行实用性结构设计,对系统的组成进行优化,使之更接近理想循环.对船舶在航行和在港两种情况的热量来源进行控制,并实现了吸附与脱附过程的自动切换,为船舶在运行中实现自动控制提供基础,也为推动吸附式制冷系统在实船上的使用提供新途径.     

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

采用常压流动吸附法研究了活性炭吸附剂在二氧化碳/氮气体系中对二氧化碳的动态吸附性能,比较了其吸附量、吸附穿透曲线和吸附性能的差异,研究了活性炭的比表面积、孔径分布及表面官能团对其二氧化碳吸附性能的影响。结果表明,原料煤的性质影响活性炭对二氧化碳的吸附性能;二氧化碳的吸附量与吸附剂的比表面积、孔径分布有关,但孔径分布是主要的因素。吸附剂的孔径分布在0.5～1.7nm范围内时,有利于对二氧化碳的吸附;经多次循环吸脱附后,吸附剂对二氧化碳的吸附量略有减小并达到恒定值,孔容小和孔径分布窄的吸附剂的吸附量衰减较快。     

气相多环芳烃的吸附净化技术研究进展

多环芳烃(PAHs)是近年来在大气污染问题中逐渐受到关注的一类污染物,不仅其自身严重威胁着人体健康,还可作为低挥发性物质促进二次颗粒物的生长.世界多国开始不断通过各种技术手段对废气中PAHs的排放进行控制,PHAs已成为大气环境领域共同关注的热点问题.吸附法是最具潜力且已被工业应用认可的一类PAHs控制净化关键技术,吸附剂对PAHs的吸、脱附性能是其中的关键.目前国内外学者无论是基于传统碳类吸附剂,还是新型的介孔吸附剂,都针对此类特殊低挥发性气体的吸附相平衡、动力学以及脱附特性做了相关研究,探悉了获取PAHs吸脱附最优平衡的关键因素以及最适吸附剂.本文针对这些结果及相关应用进行了综述,对比分析了介孔吸附剂较传统吸附剂在PAHs吸脱附特性上呈现的优势,旨在为PAHs及其他低挥发性气体吸附净化的相关工作提供有效参考.     

CS2和COS在y-A12O3表面吸附的密度泛函理论研究

煤气中的有机含硫化合物CS2和COS对环境及后续的反应带来很大的危害,常用Al2O3进行脱硫处理。小分子在固体表面的吸附是研究气固反应的基础。采用量子化学密度泛函理论方法研究了CS2和COS在y-Al2O3（110）表面的吸附,结果表明CS2最稳定的构型为C82的3个原子分别与表面的Al0一Al键中的3个原子作用,形成了（COS2）。一物种,此构型的吸附能为107．98kJ／mol;COS以SC键-9表面的1个Al-O键作用时最稳定,吸附能为99．99kJ／mol。通过分波态密度和小分子吸附前后净电荷的变化可知,在这两个构型中,小分子与表面有很强的相互作用。     

地球系统科学模拟有关重大问题

从20世纪70年代开始,科学家们已经开始把大气、海洋、冰雪和陆面四个圈层作为一个整体来考虑,既研究各圈层内部的物理过程也研究其间的相互作用,这实际上是一个物理气候系统.进入21世纪,人们的视野从物理气候系统扩展到了地球系统,进一步考虑生态系统、空间天气和固体地球系统,通过研究圈层内部的物理、化学和生物地球化学过程以及圈层之间的能量、动量和物质交换来了解地球能量过程、生态过程和新陈代谢过程的运行规律.人们越来越重视诸如碳、氮循环等生物地球化学耦合过程在气候系统中的作用及人类活动对这些循环过程的影响.地球系统模式基于地球各圈层中的物理、化学和生物过程建立起来的数学方程组,然后用数值计算方法求解,编制成一种大型综合性计算程序.地球系统模式是迄今为止最复杂和最具综合性的科学数值模拟工具,是地球系统科学理论和知识的集大成.地球系统模式的先进性,体现了一个国家在地球系统科学研究的核心竞争力,是衡量一个国家地球科学研究综合水平的重要指标.建成国际领先的地球系统模式对大幅度提升我国在地球系统科学领域的水平具有不可替代的作用.本文概述了地球系统数值模拟研究的科学意义、国家需求、国际发展趋势、我国已经取得的成就和未来的发展目标和任务.     

S-布洛芬印迹复合膜的吸附及拆分性能

以聚偏氟乙烯（PVDF）微孔滤膜为基膜,S-布洛芬为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用热引发表面自由基聚合的方式制备了S-布洛芬印迹复合膜,并研究了其对布洛芬外消旋体的吸附及拆分性能。结果表明,该印迹膜对S-布洛芬具有一定的特异性吸附能力,当布洛芬异构体浓度在0.1~0.5mmol/L范围内逐渐增大时,吸附量也逐渐增大,吸附选择性因子则由1.68降至1.14;该膜对布洛芬异构体具有一定的拆分能力,渗透实验进行7h,膜对R-布洛芬及S-布洛芬的渗透量分别为0.378和0.313μmol/(cm²·h),分离因子可达到1.21。     

Geometry-dominated fluid adsorption on sculpted solid substrates

The shape and chemical composition of solid surfaces can be controlled at a mesoscopic scale. Exposing such structured substrates to a gas that is close to coexistence with its liquid phase can produce quite distinct adsorption characteristics compared to those of planar systems, which may be important for technologies such as super-repellent surfaces or micro-fluidics. Recent studies have concentrated on the adsorption of liquids on rough and heterogeneous substrates, and the characterization of nanoscopic liquid films. But the fundamental effect of geometry on the adsorption of a fluid from the gas phase has hardly been addressed. Here we present a simple theoretical model which shows that varying the shape of the substrate can exert a profound influence on the adsorption isotherms of liquids. The model smoothly connects wetting and capillary condensation through a number of examples of fluid interfacial phenomena, and opens the possibility of tailoring the adsorption properties of solid substrates by sculpting their surface shape.