智能响应膜在含油废水处理中的研究进展

摘要:近年来,全球工业的迅速发展导致含油废水大量排放,对人类健康、生态系统和社会经济构成严重威胁。在众多水处理技术中,膜分离法因操作简便、能耗较低等优势被广泛采用,但传统膜在处理含油废水时仍面临多重挑战:其一,其固定的表面润湿性(如单一的超亲水或超疏水特性)难以适应不同类型的油水混合物;其二,传统膜的孔径不可调节,导致分离选择性受限;其三,油污易引发膜孔堵塞和表面污染,导致传统膜通量快速衰减。智能响应膜作为新型功能材料,通过感知环境刺激动态调控膜表面润湿性和孔径,可实现选择性分离油相或水相,显著提升对不同类型油水乳液的分离效率和适应性,此外还具备抗污染自清洁能力,可同步实现高通量和高截留率,成为近年来的研究热点。本文系统阐述了智能响应膜的作用机理与性能特征,基于刺激响应类型(pH响应型、温敏型、光敏型、磁响应型等)进行分类评述,重点分析其在油水分离领域的技术突破与应用进展,并针对现有技术的局限性提出未来发展方向。

冷冻法水处理技术研究及应用进展

摘要:冷冻法作为一种绿色低能耗的水处理技术,近年来在高盐有机废水处理和资源化回收领域受到广泛关注。系统梳理了冷冻法的物理分离与化学加速机制,归纳了渐进式冷冻(PFC)与悬浮式冷冻(SFC)等主流技术的发展现状,阐明了外场辅助冷冻技术的最新进展。在此基础上,深入剖析了冷冻加速化学反应在重金属毒性削减及有机污染物去除中的效率和机理。最后,分析了冷冻法在工业废水处理、海水淡化与污泥处理中的工程应用潜力。在“双碳”目标背景下,未来应重点推进低碳制冷系统的研发,探索绿色、智能化冷冻技术,以实现工业废水的高效净化与资源化利用。

液态有机氢载体体系及其加氢-脱氢催化剂研究进展

摘要:概述了主流储氢技术的特点和优劣,归纳了液态有机氢载体(LOHCs)体系和相应加氢-脱氢催化剂的主要研究进展。指出LOHCs 应用的关键在于高效LOHCs 体系及其加氢-脱氢催化剂的开发,并重点讨论了催化剂金属种类、载体和助剂的协同作用对LOHCs 体系加氢-脱氢催化剂的影响,并从理论计算角度加以解释。在此基础上,针对当前LOHCs 应用面临的挑战,从催化剂开发的角度进行了展望,为LOHCs 加氢-脱氢催化剂的设计提供指导。

金属有机框架材料用于稠油降黏的研究进展

摘要:金属有机框架材料(MOFs)具有高比表面积、可调孔隙结构和丰富的活性位点,这些特性使其在稠油降黏领域展现出独特的潜力。文章系统综述了MOFs用于稠油降黏领域的研究进展,首先介绍了MOFs的类型和结构特点以及稠油致黏机理,然后通过分析MOFs的结构特性与稠油组分间的构效关系,揭示了其在物理吸附、催化裂解和界面调控中的协同作用机制,详细探讨了MOFs降黏的机理,最后对MOFs工业化应用提出了展望,为“双碳”目标下油田的绿色开发提供了新思路。

钢结构有机防护涂层结合性能研究进展

摘要:有机涂层作为钢结构防护屏障,其与基材界面的结合性能是决定其防护效能与服役寿命的核心指标之一。该综述阐述了钢结构有机防护涂层结合性能的研究进展,分析了钢结构有机防护涂层结合性能的演化机理和规律;梳理了涂层结合性能的检测方法;阐述了界面内聚力模型的构建与应用。分析表明:目前已揭示了单一因素致变机理,现有界面本构模型聚焦力场作用下界面的损伤断裂行为。未来还需进一步研究多因素耦合作用机制和影响规律,构建考虑多因素耦合(环境条件、火灾高温、应力)作用的界面行为预测模型,为钢结构防护涂层的设计、损伤检测和性能修复提供参考。

长链支化聚丙烯(LCBPP)制备技术及表征方法研究进展

摘要:长链支化聚丙烯(LCBPP)相比线型聚丙烯(PP)有更高的熔体强度,更好的热稳定性,加工温度范围更宽,具有更广泛的应用场景. 本文首先总结了LCBPP 的制备方法(外加大分子单体法、直接共聚法、射线辐照法、交联制备法和熔融反应加工法),介绍了不同制备方法的主要优缺点;其次,简述了用于测试LCBPP结构与性能的表征方法. 最后,对LCBPP未来的研究方向进行了展望.

类胶原蛋白多肽:从结构设计到性质调控

摘要:胶原蛋白具有独特的三螺旋结构,是哺乳生物体内重要的结构和功能性蛋白. 类胶原多肽(CMPs)可模拟天然胶原蛋白结构和功能,具有结构明确、易于调控等优点,可通过固相合成或基因工程制备. 本文综述了CMPs 研究进展,重点探讨其结构设计、性质调控及应用潜力;深入分析序列结构对CMPs稳定性的影响;介绍了在CMPs结构设计中,基于GPO序列衍生以及部分氨基酸替换等策略. 最后展望了类胶原蛋白聚氨基酸的发展前景,提出通过高分子聚合方法解决CMPs工业化量产难题.

含氟环氧树脂的构筑、结构调控与性能

摘要:近年来,随着现代科技在航空航天、电子信息、深海工程等领域的快速发展,对极端环境(高温、高湿、强腐蚀、高频电场等)下服役材料的综合性能要求日益严苛,而传统环氧树脂存在耐热性不足、化学稳定性有限等固有局限,为此通过精准的分子设计与结构调控,将氟原子或含氟基团引入环氧树脂体系,开发出一系列具有优异耐热性、低介电常数及高化学稳定性的含氟环氧树脂。该类材料在保留环氧树脂高机械强度与良好附着力的基础上,凭借C—F键的高键能与氟原子的强电负性,显著提升了其在高温、高湿、强腐蚀与高频电场等极端环境下的综合性能。本文从含氟环氧树脂的构建方法及氟化改性机制出发,依据氟引入方式的不同,系统综述了化学改性、物理共混与表面氟化等策略对其聚集态结构、界面特性与性能的影响规律,梳理了各类含氟环氧树脂在重防腐涂层、高频电子封装、极端环境复合材料等领域的应用与研究进展,并进一步探讨了当前其在成本控制、性能平衡与环境适应性等方面存在的问题,最后展望了该材料在绿色合成、智能响应及高通量设计等方向的发展趋势与挑战。

自由基硒磺酰化研究进展

摘要:硒磺酰化已成为同时构建C—Se 和C—S 键最为快速和实用的方法之一, 该转化制备的硒代砜类化合物不仅在药物研发、天然产物结构单元修饰及功能材料中占据重要地位, 而且能作为通用的合成中间体实现进一步转化. 自由基硒磺酰化具有反应活性高、条件温和及官能团耐受性优良等特点, 近二十年来取得了蓬勃发展. 从磺酰化试剂的种类出发, 将该领域细分为来源于硒磺酸酯、磺酰肼、亚磺酸钠/亚磺酸、芳基重氮盐与1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸(DABSO)结合、环丁酮肟酯与DABSO 结合以及炔烃与DABSO 结合, 简要论述了近年来自由基硒磺酰化反应的研究进展.

水相中的自由基反应研究进展

摘要:自由基在化学反应中具有高反应活性和独特的选择性等特点, 是构建复杂分子骨架的重要反应中间体. 然而,传统的自由基反应严重依赖有毒、易挥发、易燃的有机溶剂, 而水作为一种无毒、不可燃、廉价易得且对环境友好的绿色溶剂, 发展以水为溶剂的自由基反应, 为突破传统自由基反应的局限性提供了很好的解决方案, 是当前绿色化学领域的一个前沿焦点. 本文主要总结了2020~2025 年间以水为溶剂的自由基反应研究进展, 按照水相中的不同反应类型进行分类介绍, 主要有以下几类: (1) C—H/C—C 键氧化反应, (2)偶联反应, (3)烯烃/炔烃自由基加成反应, (4)其他类型反应.