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期刊信息/Journal information
化工进展
中国化工学会；化学工业出版社
化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

黄丽娟

月刊

1000-6613

hgjz@263.net

010-64519500/9501/9502

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工进展/Journal Chemical Industry and Engineering ProgressCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工进展》为中国科学技术协会批准，中国化工学会、化学工业出版社主办，化学工业出版社出版，国内外公开发行的技术信息型刊物，为中国化工学会会刊，全国中文核心期刊。《化工进展》以反映国内外化工行业最新成果、动态，介绍高新技术，传播化工知识，促进化工科技进步为办刊宗旨。所刊内容涵盖石油化工、精细化工、生物与医药、新材料、化工环保、化工设备、现代化管理等学科和行业。2006年《化工进展》杂志将继续倡导工业媒体为产业服务的理念，注重实用性和先进性，关注新技术、新产品及新设备。《化工进展》面向过程工业中的技术和管理部门，读者群包括化工、石油化工行业及过程工业中的企业技术和管理人员，以及高等院校及科研院所的科研人员和学生。
正式出版
收录年代

    "双碳"背景下固态锂电池用硫化物固态电解质的发展趋势

    郭沛崔灿灿孔德洁黄晟...
    5193-5206页
    查看更多>>摘要：随着我国实施碳达峰、碳中和战略，电动汽车和储能成为实施该战略的重要抓手。锂离子电池作为电动汽车和储能的核心技术，近年来取得极大发展。目前的锂离子电池主要采用液态电解质，其安全性及能量密度面临瓶颈，难以满足电动汽车和储能的应用需求。硫化物全固态锂电池采用无机硫化物固态电解质取代目前广泛应用的液态电解质，有望回避液态电解质易燃易爆的安全问题。同时，基于硫化物电解质的高离子电导率，使硫化物全固态锂电池表现出优异的倍率性能。本文从硫化物电解质的分类与结构入手，首先介绍了硫化物电解质的发展历史，然后讨论了玻璃态、晶体硫化物电解质的结构特点、离子传输机制与电化学性能，接着介绍了硫化物电解质的三种不同合成方法以及其获得的硫化物电解质的电化学性能，最后总结了硫化物电解质的空气稳定性、界面稳定性等决定其产业化应用的关键性能。本文拟为硫化物电解质下一步的研究方向提供建议，有利于促进全固态锂电池产业化应用及我国"双碳"战略目标实现。

    全固态锂电池硫化物电解质产业化应用

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    废旧锂离子电池正极材料直接再生技术研究进展

    李红彦谢书涵张燕如王永净...
    5207-5216页
    查看更多>>摘要：随着锂离子电池(LIBs)需求量的急剧增长，必将产生大量废旧LIBs，如若处置不当，将带来严重的环境污染问题。废旧LIBs的正极材料中含有大量稀缺有价金属，对这些金属进行回收会产生环境和经济的双重效益。相较于传统的正极材料中金属组分的分离纯化回收技术，正极材料直接再生的策略因其具有工艺简单、能耗低、回收周期短、产品附加值高等优势而备受关注。本文综述了共沉淀法、溶胶-凝胶法、固相烧结法、水热法、离子热/熔盐法和电化学修复法6种废旧LIBs正极材料直接再生技术及其优缺点。其中共沉淀法和溶胶-凝胶法因其相对复杂的步骤、较高的设备要求和试剂成本，在工业化应用中具有一定的局限性;固相烧结法、水热法、离子热/熔盐法和电化学修复法因其便捷性和经济性，具有巨大的发展机会。同时展望了废旧LIBs正极材料直接再利用的前景和发展趋势，旨在为废旧LIBs回收领域研究提供参考。

    锂离子电池(LIBs)正极材料直接再生回收

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    污泥颗粒化过程中信号分子AI-2调控作用研究进展

    李松亚陈炳桦刘彪王林裴...
    5217-5225页
    查看更多>>摘要：群体感应是广泛存在于微生物间的信息交流机制，autoinducer-2(AI-2)作为一种"种间通讯"的群体感应信号分子，因其在调节细菌基因表达和聚集中的作用而受到越来越多的关注。颗粒污泥作为一种微生物聚集体，因其具有微生物量多、沉降性好、抗负荷冲击能力强等优点而得到广泛的关注和研究。大量的研究表明AI-2介导的群体感应在污泥颗粒化过程中发挥着重要调控作用。本文综述了AI-2信号分子的形成和介导的群体感应作用机制、AI-2的检测方法、AI-2形成中的影响因素与在颗粒污泥中的分布，总结了AI-2在颗粒化过程中的调控作用，最后对AI-2介导群体感应在颗粒污泥中的研究进行了展望，旨在为深入理解群体感应对污泥颗粒化的调控作用以及推进污泥颗粒化的工程应用提供理论参考。

    颗粒污泥群体感应AI-2调控作用

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    含油污泥热解残渣制备渗水砖的重金属和多环芳烃浸出特性

    全翠高宁博张广涛索浩杰...
    5226-5233页
    查看更多>>摘要：热解残渣作为含油污泥热解的伴生物，存量日益增多，严重威胁生态环境。含油污泥热解残渣的成分与黏土矿物类似，为此，利用热解残渣代替黏土制备渗水砖，探究制备过程中残渣添加量、加水量和挤压应力对渗水砖抗压强度和透水性能的影响以及对渗水砖浸出液中重金属和多环芳烃(PAHs)浓度的影响。分析结果表明，残渣添加量、加水量和挤压应力对渗水砖的抗压强度和透水性能有较大影响，当残渣添加量为15%、加水量为13%(以上均为质量分数)、挤压应力为30MPa时，渗水砖的物理性能最佳。此时，抗压强度为32。20MPa，达到Cc30等级标准;透水系数为1。80×10-2cm/s，高于《透水砖》(JC/T 945-2005)中所规定的1。00×10-2cm/s。重金属和PAHs浸出实验结果表明，渗水砖浸出液中检出的金属包括Cr、Pb、Cu、Ni和Zn，且Cr、Cu和Zn的浓度均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中所规定的Ⅱ类标准限值和《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)中所规定的Ⅲ类标准限值。残渣添加量、加水量和挤压应力对浸出液中Ni的影响较大，而对Cr的影响较小。渗水砖浸出液中主要检测出萘、苊、二氢苊、芴和菲这5种PAHs，总浓度范围为218。43～408。34μg/L。其中，苊是浸出液中的主要成分，其相对质量分布比例为59。80%～77。55%。本研究可为含油污泥热解残渣的无害化处理和资源化利用提供科学依据。

    油泥热解残渣渗水砖浸出液重金属浸出资源化

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    基于代理模型的环氧乙烷制乙二醇工艺优化同步热集成

    王亚男刘琳琳庄钰都健...
    5234-5241页
    查看更多>>摘要：在当前国家"双碳"目标下，通过优化过程参数以减少化工过程能耗是节能减排的有效手段。环氧乙烷催化水合制乙二醇过程耗能高，优化其工艺参数以降低能耗是非常必要的，但由于生产流程复杂，单纯基于流程模拟很难实现多参数的同步最优化。因此本文采用流程模拟生成数据-构建代理模型-同步优化热集成的思路解决该问题。对年产30万吨环氧乙烷制乙二醇工艺进行流程模拟，根据流程中所需公用工程位点确定代理模型输出变量，通过灵敏度分析进一步确定输入变量。由Sobol随机序列生成样本点并通过模拟得到基于机理模型的可靠数据，以数据驱动方式训练神经网络得到代理模型。最后，以总公用工程费用最小为目标，采用遗传算法与D-G模型组成的同步算法对代理模型进行优化，得到最优工艺参数，总公用工程费用较优化前降低4。89%，既证明了方法的有效性，又展示了其在解决复杂全流程同步优化热集成问题方面的应用前景。

    环氧乙烷乙二醇神经网络遗传算法D-G模型代理模型优化

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    实际规模PN/A工艺载体挂膜性能与微生物群落

    赵星程贾方旭刘晨雨韩宝红...
    5242-5249页
    查看更多>>摘要：由于厌氧氨氧化菌生长速度相对缓慢，在工业上通常采用添加载体填料的方式缩短反应器启动时间。为了评估不同载体对厌氧氨氧化微生物的挂膜效果，在处理煤化工废水的实际规模固定生物膜-活性污泥(IFAS)反应池中，测试了聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)和聚乙烯醇(PVA)3种载体的挂膜效果。结果表明，第110天时，3种载体均形成成熟的生物膜，PU、PE和PVA载体生物富集量分别为(3。84±0。36)mg VSS/(cm3填料)、(2。40±0。41)mg VSS/(cm3填料)和(1。82±0。17)mg VSS/(cm3填料)，胞外聚合物(EPS)含量分别为(0。250±0。022)mg/(cm3填料)、(0。018±0。0031)mg/(cm3填料)和(0。0096±0。0018)mg/(cm3填料);并且，在面对水质波动和系统故障时，PU载体也表现出更强的稳定性和抗冲击能力。此外，PU载体中的微生物具有更复杂的网络拓扑结构，可为微生物的栖息提供更多可利用的底物及营养物质，同时，微生物的互作关系也更加紧密。以上结果表明，相对PE和PVA而言，PU更适合作为厌氧氨氧化工艺的生物膜载体。

    厌氧氨氧化固定化生物膜群落特性生物反应器

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    焙烧镁铝水滑石脱除厌氧消化沼气中CO2的效果及机制

    吴宇琦李江涛丁建智宋秀兰...
    5250-5261页
    查看更多>>摘要：厌氧消化沼气中含有的CO2会降低沼气利用价值，高效去除CO2是沼气利用领域的研究热点。焙烧镁铝水滑石具有良好的CO2吸附性能，本文利用响应面法的Box-Behnken模型优化CO2吸附条件，考察吸附剂剂量、焙烧温度和反应温度对吸附效果的影响;通过吸附材料表征、吸附过程测定分析吸附作用机制。实验结果表明，吸附剂剂量、焙烧温度和反应温度均对CO2吸附有显著影响，最适宜的吸附条件为:投加量0。016g/mL、400℃焙烧、55℃反应。在此条件下，沼气中的CO2体积分数从23。51%降至0，CO2吸附容量为0。625mmol/g，CH4回收率为94。7%，经过6次循环吸附后，吸附剂仍具有良好的再生性能。吸附过程及吸附材料的X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、比表面积、等电点及孔结构测试结果表明，焙烧镁铝水滑石的吸附过程十分迅速，表面碱性位点吸附及层间阴离子插层作用同时促进了CO2吸附。

    焙烧镁铝水滑石厌氧消化沼气CO2吸附响应面法优化设计吸附机理

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    锂铝层状双金属氢氧化物的制备及其锂脱嵌过程

    杨新衡纪志永郭志远刘萁...
    5262-5274页
    查看更多>>摘要：锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂，但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs，考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影响并进行了不同溶液组成下的提锂性能测试，结合红外光谱测试和X射线光电子能谱等表征明晰了锂脱嵌机理。结果表明，Li/Al-LDHs在卤水中的最大吸附容量为8。350mg/g，阳离子选择性顺序为Li+>Na+>Mg2+>Ca2+>K+。Li/Al-LDHs对Li+的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型，吸附过程主要是基于尺寸筛分效应进行的，Li+进入吸附剂层间的空位后需要等量的阴离子(Cl-、SO42-等)进行电荷平衡，其吸锂容量随溶液体系总离子浓度的增加而变大，因此更适用于从高含盐量卤水中提锂。研究结果可为后续废旧金属铝制取Li/Al-LDHs用于盐湖卤水提锂提供技术参考。

    锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)吸附剂高镁锂比吸附锂提取

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    废锌基脱硫剂与铜锌基催化剂协同真空碳热提取锌

    马红周党煜博王耀宁曾劲阳...
    5275-5281页
    查看更多>>摘要：针对废锌基脱硫剂及铜锌基催化剂中金属提取工艺流程长、污染物产生量大的问题，提出了利用真空碳热还原方法将两种物料中铜和锌实现高效、清洁协同分离利用的技术思路。在对废脱硫剂、铜锌基催化剂化学成分及主要物相检测的基础上进行了真空碳热协同提取分离铜和锌的实验研究，通过调整加热温度、保温时间、配料比等获得了较优的锌挥发工艺条件，并深入分析了工艺机理。研究结果表明，以ZnS为主要物相的废脱硫剂和以CuO和ZnO为主要物相的废铜锌基催化剂协同在真空碳热还原时可有效地将两种物料中的锌充分还原挥发。铜锌基催化剂、脱硫剂及碳以C∶(ZnO+CuO)=1∶1(摩尔比)、CuO∶ZnS=2∶1(摩尔比)的配料组成混合物料，加热至1100℃保温60min，锌的还原挥发率可达到99。56%，还原渣中铜品位可达到59。46%，还原渣中铜主要为Cu1。96S，可作为冰铜吹炼原料使用。

    锌基脱硫剂铜锌基催化剂真空碳热还原协同利用回收相平衡催化剂

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    次氯酸盐氧化剂同时脱硫脱硝一体化

    李一梁李斯张立兴乔江鱼...
    5282-5289页
    查看更多>>摘要：为了实现冶炼烟气的有效脱硫脱硝，采用两种次氯酸盐——NaClO和Ca(ClO)2在串联式鼓泡反应器中对模拟冶炼烟气进行了同时去除NO和SO2的对比性实验。考察了两种氧化剂的浓度、反应器个数、反应温度以及溶液的pH等参数对同时去除NO和SO2效率的影响。结果表明，当使用次氯酸盐氧化剂时，SO2均稳定在较好的去除范围内，NO的去除效率随着氧化剂浓度的升高和反应器个数的增加而提高，随着反应温度的升高和溶液pH的增大而减小。两种氧化剂的对比实验表明，相较于NaClO来说，Ca(ClO)2具有更好的脱硫脱硝效率。在最佳反应条件下，即Ca(ClO)2浓度为25mmol/L、反应器个数为3、反应温度为25℃、溶液pH为6时，有最佳的同时脱硫脱硝效率，分别为95。4%和88%。此外，还提出了次氯酸盐吸收剂同时脱硫脱硝的反应机理，NO与次氯酸盐氧化剂进行接触反应生成NO2-和NO3-，SO2则与之反应生成SO42-，在与Ca(ClO)2反应时会生成部分CaSO4沉淀，NO和SO2在此过程中得以去除。

    次氯酸钠次氯酸钙脱硫脱硝冶炼烟气鼓泡反应器

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