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脂质体的结构特征(如粒径、膜完整性及药物分布)直接影响其作为药物递送载体的应用性能.透射电子显微镜(TEM)是脂质体表征的核心工具,但传统负染TEM易引入脱水与染色假象,难以真实反映生理状态下的结构信息.为克服上述局限,以盐酸多柔比星脂质体为模型,基于冷冻透射电镜建立了一套从负染快速筛样到冷冻电子断层扫描(Cryo-ET)三维重构的标准化成像流程.通过优化样品浓度、冰层厚度及成像参数,明确了负染与冷冻电镜的适用边界,并首次在近生理状态下实现了脂质体内部药物晶体的三维空间分布解析.该流程兼顾了筛查效率与高分辨率结构解析能力,为纳米药物载体的质量控制与构效关系研究提供了可参考的技术平台.
冷冻透射电镜冷冻电子断层扫描负染三维重构脂质体
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热解是生物质高值化利用的重要途径,但常规热解多以生物油为目标,生物炭仅被视作低值副产品,难以实现原料的全组分高值化利用.丝瓜络富含纤维素和半纤维素,孔隙发达且吸液性强,兼具呋喃类化合物前驱体与多孔炭前驱体的双重属性.据此,本文提出以酸式铵盐NH4HSO4为双功能试剂,强化丝瓜络热解定向制备呋喃类化合物,并将生物炭级联转化为氮掺杂超级电容器炭材料.对比了 4种负载盐的催化作用,并系统考察了NH4HSO4负载量与热解温度的影响.结果表明,NH4HSO4的强酸性及其在350℃下仍保有的焦硫酸铵(NH4)2S2O7活性组分为丝瓜络热解提供丰富的酸性位点,促进糖类脱水,异构化生成呋喃类化合物.在NH4HSO4/丝瓜络质量比1∶1、温度350℃的条件下,呋喃类化合物(FF+5-MF)产率达3.27％.所得生物炭经活化后,比表面积由511.1 m2/g大幅提升至2 009.7 m2/g,氮含量由0.88％提高至5.74％,并且在1 A/g下比电容提升约90.9％,达212.1 F/g,10 A/g下电容保持率为76.1％.
丝瓜络呋喃类化合物氮掺杂活性炭超级电容器级联利用热解
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在有机胺化学法二氧化碳捕集过程中,未完全解吸的二氧化碳以HCO-3、RNHCOO-形式存在,这类阴离子是影响电渗析脱除热稳定盐的重要因素.本文构建了二隔室均相膜堆,系统考察0～20g/L碳载量对甲基二乙醇胺、羟乙基乙二胺二元胺体系脱盐性能的影响.结果表明,碳载量升高会通过位点竞争、电荷迟滞双重机制影响热稳定盐阴离子脱除率和过程能耗,碳载量从0升高至20g/L时脱除率由99%降至91%,而为达到99%的脱除率,20g/L碳载量下的能耗比0g/L时提高了约1倍;实现95%热稳定盐脱除率所需要的时间随碳载量增加而线性延长,相对于无碳载量胺液,20g/L碳载量情况下操作时长延长40%,能耗增幅达35%;低电压操作虽可降低能耗,但会延长运行时间并增加扩散损失,需在能耗与脱除效率之间寻求平衡.研究揭示了碳载量-胺组成-膜过程的耦合规律,为工业胺液再生在脱盐效率、胺回收与能耗之间实现协同优化提供了宏观数据与理论依据.
二氧化碳捕集电化学脱盐传质再生
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原岩应力状态下,油页岩热解时内部微结构变化复杂.利用高温三轴渗透测试系统测试不同热解温度下油页岩的渗透率,结果显示:20℃升至300℃时,渗透率增速缓慢,最大量级仅10-2 md;300℃升至400℃,因干酪根软化,渗透率有所减小;400℃升至600℃,受岩体热破裂、干酪根热解及油气排采共同作用,渗透率显著增加.此外,借助压汞测试分析不同热解温度下油页岩的内部孔隙特征,发现随温度升高,孔隙结构从简单变复杂,400℃为阈值点.扫描电镜观测表明:油页岩内部黏土矿物随温度升高历经"软化-层间破裂-脱水-分解"的演化.
油页岩热解温度渗透率孔隙结构形貌特征
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山区河流梯级小水电的规模化开发引发了河道减流、脱水及水生态退化等问题,生态流量保障已成为流域水生态文明建设的关键环节.以龙江流域梯级中小水电站为研究对象,基于三岔水文站1956-2016年长系列径流资料,采用Tennant法与最枯月Q90法复核生态流量目标,确定三岔断面生态流量目标值为35.1 m3/s,设计保证率90％.满足程度评价结果表明:月、日满足程度分别达99.18％和96.94％,天然来水条件下保障水平较好.针对流域调度权责交叉、监管基础薄弱等问题,构建平水、枯水、特枯三级分期调度方案,以及蓝、橙、红三级监测预警与响应机制,可为西南岩溶山区同类梯级小水电流域生态流量管理提供示范.图3幅,表4个.
梯级小水电生态流量分期调度监测预警龙江流域
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近年来劣质、重质原油加工比例逐年增加,原油中铁含量持续升高.原油中的铁分为无机铁与有机铁,常规电脱盐工艺仅能脱除部分无机铁,无法有效脱除有机铁.原油中铁杂质会造成塔顶系统腐蚀、下游装置催化剂消耗增加、装置运行周期缩短等问题.为解决高铁原油加工难题,在常减压装置电脱盐系统加注原油脱铁剂.本文结合工业应用分析脱铁剂作用机理、加注工艺方案使用效果.工业实践表明,在优化加注浓度、电脱盐运行参数、注水比例工况下,脱铁剂综合脱铁率可达40％～55％,原油加工品质明显提升,塔顶腐蚀速率下降,下游装置催化剂单耗降低.
常减压装置原油脱铁剂电脱盐塔顶系统腐蚀催化剂消耗
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河道淤泥处置与资源化利用是保障工程安全和环境质量的关键.遵循淤泥"减量化、无害化"理念,提出了一种兼具脱水和重金属去除功能的真空预压-辐射式电渗技术.为了系统说明真空预压-辐射式电渗技术处理淤泥脱水效果与重金属去除机制,基于库仑定律,建立了重金属迁移模型,通过比较辐射式电极电渗法与传统竖向电极电渗法重金属运移机制,证明了辐射式电极电渗法重金属迁移速度更快,有效缩短了同等作用距离下的迁移路径,提高了重金属处理效率.此外,自主研发了真空预压-辐射式电渗技术模型装置和辐射式电极,开展了真空预压-电渗法、真空预压-阴极辐射式电渗、真空预压-阳极辐射式电渗、真空预压-阴阳极辐射式电渗模型试验,分析了排水量、沉降量、脱水后十字板剪切强度、含水率、固结度、重金属Cu全量等指标变化规律.研究证明,相比较于传统竖向电极,采用辐射式电极对淤泥的脱水与重金属去除效果具有明显优势.在脱水方面,电渗开启48 h内,真空预压-阴极辐射式电渗、真空预压-阳极辐射式电渗、真空预压-阴阳极辐射式电渗比真空预压-电渗排水量提升了 3.09％～6.93％,最终沉降量方面提高了3.26％～7.07％,同时土体表面的含水率差值明显降低,十字板剪切强度最高提升了21.38％,在重金属去除方面,重金属Cu的去除效果提升了8.15％～21.66％.研究成果可拓宽传统真空预压技术应用范围,为地基绿色安全设计和施工提供科学参考.
河道淤泥真空预压辐射式电极重金属去除
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针对高速造纸过程多工段强耦合、大时滞、物理生化机理复杂的控制问题,基于计算机数值分析、系统工程理论,开展纸机抄造全流程数字化建模与仿真研究.通过解构浆料流送、网部脱水、压榨传质、烘缸梯级传热的连续物理过程,建立集成机理微分方程、状态空间变换为一体的动态仿真模型.工业实测验证表明,模型横幅定量预测均方根误差为 0.28 g/m2,出烘干部水分预测误差≤0.32%,单步解算延时小于 15 ms,为造纸过程工况推演提供精确的数字化仿真工具.
计算机技术造纸过程数字化建模动态仿真
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压榨部是高速造纸机湿段脱水的核心单元.纸机运行车速提升至 700 m/min 以上时,传统压榨结构受压区驻留时间缩短影响,叠加辊体挠曲、毛毯孔隙堵塞、纸幅回湿等效应,脱水效率下降,纸幅运行稳定性变差.依托现有压榨脱水研究成果,分析高速工况下压区内部水分迁移动态过程,梳理辊系结构、压榨毛毯、工艺参数之间的耦合作用关系,从压区结构调整、毛毯系统优化、辊系减振、工艺调控层面梳理性能提升路径,讨论各方案适用范围与工程落地限制.
高速造纸机压榨装置靴形压榨压区脱水纸幅稳定性
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为解决沿海电厂受咸潮影响导致反渗透系统运行不稳定的问题,以中山某电厂#3反渗透系统为研究平台,开展国产LLE-SW 400型反渗透膜与进口朗盛膜、道尔顿国产膜的中试对比试验.结果表明:LLE-SW 400型国产膜在进水氯离子浓度20～11 000 mg/L波动范围内,平均脱盐率达96.41%,二段膜脱盐率最高98.41%,回收率稳定在73%以上;相较于进口朗盛膜,在高盐进水(电导率>1 500 μS/cm)工况下,产水电导率降低12.3%～18.7%,运行压力降低5%～8%;国产膜运行总成本较进口膜降低0.2～0.3元/m³,且表现出良好的抗污染和稳定性.
反渗透膜沿海电厂咸潮复杂水源脱盐率
