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1. 退役晶硅光伏组件回收研究进展

郭月月胡玉龙刘艺安赵蕾冉松林金星

过程工程学报 2026, 26 (2): 109-124. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225170

摘要（189）

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PDF （6946KB）（77）

随着全球能源结构向可再生能源加速转型，光伏组件装机量激增导致退役晶硅组件的环境治理压力日益凸显。本文系统论述了退役晶硅光伏组件的资源化回收技术体系及政策路径，重点聚焦有价金属的高效回收与循环经济模式构建。通过分析机械处理、热处理及化学处理三类主流技术的能效特征，揭示了其技术经济性边界：机械处理(如高压脉冲破碎技术)可实现金属定向富集，但受限于材料解离效率；热处理(400~600℃)虽能实现高纯度材料回收(玻璃纯度>98.5%)，却面临能耗高与含氟废气治理难题；化学处理(如甲苯溶剂体系)在硅片回收纯度(>99%)方面优势显著，但存在二次污染风险与成本问题。此外，本工作还对退役晶硅光伏组件中的有价金属回收技术进行了分析，指出回收退役晶硅光伏组件的研究前景和所面临的挑战。

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2. 二维材料优化水系锌离子电池锌负极的研究进展

李富宇张笑盈李永佳

过程工程学报 2026, 26 (2): 125-138. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225192

摘要（21）

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PDF （6094KB）（5）

水系锌离子电池(AZIBs)因其高安全性、低成本、环境友好且具有较高的能量密度，是大规模储能的理想选择。但锌负极在循环过程中易出现枝晶生长、腐蚀及析氢反应，严重影响电池寿命并限制其实际应用。针对这些问题，基于二维(2D)材料的锌负极改性策略受到广泛关注。二维材料具备原子级厚度、大比表面积和优异的机械性能，被视为极具潜力的负极材料。本文结合AZIBs的基本工作原理与最新研究进展，系统综述了石墨烯、二维金属碳化物/氮化物(MXene)等典型二维材料在锌负极中的应用进展，重点介绍了通过保护层构建、基底材料设计、电解质添加及隔膜改性等途径实现高可逆性锌负极的策略，并对二维材料在锌负极领域的发展前景进行了展望。

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3. 过渡金属基催化剂应用于海水电解的研究进展

严茜陈炳旭胡中慧李思达喻嘉王元庆

过程工程学报 2025, 25 (11): 1113-1129. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225067

摘要（206）

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PDF （4515KB）（102）

在可持续能源技术研究中，电解水制氢被认为是电化学能源转化的关键技术之一，其技术突破对实现“双碳”目标具有重要意义。电解水过程包括两个半反应：析氢反应(HER)与析氧反应(OER)。相比于HER，OER涉及四电子转移过程(4OH-→O2+2H2O+4e-)，具有较高的反应能垒，其缓慢的动力学导致了电解水的整体效率降低，因此成为研究的重点。近年来，研究人员逐渐将目光转移至海水电解的技术开发，因为相较于有限的淡水资源，海水储量丰富，约占地球总水量的96.5%，这使得海水电解在未来具有广阔的应用前景。然而，直接海水电解面临着多重技术挑战：高浓度氯离子导致的氯离子氧化竞争反应不仅会降低海水电解的效率，还会导致电极和催化剂的腐蚀；电极表面产生的气泡会覆盖活性位点并增加界面阻抗；海水中的Mg2+, Ca2+等离子会在电极表面形成沉淀，堵塞活性位点。这些问题会导致催化剂在海水电解中的活性、选择性和稳定性受限。本文综述了海水电解阳极催化剂所面临的关键挑战，并重点总结了近年来针对过渡金属基催化剂的多种设计策略，包括组分调控、几何结构优化、选择性透过层设计、复合材料设计等。最后，探讨了未来实现高活性、高选择性及优异稳定性的过渡金属基催化剂的发展方向，应该将理论计算与实验相结合，借助原位表征技术与人工智能技术，深入探究过渡金属基催化剂中活性位点的演化机制，为设计更高效的催化剂提供理论依据。

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4. 耐氧一氧化碳脱氢酶研究进展

张智文王国胜彭小伟

过程工程学报 2025, 25 (10): 995-1007. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224389

摘要（142）

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PDF （3247KB）（31）

耐氧一氧化碳脱氢酶(Carbon Monoxide Dehydrogenases, CODHs)包括好氧一氧化碳(CO)代谢菌中的CODHs及厌氧CO代谢菌中经改造后具备耐氧能力的CODHs。好氧CO代谢菌中的CODHs含有钼(Mo)和铜(Cu)金属辅助因子，缩写为Mo/Cu-CODHs。该酶可专一性催化CO氧化为二氧化碳(CO2)，同时产生2个质子(H+)和2个电子(e-)，且对O2不敏感。厌氧CO代谢菌中的CODHs含有镍(Ni)和铁(Fe)金属辅助因子，缩写为Ni/Fe-CODHs。大多数Ni/Fe-CODHs对O2敏感，虽有少数种类可轻微耐受O2，但其酶活较对O2敏感的Ni/Fe-CODHs更低。通过工程手段可提高高酶活Ni/Fe-CODHs的耐氧性，使其成为耐氧CODHs。耐氧CODHs不受环境O2浓度限制，在生物制造和电化学领域展现出重要的应用价值。本工作首先综述了Mo/Cu-CODHs的结构、功能及催化机制。Mo/Cu-CODHs由3个亚基(coxL, coxS, coxM)组成，CO氧化反应主要发生在L亚基的活性位点上。目前，该酶催化CO氧化机制已基本明确：CO首先与Cu相结合，随后受到Mo=O的O配体亲核攻击，进而形成五元环中间体，再通过硫代碳酸酯等一系列中间体的转化，最终释放CO2完成催化循环。此外，本工作还介绍了影响Ni/Fe-CODHs耐氧性的因素及提高耐氧性的改造方法，总结了耐氧CODHs异源表达与纯化的研究进展，梳理了该酶在生物转化合成化学品及体外催化应用方面的进展，并对其未来发展趋势进行了展望，为耐氧CODHs的进一步研究与开发提供参考。

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5. 混合基质膜在膜法碳捕集技术中的应用分析

秦宇海玉琰熊日华

过程工程学报 2025, 25 (10): 1008-1020. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224358

摘要（238）

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PDF （2481KB）（57）

在“双碳”战略背景下，碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术的重要性日益凸显。作为CCUS技术中的关键环节，CO2分离已成为当前的研究热点。在众多分离法中，膜分离技术凭借低能耗、可连续操作的优势脱颖而出。本工作全面综述了国内外各类CO2分离膜在膜法碳捕集领域的研究现状，重点介绍了混合基质膜的CO2气体渗透分离性能及制备方法的优化。目前，绝大多数混合基质膜的CO2渗透速率介于0~1000 Barrer之间，CO2/N2的分离系数在20~120范围内。研究表明，通过使用修饰改性的晶态多孔填料或直接使用非晶态多孔填料，可有效提升聚合物基底与多孔填料的兼容性，是优化混合基质膜制备方法的可行途径。从后续工业应用的实际需求出发，本工作剖析了不同CO2分离膜组件的优势与不足，明确螺旋卷式是当前最适用于膜法碳捕集领域的组件形式。混合基质膜具备优异的机械与热稳定性、杰出的抗塑化能力及卓越的CO2渗透分离性能，因此在利用螺旋卷式膜组件实现膜法碳捕集应用中展现最大潜力。此外，在添加吹扫气等合适的捕集工艺条件下，基于当前混合基质膜的性能，CO2捕集成本可控制在23 USD/t CO2以内。充分证明了混合基质膜在膜法碳捕集技术中应用的可行性，本工作旨在为CO2膜分离在CCUS技术中的广泛应用提供有力指导。

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6. 移动床气固分离技术研究进展

吕涵卢春喜范怡平陈莹秦康吴昊

过程工程学报 2025, 25 (8): 761-774. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225011

摘要（148）

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PDF （4569KB）（101）

发展高效气体净化技术，不仅有利于空气质量改善，还有助于实现节能降碳目标，同时对后续工艺单元起到保护作用。随着企业对节能工作的重视程度日益加深，在烟气净化技术的选择上，能耗偏高且可能带来二次污染的湿法烟气净化逐渐面临挑战，而更为节能环保的干法烟气净化技术则亟待发展。移动床过滤器凭借其在高温气体净化中展现出的高效率和低能耗特点，被认为是烟气干法净化的关键技术之一。本工作对移动床过滤技术在高温气体净化领域的应用的研究进展与工程实践进行了全面综述。首先，分类介绍了移动床过滤器的基本结构及其相适应的应用场景；其次，深入且细致地分析了不同类型移动床过滤器的过滤机制和特点，包括顺流式、逆流式、错流式及组合式等移动床过滤器。再次，对移动床过滤器在工业应用中的实践价值进行了探讨，结合实际工业场景，阐述了其带来的经济效益和环境效益；最后，针对未来的研究方向和应用前景进行了展望，为该技术的进一步发展提供了思路和方向。

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7. 磺化炭的制备及其应用研究进展

蒋郑峰王若欣高飞周志茂史权于海濛李应文周华雄何晨

过程工程学报 2025, 25 (8): 775-791. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225036

摘要（220）

HTML （12）

PDF （2362KB）（80）

以生物质或无定形炭材料为原料，通过磺化剂进行原位磺化或接枝磺化处理，可制得富含磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)和羟基(-OH)基团的磺化炭。凭借独特的表面结构，磺化炭在催化、储能、环境等领域展现出巨大的应用潜力。本工作全面总结了磺化炭在生产原料、制备工艺、反应机理以及物理化学特征等方面的研究进展，系统阐述了现阶段磺化炭在固体酸催化剂、储能材料、吸附剂、土壤改良和炭基肥等多个领域的应用现状，并明确指出了其应用过程中面临的问题与挑战。随着磺化炭制备技术的不断改进，炭材料在稳定性、选择性和广泛适用性等方面的性能仍需进一步挖掘。作为一种极具潜力的新型碳材料，磺化炭有望在更多领域实现规模化应用。

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8. 相变储热材料在光热转换领域的研究进展

西北航胡昊张皓寒杨梦旋周宇王宏宇俞海云

过程工程学报 2025, 25 (8): 792-803. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224344

摘要（169）

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PDF （4295KB）（69）

光热转换是指通过反射、吸收等方式将太阳光能转换为热能，从而被人类加以利用，是目前人类利用太阳能的主要方法之一。相变储热材料通过可逆相变实现热量的储存与释放，具有储热密度高、储放热过程恒温等优点。将相变储热材料与光热转换技术结合，不仅能有效储存光热转换得到的热能，还能控制储放热温度，为热能的精准高效利用提供便利，因此成为光热转换技术的理想匹配材料。本工作根据化学组成的差异，对当前光热转换领域中应用的相变储热材料进行分类介绍，包括光热转换相变储热材料的应用机制和应用领域，最后总结了当前光热转换相变材料存在的问题，并对新型光热转换相变材料的未来研究方向进行了展望。

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9. 废旧过渡金属锂离子电池焙烧-优先提锂进展

郝娟葛竺艳王海锋赵若希王佳炜马小雪张浩谢卫宁何亚群

过程工程学报 2025, 25 (8): 804-819. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224345

摘要（167）

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PDF （10919KB）（88）

随着电动汽车、储能等产业的快速发展，锂离子电池(Lithium-ion Batteries, LIBs)需求量保持快速增长。与此同时，废旧LIBs产量急剧增加，其清洁高效循环利用成为国内外迫切需要解决的重大问题。LIBs按正极材料主要分为LiCoO2 (LCO), Li(NiCoMn)O2 (NCM), LiMn2O4 (LMO), Li(NiCoAl)O2 (NCA), LiFePO4 (LFP)以及富锂锰基氧化物(LLO)。针对废旧过渡金属LIBs，焙烧-优先提锂工艺由于浸出阶段可将锂优先回收，避免了多步分离造成的锂损失，减少了浸出阶段酸碱和其他试剂的使用，同时将高价态过渡金属还原，为其酸浸做好准备，成为废旧过渡金属LIBs回收的关键技术。为了改善焙烧效果、提高水浸提锂和过渡金属元素浸出率，国内外学者尝试采用各种添加剂进行焙烧，开发了各具特色的焙烧工艺。本综述总结了现有处理工艺的优势与不足，展望了废旧LIBs资源化技术的发展方向，可为废旧LIBs绿色低碳资源化循环利用提供一定参考。

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10. 核能领域含氚水净化技术研究现状与应用前景

徐琰吴孟涵姜百华武毓勇于湉湉

过程工程学报 2025, 25 (7): 645-657. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225158

摘要（398）

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PDF （3093KB）（130）

在全球核能复兴及绿色发展浪潮下，氚排放问题备受关注。降低氚排放是提升核能环境和公众友好度的重要措施。然而，目前尚缺乏从核能应用视角对氚净化技术的全面客观分析，且关于含氚水净化工艺的整体技术路线和流程仍不清晰。此外，该领域发展迅速，现有文献综述亟待更新。本文首先概述了核能领域高氚水的产生场景、特征及法规，指出核电、后处理及未来聚变领域对氚净化技术的需求迫切，尤其是内陆核设施对氚净化的要求更高，典型待处理含氚水活度浓度范围为107~1012 Bq/L。其次，本文对水精馏(Water Distillation, WD)、联合电解催化交换(Combined Electrolysis and Catalytic Exchange, CECE)和液相催化交换(Liquid Phase Catalytic Exchange, LPCE)三种主流的含氚水净化技术的最新研究进展进行了综述，指出氚净化机理与关键物性参数的发掘和建立、高效氢-水同位素交换催化剂的工业化制备和电解系统的适应性改造是当前研究的重点和难点。在此基础上，本文从核能应用视角出发，在当前技术成熟度条件下总结了四种可行的氚净化技术路线：“WD+贮存/电解+低温精馏(CD)”路线、“CECE+贮存/CD”路线、“WD+CECE+贮存/CD”路线、“LPCE+CD”路线，并对其处理能力、适用条件、优缺点进行了综合分析，旨在为含氚水净化技术和工程建设提供参考。

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11. 电动汽车直冷电池热管理技术研究进展

朱喜娇严华夏

过程工程学报 2025, 25 (6): 533-543. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224250

摘要（321）

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PDF （802KB）（153）

随着全球能源危机和环境污染问题的持续加剧，电动汽车因其高能效、低排放等显著优势，成为未来动力汽车的发展趋势。然而，电池生热现象制约着电动汽车的使用性能，因此，深入探究电池生热成因并采取应对策略，对提高电池使用性能与安全性至关重要。本工作首先介绍了电池生热成因，鉴于电池生热对其循环寿命、能量效率及安全性能的直接制约，亟需研发针对性的热管理技术予以应对。直冷电池热管理技术利用制冷剂蒸发吸热原理，可实现高效冷却效率，相较于传统液冷和风冷系统，直冷系统具有结构更紧凑、响应速度更快的显著特征。通过梳理近期相关文献，本工作综述了直冷系统在结构设计、冷板设计及系统参数的优化等方面的研究进展。研究表明，通过合理配置冷媒属性、精准调节系统参数及优化冷板布置，可显著改善高倍率充放电工况下的电池温度均匀性，进而延长电池使用寿命并保障其安全可靠运行。未来研究可聚焦直冷电池热管理系统的结构和参数优化，以及高效环保的新型冷媒的开发。

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12. 合金元素对RE₂Fe₁₄B (RE=Nd, Pr)基纳米复合永磁体的影响

霍传友张电宝卜晓宇钱二宝张振牛敬涵姜胜男李海玲

过程工程学报 2025, 25 (3): 221-232. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224121

摘要（257）

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PDF （1330KB）（65）

纳米复合磁体因其潜在的高磁能积成为颇具发展前途的下一代永磁材料。高磁性能的实现依赖于对微观结构的精确控制，包括软硬磁相的晶粒尺寸及分布、软磁相的含量、硬磁相的取向、界面的结构和化学成分等。目前主要通过调整合金成分和制备工艺来控制纳米复合磁体的微观结构。通过添加合金元素不仅可以改善纳米复合永磁体的微观结构，还可以改变磁体中主相的内禀磁参数，是提高磁体磁性能的常用手段。本工作总结和评述了合金元素在RE2Fe14B (RE=Nd, Pr)基纳米复合永磁材料的微观结构控制方面的作用。稀土元素(La, Ce, Pr, Dy, Tb等)加入取代了Nd原子，改变了Nd2Fe14B相的内禀磁参数；Co, Cr, Ni和Mn等元素可以进入α-Fe和RE2Fe14B晶格并置换Fe的点位，同时改变软、硬磁相的内禀磁参量，从而改变磁体的磁性能。Nb, Ti, Zr等元素被证实可以进入主相Nd2Fe14B内，但更多的是富集在晶界处，起到增强畴壁钉扎和细化晶粒的作用；Sn和Ga等元素可以改善磁体的高温磁性能，提高磁体的热稳定性。通过添加合金元素调控合金成分是控制纳米复合磁体微观结构的有效途径，但合金元素的含量需要控制在一定范围内，过量添加会恶化磁体的磁性能。

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13. Si₃N₄/BN复合陶瓷材料研究进展

赵蕾孙玥胡玉龙方喆禹金星冉松林

过程工程学报 2025, 25 (2): 111-128. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224154

摘要（277）

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PDF （11377KB）（128）

Si3N4作为一种无机非金属材料，因其具有高硬度、高机械强度和高热稳定性等特性，在切削工具、生物医学、电子、军事和汽车等领域被广泛应用。但Si3N4陶瓷自身的硬脆特性，使其在加工过程中容易形成表面缺陷，极大地降低了Si3N4陶瓷的可靠性。大量研究表明，以Si3N4为基体制备的复合陶瓷能有效弥补单一Si3N4陶瓷的劣势，即在Si3N4基体中添加第二相，其中通过添加BN制备的复合陶瓷在先进的工程应用中尤其有吸引力。Si3N4/BN复合陶瓷是一种耐高温、介电性能良好、可加工性能优异的高温透波陶瓷材料，具有良好的应用前景。本工作综述了近年来Si3N4/BN复合陶瓷制备和性能研究的进展，并讨论了陶瓷材料性能的优化以及今后所面临的挑战。

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14. 生物固碳效益评价的发展和挑战

王梦蝶夏雪王丹秦钊彭祉尧

过程工程学报 2025, 25 (2): 129-141. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224200

摘要（271）

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PDF （3058KB）（100）

空气中二氧化碳(Carbon Dioxide, CO2)浓度逐步上升，全球变暖问题日益严重。目前全球已有120多个国家提出了碳中和目标，碳捕集、碳封存和碳转化技术受到学术界和工业界的高度重视。生物固碳技术因反应条件温和、绿色环保及反应产品应用范围广等特点，在碳中和背景下显示出良好的工业应用潜力。然而，要真正实现可持续发展，必须采用有效评价策略用以量化生物固碳效益。但目前的生物固碳效益评价方法多种多样，缺乏统一的科学评估框架。为了促进生物固碳效益评价的发展，本文综述了基因组规模代谢网络模型(Genome-Scale Metabolic Network Model, GSM)和生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)在生物固碳评价中的应用，重点分析了这两种方法在生物固碳效益评价中的瓶颈问题。此外，本综述还对生物固碳效益评价的未来发展方向进行了系统展望，阐述了机器学习应用的显著优势，指出了基于原子经济性(Atomic Economy, AE)的科学评估指标，规范了数据获取的基本框架，并分析了构建多层次评估框架的重要突破。

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15. 用于治疗阿尔茨海默症的靶向载药系统设计与制备

邱嘉媛陈玺叶肖倩周理龙 Jimmy Yun

过程工程学报 2025, 25 (1): 1-19. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224086

摘要（254）

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PDF （5687KB）（143）

阿尔茨海默症(Alzheimer's Disease, AD)是一种非常常见的进行性和破坏性中枢神经系统的退行性疾病，对老年人的生活质量产生影响，对老年人的生命安全造成严重危害，给家庭、社会和国家带来了巨大的经济负担。目前治疗AD的药物尚未取得较大突破和创新，面临着突破血脑屏障的挑战，且治疗方法不当可能会导致患者产生不良反应。靶向载药系统作为一种有效的治疗方式，能够显著降低血液中的药物浓度、给药频率和药物毒副作用，同时提高药物在目标部位的浓度和疗效以及药物生物利用度，还能对药物起到缓释效果。此外，靶向载药系统还有望穿透血脑屏障，提高血脑渗透率，实现脑靶向性，精准递送药物，从而为治疗AD提供了一条高效且安全的途径。本工作综述了AD的发病机制、AD的治疗辅助药物、非药物治疗方法以及针对Aβ聚集、乙酰胆碱酶抑制和受体拮抗等主要药物的作用机理和副作用，并对磁性纳米颗粒、脂质体等针对治疗AD的靶向载药系统进行了简单的介绍、梳理及总结，指出了现在存在的问题，提出了可能的解决方案，指明了未来可能发展的方向。

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16. 喷射器制备微气泡研究进展

乔勉宫源王兰英杨卓李春雷田玉琴岳文菲

过程工程学报 2024, 24 (12): 1375-1386. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224165

摘要（405）

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PDF （5489KB）（163）

喷射器可快速实现气液混合并生成大量微气泡，且设备成本低，能效高，适用于规模化工业实践。喷射法生成微气泡的尺寸分布较宽，而喷射器结构参数及操作条件对微气泡尺寸的影响显著。基于以上因素，归纳了微气泡尺寸的变化规律：减小混合段长度和直径，增大扩散段角度、截面比可有效减小气泡尺寸，而收缩段角度对气泡尺寸影响较小；减小气体流量，增大工作液体流量可控制气泡尺寸在较小范围，气体体积比与气泡尺寸则呈线性关系。借助计算流体力学(CFD)模拟及粒子图像测速(PIV)技术对喷射器内气液间传递规律的研究，明确了接受室喷嘴出口处和混合段内的高效气液剪切是形成微气泡的关键，而扩散段是气泡破碎细化的主要场所。最后介绍了喷射器制备微气泡的应用，展望了未来研究热点。

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17. 锂云母提锂技术研究进展

杨泓钟巍钟发平赵佳慧李栋张磊郭学益

过程工程学报 2024, 24 (11): 1251-1262. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224019

摘要（942）

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PDF （1677KB）（253）

锂及其化合物是现代工业不可或缺的材料，在电池、陶瓷、润滑剂等领域有着重要应用。尽管我国含有丰富的锂资源，但大部分赋存于盐湖卤水中，受资源禀赋和地理位置气候的限制，其产能无法满足我国新能源产业快速发展的需求，矿石提锂已成为重要的锂产品来源。江西宜春地区拥有我国最大的伴生锂云母资源，开发利用其中锂云母资源对保障我国锂资源的可持续发展具有重要意义。本工作综述了现有锂云母提锂工艺的原理和优缺点，在对现有方法的认识基础上，对酸法、碱法和盐法等典型锂云母提锂工艺进行了总结和评价，其中酸法工艺较为成熟，但存在浸出液除杂困难、提锂效率低和设备腐蚀问题；碱法工艺虽然提锂效率高，但其反应机理尚未明晰，废渣难以利用；盐法工艺虽然对锂的选择性高、工艺简单，但也存在能耗高、渣量大的问题。锂云母提取工艺的发展方向应致力于多种技术协同处理，实现有价元素高效、经济和环保的提取，为此提出了一些工艺改进的措施，旨在为未来工艺的研究、开发、优化和工业应用提供参考。

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18. 基于药物-辅料相互作用的药物释放机制研究进展

宋坤旺丁叶薇沈忱吴昊旻吉远辉

过程工程学报 2024, 24 (10): 1127-1136. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224021

摘要（505）

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PDF （840KB）（123）

药用辅料称为“非活性成分”，是药物制剂中除药物活性成分以外的其他组分，药用辅料是药物制剂中不可或缺的重要组成部分，其会通过形成药物-辅料相互作用等方式显著影响药物制剂的释放性能，对于药物制剂的有效性和安全性影响至关重要，高端制剂的发展也对辅料提出更高要求，因此需要剖析高端制剂中辅料对药物制剂质量影响的机制。辅料的加入可以增强药物活性成分的释放度和生物利用度、提高并维持药物的稳定性、实现药物的可控靶向释放以及充当掩味剂和甜味剂，提高药物的生物利用度和患者的服药依从性，但愈来愈多的研究表明辅料会产生生理活性而影响药物药代动力学，引起过敏或不耐受等不良反应，大量摄入辅料也可能通过与药物形成相互作用从而抑制药物释放。本工作从药物-辅料相互作用角度，简述了常用的辅料对药物释放的影响机制，如聚合物、介孔二氧化硅，同时归纳了基于药物-辅料相互作用的数学模型、分子模拟及机器学习等手段深入揭示辅料调控药物释放机制的研究进展，并提出未来药用辅料数据库建立的发展方向，为高通量筛选合适的药用辅料、确定最佳载药量和辅料添加量以及选择合适生产工艺提供数据支撑和理论指导。

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19. 轻烃和二氧化碳水合物生成动力学促进剂研究进展

杨晓梅肖朋孙长宇陈光进

过程工程学报 2024, 24 (10): 1137-1148. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223332

摘要（325）

HTML （6）

PDF （1331KB）（150）

深海水合物法碳封存是一种极具应用前景的碳封存方法。二氧化碳水合物的生成是水合物法碳封存的基础，然而自然条件下气体水合物的生成速率极低。在强化气体水合物生成的各种方法中，使用动力学促进剂已被证实最为高效。尽管大量轻烃水合物动力学促进剂已被广泛而深入地研究，但它们并不一定适用于二氧化碳水合物。为了找出适合二氧化碳水合物生成的动力学促进剂，有必要对二氧化碳水合物促进剂和轻烃水合物促进剂加以区分。本工作针对轻烃水合物和二氧化碳水合物分别综述了动力学促进剂的发展历程及研究现状，对比分析了不同动力学促进剂对同种水合物、同种促进剂对上述两类水合物的作用效果，揭示了动力学促进剂对轻烃水合物和二氧化碳水合物强化效果的差别。基于动力学促进剂研究进展及存在的问题，对动力学促进剂强化不同水合物生成的机理研究、促进剂评价标准建立、水合物生成热移除强化、水合物生成强化效果的进一步提升进行了展望，以期为水合物法碳封存的实施提供新的思路。

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20. 气液两相流体系下微反应器技术研究进展

叶欣然吴赞王海鸥樊建人

过程工程学报 2024, 24 (9): 1001-1015. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224035

摘要（738）

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PDF （3984KB）（428）

微反应器具有传热传质效率高、反应参数控制严格、易于放大、安全性能好等优势。微反应器技术与气液多相催化反应的结合是开发高效且可持续的化工生产技术重要手段。气液多相催化微反应器集成了催化反应和微反应器技术的优点，在化学合成中具有广泛的应用前景。根据非均相催化剂固定方式，气-液-固三相催化微反应器可以分为壁面负载式微反应器和填充床式微反应器。微反应器中多相流的流动和物质传递都会对微反应器性能产生影响，研究微反应器的气液两相流问题有利于指导高性能微反应器的设计和应用。本工作首先回顾了微反应器技术的特点，介绍了微反应器的结构优化方案，简述了微反应器中的气液两相流流型、传质特点和气泡破裂动力学。随后重点讨论了多相催化微反应器的应用实例以及面临的挑战。最后，结合以往的微反应器研究，对于未来气液两相体系下微反应器技术面临的挑战和发展趋势进行了展望。

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21. 二氧化锆空心微球制备技术的主要进展

李保强金化成丁飞王纯袁方利

过程工程学报 2024, 24 (6): 627-635. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223297

摘要（498）

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PDF （1939KB）（370）

二氧化锆空心球形粉末是制备隔热防护涂层的一种重要原料，其中粉末的特点决定了涂层的性能，高质量的二氧化锆空心球形粉末的制备成为行业关注的热点。本综述分析了二氧化锆空心微球的国内外研究现状，介绍了二氧化锆空心微球的主要制备方法，包括模板法、溶剂热法、喷雾干燥法和等离子体烧结法等，并对它们的优缺点进行了简要总结。模板法在ZrO2空心微球形貌的控制上表现出色，但是存在模板合成及后续去除过程繁琐等问题，并且对于制备工艺的要求较高，容易造成材料的浪费以及空心微球的破坏。溶剂热法的反应条件相对苛刻，涉及到产品的后续分离及洗涤、干燥等过程，难以进行批量化制备。喷雾干燥法是批量制备球形空心颗粒的有效方法，但是制备得到的空心颗粒存在强度低、喷涂过程中易破损等问题。相对于其他制备方法，喷雾干燥法和等离子体烧结法联用制备得到的球形空心颗粒因具有球形度高、流动性好且粒度分布可控等优势，更有利于应用于涂层的喷涂制备上。

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22. 微生物增产煤层气作用机理及影响因素研究进展

张娜尹雪峰王子琛刘浩黄敏婕王浩梁东旭胡佳楠

过程工程学报 2024, 24 (6): 636-646. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223310

摘要（443）

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PDF （1144KB）（206）

微生物增产煤层气(Microbially Enhanced Coalbed Methane, MECBM)是一种具有潜力的清洁且低成本技术，在实现“碳中和”目标中发挥着重要作用。因此，MECBM的勘探开发已成为相关领域的研究热点。本工作详细阐述了MECBM的理论基础和反应过程，对影响该过程的环境因素和生物因素进行了系统分析，并且提出了各因素作用机理。研究发现，在MECBM过程中，甲氧基的酸化反应起到了决定性的作用，温度、接种量、营养元素的添加和预处理方式等都极大程度地影响微生物生长和代谢，优化以上生产条件不仅可以增加煤层气产量，还可以显著提高煤层气中甲烷的浓度。此外，本研究还提出了当前微生物增产煤层气需要进一步研究的技术领域，这些研究将为现场增产和加强煤层气开发提供理论基础。

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23. 颗粒湿法分级技术及氢氧化铝精准分级的研究进展

皮溅清王明理杨汝意张海东任晓娜黄青山李萍

过程工程学报 2024, 24 (6): 647-659. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223331

摘要（378）

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PDF （4811KB）（248）

随着电解铝行业的蓬勃发展，现代大型预焙电解槽和干法净化技术均需砂状氧化铝作为生产原料。但国内氧化铝企业生产多为中间状氧化铝或“准砂状”氧化铝，且颗粒粒度呈周期性变化，产品质量与世界先进水平差别较大，主要原因是原料差异及现有氢氧化铝颗粒分级技术不达标所致。因此，亟需研制高精准、高效率的氢氧化铝湿颗粒分级装置，实现大颗粒、较窄粒径的高质量砂状氧化铝(+80 μm≥90%，-45 μm<8%)生产。本工作首先对国内外常用的、规模化应用的湿法颗粒分级技术进行综述，对水力分级技术、湿法筛分技术及新型耦合分级技术进行分析，随后提出将水力分级与筛网分级相结合、可应用于氢氧化铝颗粒苛刻分级要求的新型“流化-筛分”精准分级方法，最后研制出可实现规模化连续生产的小试分级装置(3.3 m3/h)，且该方法通过了生产企业的现场侧线验证。该新型颗粒精准分级技术不仅有望在氧化铝行业实现节能减排、转型升级、降低生产成本并能取得显著经济效益，还可促进选矿、精细粉体行业的迅速发展，具有重要的实用和推广应用价值。

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24. 射频感应热等离子体制备锂离子电池硅基负极材料的研究进展

杨宗献董元江刘畅金化成丁飞李保强白柳杨袁方利

过程工程学报 2024, 24 (5): 501-513. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223230

摘要（504）

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PDF （7425KB）（272）

硅负极凭借其高理论比容量被认为是最具有应用前景的负极材料之一，但脱嵌锂过程中较大的体积变化严重限制了其实际应用。通过将硅负极纳米化，能够显著缓解体积效应、改善导电性及提高稳定性。射频感应热等离子体具有高温、瞬冷、可控、连续等优点，是制备高纯纳米硅基负极的重要手段。本工作综述了射频感应热等离子体制备锂离子电池硅基负极材料的研究进展。首先对热等离子体技术进行简要介绍，其次重点讨论了硅纳米球(Si NSs)、硅纳米线(Si NWs)、氧化亚硅纳米线(SiO NWs)、氧化亚硅纳米网(SiO NNs)、高硅含量氧化亚硅纳米线(SiOx NWs)、硅基硅铁合金纳米球(Si/FeSi2 NPs)等几种关键材料的热等离子体法制备及其在锂离子电池负极的应用，最后对热等离子体技术的发展进行了展望。

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25. 正电子发射粒子示踪的关键技术与进展

李坤吴利芸陈平韩焱

过程工程学报 2024, 24 (4): 381-390. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223266

摘要（554）

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PDF （2513KB）（284）

多相流参数检测对工业过程装置的设计和优化至关重要，但其多尺度与内在复杂性限制了对多相流动过程的理解，在流动机制方面仍有许多关键问题尚未明晰。正电子发射粒子示踪(PEPT)是一种面向工业过程中复杂多相流的新型无扰、无损的核成像方法，利用γ光子探测对放射性标记的示踪颗粒进行三维动力学成像。由于γ光子具有高穿透性、不受电磁场影响等特点，使得PEPT在非透明复杂多相流检测上具有独特优势。目前主要应用于化工、食品、制药等工业领域内多相流动现象的测量和系统物理参数提取。然而，小型化示踪颗粒制备困难、多个示踪颗粒同时定位效果差等问题严重阻碍了PEPT技术的进一步应用和推广。本工作首先介绍了PEPT技术的基本原理；然后重点从示踪颗粒、算法、硬件系统、数据处理及应用等方面讨论了PEPT关键技术及其研究进展，并指出其中存在的问题和潜在的发展方向；最后，对PEPT技术的发展和应用进行总结和展望。

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26. 磁性活性炭制备及其在水处理中的研究进展

汪前雨张玉明崔彦斌

过程工程学报 2024, 24 (3): 259-272. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223228

摘要（698）

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PDF （2257KB）（388）

活性炭具有比表面积高、孔隙结构发达、表面官能团丰富、化学性质稳定等优点，是水处理中常用的吸附剂。吸附饱和的活性炭需从水中分离并进行再生处理以供重复利用。但传统分离方法耗时长、收率低、成本高，难以高效地将吸附饱和的活性炭从水中分离，在一定程度上限制了活性炭在水处理中的应用。通过对活性炭进行赋磁处理可制备得到吸附容量高、易于分离回收的磁性活性炭。同时，磁性活性炭具有良好的催化活性，可用于在高级氧化反应中高效降解水中有机污染物。因此，磁性活性炭在水处理领域具有广阔的应用前景。本工作主要介绍了磁性活性炭制备方法、微观结构和物化性质，综述了磁性活性炭在污水治理方面的研究进展，总结了磁性活性炭的吸附特性和再生方法，并对磁性活性炭在水处理中的发展趋势进行了展望。

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27. 闪沸喷雾的研究现状与展望

高健洪润董文龙许年楚化强

过程工程学报 2024, 24 (3): 273-283. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223157

摘要（585）

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PDF （1493KB）（263）

通常将高温燃油进行喷射至低压环境中时发生的急速沸腾现象称为闪急沸腾(简称为闪沸)，合理地利用闪沸现象可以有效改善燃油喷雾的雾化效果、提高发动机效率。本综述总结了闪沸喷雾的相关理论，简要介绍了部分常用于观测闪沸喷雾的可视化技术。对比了不同燃料的闪沸喷雾的研究，归纳了不同燃料特性对闪沸喷雾的影响，总结了多组分燃料的闪沸喷雾特性；通过对非闪沸喷雾与闪沸喷雾研究现状进行对比，归纳了非闪沸与闪沸喷雾的坍塌机理与喷雾坍塌的影响因素。提出了闪沸喷雾可行的研究方向：多组分燃料的闪沸喷雾特性研究、闪沸喷雾坍塌机理研究以及抑制闪沸喷雾坍塌的研究。

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28. 富氧条件下CO选择还原NO反应催化剂研究进展

刘雅琦刘研吴珂邢立文连殿兴陈莫浩阳纪建军纪永军

过程工程学报 2024, 24 (3): 284-296. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223136

摘要（652）

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氮氧化物(NOx)作为大气污染物之一，是导致酸雨、光化学烟雾的重要前体物，对农业生产和人类健康造成严重威胁。CO选择催化还原NO (CO-SCR)是一种很具有前景的脱硝技术，可以同时实现NO和CO两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一。为了实现工业应用，CO-SCR脱硝技术应具有较低的反应温度(150~250℃)和较好的抗氧气中毒能力，因而开发富氧条件下CO还原NO反应催化剂是环境治理方面的迫切需求。本工作综述了CO-SCR催化剂在富氧条件下的研究现状及最新的研究成果，重点介绍了Pd基、Ir基、Mn基及Co基催化剂的研究进展，对活性组分、助剂、载体的选择分别进行了较为详细的阐述。分析了催化剂的制备方法、掺杂改性、反应条件等因素对CO-SCR催化剂性能的影响。讨论了O2, H2O, SO2对催化剂性能的影响，并总结了O2抑制CO-SCR反应活性的作用机制。最后，针对富氧条件下CO还原NO的难点和未来发展方向进行总结并给出建议。

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