栏目文章

Select

1. 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（94）

HTML （13）

PDF （1330KB）（30）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

2. 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（85）

HTML （2）

PDF （11377KB）（43）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

3. 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（66）

HTML （1）

PDF （3058KB）（28）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

4. 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（115）

HTML （7）

PDF （5687KB）（56）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

5. 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（172）

HTML （7）

PDF （5489KB）（76）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

6. 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（338）

HTML （14）

PDF （1677KB）（129）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

7. 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（236）

HTML （20）

PDF （840KB）（63）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

8. 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（170）

HTML （5）

PDF （1331KB）（94）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

9. 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（382）

HTML （23）

PDF （3984KB）（221）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

10. 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（250）

HTML （10）

PDF （1939KB）（164）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

11. 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（254）

HTML （10）

PDF （1144KB）（139）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

12. 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（192）

HTML （8）

PDF （4811KB）（140）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

13. 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（311）

HTML （16）

PDF （7425KB）（171）

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。

相关文章 | 多维度评价

栏目文章信息