可逆响应溶剂相变萃取分离过程研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21576010
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0804.分离工程
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The selective separation of organic compounds is a critical issue in the research of chemical engineering. In this project, a novel separation technology, the phase change extraction with reversible solvent, is proposed. It is designed to combine traditional solvent extraction technology with reversible solvent, which has special physical-chemistry properties and good designability. In this novel separation process, the properties of solvent, such as polarity, phase state, and hydrophilicity/hydrophobicity, etc, can reversibly response to the addition or the removal of initiator, which would lead to phase change or phase separation in extraction process, then special component can be separated and the reversible solvent could be recovered simultaneously. Furthermore, follow-up operations are not necessary, such as back-extraction, distillation, and so on. Operations of the proposed novel separation technology are not only simple and easy, but also highly efficient. With computational quantum chemistry and molecular simulation, the interaction mechanism of reversible solvent with initiator and organic system will be estimated for designing and preparing the suitably reversible solvent. Effects of physicochemical properties of system, as well as operation conditions, process optimization and mass transfer intensification, on the separation performance will be studied. The thermodynamics and kinetics properties of the process will also be investigated. Furthermore, with group contribution method, the mathematical model of mass transfer behavior in phase change extraction separation technology will be studied. Finally, with self-owned independent intellectual property rights, an environment friendly phase change extraction technology with reversible solvent can be established for the industrial application of organic compound separation.
有机物分离是化工过程的重要研究领域。本项目将具有独特理化性质和良好可设计性的可逆响应溶剂与传统萃取过程相结合,提出了一种新型的可逆响应溶剂相变萃取分离过程,通过弱酸性气体、温度、pH等引发剂的加入或去除所引起的溶剂极性、相态或亲疏水性等性质的可逆转变,使萃取过程中产生分相或相变,从而实现待分离组分的高效分离,以及溶剂的同步回收利用,而无需传统萃取过程中的反萃、精馏等后续步骤,整个过程操作简单,有很高的分离效率。采用量化计算结合分子模拟手段对由阴阳离子或分子组成的可逆响应溶剂进行主动设计与合成制备,系统研究溶剂在特定引发剂下的可逆响应机理、萃取过程的热力学和动力学特性,揭示过程的分离机理,研究物性参数、操作条件等对分离效果的影响,构建基于基团贡献原理的数学模型,并进行分离过程强化的研究。最终期望形成一项具有自主知识产权的绿色高效的可逆响应溶剂相变萃取分离技术,为分离过程的工业应用提供指导。

结项摘要

有机物分离是化工分离领域的重要研究方向,对有机混合物进行绿色高效的分离是实现资源高效利用的重要途径。本项目将具有独特理化性质和良好可设计性的可逆响应溶剂与传统萃取过程相结合,通过弱酸性气体CO2、温度等引发剂的加入与去除所引起的溶剂极性、相态或亲疏水性等性质的可逆转变,使萃取过程中产生分相或相变,从而实现待分离组分的高效分离,提出了一种新型的可逆响应溶剂相变萃取过程,无需传统萃取过程的系列后续处理就可实现待分离组分的高效分离及溶剂的同步回收利用。.项目研究合成制备了以CO2为引发剂的可逆响应溶[DBUH][TFE]、[TMGH][TFE]、[CnDBU]OH(n=2/4/6/8),以及以温度为引发剂的可逆响应溶剂[BPy][FeCl4],对其结构和性质进行了系统的表征与研究,建立了一种新型的可逆响应溶剂相变萃取分离过程,系统研究了过程机理和理论基础,并基于基团贡献原理进行了模型化和过程强化的研究。研究成果可为有机物等体系的绿色高效的分离过程的工业化应用提供指导与参考。.发表SCI收录学术论文36篇,参加国内外学术交流5次,申请国家发明专利6项,培养博士研究生1名,硕士研究生5名。

项目成果

期刊论文数量(36)
专著数量(0)
科研奖励数量(4)
会议论文数量(13)
专利数量(6)
Effective separation of aromatic hydrocarbons by pyridine-based deep eutectic solvents
吡啶基低共熔溶剂有效分离芳香烃
  • DOI:
    10.1002/cjce.23606
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Canadian Journal of Chemical Engineering
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Feng Shanhua;Sun Jianjun;Ren Zhongqi;Zhou Zhiyong;Zhang Fan;Liu Wei
  • 通讯作者:
    Liu Wei
Study on Modification and Desulfurization Performance of a Molybdenum-Based Catalyst
钼基催化剂的改性及脱硫性能研究
  • DOI:
    10.1021/acs.energyfuels.9b02132
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Tu Yuming;Li Tenghui;Yu Guojia;Wei Lu;Ta La;Zhou Zhiyong;Ren Zhongqi
  • 通讯作者:
    Ren Zhongqi
Green preparation and selective permeation of D-Tryptophan imprinted composite membrane for racemic tryptophan
外消旋色氨酸d-色氨酸印迹复合膜的绿色制备及选择性透过
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2016.10.070
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Zhou Zhiyong;He Lichao;Mao Yu;Chai Wenshuai;Ren Zhongqi
  • 通讯作者:
    Ren Zhongqi
Investigating the influences of electrode material property on degradation behavior of organic wastewaters by iron-carbon micro-electrolysis
铁碳微电解电极材料性能对有机废水降解行为的影响研究
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2017.12.091
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Zhu Xinyan;Chen Xinjian;Yang Zemeng;Liu Ying;Zhou Zhiyong;Ren Zhongqi
  • 通讯作者:
    Ren Zhongqi
Extraction of aniline from wastewater: equilibria, model, and fitting of apparent extraction equilibrium constants
从废水中萃取苯胺:表观萃取平衡常数的平衡、模型和拟合
  • DOI:
    10.1039/c5ra20802e
  • 发表时间:
    2016-01-01
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chai, Wenshuai;Zhu, Xinyan;Ren, Zhongqi
  • 通讯作者:
    Ren, Zhongqi

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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