混合塑料表面润湿性差异的预强化和浮选分离机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51804276
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    王重庆
  • 依托单位：
    郑州大学
  • 学科分类：
    E0409.矿物工程与物质分离
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Recycling of waste plastics reduces petroleum consumption and prevents environmental pollution from incineration and landfill of plastics. Due to compatibility, different melting point and secondary pollution, separation of plastic mixtures is the bottleneck of plastics recycling. Flotation is the promising technique for separation of waste plastics, owing to high efficiency and cost-effectiveness. The key point of plastics flotation is to enhance the difference in the surface wettability of different plastics. In this study, catalytic oxidation of plastics is pretreated to increase the difference in the surface wettability of different plastics, and efficient separation of plastic mixtures is achieved by dissolved-air flotation without flotation reagents. The key scientific problems involve environmental response of molecules on plastic surface, mechanism of catalytic oxidation for regulation of surface wettability, and selective adsorption of bubbles on the surface of modified plastics. This study provides theoretical basis and technical support for efficient separation of waste plastics, and also offers technical guidance for recycling of similar secondary sources such as aluminum-plastic packages and waste printed circuit boards.
废旧塑料的资源化不仅能够缓解石油资源的消耗，而且可以避免废旧塑料焚烧和填埋处理造成的环境污染问题。由于不同塑料的兼容性、熔融温度差异和二次污染问题，混合塑料的分选是制约其资源化的瓶颈环节。浮选是废旧塑料分选的关键技术，具有突出的分选效率和成本效益，塑料浮选的关键在于强化表面润湿性差异。本项目通过催化氧化对塑料表面分子进行预改性，增加不同塑料的表面润湿性差异，结合溶气浮选实现混合塑料的无药剂高效分离。系统研究塑料表面分子环境响应机制、表面润湿性分子调控的催化氧化机理、气泡在改性塑料表面的吸附行为等基础科学问题，为废旧塑料资源的高效浮选提供理论依据和技术支撑，也为铝塑包装和废旧电路板等同类二次资源的分离回收提供技术指导。

结项摘要

废旧塑料的资源化不仅能够缓解石油资源的消耗，而且可以避免废旧塑料焚烧和填埋处理造成的环境污染问题。由于不同塑料的兼容性、熔融温度差异和二次污染问题，混合塑料的分选是制约其资源化的瓶颈环节。浮选是废旧塑料分选的关键技术，具有突出的分选效率和成本 效益，塑料浮选的关键在于强化表面润湿性差异。针对废旧塑料资源浮选分离的关键问题，本项目提出通过表面催化氧化改性对塑料表面润湿性进行分子调控，强化不同塑料的表面润湿性差异，并采用泡沫浮选实现混合塑料的高效浮选分离。系统研究塑料表面分子的环境响应机制、塑料表面分子改性机理、浮选体系的界面作用等科学问题，重点揭示“分子结构-表面改性-表面润湿性”的匹配机制。针对特定废旧混合塑料体系，开发了一系列塑料表面改性方法，实现塑料表面润湿性的精准调控，在充分研究工艺参数影响规律的基础上，实现了废旧混合塑料的高效浮选分离，为塑料浮选技术发展和废旧塑料资源的回收利用提供理论与技术支撑。在本基金的支持下，研究成果在国际权威期刊发表高质量学术论文22篇，获得国家授权发明专利5项，获得中国产学研合作促进会合作创新奖1项，培养中国科协青年托举人才1名、河南省中原青拔尖人才1名。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
Green flotation of polyethylene terephthalate and polyvinyl chloride assisted by surface modification of selective CaCO3 coating
选择性CaCO3涂层表面改性辅助聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯的绿色浮选
  • DOI：
    10.1016/j.jclepro.2019.118441
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Cleaner Production
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Yingshuang Zhang;Hongru Jiang;Kangyu Wang;Hui Wang;Chongqing Wang
  • 通讯作者：
    Chongqing Wang
Co-carbonization of red mud and waste sawdust for functional application as Fenton catalyst: Evaluation of catalytic activity and mechanism
赤泥和废木屑共碳化作为芬顿催化剂的功能性应用：催化活性和机理评价
  • DOI：
    10.1016/j.jece.2021.105368
  • 发表时间：
    2021-03-22
  • 期刊：
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    Sun, Ruirui;Zhang, Xue;Cao, Yijun
  • 通讯作者：
    Cao, Yijun
A review on persulfates activation by functional biochar for organic contaminants removal: Synthesis, characterizations, radical determination, and mechanism
功能性生物炭活化过硫酸盐去除有机污染物的综述：合成、表征、自由基测定和机制
  • DOI：
    10.1016/j.jece.2021.106267
  • 发表时间：
    2021-09-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    Wang, Chongqing;Huang, Rong;Sillanpaa, Mika
  • 通讯作者：
    Sillanpaa, Mika
Superior fenton-like degradation of tetracycline by iron loaded graphitic carbon derived from microplastics: Synthesis, catalytic performance, and mechanism
源自微塑料的载铁石墨碳对四环素的优异类芬顿降解：合成、催化性能和机制
  • DOI：
    10.1016/j.seppur.2021.118773
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Separation and Purification Technology
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Wang Chongqing;Sun Ruirui;Huang Rong;Wang Hui
  • 通讯作者：
    Wang Hui
Green one-spot synthesis of hydrochar supported zero-valent iron for heterogeneous Fenton-like discoloration of dyes at neutral pH
水炭负载零价铁的绿色一站式合成，用于中性 pH 条件下染料的异质类芬顿变色
  • DOI：
    10.1016/j.molliq.2020.114421
  • 发表时间：
    2020-12
  • 期刊：
    Journal of Molecular Liquids
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Wang Chongqing;Huang Rong;Sun Ruirui
  • 通讯作者：
    Sun Ruirui

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其他文献

塑料浮选中的亲水化调控与表面重构研究进展
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1005-5770.2021.09.003
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    塑料工业
  • 影响因子：
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  • 作者：
    蒋鸿儒;张迎霜;王重庆;王晖
  • 通讯作者：
    王晖
锌锡双金属掺杂MCM41的合成及表
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    无机化学学报，2005，12（12）：1831-1837（SCI收录）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蒋斯扬;周传林;孔岩;王重庆
  • 通讯作者：
    王重庆
瑞香狼毒中抑制植物病原真菌活性物质研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    北方园艺
  • 影响因子：
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  • 作者：
    王有年;龚艺文;王重庆;师光禄
  • 通讯作者：
    师光禄

其他文献

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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

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          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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