利用卤水氯化镁固定CO2的物理化学研究：MgCl2-CO2-NH3-H2O体系结晶热力学和动力学

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基本信息

  • 批准号：
    21146006
  • 项目类别：
    专项基金项目
  • 资助金额：
    8.0万
  • 负责人：
    李志宝
  • 依托单位：
    中国科学院过程工程研究所
  • 学科分类：
    B0816.资源、环境与生态化工
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2012-12-31

项目摘要

实施CO2减排与封存对社会和经济发展具有重大意义。我国青海盐湖和沿海具有大量的MgCl2资源，因此利用氯化镁实施CO2封存具有现实意义。本研究提出利用卤水氯化镁封存CO2工艺，将CO2以矿物形式封存于三水碳酸镁中，工艺过程包括CO2与NH3和MgCl2反应和以氯化镁盐析回收副产物氯化铵两个过程，其反应结晶热力学和动力学是新工艺开发的关键数据。项目以MgCl2-CO2-NH3-H2O体系反应结晶动力学及放大规律为研究对象，建立一套气液固三相反应结晶装置，测定温度、氯化镁浓度、CO2浓度等对CO2吸收率、封存矿物性质的影响及反应动力学。用MSMPR结晶器研究氯化铵结晶增长动力学。在完善MgCl2-CO2-NH3-H2O热力学模型的基础上,用离子活度对本体系结晶动力学实验数据模拟。为氯化镁固定CO2新工艺开发提供数据和理论支持。

结项摘要

①通过对三水碳酸镁在MgCl2-CO2-NH3-H2O体系中反应机理及结晶规律的研究结果表明。体积增长速率的级数为2.30，这说明反应主要是由表面反应控制的。三水碳酸镁的成核是限制粒径的。随着增长速率和成核速率的增加以及平均停留时间的减小，团聚因子是增大的。.②完成了三水碳酸镁在MgCl2-CO2-NH3-H2O体系中溶解热力学模拟。基于Pitzer模型，开发了一个可以描述三水碳酸镁在氯化物溶液中的溶解度及化学行为的模型。该模型可以很好的描述文献上报到的数据，具有很好的预测能力。基于与Mg/CO3有关的组分分布，活度系数和pH值，该模型可以很好的解释三水碳酸镁在各种氯化物溶液中的组分行为。.③完成了NH4Cl在MgCl2-NH4Cl-H2O体系的结晶行为及结晶动力学。研究结果表明，温度越高，氯化铵的成核和生长速率越快。氯化镁浓度越高，则氯化钠的成核速率增大，而生长速率则降低。动力学模型可以很好的分析悬浮密度和停留时间对氯化铵结晶粒度的影响。该模型最终可以应用于回收氯化铵的结晶器设计。.④在国家自然科学基金的支持下，共培养了2名学生；在SCI刊物上共发表了4篇文章。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Modeling Solid–Liquid Equilibrium of NH4Cl-MgCl2-H2O System and Its Application to Recovery of NH4Cl in MgO Production
实体建模
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    AIChE Journal
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    李志宝
  • 通讯作者：
    李志宝
Study of Crystallization Kinetics of Ammonium Carnallite and Ammonium Chloride in the NH4Cl-MgCl2-H2O System
NH4Cl-MgCl2-H2O体系中铵光卤石和氯化铵的结晶动力学研究
  • DOI：
    10.1021/ie201554j
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Industrial and Engineering Chemistry Research
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Wang; Daoguang;Li; Zhibao
  • 通讯作者：
    Zhibao
Chemical Modeling of Nesquehonite Solubility in Li plus Na + K + NH4 + Mg + Cl + H2O System with a Speciation-based Approach
采用基于形态的方法对三水锰矿在 Li + Na K NH4 Mg Cl H2O 体系中的溶解度进行化学建模
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Journal of Chemical Engineering
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Wang Daoguang;Li Zhibao
  • 通讯作者：
    Li Zhibao
Kinetic analysis for crystal growth rate of NH4Cl in the NaCl-MgCl2-H2O system with a thermodynamic approach
用热力学方法分析 NaCl-MgCl2-H2O 体系中 NH4Cl 晶体生长速率的动力学
  • DOI：
    10.1002/aic.12604
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    AICHE JOURNAL
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Wang; Daoguang;Li; Zhibao
  • 通讯作者：
    Zhibao

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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    李志宝
  • 通讯作者：
    李志宝

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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]
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