塑料具有多种机械和热性能,已成为世界各地现代生活中必不可少的产品 [1,2],这不仅是因为它们制造成本低、稳定性和耐用性,还因为它们用途广泛。由于这些优势,根据欧洲塑料协会 (Plastics Europe) 的报告,塑料产量自 20 世纪 50 年代以来一直在稳步上升,到 2020 年已达到 3.67 亿吨 [3,4]。制造的塑料大部分用于包装短寿命产品的瓶子和袋子,导致大量一次性塑料的消费,这些塑料很容易被丢弃 [4,5]。这些活动产生的大量塑料导致数百万公吨的塑料废物在环境和垃圾填埋场中堆积 [2,6,7],造成毁灭性的环境污染,影响生态系统、野生动植物和人类健康,此外还会产生废物管理问题 [2,4,5,8]。其中,在环境中污染和积累为固体废物的最常见塑料类型是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(LDPE-HDPE)、氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)和
橄榄油生产会产生大量的果渣,这些果渣通常被丢弃在土壤中,对农业和环境产生不利影响。此外,气候变化加剧了植物病害,并促进了有毒植物化学物质在农业中的使用。然而,橄榄磨坊废料具有作为可重复使用和宝贵的生物资源的巨大潜力。我们使用稀释乙醇(一种环保溶剂)提取了含有短和长寡半乳糖醛酸苷、短阿拉伯寡糖和多糖的级分。获得的提取物引发了拟南芥幼苗中植物先天免疫的关键特征,包括丝裂原活化蛋白激酶 MPK3 和 MPK6 的磷酸化以及防御基因(如 CYP81F2 、 WRKY33 、 WRKY53 和 FRK1 )的上调。值得注意的是,用橄榄果渣提取物对成年拟南芥和番茄植株进行预处理可启动防御反应,增强其对植物病原菌灰葡萄孢和丁香假单胞菌的抵抗力。我们的研究结果强调了在橄榄油生产后期收集的两相橄榄果渣在低成本和可持续的聚糖诱导剂中进行升级再造的机会,有助于减少化学合成农药的使用。
摘要。热能存储 (TES) 系统已广泛应用于聚光太阳能发电 (CSP) 电厂,以确保系统效率。本研究利用具有优异热特性的电解铜粉 (ECP)、氧化石墨烯 (GO) 和铅冶炼渣 (LSS) 骨料(一种采矿废料),旨在制造冶金土聚物材料作为 TES 系统中的存储介质。本文研究了 ECP 含量(0、5%、10%、15%、20%)对掺有 LSS 骨料的 GO 工程土聚物混合物的强度、比热、热导率和热稳定性的影响。加入 10% 的 ECP 后,流速和抗压强度显著提高。增加 ECP 含量会提高土聚物的热导率,但会降低土聚物的比热。结果表明,ECP 是一种很有前途的成分,可以加入土聚物中以增强其物理机械特性和热稳定性。 ECP、GO和LSS相结合生产用于TES系统的土工聚合物材料可以为CSP工厂和行业废物回收提供环保解决方案。
将基于先进吸收式制冷机的高效热制冷技术以及可选的其他服务集成到供热和制冷网络中,需要能够在 100 ºC 以上的温度下输送能量(这是水存储的物理极限)。因此,到目前为止,只有可管理的能源(如化石能源(天然气或煤炭)和生物质)才能满足需求,例如,性能系数 (COP) 大于 1 的双效吸收式制冷机。将间歇性热能源(如太阳能)集成到中温应用中,需要开发基于在此温度范围内(即 130 至 300 ºC 之间)性能稳定的流体的存储选项。
摘要:镍基高温合金具有优异的耐腐蚀和耐高温性能,在能源和航空航天工业中广受欢迎。镍合金的直接金属沉积 (DMD) 已达到技术成熟度,可用于多种应用,尤其是涡轮机械部件的修复。然而,DMD 工艺过程中的零件质量和缺陷形成问题仍然存在。激光重熔可以有效地预防和修复金属增材制造 (AM) 过程中的缺陷;然而,很少有研究关注这方面的数值建模和实验工艺参数优化。因此,本研究的目的是通过数值模拟和实验分析来研究确定重熔工艺参数的效果,以优化 DMD 零件修复的工业工艺链。热传导模型分析了 360 种不同的工艺条件,并将预测的熔体几何形状与流体流动模型和选定参考条件下的实验单轨观测值进行了比较。随后,将重熔工艺应用于演示修复案例。结果表明,模型可以很好地预测熔池形状,优化的重熔工艺提高了基体和 DMD 材料之间的结合质量。因此,DMD 部件制造和修复工艺可以从此处开发的重熔步骤中受益。
个人卫生行业不断寻求先进的材料解决方案,以帮助制造商突破消费者安全性和便利性、功能性、可持续性和成本控制的极限。我们用于熔喷纤维的创新型聚丙烯产品旨在应对这些挑战,同时满足严格的卫生和消费者保护标准。我们与一家专业机器制造商的最新高速机器合作进行了试验,使用新款 SABIC® PP 514M12 熔喷 PP 的生产量证实了其非常好的加工和性能特性,可与参考市场等级媲美或更好。随后选定的非织造布制造商进行的抽样成功地证明了这种创新型新材料是尿布、卫生巾和其他卫生应用等一系列潜在最终用途产品的绝佳候选材料。除了单一材料和复合非织造布外,它还可以用作色母粒的基础树脂。
摘要:目前,复合材料在工程和技术的各个方面都发挥着重要作用,其应用范围不断扩大。最近,人们更加关注天然填料,因为它们适合作为热塑性基质中的增强材料,从而改善这些聚合物的机械性能。生物填料因其成本低、强度高、无毒、可生物降解和易得而得到使用。目前,咖啡渣 (SCG) 作为天然填料越来越受到关注,因为每天都会产生大量的 SCG(咖啡加工产生的食品废料)。这项研究使我们能够确定具有已知技术和工艺参数的活性污泥微生物对含有咖啡渣填料的复合材料机械性能的长期影响。配件由用作基质的高密度聚乙烯 (PE-HD) 和用作改性剂的基于咖啡渣 (SCG) 的填料组成。已确定复合材料的组成及其在生物反应器中的停留时间直接影响接触角值。接触角值的变化与测试材料上生物膜的形成有关。在生物反应器中测试的所有样品的接触角都有所增加,样品 A (PE-HD) 的最低值约为 76.4 度,其余含有咖啡渣填充物的复合材料样品的接触角较高,约为 90 度。研究证实,复合材料中咖啡渣的比例增加会导致微生物的多样性和丰富度增加。在生物反应器中暴露一年多后,含有 40% 咖啡渣的复合材料的微生物数量最多,多样性也最强,而含有 30% SCG 的复合材料位居第二。纤毛虫(Ciliata),尤其是属于 Epistylis 属的固着纤毛虫,是活性污泥和生物反应器中样品浸入生物膜后观察到的最常见和数量最多的微生物群。所进行的研究证实,使用聚合物复合材料模塑件和废咖啡渣形式的填料作为载体可以有效增加生物反应器中的微生物种群。
_________________________ 注意:本手稿由 UT-Battelle, LLC 根据与美国能源部签订的合同编号 DE-AC05-00OR22725 撰写。美国政府保留且出版商在接受文章发表时承认美国政府保留非排他性、已付费、不可撤销的全球许可,以出于美国政府目的出版或复制本手稿的已出版形式,或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 ( http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan ) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。† 与本工作相关的临时专利申请已提交,美国临时申请序列号为 63/332,403,提交日期为 2022 年 4 月 19 日。