时间：2022-05-02 15:20:15
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工业催化论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
论文摘要：本文主要从统计学的角度着手，进而根据反应类型，对气相氧化催化剂的制备和组成的不同进行论述。
氧化催化剂的制备方法，概括地说与一般固体催化剂制备方法没有什么差异。从一些专利看到的工业催化剂的制备方法，其制备上艺相当复杂，看起来，各种催化剂的制备方法极为杂乱，这是由于想要研制一个对某一反应最为有利的催化剂而引起的。但其中还有很多通用部分。看起来制备方法繁多，可是在类似前反应中，用类似的制备方法多数是有效的。然而也有未必完全如此。有一些实际情况可证明这一看法，较好的例子如：丙烯氧化制取丙烯醛所用的催化剂，其组成和方法基本上与异丁烯氧化制取甲基丙烯醛所用的催化剂通用，然而，用于丙烯醛氧化制取丙烯酸的催化剂，其组成和制备方法却不能与甲基丙烯醛氧化制取甲基丙烯一样，反之对甲基丙烯醛氧化有效的催化剂(甲基丙烯酸效率高)，将它的组成和制备方法用丁丙烯醛的氧化，没有显示出什么好的结果。如果查明原因，或许是本应如此。
前多数情况是，催化剂的开发优先于研究催化剂的作用机理，所以目前是类似的反应采用类似的催化剂制备方法，而不同反应则采取不同的制备方法，从这两种观点来进行研究。
首先是氧化催化剂要采用什么元素，除了银以及铂外，这些元素部是以氧化态使用的，基本上不单独使用，而是多与其他元素组配成二元或二元以上组分使用。氧化物中除了碱金属明显地不能作为催化剂之外，有20多种元素大体上都能制成这种气氧化反应催化剂。应该省略出现频率比较少锌等这几种元素，到目前为止在这种氧化反应中未起重要作用。但不能说将来也不起作用。出现频率最高的是钒，其次是钼、钨、铁、钴，镍。钨与钼同属于ⅥB族，性质也相似，而钨没有象钼那样的升华性质，所以多以钨代替钼。作为能形成阳离子的金属召得最多的是第Ⅷ族第四周期的元素。
氧化催化剂虽有不用担体的，但多数是担载在担体上使用。三趋催化剂的担体几乎都可以使用。只是与氧起反应的物质，例如活性炭，只能用于非常特珠低温下的氧化反应(据专塑对氧安定的石墨的例子)。使用的担体主要有：硅胶、粘上、铝矾上、氟镁石、石棉、钢铝石，碳化硅、浮石、氧化籼寺等。担体在工业上很重要，例如将氟镁石担体改为使用熔钛时，其他条件不变。
催化剂制备方法的要点，在于将适用于该反应的元素组合和硅定担体，以及把元素和担体制成实用的催化刑。文献只简单地提到怎样在担体上担载金属，如何成形为合适出颗粒，在空气中于500℃焙烧等。而实际上要求在高温下不刊层，还要具有相当的机械强度，不粉碎，而且作为催化剂，为了能最大限度地发挥其性能，要根据所用元素、担体及反应条件多方面考虑。还有在空气中加500℃焙烧时，催化剂性能还不能到焙烧炉的形式、通入空气的速度、从常温升到500℃的升温方式、在500℃的处理时间等所影响。这些方面难以统一论述，只能对各个催化剂分别讨论。
以氧化钒为主体的氧化催化剂到目前为止基本上仍然有效地使用于所有的氧化反应，可以说是个万能催化剂。近来在烯烃氧化、氧化脱氢和氨氧化方面虽不常用，但在二氧化硫之类的无机化合物前氧化以及烷烃、芳香烃、醇、醛等的氧化反应中广为使用，而且最有成效。现将使用氧化钒系的有代表性的反应飞所用的助催化剂、担体，活化方法等汇总在一起二氧化硫，萘、邻二甲苯以及丁烯的氧化时雪用氧化钒作主在组分，而不用氧化钼，其它组分只不过用作助催化剂而已。芳烃化合物的氨氧化反应也大体如此。笨氧化时，氧化钼是作为准主催化剂与氧化钒共用的，而在一醛氧化时，钼与钒的比例倒过来，此时氧化钒量只相当于氧化钼。担体使用一般的惰性物质，但也有不用担体的由熔融法制得出氧化钒催化剂。一般在氧化反应中，细孔多的表面积大的催化活性高，伹选择性低。与此相反，活性低的却选择性，所以应当选择具有对该反应孔分布适宜担体，不用担体的熔融催化剂表面积最小，只有0.5米2左右。制备方法大致相同，将偏钒酸铵或五氧化二钒溶于水，或是加热熔，浸渍在担体上。
当以偏钒酸铵为原料时，可将它直接溶干水，将制成的水溶液加到担体中。当以五氧化二钒原料时，制成熔融的无担体催化剂，或是溶附在担体上。还有在硫酸中用二氧化硫气体作成硫酸氧钒的溶液，与担体和助催化剂相混合的方法。用这种方法制成催化剂最后一道工序是进行活化。就氧化钒催化剂的活性和选择性而言，与下面将要讨论的氧化钼催化剂相比，因活化时的空气量、有无还原性物质、升温速度、焙烧时间等条件的影响，而导致非常大的变化，此时不仅对孔分布和表面积起决定作用，而且与附近有这么多出氧化状态要保侍相对应的结晶形态有关。氧化钒催化剂可分为如下三种：
1、主催化剂只是氧化钒，不含氧化钼的催化剂。
2、含氧化钼，但其含量较氧化钒少的催化剂。
3、含氧化钼多于氧化钒的催化刘。-
氧化硫氧化用的氧化钒催化剂，为了使它具有充分稳定的活性，必须进行预处理，要在高温下经过几小时，或在低温下经过几小时处理。而且，在有机化合物氧化时，强化剂用还原性气体在高温下预处理也有活化效果。
参考文献
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[3] 邓选英.碳载金属卟啉催化剂及其催化性能的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库，2008，(06)
[4] 谢先宇.金属卟啉氧还原催化剂的制备、表征及电化学特性研究[D]. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (博士)，2007，(06)
英文名称：Chemical Reaction Engineering and Technology
主管单位：中石化集团公司
主办单位：联合化学反应工程研究所;中石化上海石油化工研究院
出版周期：双月刊
出版地址：浙江省杭州市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1001-7631
国内刊号：33-1087/TQ
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1985
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
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期刊简介
英文名称：Journal of Molecular Catalysis
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院兰州化学物理研究所
出版周期：双月刊
出版地址：甘肃省兰州市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1001-3555
国内刊号：62-1039/O6
邮发代号：54-69
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1987
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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中文核心期刊(1996)
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Caj-cd规范获奖期刊
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【关键词】甲醛 危害 废水 处理技术
一、甲醛性质、来源及危害
甲醛易溶于水，常温常压下易挥发，且随温度升高挥发速度越快。甲醛易氧化、聚合，其浓溶液在常温下长期放置会聚合成环状聚合物，在催化剂作用下，高纯度甲醛可聚合成多聚甲醛。
甲醛是化工行业最常用的原料，如苯酚与甲醛缩合生产酚醛树脂过程中产生的酚醛废水，除含有大量醇类、酸类等有毒物质外，还含有浓度高达几万的酚和醛。制药行业甲醛是生产医药原料中间体和成品药的重要原料之一。纺织行业纺织品在生产加工过程中使用含甲醛的羟甲基化合物作为整理剂，为改善织物的折皱性，使用含甲醛的阳离子树脂以提高染色牢度。粘合剂行业由于其具有较强的粘合性、能加强板材的硬度及防虫、防腐的功能，所以用来合成多种粘合剂。粘合剂的生产大多涉及树脂合成，如酚醛树脂、氨基树脂等。
废水中的甲醛常温下极易挥发的无色、刺激性、有毒的物质，能与微生物体内的蛋白质直接反应，使微生物细胞抑制其生物活性或导致死亡。其对人体的影响表现为：人体对甲醛最敏感的部位是嗅觉，甲醛的危害表现在对黏膜的刺激作用，鼻吸入后滞留在鼻腔组织，吸入时，鼻子容易出现严重的刺激和水肿、呼吸道阻力增高、呼吸频率下降、眼刺激和头痛。甲醛对皮肤的刺激作用很强，易诱发过敏反应。甲醛是一种基因毒性物的致畸、致癌作用，对人体免疫系统、神经系统及肝脏等产生危害。
二、甲醛废水处理技术研究进展
国内外学者对甲醛废水的处理研究较多。处理的方法主要按废水中是否存在酚进行分类，含酚的一般采用缩合法、氧化法、混凝法等来处理；不含酚的主要采用氧化法、吹脱法、生物处理法、石灰法、缩合法等。
（一）氧化法
（1）Fenton法。试剂氧化法Fenton试剂氧化处理甲醛废水，是当前国内外科研人员研究的热点课题。简磊研究了Fenton试剂处理含甲醛有机废水的效果、影响因素及其适宜条件。吴超飞的试验表明，在H2O2浓度0.25mol/L，Fe2+浓度3.0mol/L，温度控制在85℃，反应时间大致为90min时，甲醛去除率可达到99.1%。随着技术的发展，科研人员开发了电-Fenton和光-Fenton等工艺处理含甲醛的废水。胡成生采用电-Fenton反应实验装置，控制反应时间90min，Fe2+浓度300mg/L，pH值
（2）光催化氧化法。光催化氧化法近年来也广泛应用于含甲醛有机废水的处理。王玉军采用二氧化钛作作为催化剂，高压汞灯作为光源，对低浓度甲醛废水采用光催化氧化处理试验。赵莲花研究得出pH4～5，0.6kW/m3氙灯光强下照射4h，催化剂WO3投加量0.4g/L，甲醛废水去除率可达65.46%。蔡铁军等用多金属氧化物与TiO2制成复合催化剂；杨瑞等用丝光沸石与TiO2做成混合催化剂；吴树新等用超声水解法制备纳米TiO2催化剂来氧化甲醛。
（3）超声波/H2O2法。李占双等研究了超声波与H2O2联合法处理甲醛废水的效果。当甲醛初始浓度为100mg/L时，使用超声波处理或H2O2氧化含甲醛废水时，效果不理想，处理60min后甲醛去除率分别为接近40%和50%，当两种方法联合使用60min后，甲醛的去除率达到了80%以上，说明联合工艺表现出协同效应，促进降解率的提高。
（4）ClO2氧化法。很多学者用二氧化氯处理工业废水，岳钦艳研究了二氧化氯氧化甲醛废水过程的时间、pH值等因素。当废水中甲醛浓度为8125mg/L时，反应30min后，反应达到稳定期，甲醛去除率为80%左右。
（二）吹脱法
利用甲醛沸点低、易溶于水、易挥发的物理特性，采用蒸汽对废水中的甲醛进行吹脱预处理，极大地降低了后续生化处理的工作量，可改善处理效果。张蕾等对配置甲醛浓度为7400mg/L的甲醛废水进行了蒸汽加热吹脱处理研究，蒸汽加热吹脱甲醛去除率可达96%。闫百兴将甲醛废水雾化处理，喷洒在刚从锅炉出来的炉渣上，甲醛遇高温和氧气后，立即分解为二氧化碳和水，接着通过集气罩和排气筒排入大气，多余的甲醛被多孔炉渣吸附，此法处理甲醛浓度为25000mg/L的废水，去除率可达96%以上。
（三）尿素缩合法
在酸性环境条件下，甲醛与尿素反应会生成甲基脲沉淀。赵瑞华等向100mLCODCr浓度为29143mg/L的甲醛模拟废水中加入尿素，pH值调整为2，出水的CODCr值为5400mg/L，CODCr去除率达到81.47%。
（四）生物法
生物处理法目前普遍应用于有机废水处理。利用微生物代谢作用，对废水中含有的有机污染物做转移、转化和净化处理，使其转变为无毒无害的稳定物质，从而达到净化废水的目的。该方法运行成本低、处理能力大、适用范围广和无二次污染等优点。王志海探讨了活性污泥法对甲醛模拟废水的处理效果，其结果表明，该法对甲醛模拟废水处理效果较好，甲醛去除率达到99.9%。杨寒稀对工业甲醛废水在SBR中的生物降解性作了研究，研究表明，采用低负荷法启动厌氧SBR，对甲醛的去除率在97%以上。
三、结语
论文主要对甲醛废水处理技术研究进展进行了研究，通过分析多种处理技术的发展及研究状况，各分析了其主要特点以及各种的优势，对工程技术人员选择合适的处理方法提供了参考依据。
参考文献：
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4-APR螯合树脂的合成及在钯回收中的应用
毕业论文(设计)研究的意义：
贵金属有“现代工业的维他命”之称。由于钯具有独特的物理、化学性质,可用做催化剂、仪表材料、感光材料等, 广泛应用于电子电器、航空航天、石油化工、通讯、计算机、汽车等现代科技和工业领域之中, 有极其重要的和不可替代的作用。全世界7 0 % 的钯矿分布在俄罗斯，中国钯矿产资源严重不足，因而从钯的二次资源中回收利用钯就显得十分重要。
目前，钯的分离富集方法主要有火法冶金法 、湿法冶金法、溶剂萃取法、生物提取法、离子浮选法、吸附法和共沉淀法等。火法冶金法能耗大;湿法冶金法污染大，强酸对设备腐蚀严重;溶剂萃取法生产量小，成本大，萃取后后续处理麻烦，沉淀法工艺复杂，费时费力，不适合工业化。近年来最高效的钯回收方法是吸附法，包括螯合树脂吸附法、离子交换树脂吸附法等，树脂分离法具有能耗少，工艺简单，操作方便，树脂能重复利用，且环境污染小等优点。
螯合树脂是一类由母体(高分子聚合物)和螯合功能基以化学键等形式相结合而成的功能高分子。与离子交换树脂相比，螯合树脂由于高分子效应，具有许多新的优点，螯合树脂与金属离子相结合的能力更强，选择性也更高。
目前，已有一些采用螯合树脂分离富集钯(Ⅱ)的研究报道，但是吸附容量都较低。本文期望合成一种新型螯合树脂，用于分离富集钯(Ⅱ)，并且对钯(Ⅱ)有较高的吸附容量。
毕业论文(设计)的提纲：
a：4-APR螯合树脂的制备
探讨溶剂、反应摩尔比、温度、时间等因素对树脂合成的影响
b：4-APR螯合树脂对钯离子吸附行为的研究
(1) 标准曲线的绘制
(2) 溶液pH值对树脂吸附钯离子的影响
(3) 树脂对钯的吸附速率和吸附平衡的测定
(4) 温度对树脂吸附钯的影响
(5) 树脂对钯的吸附等温线的测定
(6) 树脂对钯的动态吸附行为
关键词:化学需氧量;环境监测;综述
化学需氧量(COD)是评价水体污染的重要指标之一。COD测定的主要方法有高锰酸盐指数法(GB11892-89)和重铬酸钾氧化法(GTB11914-89)。高锰酸盐指数法适用于饮用水、水源水和地面水的测定。重铬酸钾氧化法(CODCr)适用于工业废水、生活污水的测定,但此法要消耗昂贵的硫酸银和毒性大的硫酸汞,造成严重的二次污染,且加热消解时间长、耗能大,缺点十分明显,已不适应我国环境保护发展的需求。为此,人们从不同方面进行了改进。
1标准法的改进
1.1消解方法的改进
为缩短传统的回流消解时间,早期进行的工作包括密封消解法、快速开管消解法、替代催化剂的选择等;近期的工作主要包括采用微波消解法、声化学消解法、光催化氧化法等新技术。
1.1.1替代催化剂的研究重铬酸钾法所用的催化剂Ag2SO4价格昂贵,分析成本高。因此,毕业论文研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析费用有一定的实用性。如以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流时间仍较长。Ce(SO4)2与过渡金属混合显示出很好的协同催化效应,如以MnSO4-Ce(SO4)2复合催化剂代替Ag2SO4[1],测定废水COD,不但可降低测定费用,还可降低溶液酸度和缩短分析时间,与重铬酸钾法无显著差异。
1.1.2微波消解法如微波消解无汞盐光度法测定COD;微波消解光度法快速测定COD;无需使用HgSO4和Ag2SO4测定COD的微波消解法;氧化铒作催化剂微波消解测定生活污水COD等。Ramon[2]等采用聚焦微波加热常压下快速消解测定COD。
与标准回流法相比,微波消解时间从2h缩短到约10min,且消解时无需回流冷却用水,耗电少,试剂用量大大降低,一次可完成12个样品的消解,减轻了银盐、汞盐、铬盐造成的二次污染[3]。专著[4]对此作了较全面的总结。
1.1.3声化学消解法尽管微波消解时间短,但消解完后要等消解罐冷却至室温仍需一定时间。而超声波消解方便,设备简单,且不受污染物种类及浓度的限制,近年来已有一些应用研究[5]。钟爱国[6]使用自制的声化学反应器对不同水样进行了声化学消解试验,提高了分析效率,减少了化学试剂用量,COD测定范围150mg·L-1～2000mg·L-1,标准偏差≤615%,加标回收率96%～120%。超声波消解时,超声波辐射频率和声强是两个重要的影响因素。试验表明,超声波辐射标准水样30min时,低频(20kHz)、适当高的声强(80W·cm-2)有利于水样的完全消化。
1.1.4光催化氧化法紫外光氧化快速、高效,在常温常压下进行,不产生二次污染,因此对水和废水分析的优势特别突出。近几年来,半导体纳米材料作为催化剂消除水中有机污染物的方法已引起了人们的广泛关注。当用能量等于或大于半导体禁带宽度(312eV)的光照射半导体时,可使半导体表面吸附的羟基或水氧化生成强氧化能力的羟基自由基(·OH),从而使水中的有机污染物氧化分解。艾仕云等[7]提出纳米ZnO和KMnO4协同氧化体系,并据此建立了测定COD的方法,所得结果的可靠性和重现性与标准法相当。他们还使用K2Cr2O7氧化剂、纳米TiO2光催化剂测定COD[8]。通过光催化还原K2Cr2O7生成的Cr3+浓度变化,可以获得样品的COD值。但反应仍需恒温搅拌,反应液需离心过滤。操作烦琐,且不能在线快速分析。
1.2测定方法的改进
1.2.1分光光度法分光光度法测定COD是在强酸性溶液中过量重铬酸钾氧化水中还原性物质,Cr6+还原为Cr3+,英语论文利用分光光度计测定Cr6+或Cr3+来实现COD值测定。Inaga等以Ce(SO4)2作氧化剂,加热反应后测定吸光度,计算出COD值。Konno使用自制的比色计与PC机相联测定COD,所得结果与标准法基本一致。光度法测得COD值快速、准确、成本低等。目前,国内外不少COD快速测定仪均是基于光度法原理。如美国HACH公司制造的COD测定仪是美国国家环保局认可的COD测量方法。
1.2.2电化学分析法
(1)库仑法库仑法是我国测定COD的推荐方法,该法利用电解产业的亚铁离子作库仑滴定剂进行库仑滴定,根据消耗的电量求得剩余K2Cr2O7量,从而计算出COD。广州怡文科技有限公司和中国环境监测总站研制的EST22001COD在线自动监测仪,采用库仑滴定原理,测量范围5mg/L～1000mg/L;测量时间30min～60min,测量误差≤±5%FS;重复误差≤±3%FS,与手动分析具有很好的相关性。
(2)电解法此法既不外加氧化剂,也不加热消解水样,而是利用电化学原理直接测量水中有机物的含量,是COD测定方法的突破。方法原理基于特殊电极电解产生的羟基自由基(·OH)具有很强的氧化能力,可同步迅速氧化水中有机物,较难氧化的物质(如烟酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羟基自由基被消耗的同时,工作电极上电流将产生变化。当工作电极电位恒定时,电流的变化与水中有机物的含量成正比关系,通过计算电流变化便可测量出COD值。作者在这方面作了一些探索工作,取得了初步的结果[9,10]。由于水样不需消解,极大缩短了分析流程,还克服了传统方法中“二次污染”的问题。目前,这类仪器代表产品是德国LAR公司的Elox100A型COD在线自动监测仪h[11]。仪器测量范围从1mg/L～10000mg/L,最大可到100000mg/L,测量周期2min～6min。此仪器在欧美各国已得到较广泛的应用,在我国也获得国家质量监督检疫总局计量器具型式批准证书。
(3)其他电化学分析法Dugin[12]提出以Ce(SO4)2为氧化剂,利用pH电极和氧化还原电极直接测定电势从而测定COD值的方法。Belius2tiu[13]以两种不同的玻璃电极组成电池,通过直接测定电池电动势,对水样中COD值进行测定。赵亚乾[14]以一定比例的反应溶液回流10min后,冷却稀释,用示波器指示终点进行示波电位滴定测定COD。
Westbroek等[15]提出Pt-Pt/PbO2旋转环形圆盘电极多脉冲电流分析法,通过电化学方法产生强氧化剂,硕士论文有机污染物在圆盘电极表面直接氧化或与产生的氧化物质反应而间接被转化。伏安计时电流法和多脉冲计时电流法测COD,可在几秒中获得结果,而且可以在线监测。形成的强氧化媒介可使工作电极表面保持清洁。但方法检测限较高,不适合地表水或轻度污染水的测定。但德忠等[16]提出混合酸消解和单扫描极谱法快速测COD的方法。该法基于用单扫描极谱法测定混合酸(H3PO4-H2SO4)消解体系中过量的Cr6+,从而间接测定COD。混合酸消解回流时间只需15min。Venkata等[17]使用示差脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)进行电化学配位滴定确定有机金属络合物的络合能力,从而测定COD。
.2.3化学发光法根据重铬酸钾消解废水后其最终还原产物Cr3+浓度与COD值成正比关系,以及在碱性条件下,Luminol-H2O2-Cr3+体系产生很强的化学发光的原理,文献[18,19]提出一种用光电二极管做检测器测定水体化学需氧量的新方法。
1.2.4紫外吸收光谱法紫外吸收光谱法是通过测量水样中有机物的紫外吸收光谱(一般用254nm波长),直接测定COD。已有工作表明,不少有机物在紫外光谱区有很强的吸收,在一定的条件下有机物的吸光度与COD有相关性,利用这种相关性可直接测定COD。这种方法不像COD、总有机碳(TOC)方法那样明确,但在特定水体中有极高的相关性,也能真实反映有机物含量。基于紫外吸收原理测定COD的仪器已有生产。这类方法均不需添加任何试剂、无二次污染、快速简单,但前提条件是水质组成必须相对稳定。此方法在日本已是标准方法,但在欧美各国尚未推广应用,在我国尚需开展相关的研究。
2自动在线分析技术
流动分析(FA)用于水样COD的测定可将样品消解和测定实现一体化,留学生论文使整个过程实现在线化、自动化。Korinaga[20]提出以Ce(SO4)2为氧化剂,采用空气整段间隔连续流动分析法对环境水样中的COD进行测定,采样频率达90次/h,但需特制的阀,且管长达18m。陈晓青等[21]提出测定COD的流动注射停流法,系统以微机控制蠕动泵的启停,并记录分光光度计检测到的信号。由于停流技术的引入,解决了慢反应中样品的过度分散问题。
Cuesta等[22]提出COD的微波消解火焰原子吸收光谱-流动注射分析法。用微波加热消解样品,未被样品中有机物质还原的Cr6+保留在阴离子交换树脂上,Cr6+经洗脱后用火焰原子吸收光谱法测定。这种方法在检测中没有基体效应的影响。
尽管流动注射分析的优势突出,但仍免不了传统加热方式。为了提高在线消解效率,不得不加长反应管或采用停留技术,这又导致分析周期延长或低的采样频率。医学论文微波在线消解效果虽好,但去除产生的气泡使流路结构复杂化。但德忠等[23]将流动注射和紫外光氧化技术引入高锰酸盐指数的测定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法测定高锰酸盐指数的流动分析体系,并对多种标准物质(葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾、草酸钠等)进行了研究,反应仅需约115min,回收率8310%～11110%,检测限为016mg/L。用此方法成功测定了COD质控标准(QCSPEX-PEM-WP)和英格兰普利茅斯Tamar河水样品。
Yoon-Chang[24]将光催化剂二氧化钛铺助紫外光消解与流动分析技术联用测定化学耗氧量,获得了好的相关性。李保新等[25]把化学发光系统和流动分析法结合测定高锰酸盐指数,有机物在室温条件下发生化学氧化反应,KMnO4还原为Mn2+并吸附在强酸性阳离子交换树脂微型柱上,同时过量的MnO-
4通过微型柱废弃。吸附在微型
柱上的Mn2+被洗脱出来使用H2O2发光体系检测。若换用职称论文重铬酸钟氧化剂,在酸性条件下,重铬酸钾还原生成的Cr(Ⅲ)催化Luminol-H2O2体系产生强的化学发光可测定COD。该方法已用于地表水样COD的测定。
基于流动技术,综合电化学技术、现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、现代光机电技术研制的COD在线监测仪,一般包括进样系统、反应系统、检测系统、控制系统四部分。进样系统由输液泵、定量管、电磁阀、管路、接口等组成,完成对水样的采集、输送、试剂混合、废液排除及反应室清洗等功能;反应系统主要有加热单元或(和)反应室,完成水样的消解和的反应;检测系统包括单片机(或工控机)、时序控制和数据处理软件、键盘和显示屏等,完成在线全过程的控制、数据采集与处理、显示、储存及打印输
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2008年，在国外留学多年、刚刚完成博士后研究工作的王政，抱着扎根西部的拳拳之心，毅然选择进入宁夏大学能源化工重点实验室工作。他常说：“生命是一种过程而不是一个目的，苦和甜来自外界，体味幸福则来自内心”。这里，没有豪华气派的高楼大厦，也没有先进昂贵的仪器设备，强烈的故土情怀和无私的奉献精神，让他更加坚定地在这里为事业起航。
围绕国家和宁夏区域经济发展和产业需求，王政以煤基替代能源中的高效催化剂的制备为主要研究领域，在科研经费有限和实验条件薄弱的困难条件下，白手起家，潜心钻研；经过近5年的艰苦探索和务实苦干，他在科研平台建设、人才培养、服务地方经济等方面都取得了喜人的进展，实现了从分子筛催化剂的设计合成到催化剂催化性能表征的系统研究工作。
陋室虽小天地宽，举步虽艰报心切
他常对研究生说：“我们的实验室简陋，但我们必须要有前沿的科研思想；我们在科研上才起步，就更要付出百倍的努力，跑起来，快跑起来。”自2008年起，王政带领多孔功能材料课题组，开展了分子筛催化剂的深入研究，主持完成了5项国家及省部级科研项目，取得了一系列创新性的科研成果。
探索解决甲苯甲醇择形烷基化反应中的“逆向效应”问题。在国家973研究前期研究专项经费的资助下，他针对以来源充分的煤基甲苯和甲醇，合成具有重要工业价值的对二甲苯技术作为主攻方向，利用晶体的外延附生原理，实现了在ZSM-5分子筛催化剂的外表面包裹生长一层致密的纯硅分子筛外壳，在不影响沸石孔道结构和大小的情况下实现分子筛外表面择形改性。 他所研制的核壳结构甲醇制对二甲苯分子筛催化剂表现出了优异的催化性能，在甲醇转化率100%的条件下，甲苯的转化率达到28.1%，对二甲苯的选择性达到74.3%。这项研究成果已经成功申报1项发明专利，为发展甲苯甲醇烷基化反应催化剂提供了新的研究思路和实验基础，具有很好的前沿性和创新性，并获得了同行专家的高度评价和学界关注。
制备高效甲醇制烯烃分子筛催化剂。MTO/MTP（Methanol to Olefin or Methanol to Propylene）是一条非石油路线制备低碳烯烃的工艺，具有重要意义。甲醇转化为烯烃的研究，主要是在中孔沸石ZSM-5催化剂上进行的，但由于ZSM-5的酸性较强、孔道尺寸过大，反应中常伴有生成烯烃、烷基化、齐聚、芳构化、裂解、歧化等多步反应的发生。因此，针对国产甲醇制烯烃催化剂的发展需求，在宁夏科技攻关和宁夏自然科学基金项目经费的资助下，王政带领团队系统开展了高效甲醇制烯烃催化剂的研究，利用附生原理在ZSM-5分子筛外表面控制生长一层磷酸铝分子筛，利用磷酸铝系列分子筛较大的孔径（约为0.7nm）和对大分子具有的裂化作用，既可以对ZSM-5的酸性和孔道进行调整，又可以利用表面层磷酸铝分子筛的弱酸性来裂化产物中的C5+组分，实现了提高乙烯和丙烯的选择性和收率。研制成功的甲醇制烯烃分子筛催化剂，在甲醇转化率100%条件下，低碳烯烃选择性达到83.5%，且产物中C2-C4烷烃以及C5+组分含量低于6%。这项研究成果获得了宁夏科技进步三等奖，并申请了2项中国发明专利，展现出王政在催化剂结构设计与制备方面优秀的创新能力和学术水平。第15届全国催化会议、第16届全国分子筛会议分别请王政在现场做了介绍报告，赢得了业内专家的一致肯定。
制备无缺陷ZSM-5分子筛膜的合成方法。反应和分离是化学工业的两大基本过程，将这两个过程集成为一体是一项极具挑战性的课题。将分子筛膜的催化和分离筛分功能相结合，制备分子筛催化膜反应器并研究其择性催化性能，是当前分子筛膜材料研究的前沿和热点，但是该方向的研究进展甚微，主要是由于ZSM-5分子筛膜固有的性质和合成技术上的不完善，导致合成出的分子筛膜总是存在裂缝、针孔和晶间孔隙等缺陷，使反应或分离混合物通过缺陷“短路”扩散至膜的渗透侧，降低甚至完全消除了ZSM-5分子筛膜的催化分离能力。因此，发展完善制备无缺陷ZSM-5分子筛膜的合成方法，一直是分子筛膜研究领域的研究重点。在国家自然科学基金以及国家归国留学人员科研启动经费的资助下，王政带领研究团队通过对分子筛晶粒的表面改性，成功实现了利用LB组装技术将纳米分子筛晶粒在多种载体上的高密度有效组装，并且通过二次生长合成了薄且致密取向的ZSM-5分子筛膜。这为无缺陷ZSM-5分子筛膜的合成提供了一种简单且重复性高的新方法。目前，这一方法已申请中国发明专利2项，并在第17届全国分子筛会议上作大会分会场口头报告。
心作良田树师表 德为至宝立典范
漫漫岁月，养育了王政教授心怀教育、报效故土的学者情怀。他经常早出晚归，牺牲了家庭团聚的快乐，舍弃了朋友相聚的乐趣，研究室的灯光陪伴他醉心科研，三尺讲台成就了他倾心教育的人生境界。
在潜心做好科研工作的同时，王政非常注重自己教学能力的提升。他认为，教学和科研是学校腾飞的两个翅膀，缺一不可。如果没有好的教学环境和教师队伍，学校就不可能培养出高素质的优秀人才。同样，如果没有好的科研环境和高素质的科研团队，学校也同样不可能有长足的发展。百年大计，教育为本，虽然地处西部，但在教学方面一定不能“边缘”。因此，王政教授在平时的工作中非常注重将教学、科研和个人学习相结合。为了能够更好地提高治学水平，他经常运用现代信息技术，搜集国内外最新的科研成果、发展动态加强教学内容更新，改变课本理论性强实践性弱的特点，使学生学到课本理论的同时又领略到基础科学理论的强大作用。
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纳米材料的小尺寸效应使得通常在高温下才能烧结的材料如SiC,BC等在纳米尺度下在较低的温度下即可烧结,另一方面,纳米材料作为烧结过程中的活性添加剂使用也可降低烧结温度,缩短烧结时间。由于纳米粒子的尺寸效应和表面效应,使得纳米复相材料的熔点和相转变温度下降,在较低的温度下即可得到烧结性能良好的复相材料。由纳米颗粒构成的纳米陶瓷在低温下出现良好的延展性。纳米TiO2陶瓷在室温下具有良好的韧性,在180°C下经受弯曲而不产生裂纹。纳米复合陶瓷具有良好的室温和高温力学性能,在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等方面具有广泛的应用,在许多超高温、强腐蚀等许多苛刻的环境下起着其它材料无法取代的作用。随着陶瓷多层结构在微电子器件的包封、电容器、传感器等方面的应用,利用纳米材料的优异性能来制作高性能电子陶瓷材料也成为一大热点。有人预计纳米陶瓷很可能发展成为跨世纪新材料,使陶瓷材料的研究出现一个新的飞跃。纳米颗粒添加到玻璃中,可以明显改善玻璃的脆性。无机纳米颗粒具有很好的流动性,可以用来制备在某些特殊场合下使用的固体剂。
二、纳米材料在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。
日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。
三、纳米材料在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。
光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。
四、纳米陶瓷材料增韧改性
陶瓷材料作为材料的三大支柱之一,在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但是,由于传统陶瓷材料质地较脆,韧性、强度较差,因而使其应用受到了较大的限制。随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性。英国著名材料专家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。所谓纳米陶瓷,是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料,也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。要制备纳米陶瓷,这就需要解决:粉体尺寸、形貌和分布的控制,团聚体的控制和分散,块体形态、缺陷、粗糙度以及成分的控制。Gleiter指出,如果多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成,则能够在低温下变为延性的,能够发生100%的塑性形变。并且发现,纳米TiO2陶瓷材料在室温下具有优良的韧性,在180℃经受弯曲而不产生裂纹。
许多专家认为,如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题,从而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的纳米陶瓷,则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。上海硅酸盐研究所研究发现,纳米3Y-TZP陶瓷(100nm左右)在经室温循环拉伸试验后,其样品的断口区域发生了局部超塑性形变,形变量高达380%,并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线。Tatsuki等人对制得的Al2O3-SiC纳米复相陶瓷进行拉伸蠕变实验,结果发现伴随晶界的滑移,Al2O3晶界处的纳米SiC粒子发生旋转并嵌入Al2O3晶粒之中,从而增强了晶界滑动的阻力,也即提高了Al2O3-SiC纳米复相陶瓷的蠕变能力。
论文关键词：纳米技术化工生产催化应用
【关键字】光催化，氧化技术，化工，废水处理，实践应用
中图分类号：TF703.5+1文献标识码： A 文章编号：
一．前言
为治理废水污染，保护水环境，人们经过长期努力，已经建立了许多净化处理废水的技术方法，并已广泛应用于实际的废水处理工程中，这些技术方法通常可以分为物理法、化学法、物化法、生化法等。常用的技术方法各有自身的优点，同时也不同程度地存在着某些不足之处。例如,有的技术方法对难降解污染物净化不彻底、处理速度慢，而有的可能造成二次污染，有的设备投资大、处理费用高等。随着国家推进削减主要污染物排放总量工作的开展以及逐步提高污染物排放标准，现有的技术方法难以满足更高的要求，因此有必要探索更加经济有效、便于推广应用的新技术。
光催化氧化技术原理
光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外，在有紫外光的Feton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。所谓光化学反应，就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态，然后电子激发态分子进行化学反应。光催化氧化还原以n型半导体为催化剂，如TiO2、ZnO、Fe2O3、SnO2、WO3等。TiO2由于化学性质和光化学性质均十分稳定，且无毒价廉，货源充分，所以光催化氧化还原去除污染物通常以TiO2作为光催化剂。光催化剂氧化还原机理主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成“电子—空穴”对，对吸附于表面的污染物，直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的羟基OH-，生成强氧化性的羟基自由基OH将污染物氧化。当用光照射半导体光催化剂时，如果光子的能量高于半导体的禁带宽度,则半导体的价带电子从价带跃迁到导带，产生光致电子和空穴。如半导体TiO2的禁带宽度为312 eV，当光子波长小于385 nm 时，电子就发生跃迁，产生光致电子和空穴( TiO2 + hνe-+ h+)。对半导体光催化反应的机理，不同的研究者对同一现象也提出了不同的解释。氘同位素试验和电子顺磁共振（ ESR）研究均已证明，水溶液中光催化氧化反应主要是通过羟基自由基（·OH）反应进行的，·OH 是一种氧化性很强的活性物质。水溶液中的OH- 、水分子及有机物均可以充当光致空穴的俘获剂，具体的反应机理如下（以TiO2为例）：
TiO2 + hνh++ e-
h++ e-热量
H2OOH-+H+
h++OH-OH
h++ H2O + O2- ·OH + H++ O2-
h++ H2O ·OH + H+
e-+ O2 O2-
O2- + H+ HO2·
2 HO2·O2 + H2O2
H2O2 + O2- OH + OH- + O2
H2O2 + hν2 OH
Mn+(金属离子) + ne+M
光催化氧化技术反应的特点1、适用范围广，处理效果好。光催化过程中产生的·OH是起主要作用的活性氧化物种，氧化能力很强，能有效地氧化分子结构复杂的难降解有机污染物，可广泛应用于有机合成化工废水、染料废水、农药废水、焦化废水、制药废水、造纸废水等难降解有机废水的处理中。
2、反应易于控制且反应过程不产生二次污染。与化学氧化剂不同，光催化氧化反应中没有加入其它化学药剂，因此不会产生二次污染；另外在反应过程中，有机物彻底降解为CO2和H2O，也无须考虑反应产物的后续处置问题。3、反应速度快。在性能良好的催化剂的作用下，废水中污染物质的降解一般仅需要几分钟到几小时，远小于采用其他传统方法的反应时间。4、反应成本低且反应条件温和。光催化反应可使用太阳光或紫外光作为光源，是一种高效节能的废水处理技术。四、主要的光催化剂及其应用光催化剂是引发和促进光催化氧化反应的必要条件。常用的光催化剂有TiO2、ZnO、CdS、WO3等，及由它们组合成的复合光催化剂。这些物质均属于半导体材料，具有能带结构，其价带和导带之间的能量壁垒（即能阶E）g只有几eV。价带与导带之间由禁带分开，当用能量等于或大于禁带的光照射半导体材料表面时，价带上的电子受到激发，跃迁到导带，同时在价带形成空穴，分布在表面的空穴h+可以将吸附在材料表面的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基HO·。HO·的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物，将其最终降解为CO2、H2O等无害物质，甚至能够氧化细菌体内的有机物并生成CO2和H2O。
TiO2催化剂的应用由于TiO2原料易得，耐腐蚀性能好，对光的稳定性强，且具有较强的光催化氧化能力，因此是使用最多的光催化剂。高温热处理后的TiO2光催化活性更大，在紫外光的照射下能降低黑液的色度以及COD值，对次氯酸盐漂白产生的有机氯有除毒净化的作用。在紫外光照射下，用其作光催化剂对制浆黑液进行降解处理，实验结果表明，在持续通氧的情况下，溶胶—凝胶法TiO2对制浆黑液有着很好的光催化降解作用。在体系中添加少量的该TiO2，经反应数小时后，可以将原本深棕色的污水变得清澈无色，其化学需氧量（CODc）r可由反应前的近1000mg/L下降至不到400 mg/L，基本符合国家要求的二类水域的排放标准。
ZnO催化剂的应用ZnO与TiO2具有相近的带隙，其光催化活性应该与TiO2相接近，可应用于催化氧化法的催化剂。
五．提高光催化利用效率的方法
1、纳米光催化剂TiO2的应用
在光催化反应中，催化剂表面的OH-基团的数目将直接影响催化效果。TiO2 浸入水溶液中，表面要经历羟基化过程。晶粒尺寸越小，粒子中原子数目也相应减少，表面原子比例增大，表面OH-基团的数目也随之增加，从而提高反应效率。由于量子效应，近年来，新的研究方向就是研制纳米半导体材料—纳米光催化剂。纳米光催化材料比一般光催化材料在促进光催化反应的活性作用上，主要体现在2个方面。
（一）从光催化机理来看，氧化、还原作用的强弱取决于光生电子和空穴的浓度。显然，光催化剂颗粒尺寸越小，总表面积越大，光吸收效率越高，并且电子和空穴移动到表面的几率也越大。同时随着尺寸的减小，比表面积增大，表面键态和电子态的活性增多，有利于对反应物的吸附，从而增大反应几率。
（二）从能带理论角度上分析，任何氧化电位在半导体价带电位以上的物质原则上都可以被光生空穴氧化；同理，任何还原电位在半导体导带以下的物质，原则上都可以被光生电子还原。N型半导体材料，当其尺寸小于50 nm时，会产生所谓量子尺寸效应，使带间能隙增大，导带电位更负，价带电位更正，加强了光催化剂氧化、还原能力，提高光催化活性。如果TiO2 晶粒尺寸从30 nm 减小到10 nm 时，其光催化降解苯酚的活性提高了近45%。
2、固定化TiO2技术应用
悬浮态TiO2 虽然具有较高的降解效率，但其具有反应后TiO2 难以分离的缺点，这不仅影响出水水质，而且随着反应的持续进行，需不断补充TiO2，从而造成处理成本的增加。为此，一些研究者将TiO2 粉末固定化于其他材料之上，如玻璃球、钛板、钛网。杨莉[5]等采用溶胶—凝胶法制备TiO2溶胶，将其涂覆在普通钠钙玻璃上，以TiO2 对甲基橙的光分解率探讨TiO2 薄膜最佳光催化性能。结果表明，当PEG400 的加入量为7％时，TiO2薄膜的光催化性能最强；用锐钛型TiO2粉末二次引发的溶胶提拉制成的薄膜对甲基橙的光催化分解效果有很大的提高；经滴加操作后薄膜的光催化性能有明显改善。
结束语
虽然光催化氧化技术发展不是很完善，但由于其反应条件温和、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染，加之TiO2 化学稳定性高、无毒等优点，使光催化氧化技术仍是一项具有广泛应用前景的新型水污染处理技术。今后的光催化氧化技术将集中于负载型纳米TiO2的制备、高效光催化反应器的研制、能用于回收粉TiO2的膜技术的发展和各种难降解有机物的光催化降解规律的研究方向，特别是高效太阳光源反应器的研制。纳米催化剂技术的广泛应用，必将在生态环境保护、实现可持续发展事业中发挥越来越大的作用。
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自从三次科技革命以来，能源成为了国家经济的命脉，资源危机的乌云多次在世界的上空弥漫。生物质因其资源丰富、可再生被认为是21世纪可被人类利用的最丰富的绿色资源。
生物质可以转化为能源和各种化工产品与生物质基材料。目前我国生物质材料工业采用直接转化的模式，生产过程存在效率低、能耗高、产物类型少等问题，因此如何将生物质进行高附加值的综合开发利用是生物质产业面临的主要瓶颈之一。
绽放梦想
任俊莉在攻读博士期间，师从于华南理工大学孙润仓教授（杰青、长江学者特聘教授）。在良师的教导下，她主要针对蔗渣和麦草秸秆中半纤维素的分离、结构表征及定向转化为造纸助剂进行了系统研究，完成了博士论文。怀揣着对校园的热爱，对科研的执著，她选择了毕业留校，继续从事于农林生物质半纤维素的分离及其转化为高附加值的多元化产品的基础和应用研究。
2008年2月，任俊莉受单位资助赴瑞典隆德大学化学工程系做访问学者，在此期间，她针对农业秸秆转化生物乙醇过程中的关键技术问题进行了深入研究，考察了碱预浸渍和蒸汽爆破相结合的技术对麦草秸秆转化乙醇产率的影响。
东西方文化的碰撞，学术氛围的交融在任俊莉身上起了奇妙的化学反应，对于科研的激情更甚。
在生物质能源的科研道路上，她不高大，但执著。
半纤维素在自然界中的含量十分丰富，在植物中的含量占1/4-1/3，仅次于纤维素的含量。因半纤维素独特的化学结构，较高的环保价值，使其在造纸、食品包装、生物医药、污水处理等领域有着潜在的商业价值。半纤维素被公认为是制备环保材料的理想材料。因此，以半纤维素为基质制备功能材料的研究为农林生物质资源的高值化利用提供了新的资源化道路。
为此，任俊莉将研究方向定为农林生物质高值化利用的基础和应用研究，尤其在半纤维素转化为多元化高附加值产品方面有着丰富的研究经验。
放飞梦想
每个人都有梦想，难得的是将梦想坚持下去。
恩格斯曾说过，社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。在任俊莉负责的诸多有影响力的项目中，主要以基础研究为主，其中，她带领的课题组在研的广州市科信局应用基础研究计划项目“新型环保半纤维素基重金属离子吸附材料的制备及应用研究”凝结了团队成员的心血和智慧。制备的半纤维素吸附材料具有较好的吸附性能，尤其对重金属离子具有较好的吸附性能，同时还对尿素具有一定的缓释效应，将在农业、污水处理等行业有着潜在的商业应用前景。
其中，该项目体现了两大创新：首先提出一种新型环保生物质基吸附剂的方法。该方法工艺简单易行，该方法的提出基于“过程绿色，产物与环境友好”，具有科学性与先进性。该吸附剂具有生物可降解性，能够多次循环利用，可应用于污水处理中的重金属离子富集和回收，将为半纤维素在新材料研究应用领域开辟一条资源化道路。
其次提出一种温和条件下均相体系制备带有碳碳双键的半纤维素衍生物新方法。该方法在较温和的条件下合成出均一性好、分子量高的GMA修饰的半纤维素。该聚合物可以进一步通过接枝共聚等技术制备功能材料。该研究将为半纤维素工业化均相改性以及大规模应用于污水处理、造纸、医药等工业领域奠定理论依据。
谈到实实在在的成果，任俊莉告诉记者，该项目以农林废弃物半纤维素转化为可生物降解的功能材料为目标，研发了一种吸附重金属离子的新型环保材料，属于污水处理、高分子材料、高分子化学、林产化学等多学科交叉研究领域，涵及可降解高分子材料技术及污水处理技术，具体为一种新型环保重金属离子吸附剂的制备及其对重金属离子吸附和脱吸行为以及再生性能的研究。
这个项目主要以农林生物质蔗渣和竹材加工下脚料分离和纯化得到的木聚糖类型的半纤维素为原料，从分子学角度设计了半纤维素基新型吸附材料的组成和结构；通过调控反应参数，制备了系列阴离子型的木聚糖基水凝胶，其吸水率在80-900范围内，表现出对pH、有机溶剂极好的智能响应行为和反复的开-关特性。该水凝胶对铅、铬、锌重金属离子的最大吸附量达859、495、274mg/g，重复使用8次之后仍保留原来90%的吸附容量。制备的系列木聚糖基水凝胶可以作为吸附材料、吸水/保水材料、智能开关等可以应用于污水处理、医药等行业。该功能材料具有生物可降解性、可再生能力，能够循环使用，富集的重金属离子能够被分离和回收，在污水处理工业具有潜在的应用前景。
我们可以预见到，利用生物质制备生物能源、生物质基材料和化学品，以补充或逐步替代不可再生石化资源是目前资源转化的一种重要发展趋势，将推动现有的庞大的化石基工业体系向生物质工业体系的良性转变。
实现梦想
科技人才最重要的价值体现在他们的创造价值上。科技人才能够利用他们掌握的专业知识进行创造性的劳动，提出新的理论和新的解决方法，并转化为新的生产力。
目前，任俊莉的具体研究方向是构建半纤维素功能材料理论体系和方法，制备高性能的复合膜材料、具有良好选择性的吸附材料以及对药物具良好控释性能的药物载体等功能材料，并考察了它们在食品、污水、农业及医药行业的应用。
另外，她将“绿色催化化学”理念应用于半纤维素高选择性合成化工中间体的研究中，主要利用纳米催化技术在水相和绿色溶剂体系催化转化半纤维素及单糖合成糠醛及糠醛衍生物等高附加值化学品，实现了原料天然、过程绿色、产物环保的目的，符合当前绿色经济的发展。
为此，从工作至今，任俊莉主持了大大小小多个项目，如国家自然科学基金面上项目、教育部新世纪人才支持计划项目、教育部高等学校全国优博论文作者专项基金项目、广东省自然科学杰出青年基金（首届）、广东市科技计划项目、广东省教育厅育苗工程、华南理工大学第一批优秀青年学者培养对象、华南理工大学中央业务费重点项目和面上项目、中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室、重点实验室人才基金、新教师基金及开放基金等多项项目。
目前，她主持的国家自然科学基金面上项目、教育部新世纪人才支持计划项目、教育部高等学校全国优博论文作者专项基金项目、广东省自然科学杰出青年基金（首届）等项目主要是针对农林生物质半纤维素的清洁高效分离及高值化利用进行基础研究，建立了半纤维素高效分离技术体系，提出均相改性新方法，创立半纤维素均相化学修饰体系，揭示半纤维素在离子液体体系的溶解机理，依据半纤维素的化学结构，设计合成了系列不同功能的半纤维素基材料，阐明了半纤维素结构与材料性能之间的关系，这些研究为半纤维素的工业应用提供了重要的理论依据。
除了在半纤维素领域取得了一定成果，任俊莉同时还担负着传道授业的师者责任。她协助孙润仓教授指导了博士研究生3名，其中两名研究生分别获得华南理工大学优博创新基金的特等资助。指导5名硕士研究生。在指导研究生时，任俊莉在生活上给予他们物质和精神的双重支持；在科研方面，她细心指导，时刻跟踪学生科研工作动态，及时发现问题，及时解决。并且，还积极参与和协助学科带头人对学科的建设，帮助团队青年教师在项目申报、等方面快速成长，完善学术梯队建设。
收获梦想
6月22日，由《科学中国人》杂志主办的“科学中国人（2012）年度人物颁奖典礼”在北京万寿宾馆举行。此次，共评选出百余位科学中国人（2012）年度人物及年度人物特别奖。
荣誉的殿堂上，任俊莉如莲花般夺目。当杰出青年科学家获奖者登台领奖，所有人都关注到了那万花丛中一点红，她是获奖者中唯一的女性。组委会给她的提名理由这样描述：多年来以造纸植物资源半纤维素的高值化利用为研究核心，针对制浆造纸过程中半纤维素资源化利用效率低、成本高及转化产品类型少等瓶颈问题开展工作，在解译蔗渣、麦草和黄竹半纤维素化学结构的基础上，依据半纤维素的构效关系构建了多元化半纤维素基产品合成新理论和新方法，建立了具有自主创新的半纤维素转化技术体系，研究成果受到国内外学术界的广泛关注和跟进。研究成果获高等学校科学技术奖自然科学奖一等奖2项（2012年，2008年，排名第五）。申请人2010年获“全国百篇优秀博士论文”奖，2012年入选广东省高等学校“千百十工程”第七批校级培养对象，同年获得教育部新世纪人才支持计划项目、广东省自然科学杰出青年基金项目、华南理工大学首批杰出人才培养计划培养对象―优秀青年学者等人才项目资助。
年轻如她，坚持如她，勤奋如她。也许她的专业你根本不懂，也许她从事的科研无法理解，但作为中国人，你应该知道造纸术是中国四大发明之一，人类文明史上的一项杰出的发明创造。在任俊莉的工作中，主要致力于以制浆造纸产业为平台的生物质炼制新模式的研究，重点对造纸过程中半纤维素资源综合利用进行系统研究。针对制浆造纸过程中半纤维素资源未得到充分利用的现状，提出了造纸原料制浆前预处理提取半纤维素及纯化半纤维的技术体系，并对其结构及定向转化进行了详细的研究。这不仅是科研的进步，更是中华文明的传承。
论文关键词：产业结构调整，金融发展，中部地区
一、文献回顾与问题提出
经济增长与金融发展之间的关系一直是理论界研究的焦点之一。学者们通过大量的理论分析和实证检验肯定了金融发展促进经济增长的观点（Stiglitz(1985)、Levine 和 King(1993) 、Levine和Zervos(1998)）。产业结构的变迁作为经济发展的一个重要标志，相比经济总量的扩张而言，产业结构的优化升级更是决定了一国或一个地区的经济发展的质量、效率和可持续性。于是很多学者将研究的的视角逐渐转入到产业结构与金融发展的联系中，研究的重点主要集中于金融发展所带来的产业结构调整效应。Binh、Park和Shin（2006）研究了不同金融结构对不同技术特征产业的影响，Wurgler (2000)、Fisman和Love (2003)分析了金融配置资本和社会资源的效率如何影响产业发展，这些研究的结论都证明了金融发展对产业结构调整存在积极的推动作用。而另外一些学者则对金融发展与产业结构调整之间互动性展开了探讨（Goldsmith（1969），Rajan和 Zingales (1998)）。
上述国外学者在对众多发达国家、发展中国家所进行的大量实证研究中，却鲜有关于我国的研究，且很少深入研究发展中国家金融发展与产业结构转变的关系。在国内，学者们对我国金融发展与产业结构之间的关系进行了一定的研究。杨琳、李建伟（2002）研究了我国金融结构转变与产业结构升级之间的关联性，并指出金融发展有利于产业结构的调整，而现阶段我国的金融发展相对落后，面对产业结构升级对金融服务提出的更高要求，应加快金融改革。傅进、吴小平（2005）从金融的资金形成机制、导向机制及信用催化机制的角度，分析了金融对产业结构调整的机理。曾国平、王燕飞（2007）理论分析了中国金融畸形发展的非常态模式，并通过实证说明了我国金融发展对产业结构变迁表现出的扭曲效应。史诺平 、廖进中、杨炜娜（2010）基于金融发展与产业结构调整的作用机制，对我国金融发展与产业结构的相关关系和因果关系进行实证研究，其结论显示金融发展与产业结构调整存在长期相关关系，而金融整体发展水平与产业结构调整之间仅存在单向因果关系。
随着经济形势的变化，我国区域经济发展的不平衡性日益凸显出来，各地区产业结构转型升级和金融发展差距不断扩大的问题引起学者们越来越多的关注，有关区域产业结构调整和金融发展之间联系的研究日益增多。范方志、张立军(2003) 通过实证分析了我国东、中、西部地区的金融结构转变与产业结构升级以及经济增长的关系，并指出了中西部地区金融结构转换速度不快金融论文，妨碍了中西部地区产业结构的升级和经济增长，而产业结构升级的滞后，又导致金融业发展缓慢和当地经济发展的落后。杨胜刚、朱红(2007)从中部经济塌陷、金融弱化入手展开研究，研究认为中部地区金融发展有利于促进地区产业结构的优化，但是以国有银行为主的金融部门与实体部门之间不存在有效互动，资金的使用未能实现优化配置。这些研究仍然将重点集中于中部地区金融发展的产业结构调整效应，且并未对产业结构调整对金融发展的影响做进一步研究。中部地区产业结构不合理、金融发展滞后，那么产业结构调整的不合理性是否是造成金融发展滞后的原因？这需要我们进行更为深入的探讨。因此本文拟从产业结构调整入手，试图全面揭示中部地区产业结构调整对金融发展所产生的影响，以期在中部崛起中实现产业结构调整推动金融发展提供可选择的政策建议。
二、中部地区产业结构调整下的金融发展
改革开放以前，受计划经济体制下国家优先发展重工业的战略目标影响，中部地区主要以粮食生产为主的第一产业和以军工、重工业为主的第二产业作为经济发展的主攻方向。而改革开放后，由于国家实行非均衡发展战略，东部沿海地区作为发展的重点带动了整个国家的经济增长，而中部作为国家农业和工业原材料基地的定位却并没有发生显著变化，这一定程度上造成了中部地区产业结构不合理性（如下表1所示）。
表1 2008年我国分地区产业结构比较
全国
中部地区
东部地区
东北地区
GDP占比
100
19.3
54.3
8.6
人口占比
100
27.1
36.7
8.3
工业占比（%）
100
19.02
55.94
8.96
第三产占比（%）
100
17.2
58.22
7.86
三产结构（%）
11.3:48.6:40.1
14.6:50.9:34.5
6.8:51.7:41.5
