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Struttura chimica dei geopolimeri. | SciDraw Gallery

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Struttura chimica dei geopolimeri.

Chimica

Descrizione del prompt

Struttura chimica dei geopolimeri.

Illustrazioni correlate

Con la crescente domanda di energia e la crescente enfasi sulla protezione ambientale, la ricerca sulla co-pirolisi di biomassa e carbone è gradualmente diventata un punto focale nel settore energetico. La lignina, come componente cruciale della biomassa, e le sue caratteristiche di co-pirolisi con il carbone di Shenmu hanno suscitato ampia attenzione. Questo studio indaga la lignina in diverse forme di sodio per esplorare le differenze nel comportamento di pirolisi, nella distribuzione dei prodotti e nei meccanismi di pirolisi durante la co-pirolisi di lignina e carbone di Shenmu. L'obiettivo è fornire una base teorica e un supporto tecnico per la conversione e l'utilizzo efficienti e puliti di biomassa e carbone, promuovendo ulteriormente lo sviluppo sostenibile del settore energetico. I risultati indicano che diverse lignine possono promuovere il rilascio di componenti volatili durante la co-pirolisi del carbone, ma l'entità dell'impatto varia a causa delle loro diverse proprietà. La lignina sodica legata organicamente (PL(COxNa)) altera i percorsi di reazione della pirolisi e la selettività del prodotto attraverso l'azione catalitica, il che favorisce la produzione di gas e riduce la resa di catrame; la resa di gas di pirolisi aumenta significativamente al 20,67% in peso e la resa di catrame diminuisce al 6,04% in peso; rispetto alla pirolisi con altre lignine da sole, le sue rese di H₂ e CO₂ sono più elevate, raggiungendo rispettivamente circa il 9,0% in peso e il 7,0% in peso. L'aggiunta di lignina legata al sodio inorganico (PL2.7NaOH0.3) influisce principalmente sulla reazione di pirolisi creando un ambiente alcalino, con conseguente diminuzione della resa di catrame all'8,14% in peso e un aumento della resa di gas di pirolisi al 16,72% in peso, con variazioni di entità relativamente piccole. L'analisi BET del carbone di co-pirolisi mostra che i parametri strutturali del carbone di co-pirolisi PL(COxNa), PL2.7NaOH0.3 e SM sono ottimizzati, con dimensioni dei pori che aumentano rispettivamente a 7,68 nm e 7,19 nm, e la struttura dei pori è irregolare, fornendo condizioni favorevoli per la successiva gassificazione. Genera un abstract grafico.

Con la crescente domanda di energia e la crescente enfasi su...

Istruzioni dettagliate per il disegno di un diagramma scientifico astratto (rapporto 16:9, schema circonferenziale centrale)

I. Layout e Composizione Generale
Impiegare un punto focale centrale circondato da moduli, aderendo rigorosamente a un rapporto widescreen 16:9 per creare una scena visiva aperta ed equilibrata.

Area Centrale (Reattore Centrale): Posizionare nel punto aureo superiore del diagramma un reattore miniaturizzato ad alta pressione in sezione trasversale come portatore fisico e fulcro visivo dell'intero processo di co-conversione.

Moduli Circondanti: Con il reattore come centro, disporre quattro moduli di informazioni fondamentali in una sequenza logica in senso orario nei quadranti superiore sinistro, superiore destro, inferiore sinistro e inferiore destro.

Flusso Logico e Connessione: Collegare tutti gli elementi del modulo al reattore centrale tramite frecce direzionali o circostanti, fasci e flussi di dati, formando un ciclo logico chiuso di "input di condizione → conversione centrale → chiarimento del meccanismo → output del prodotto".

II. Contenuto Dettagliato e Istruzioni di Disegno per Ogni Modulo
Modulo 1: Materie Prime e Input Multi-Parametro (Quadrante Superiore Sinistro)
Contenuto: Mostrare le due materie prime e le variabili regolabili del sistema di reazione.

Dettagli del Disegno:

Plastica Marina: Disegnare diversi frammenti di plastica con graffi, micropori e gruppi funzionali contenenti ossigeno (C=O, -OH) attaccati, utilizzando una combinazione di colori grigio-blu. Annotare con "PE/PP Invecchiato".

Biomassa di Ulva: Disegnare un gruppo di alghe verdi, accompagnato da modelli molecolari semplificati dei suoi biopolimeri rappresentativi (come catene di cellulosa e trigliceridi), utilizzando una combinazione di colori verde.

Pannello di Controllo dei Parametri: Sotto le materie prime, progettare un pannello di controllo digitale conciso contenente:

Cursore del Rapporto: Etichettato "Rapporto Plastica/Biomassa", con il cursore mobile tra "9:1" e "1:9".

Visualizzazione di Temperatura e Tempo: "T: 250-400 °C", "t: 30-120 min".

Pulsanti di Selezione degli Additivi: Due pulsanti evidenziati, "K₂CO₃" e "NaOH", con barre di concentrazione.

Connessione Logica: Emettere frecce colorate multiple da questo modulo (ad es., grigio per la plastica, verde per la biomassa, arancione per i comandi dei parametri), convergenti e puntate verso l'ingresso di alimentazione del reattore centrale, che rappresentano "Input di Materia Prima e Condizione di Reazione".

Modulo 2: Co-Conversione e Micro-Meccanismo di Trasferimento di Idrogeno (Quadrante Superiore Destro)
Contenuto: Visualizzare i processi molecolari chiave e i meccanismi sinergici all'interno del reattore centrale in un formato "vista esplosa".

Dettagli del Disegno:

Ambiente di Reazione: Sfondo azzurro, punteggiato da simboli ionici come Na⁺, K⁺, OH⁻, CO₃²⁻, etichettato "Mezzo Alcalino".

Dimostrazione Dinamica del Processo (Nucleo):

Fase 1 (Dissociazione): Sulla sinistra, le catene di plastica grigio-blu subiscono scissione termica, generando diversi radicali liberi alchilici (·R, con elettroni spaiati enfatizzati da punti rossi lampeggianti alle estremità).

Fase 2 (Trasferimento di Idrogeno): Sulla destra, la biomassa verde si depolimerizza per generare intermedi contenenti ossigeno (ad es., modelli a sfera e bastoncino di aldeidi, chetoni e furani). Concentrarsi sulla rappresentazione di: un atomo di H (piccola sfera rosso vivo) da un radicale libero plastico, trasferito a un intermedio contenente ossigeno tramite un percorso di transizione energetica evidenziato (ad es., una freccia luminosa) sotto la catalisi o la mediazione di ioni alcalini (ad es., OH⁻)."

Istruzioni dettagliate per il disegno di un diagramma scient...

Metodo di caricamento superficiale (adatto per tracciare i processi di passivazione superficiale):
Questo metodo prevede il caricamento di sfere elettrolitiche ordinarie Fe-C con ⁵⁷Fe²⁺/⁵⁷Fe³⁺ sulla superficie, marcando solo i siti attivi sulla superficie delle sfere elettrolitiche, e viene utilizzato per tracciare la formazione e la migrazione del film di passivazione superficiale.
1. Preparazione delle Materie Prime
Precursore isotopico: soluzione di ⁵⁷FeSO₄ (preparata facendo reagire polvere di metallo ⁵⁷Fe con acido solforico diluito, concentrazione 100 mM);
Materia prima di base: sfere elettrolitiche ordinarie Fe-C (dimensione delle particelle 3~5 mm, pretrattamento: immergere in acido cloridrico diluito per 2 ore per rimuovere lo strato di ossido superficiale, risciacquare con acqua fino a neutralità);
Reagente ausiliario: acido citrico (agente complessante, concentrazione 5 mM, aumenta la stabilità di adsorbimento del ⁵⁷Fe sulla superficie).
2. Fasi di Caricamento
Attivazione superficiale: posizionare le sfere elettrolitiche ordinarie Fe-C in un pulitore a ultrasuoni, pulire a ultrasuoni con acqua deionizzata per 10 minuti per rimuovere le impurità superficiali e asciugare con azoto;
Caricamento isotopico: immergere le sfere elettrolitiche attivate in una soluzione mista di ⁵⁷FeSO₄-acido citrico e oscillare e adsorbire a temperatura ambiente per 24 ore. Durante questo periodo, sonicare per 10 minuti ogni 4 ore per favorire la diffusione di ⁵⁷Fe²⁺ nei pori delle sfere elettrolitiche;
Riduzione e fissaggio: dopo l'adsorbimento, estrarre le sfere elettrolitiche e asciugare l'umidità superficiale con azoto;
Lavaggio e purificazione: risciacquare la superficie delle sfere elettrolitiche con acqua deionizzata per rimuovere il ⁵⁷Fe²⁺ non adsorbito fino a quando non viene rilevato alcun segnale di ⁵⁷Fe nella soluzione di risciacquo (verificato mediante ICP-MS).

Metodo di caricamento superficiale (adatto per tracciare i p...

Disegna un diagramma di flusso della procedura sperimentale: Miscela nanotubi di carbonio fluorurati e nerofumo in un rapporto 1:1, mescola in metanolo per una notte, quindi calcinare a 500 gradi Celsius. Successivamente, carica Pt mescolando acido esacloroplatinico con il supporto preparato in glicole etilenico per una notte, quindi riscalda a 180 gradi Celsius in un bagno d'olio per 5 ore.

Disegna un diagramma di flusso della procedura sperimentale:...