现代化工

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张晓濛, 贾志勇, 陈渤, 常睿文

现代化工. 2024, 44(5): 1-6. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.001

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全球航空业年均排放约10亿t CO₂当量,约占全球总排放的2.8 %。在“双碳”背景下,构建航空业脱碳体系、大力发展可再生能源在民航业的应用,已成为全球航空业重要的战略方向。简要论述了民用航空业的脱碳政策、现状、关键技术、存在问题及发展策略,发现航空业的可持续发展受制于其能源结构,面临严峻挑战,而可持续航空煤油是其中最有效、最可普及、最符合发展需求的减排方式。对可持续航空煤油的技术路径及其关键工艺进行详细论述,为民航业通过可持续航空煤油实现脱碳发展提供方向引导。

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典型钢铁行业铊污染问题现状及防治对策研究

黄进, 孙映竹, 令狐兴兵, 向仁军

现代化工. 2024, 44(5): 7-10,14. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.002

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通过研究湖南省钢铁行业涉铊现状,整理了湖南省钢铁行业铊转化途径及污染现状、铊污染物处理处置及再利用情况、监控管控现状,分析了湖南省钢铁冶炼行业铊污染问题及成因,并从源头削减、控制污染途径、加强监管、强化科研攻关等方面为典型钢铁行业铊污染防治提供参考对策与建议。

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中国丙烯及下游产品发展回顾及展望

李文学, 韩东, 杨卫兰

现代化工. 2024, 44(5): 11-14. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.003

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介绍了2023年中国丙烯及下游产品的供需情况,包括产能、产量、进口量、出口量、消费量及当量消费量,对2023年中国丙烯及下游产品价格及利润情况进行分析,并对2024年中国丙烯及下游产品发展进行展望。

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2023年国内甲醇产业发展现状及展望

王明

现代化工. 2024, 44(5): 15-20. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.004

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以甲醇为出发点,结合世界甲醇产业发展格局、国内产业发展政策变迁、相关国家标准引导及项目准入制度调控等情况,针对我国煤化工前端产品链进行系统化分析,提出未来甲醇产品链产能、产量、消费量、进出口、价格、利润、投资等发展趋势,为煤化工产业及甲醇产品链上的从业者、投资人、管理者制定相关决策提供参考。

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含氟电子气体六氟乙烷的产业技术现状与国产化替代思考

张金柯, 刘圣慧, 王士财, 彭勇, 王永江, 刘武灿, 张建君

现代化工. 2024, 44(5): 21-26. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.005

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从工业应用的角度,介绍了国内外六氟乙烷(R116)的主要合成方法,评估出较有前景的工业化路线。分析了国内外企业的纯化技术和纯化工艺设计等工程研究现状。结合作者课题组的研究,提出了高纯R116制备的核心是纯化技术,研究重点在于提升针对特定杂质的吸附剂性能。利用杂质与R116在吸附剂表面的热力学作用力差异,定向设计高效吸附材料,再结合精馏去除不凝气是制备高纯R116国产化替代的方向。

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稀土掺杂上转换纳米材料在金属离子检测领域中的应用

白安琪, 彭孔浩, 王子昂, 陈廷相, 罗利霞, 张凌燕, 李淑荣, 孟佩俊

现代化工. 2024, 44(5): 27-31,38. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.006

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重点综述了基于稀土掺杂上转换纳米材料(REEs-UCNPs)构建荧光共振能量转移(FRET)体系或发光共振能量转移(LRET)体系来实现对金属离子定量分析检测的研究进展,并对REEs-UCNPs在生物医学、卫生分析和环境检测等领域应用的未来发展趋势进行了展望。

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水介质中DASA的研究进展

寇有明, 曹雅楠, 王振亚, 朱卫霞

现代化工. 2024, 44(5): 32-38. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.007

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从分子笼封装、分子结构修饰以及超分子自组装3个方面综述了水介质中实现DASA分子光开关的研究进展,为其开发和应用提供参考。

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透波材料及纤维增强透波复合材料的研究进展

林道晴, 张琪凯, 侯振华, 吴佳奇, 支亚芳, 侯建华

现代化工. 2024, 44(5): 39-43. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.008

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介绍了石英陶瓷透波材料、氮化硅陶瓷透波材料、氧化硅纤维增强透波复合材料、氧化铝纤维增强透波复合材料、氮化硅纤维增强透波复合材料在力学性能、介电性能、烧蚀性能等各方面的综合性能,并详细综述了透波材料应用于航空航天领域的国内外研究成果及难点。

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基于菌藻共生的水产养殖尾水零排放研究与展望

李照, 郭宁, 逯梦瑶, 邵媛媛

现代化工. 2024, 44(5): 44-47,53. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.009

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首先介绍了菌藻共生系统类型,并进一步阐述了菌藻共生系统的应用和污染物去除机理,最后对菌藻共生系统在实现水产养殖尾水零液体排放中的应用进行了探究,为水产养殖尾水的高效、资源化处理提供参考。

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木质素聚氨酯涂料的研究进展

王丽云龙, 马建波, 庄文平, 赵锡润, 郭宗伟, 吕高金

现代化工. 2024, 44(5): 48-53. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.010

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对近年来木质素聚氨酯涂料的研究进展进行了综述。介绍了木质素的结构和不同种类木质素聚氨酯涂料。针对木质素聚氨酯涂料制备过程中存在的问题,从木质素的分离和改性以及如何与异氰酸酯更好地聚合等方面提出了展望,以期为木质素在聚氨酯涂料领域的高效利用提供有益参考。

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卤代硝基苯高选择性加氢催化剂研究进展

徐洋, 张慧敏, 顾逸涛, 陆林巍, 梁金花, 任晓乾

现代化工. 2024, 44(5): 54-58,65. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.011

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综述了近年来卤代硝基苯液相催化加氢非均相催化剂的研究进展,包括贵金属催化剂和非贵金属催化剂,并对其抑制脱卤的机理进行了阐述,最后对未来卤代硝基苯催化加氢催化剂的研究进行了展望。

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圆偏振发光聚合物材料的研究进展

唐剑, 李秉毅

现代化工. 2024, 44(5): 59-65. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.012

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总结了圆偏振发光聚合物材料的最新研究进展,综述了基于手性主链、手性侧链、非共价相互作用及掺杂型的圆偏振发光聚合物材料体系,介绍了其在圆偏振发光二极管、信息加密和显示成像、手性传感等领域的应用,并对圆偏振发光聚合物材料目前面临的挑战及未来的发展进行了展望。

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CO₂驱采及输送防腐

张娟娟, 陆诗建, 刘玲, 陈思铭, 康国俊

现代化工. 2024, 44(5): 66-69. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.013

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从CO₂的腐蚀机理、腐蚀影响因素(如CO₂分压、温度、pH)介绍了CO₂腐蚀研究现状,高温、高压对管道腐蚀速率影响较大,需采取合适措施。重点综述了加入缓蚀剂、耐蚀管材、涂层等防腐方法,结合机理以及防腐措施,提出了未来绿色高效、低成本、低污染的绿色防腐材料的研究趋势。

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MgH₂储氢体系用催化剂的研究进展

邹彪, 张伟豪, 叶剑锋, 刘俊男, 卢志宏

现代化工. 2024, 44(5): 70-75. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.014

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回顾了MgH₂储氢体系用催化剂的研究历程,介绍了MgH₂催化储氢机理,归纳了固态储氢和释放体系常用的几种催化剂材料的吸/脱氢性能,包括金属及其化合物、碳材料、MOF材料及其衍生物等。通过对目前已知催化剂体系的优缺点及差异进行讨论和总结,提出了当前MgH₂固态储氢存在的问题与未来研究方向,对具有潜力的MgH₂储氢用催化剂进行了展望。

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NBT基陶瓷的储能性能调控研究进展

张子宣, 陈超, 陈刚, 高荣礼, 蔡苇, 符春林

现代化工. 2024, 44(5): 76-81. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.015

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综述了NBT基铁电陶瓷弛豫特性增强途径及结构设计调控储能性能方法。首先介绍了NBT的晶体结构及其相变,其次详细阐述了增强NBT陶瓷弛豫性和储能性能调控方法,最后对NBT基弛豫铁电材料未来的方向和发展提出了见解。

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无源微混合器研究进展

谢煜, 田旺, 张杨, 秦康

现代化工. 2024, 44(5): 82-87. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.016

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介绍了基于层压的微混合器、基于障碍物的微混合器、基于收敛-发散的微混合器和基于弯曲通道的微混合器等4种主要的无源微混合器研究进展,深入分析了各自的结构特点、混合特性、优缺点及适宜的应用场景。在此基础上,对无源微混合器的主要制造技术进行了归纳,未来3D打印等新型增材制造技术的发展将会高效赋能微流控元件的大规模制造和集成化应用。最后展望了无源微混合器的发展方向。

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沼气中氧氮气脱除方法进展

赵浩川, 吴巍, 艾力江肉孜, 张崇海, 郑建川, 陶北平, 宋自强

现代化工. 2024, 44(5): 88-92. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.017

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总结了从沼气或填埋气中脱除氧气和氮气的常用方法,指出了当前研究的热点方向。立足于现阶段的技术,介绍了通过物理吸附法同时脱除O₂和N₂的理论基础,辅以2个工业实施案例进行了详细分析。为沼气深度提纯后制成附加值更高的产品提供了一些可借鉴的方法。

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响应面法维生素E/淀粉酯微胶囊制备工艺的优化及表征

杨家添, 苗雨, 孙宁钊, 陈渊, 胡华宇

现代化工. 2024, 44(5): 93-97,105. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.018

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以机械活化共反应剂法制备的乙酸辛酸淀粉酯(OAS)为壁材、维生素E为芯材,通过响应面优化实验确定微胶囊制备最佳工艺条件;利用FT-IR、SEM及粒度分布仪等对制备的微胶囊进行分析。结果表明,响应面优化实验的最佳条件为:进口温度为185 ℃、固形物质量分数为8.9 %、芯壁比为1:3.75,在此条件下所制备的微胶囊的包埋率为88.61 %。FT-IR分析结果表明,维生素E成功实现包埋。SEM分析结果表明,维生素E/乙酸辛酸淀粉酯微胶囊表面光滑呈球形,存在一定的孔洞。粒径分析结果表明,微胶囊粒径较OAS有所增大,这与SEM表征结果相一致。

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萘胺改性碳量子点的制备及降解有机污染物的研究

薛燕, 李德刚, 韩文渊, 徐会君, 孔伊凡, 张旭良

现代化工. 2024, 44(5): 98-105. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.019

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利用萘胺(NA)与碳量子点(CQDs)表面的羰基(CO)发生席夫碱缩合反应制备萘胺改性碳量子点(CQDs-NA),考察了在可见光照射下其降解有机污染物的性能。结果表明,在1 h内罗丹明B(RhB)去除率高达95 %。CQDs-NA/过单氧硫酸盐(PMS)/有光(Light)体系的主要活性物种是超氧自由基(O₂·^-),O₂·^-与空穴(h⁺)共同作用可降解RhB。NA的引入增强了可见光吸收范围,有效地调整了CQDs电子结构,促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了光催化能力。该研究为高效光催化剂的设计合成提供参考。

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β沸石的合成、改性及催化油酸异构化研究

张壮, 张萍波, 范明明

现代化工. 2024, 44(5): 106-111. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.020

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以四乙基氢氧化铵为有机模板剂,加入晶种并采用模板剂-晶种法在水热条件下合成β沸石。研究了晶化时间、晶化温度、模板剂用量、晶种质量分数等条件对β沸石合成的影响,最终确定了以硅溶胶为硅源合成β沸石的最佳制备条件,并通过对其改性制备了催化油酸异构化的H-β沸石。结果表明,在晶化温度为150 ℃、晶化时间为48 h、n(H₂O)/n(SiO₂)=18、n(TEAOH)/n(SiO₂)=0.3、晶种质量分数为10 %的条件下成功合成高结晶度β沸石。以油酸为原料、H-β沸石为催化剂催化油酸异构化反应,在反应温度为280 ℃、反应时间为6 h、助剂水添加质量分数为3 %、催化剂质量分数为8 %的条件下,油酸的转化率高达81 %,异硬脂酸产率接近75 %。

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双齿配体钒配合物的制备及催化乙烯与极性单体共聚的研究

张婷婷, 尹存, 袁同耀, 孔少亮, 侯小华

现代化工. 2024, 44(5): 112-117,121. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.021

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成功合成一系列含有不同杂原子的双齿配体及相应的三价钒配合物,并研究了其在烯烃聚合中的催化性能,揭示了催化剂结构中双齿配体与催化性能的内在联系。结果表明,在助催化剂的作用下,该系列钒配合物能高效催化乙烯聚合得到线型聚乙烯,其活性高达7 740 kg/(mol·h)。结合大位阻基团引入的策略,含有S^N两齿配体的配合物C3中表现出最佳的热稳定性,该催化剂在80 ℃的聚合条件下仍能保持较高的催化活性[5 560 kg/(mol·h)]。在乙烯与极性单体的共聚试验中,该系列三价钒催化剂也表现出中等的活性并成功制备相应的共聚物。

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离子液体催化合成巯基丙酸甲酯的性能分析及表征

张莹莹, 宫小惠, 明宏如, 刘说

现代化工. 2024, 44(5): 118-121. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.022

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采用一步法合成吡咯烷酮-硫酸离子液体催化剂,利用红外光谱仪、液相色谱仪、热重分析仪、核磁共振氢谱等对其进行表征。研究了该离子液体对甲醇与巯基丙酸酯化反应的催化性能,并与传统浓硫酸催化剂的催化性能进行比较。结果表明,合成物质为[Hnhp]HSO₄离子液体且纯度为96 %;与传统浓硫酸催化剂相比,以[Hnhp]HSO₄离子液体为催化剂时反应时间短,产品的收率高于浓硫酸催化剂产品收率约5 %;[Hnhp]HSO₄离子液体重复10次试验后,催化剂性能没有降低,且产品收率在85 %左右。

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CeO₂/BiOBr/CNTs催化剂的制备及其降解抗生素性能研究

李友凤, 方程, 陈林羽, 唐彩霞, 吕国玲, 肖菡曦

现代化工. 2024, 44(5): 122-127,134. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.023

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采用水热法合成了CeO₂、CeO₂/BiOBr、CeO₂/CNTs和CeO₂/BiOBr/CNTs复合纳米材料催化剂,利用XRD、SEM、BET和UV-Vis等方法对材料的结构、形貌和织构特性进行表征。在长弧氙灯照射下模拟太阳可见光降解抗生素,研究复合纳米材料的光催化氧化性能。结果表明,CeO₂与BiOBr、CNTs间的协同作用导致其对土霉素降解效果优于CeO₂;CeO₂/BiOBr/CNTs对抗生素和可见光具有更高的吸收性能,比CeO₂/BiOBr和CeO₂/CNTs有更高的降解效率。在弱碱性环境下生成活性基团 ·OH,复合材料催化效果较好。复合材料禁带宽度都在可见光范围内,CeO₂的复合提高了材料的光利用效率,增强了材料的吸附性和电子-空穴对的迁移效率,进而提高其光催化活性。回收脱附实验表明,CeO₂/BiOBr/CNTs复合材料具有较好的稳定性。

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铁氮共掺杂生物炭活化H₂O₂去除对硝基苯酚的研究

李琋, 古雪, 鲁雪芹, 张桂森, 王兵

现代化工. 2024, 44(5): 128-134. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.024

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以自然界中广泛存在且廉价易得的松针作为生物炭的前驱体,采用高温热解法制备了铁掺杂生物炭(Fe-BC)和铁氮共掺杂生物炭(Fe-N1-BC、Fe-N2-BC和Fe-N3-BC),并将其用于活化H₂O₂去除水体中的对硝基苯酚(PNP)。考察了H₂O₂浓度、污染物质量浓度、材料投加质量浓度、初始pH以及温度等因素对PNP去除率的影响。结果表明,Fe-BC、Fe-N1-BC、Fe-N2-BC、Fe-N3-BC体系中·OH浓度为9.2、10.24、12.4、13.62 μmol/L,PNP的去除率分别为45.36 %、60 %、75.98 %和77.72 %,体系的·OH浓度越高PNP的去除率也越高,Fe-N3-BC对PNP表现出最高的催化降解性能。对PNP去除的最佳影响因素为:H₂O₂浓度为0.15 mol/L、PNP质量浓度为10 mg/L、催化剂投加质量浓度为0.25 g/L、溶液初始pH=5.48和溶液温度为25 ℃。

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可控合成具有增强光催化性能的CeO₂纳米中空球/g-C₃N₄纳米复合材料

刘玉娇, 李英萍, 符袅, 王霞, 白茜茜, 何洁丽

现代化工. 2024, 44(5): 135-141. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.025

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以Ce(NO₃)₃·6H₂O和三聚氰胺为原料,采用简单的原位聚苯乙烯球模板法成功合成了一种新型CeO₂纳米中空球/g-C₃N₄纳米复合材料。将其用于紫外光催化降解对硝基苯胺(PNA)。结果表明,当CeO₂的复合质量分数为2.5 %时,PNA降解效率达到90.26 %。动力学拟合结果表明,PNA光催化降解过程符合拟一级反应动力学特征。与g-C₃N₄(k=0.006 0 min^-1)和CeO₂(k=0.002 3 min^-1)相比,CeO₂纳米中空球/g-C₃N₄复合材料光催化降解PNA的反应速率常数(k=0.011 0 min^-1)分别提高了1.8倍和4.8倍。CeO₂和g-C₃N₄复合后形成的异质结构促进了光生载流子的分离,延长了光生载流子的寿命,从而显著提高了光催化性能。

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电化学同步产生臭氧降解磺胺甲噁唑的研究

晏语, 吴春笃, 薛明明, 张波

现代化工. 2024, 44(5): 142-148,154. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.026

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以磺胺甲噁唑(SMX)为研究对象,探究电化学同步产生臭氧体系降解抗生素废水的效能及其降解机理。选取电流强度、硫酸盐质量分数、初始pH为自变量,以SMX的降解率为响应值,通过Box-Behnken设计方法进行试验方案设计。采用响应面分析法对试验结果进行模拟及分析,研究各因素及其交互作用对SMX降解率的影响。结果表明,在电流为4.3 A、硫酸盐质量分数为0.27 %、pH为5.59时,运行30 min的SMX降解率最高为99.705 %;体系中主要的活性物质包含臭氧、单线态氧、羟基和超氧自由基,其中臭氧和羟基自由基起主要作用。

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钠离子电池正极材料Na₄Fe_3-xCr_x(PO₄)₂P₂O₇/C@CNT的制备及电化学性能研究

王贵海, 陈彤彤, 陈杰, 张梓尧, 甄川, 韩现英, 李建刚

现代化工. 2024, 44(5): 149-154. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.027

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为改善钠离子电池正极材料Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇的导电性,提高其充放电性能,采用Cr³⁺掺杂提高正极材料本征导电性,采用包覆碳和复合碳纳米管(CNT)构筑高效导电网络以加快纳米活性物颗粒间的电子传导,制备并探究了Na₄Fe_3-xCr_<em>x(PO₄)₂P₂O₇/C@CNT复合材料的结构与电化学性能。结果表明,当Cr³⁺掺杂量x为0.075、CNT添加质量分数为3 %时,所制备材料表现出较小的电荷传递阻抗和优异的高倍率充放电性能。其0.1 C和20 C倍率下的放电比容量分别达到120.64 mAh/g和87.11 mAh/g,10 C倍率下循环500次后容量保持率高达92.37 %。

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致密油藏高起泡强渗吸驱油剂的构建及性能研究

张利伟, 谢虎, 王瑞, 付高峰, 徐金山, 郑存川

现代化工. 2024, 44(5): 155-162. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.028

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针对致密油藏经“水平井+体积压裂”技术改造开发后井间流体发生窜流及致密油采收率偏低的问题,研制了一种高起泡强渗吸纳米驱油剂。以自研双子表面活性剂BD-2、CHSB、LAB为纳米驱油剂的主剂,通过三元相图法得出纳米驱油剂的配方为:25 % BD-2+10 % LAB+4.5 % CHSB+5 %油溶性增效剂+15.5 %小分子醇。对纳米驱油剂界面性能、润湿调节性能、渗吸性能、起泡性能、耐温抗盐性能、增容性能、静态洗油性能进行评价,同时研究了驱油剂对岩心中致密油动用情况。结果表明,在2 000 mg/L下,纳米驱油剂YYC-2与玛湖原油的界面张力可达6.318×10^-3 mN/m,可将接触角降低至20.36°,渗吸采出程度达到21.37 %;在90 ℃、10×10⁴ mg/L NaCl和5×10³ mg/L CaCl₂矿化度下均能达到超低界面水平,最大增容粒径可达593.6 nm,静态洗油效率最大可达80 %左右。高压压汞曲线与核磁共振曲线的转换系数C为791 nm/ms,能启动岩心最小孔隙直径为20.030 4 nm。

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纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛的制备及其甲苯脱除性能研究

陈伟, 王鹏飞

现代化工. 2024, 44(5): 163-169. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.029

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以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂、NH₄F为矿化剂,运用水热晶化法制备厚度为10~100 nm的纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛,考察TPAOH/SiO₂摩尔比、晶化温度对纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛制备的影响,并对其甲苯动态吸附性能进行评价。结果表明,晶化温度为90 ℃时,随着TPAOH/SiO₂摩尔比的增加,纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛的尺寸与厚度减小,孔容与平均孔径增大。TPAOH/SiO₂摩尔比为0.35时,晶化温度的升高不影响纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛的形貌、结晶度与孔结构。相比市售高硅ZSM-5分子筛,厚度10~20 nm、SiO₂/Al₂O₃摩尔比为305的纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛对甲苯的动态穿透吸附容量增加约22.5 %、饱和吸附容量增加约26.8 %,且吸附曲线符合Yoon-Nelson模型。经20次重复再生后,该纳米薄片状高硅ZSM-5分子筛的甲苯吸附容量衰减低于0.5 %,展现出良好的再生使用性能。

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低分子质量肝素锂的制备及其体外抗凝血性能评价

蔡鑫鑫, 袁建梅, 李曰珍, 谭新强, 李志利, 高宾, 汪应灵

现代化工. 2024, 44(5): 170-174,181. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.030

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以肝素钠粗品为原料,采用超声盐解-阳离子交换转锂-二氧化氯氧化-醇沉-干燥的新型离子交换工艺制备低分子质量肝素锂。采用Box-Behnlen实验对制备工艺条件进行优化。通过FT-IR、UV-Vis、¹HNMR、XPS、比旋光度等对产品进行组成、结构和性能表征,考察了其活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)体外抗凝3项指标。结果表明,盐解辅以超声、转锂时锂型树脂交换、ClO₂氧化脱色为该工艺改良的3个关键环节。最佳工艺条件下制得肝素锂效价为173.3 IU/mg,锂质量分数为3.6 %,比旋光度为+51.422°。自制肝素锂与肝素钠标准品具有高度相似的结构特征,保留了肝素中-OSO₃^-、-COO^-、OH^-等活性基团。自制肝素锂展现出较强的体外抗凝血活性,主要通过内源凝性途径和共同途径作用于凝血过程,可作为医用采血器的预置抗凝剂。

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铁锰泥制备多孔复合吸附剂及其对废水中锑的动态吸附研究

袁雅姝, 曹鹏宇, 张丽伟

现代化工. 2024, 44(5): 175-181. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.031

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利用反冲洗铁锰泥和海藻酸钠(SA)制备了一种多孔复合吸附剂ISG,并用于吸附模拟废水中Sb(Ⅲ),探究了不同造孔材料及其添加量对除锑Sb(Ⅲ)性能的影响,并考察了吸附剂填料层高度、模拟废水中Sb(Ⅲ)初始质量浓度、进液流量对动态吸附锑的影响。结果表明,以固体NaHCO₃为造孔材料所制备的多孔复合吸附剂ISSG对模拟废水中Sb(Ⅲ)的去除效果最好,适宜条件下ISSG对Sb(Ⅲ)的去除率最高可达98 %,且机械强度良好;在一定范围内,吸附剂填料层高度的升高或模拟废水Sb(Ⅲ)初始质量浓度和进液流量的降低都会延长吸附穿透时间;Yoon-Nelson和Thomas模型对吸附穿透曲线拟合良好(R²>0.91),可准确预测穿透时间和饱和吸附量。

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Ba₄Ti₁₃O₃₀陶瓷的制备及其介电性能表征

王家强, 赵泽颖, 金灯仁

现代化工. 2024, 44(5): 182-186,193. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.032

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利用烧结过程中固相反应产生的额外烧结推动力,在1 200 ℃、常压烧结的条件下,通过混相烧结的方法成功制备了晶粒均匀、致密的纯相Ba₄Ti₁₃O₃₀陶瓷,研究了Ba₄Ti₁₃O₃₀相的合成规律、烧结性能及其显微结构的演变规律,并表征了Ba₄Ti₁₃O₃₀材料的介电性能。结果表明,用固相反应法合成的BaTiO₃粉体与TiO₂在1 150 ℃下即可合成Ba₄Ti₁₃O₃₀相,且在1 150~1 250 ℃温度范围内均生成单相。当烧结温度为1 200 ℃时,Ba₄Ti₁₃O₃₀陶瓷的相对密度达到最大值95 %,此时试样的微波性能最佳,其介电常数和品质因数Q×f分别为40和66 273,其品质因数Q×f值远高于文献报道的13 000;但当烧结温度提高到 1 230 ℃时陶瓷试样体密度略有下降并出现晶粒异常长大的现象,微波性能也随之急剧恶化,这是由其显微结构的变化所致。

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Pt负载分层纳米结构氧化铝催化油酸脱羧的研究

王珉鑫, 石祥, 姜国平

现代化工. 2024, 44(5): 187-193. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.033

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以MOF材料为前驱体合成三维形貌的氧化铝(3DAO),采用低温水热法合成了具有分层纳米结构的勃姆石(HNγ-AlOOH),最后经煅烧形成相同纳米结构的活性氧化铝(HNγ-Al₂O₃)。以HNγ-Al₂O₃为载体制备了一系列负载量(0.5 %、1 %和1.5 %)的Pt/HNγ-Al₂O₃双功能催化剂,并将其用于油酸脱羧制备航空煤油。利用XRD、SEM、TEM、BET等对催化剂进行表征。结果表明,HNγ-Al₂O₃具有丰富的孔结构、较高的比表面积(266.8 m²/g)和适宜的酸性。1 % Pt/HNγ-Al₂O₃具有最优的催化性能,在反应温度为340 ℃、反应时间为5 h时,C₈~C₁₇的收率可达84.8 %。

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UiO-66-NH₂/聚醚酰亚胺中空纤维膜的制备及其用于CO₂分离的研究

朱海山, 刘向东, 郑海敏, 何明, 段翠佳, 陈赞

现代化工. 2024, 44(5): 194-199. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.034

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以高比表面积、纳米尺寸的UiO-66-NH₂作分散相,以聚醚酰亚胺(PEI)作连续相,通过干-湿相转化纺丝法分别制备了PEI和UiO-66-NH₂/PEI中空纤维气体分离膜。通过FT-IR、XRD、SEM等研究了UiO-66-NH₂对中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,UiO-66-NH₂的引入使中空纤维膜过渡层结构从树枝状结构变为泡孔状结构;在UiO-66-NH₂/PEI中空纤维膜的CO₂/N₂选择性与PEI中空纤维膜相比基本保持不变的情况下,UiO-66-NH₂/PEI中空纤维膜的CO₂渗透通量从8.09 GPU提升到32.09 GPU。

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过渡金属离子掺杂TiO₂光催化降解汽油气的性能研究

刘洋, 李恩田

现代化工. 2024, 44(5): 200-205,211. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.035

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采用溶胶-凝胶法制备了空白TiO₂及过渡金属离子(Ni、Fe、Ag、Zn)改性的光催化剂,利用FT-IR、XRD和SEM等方法对其进行表征。以汽油气为目标污染物,考察了不同工艺条件对光催化剂降解汽油气性能的影响。结果表明,与空白TiO₂相比,过渡金属离子改性的光催化剂晶粒尺寸明显减小,表面分散均匀且羟基数量增加,其中Zn离子改性的光催化剂对汽油气具有最佳的催化降解效果;在Zn/TiO₂摩尔比为0.2 %、煅烧温度为550 ℃、汽油气初始质量浓度为14 042.55 mg/m³、光催化剂质量为30 g、光照强度为36 W/m²的最佳降解条件下,3 h内对汽油气的降解效率达到了76.6 %。

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限域效应提升正仲氢转化催化剂性能研究

陈志强, 宋隆, 孙海云, 丁明伟, 蒋榕培, 方涛

现代化工. 2024, 44(5): 206-211. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.036

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为制备高性能正仲氢转化铁系催化剂,在二氧化硅材料的孔道内原位制备铁基氧化物,借助于二氧化硅对铁基物种的限域效应调控催化剂性质,进而制备出高性能催化剂。采用多种表征手段研究分析了限域效应对催化剂性质的影响。结果表明,利用限域效应可有效调控催化剂性质,进而提升催化剂性能。以硅源与模板剂的摩尔比为20:1制备的二氧化硅材料为载体的正仲氢转化铁系催化剂,在液氮温度(-196 ℃)、体积空速为600 min^-1的条件下,正氢转化率可达47.2 %,装置出口处仲氢体积分数可达36.4 %。

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(4-氟苄基)二苯基氧化膦阻燃改性环氧树脂的研究

李晓, 梅凤策, 吴妹, 段好东, 于青, 韩玉玺, 王忠卫

现代化工. 2024, 44(5): 212-218. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.037

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通过二苯基氧膦(DPO)与4-氟氯苄反应制备了(4-氟苄基)二苯基氧化膦(4-FDPO)。以4-FDPO为阻燃剂、4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂制备了双酚A型阻燃环氧树脂(EP)。考察了阻燃剂对EP的阻燃性能、介电性能、热稳定性能和吸水性能的影响。结果表明,样品EP/4-FDPO-0.9(磷质量分数为0.9 %的4-FDPO改性EP)的LOI为34.3 %,并在垂直燃烧测试中达到V-0等级。与纯EP相比,EP/4-FDPO-0.9的热释放速率峰值、平均热释放速率和平均有效燃烧热分别降低了49.6 %、9.7 %和17.7 %。阻燃机理研究表明,4-FDPO的引入除明显提高了EP的阻燃性能外,在0.1 MHz-15 MHz频率范围内还具有更低的介电常数(Dk)和介电损耗(Df)值,有利于改善EP的介电性能。

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6-羟基己酸甲酯高效催化加氢制备1,6-己二醇的工艺研究

范丽敏, 谢传欣

现代化工. 2024, 44(5): 219-223. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.038

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在釜式反应器内进行6-羟基己酸甲酯加氢制备1,6-己二醇的工艺研究,考察了反应温度、反应压力、催化剂质量分数和反应时间等因素对催化加氢过程的影响,并采用气相色谱仪分析监测6-羟基己酸甲酯催化加氢制备1,6-己二醇的反应进程,得到最优工艺条件:温度为200 ℃、压力为7 MPa、催化剂质量分数为8 %、反应时间为6 h。进一步采用核磁共振氢谱和红外光谱等分析手段对产品进行结构确认,结果表明,6-羟基己酸甲酯的转化率达99 %,1,6-己二醇选择性最高可达86 %。

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焦炉煤气制氢的二氧化碳排放分析

姬存民, 惠武卫, 赵合楠, 周强, 于媛

现代化工. 2024, 44(5): 224-227. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.039

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介绍了2种典型的焦炉煤气制氢工艺,并对焦炉煤气直接制氢过程进行了碳排放分析,计算了该制氢过程的二氧化碳排放,指出焦炉煤气制氢相较于传统天然气制氢可减排二氧化碳88 %以上,是当下重要的低碳氢来源路径之一,同时指出发展工业副产气制氢对推动我国氢能供应体系的建设有着积极的意义。

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中高压贫气乙烷回收流程分析及优选

蒋洪, 黄小龙, 高鹏, 陈泳村

现代化工. 2024, 44(5): 228-232,238. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.040

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为解决中高压贫气乙烷回收流程中能耗高及设备利用率低带来的经济损失问题,对3种高效乙烷回收流程(部分气体循环流程RSV、带压缩的强精馏流程SRC、冷干气回流流程CRR)进行能耗、20240540-1 以及经济分析对比,选出最佳流程为SRC。在保证乙烷回收率在95 %以上的条件下,利用HYSYS软件模拟计算。能耗分析表明,SRC流程能耗最低,比RSV和CRR分别低10.17 %、2.25 %。20240540-1 分析表明,主体工艺中SRC流程总 20240540-1 损最小,比RSV和CRR分别低63.51 %、11.73 %。经济分析表明,SRC流程年消耗经济成本最低,年总经济效益最好,比RSV和CRR分别高4.98 %、13.24 %。

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基于医疗废物和沼气的零碳排放制氢系统研究

周专, 边家瑜, 荆世博, 余金, 赵欣悦, 陈衡

现代化工. 2024, 44(5): 233-238. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.041

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为了实现清洁高效的资源利用,提出了一种利用医疗废物和沼气的零碳排放制氢系统,该系统由等离子体汽化、固体氧化物燃料电池、蒸汽轮机循环和自热重整组成。混合系统被设计为一个能够生产氢气、热量和电力的多联产系统,以自身维持整个计划生产氢气所需的能源消耗。对制氢系统的热力学和技术经济性进行了研究,结果表明,以医疗废物和沼气为原料的制氢工艺的能量效率和 20240541-1 效率分别达到63.20 %和59.15 %,高于其他工艺;此外,该系统可以在3.25 a内收回初始成本,预计净现值将在25 a内达到80 752.48万元。

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1.4 Mt/a航煤加氢装置加工石脑油探索与实践

魏文, 田海波, 张灵, 杨琪

现代化工. 2024, 44(5): 239-242. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.042

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某公司在1.4 Mt/a航煤加氢装置上进行了加工石脑油的尝试。通过将航煤加氢装置的工艺原理、原料性质和运行参数等方面与石脑油加氢装置进行对比,并结合模拟计算,确定航煤加氢装置加工石脑油完全可行。在航煤加氢装置没有进行大幅改造的情况下,将原料调整为石脑油,经过操作参数摸索调整产出了合格的精制石脑油,硫、氮含量完全满足连续重整装置的原料要求。航煤加氢装置加工石脑油可以丰富石脑油加工线路,充分发挥装置的灵活性,提高全厂经济效益。

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MA-2吸收剂在国能锦界电厂15万t/a碳捕集装置上的应用研究

黄钟斌, 陈曦, 叶宁, 郭本帅, 周志斌, 毛松柏, 汪东, 江洋洋

现代化工. 2024, 44(5): 243-246. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.043

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由中石化南京化工研究院开发的MA系列(用于低分压碳捕集)吸收剂已经在国内近10套万吨级碳捕集示范装置上成功运行。较为详细地讨论了该系列中MA-2吸收剂在国能锦界电厂15万t/a碳捕集装置上的运行情况,在设计进气量条件下,考察了气液比、捕集率等因素对再生能耗的影响并确定了较优值分别为34 m³/m³及95.2 %,对应再生能耗最低为2.72 GJ/t。在上述条件下又逐步考察半富液级间冷却、富液分流、贫液MVR等节能工艺对再生能耗的影响并确定较优值,即当富液分流比为5 %,级间冷却为40 ℃,MVR压差为50 kPa时,装置再生能耗最低仅为2.30 GJ/t。考察了不同工况下MA-2吸收剂的逃逸情况为31~59 mg/m³。

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Fe₃O₄@AC的制备及其对甲苯磺酸瑞马唑仑分离分析研究

沙鸥, 李慧文, 陈晓兵, 戴欣成, 吴赟帆, 徐梓舜, 王滋文

现代化工. 2024, 44(5): 247-250,256. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.044

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采用超声辅助法制备磁性活性炭复合材料(Fe₃O₄@AC)并用作磁分散固相萃取剂,同时与高效液相色谱法联用对甲苯磺酸瑞马唑仑进行了分离分析。实验结果表明,在最佳实验条件下,甲苯磺酸瑞马唑仑浓度与峰面积间呈良好线性关系,线性范围为0.005~1.000 μg/mL,线性相关系数为0.999 5,检出限为3.5 μg/L。以模拟人体尿液作为实际样品进行加标回收验证,加标回收率为86.1 %~106.9 %,相对标准偏差(RSD)在2.9 %~7.2 %之间。

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基于金纳米粒子-纳米氧化铈-石墨烯复合物修饰电极对环境水体中As(Ⅲ)的检测

白雪华, 孟佩俊, 李淑荣, 刘燕茹, 罗利霞

现代化工. 2024, 44(5): 251-256. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.05.045

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先通过滴涂法制备纳米氧化铈-石墨烯(CeO₂-Gr)复合物修饰玻碳电极(GCE),再在含氯金酸(HAuCl₄)的缓冲溶液中,采用循环伏安法将Au(Ⅲ)还原到CeO₂-Gr表面,从而制得AuNPs/CeO₂/Gr/GCE。采用电化学阻抗谱法(EIS)对修饰电极进行电化学特性表征。研究了AuNPs/CeO₂/Gr/GCE快速、准确测定水环境中As(Ⅲ),采用差分脉冲溶出伏安法,探讨了氧化铈与石墨烯质量比、金纳米粒子沉积圈数、沉积时间和沉积电位及干扰离子等对测定结果的影响,并确定检测As(Ⅲ)的优化实验条件。在最优条件下,该电化学传感器对As(Ⅲ)具有良好的电流响应,其溶出伏安峰电流与As(Ⅲ)浓度的线性范围为13.35~387.15 μmol/L,检出限为4.74 μmol/L。在不同干扰离子存在的情况下,传感器对As(Ⅲ)的选择性较好。为了评估传感器的实际应用能力,以实验室自来水为样本进行As(Ⅲ)加标检测,加标回收率为90.5 %~99.2 %,表明该电化学传感器具有监测As(Ⅲ)的应用潜力。

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巴斯夫推出一系列可再生牌号产品及循环解决方案

现代化工. 2024, 44(5): 257-257.