现代化工

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张毅

现代化工. 2021, 41(1): 1-6. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.001

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超临界CO₂作为非水压裂液，具有增加页岩气产量、减少需水量和减轻环境影响的潜力。结合实验和模拟数据，阐释了使用超临界CO₂作为工作流体用于页岩气开发的利弊，分析了CO₂的潜在优势，包括增强压裂和裂缝扩展效果、减少流动阻塞、增加页岩富含有机物部分吸附态甲烷的解吸、减少或消除可诱发地震和环境问题的返排水深度回注等；还分析了超临界CO₂的射孔能力和射流增压效果，与水射流相比，CO₂的射孔能力更强，射流增压效果更好。随着时间的推移，超临界CO₂的优势会促进页岩气产量大幅提高，并且页岩地层还可能成为碳封存的主要选择。此外，还研究了使用超临界CO₂的潜在挑战，包括处理大量CO₂的成本和安全问题等。

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石油裂解馏分中C₅烷烃的利用现状分析

张鸿, 任宁, 徐亦清, 张玮, 王俊文, 牛艳霞

现代化工. 2021, 41(1): 7-13. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.002

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随着中国炼化一体化和煤（甲醇）制烯烃技术快速发展，副产的C₅馏分已成为乙烯工业不可忽视的伴生资源。目前工业上对C₅烷烃的利用主要为返回裂解炉做裂解乙烯原料、发泡剂制造、戊烷异构化油以及作为燃料等方式。面对C₅烷烃产量不断增高的现实，提高其利用率、延伸产业链、开发下游高值产品的思路不仅能提高资源的有效利用，而且也对我国化工经济的发展起到一定的激励作用。对石油裂解馏分中C₅烷烃的利用现状进行了综述，介绍了正戊烷异构化、正戊烷芳构化、戊烷燃气、环戊烷水合物等利用途径，也对未工业应用的正戊烷氧化制备顺酐、苯酐工艺进行了分析和Aspen全流程静态模拟，分析结果发现该工艺可行，经济较合理，是一条有潜力的工业应用路线。

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基于ISEP的肥料产品研发思路

鲁振亚, 贾冲冲, 黄成东, 覃伟, 王国豪

现代化工. 2021, 41(1): 14-18. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.003

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针对现有肥料产品不符合农业需求的现状，提出了一种肥料产品研发思路，主要包括问题导向、立足现状、评价筛选、工艺实现4个环节；从农业问题出发，立足多方面现状进行肥料产品设计，综合评价筛选既符合农业需求、又具有商业化潜力的肥料产品，最后通过工艺条件探究来为实现新型肥料产品的批量生产提供科学依据。

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膜蒸馏在废水处理中的应用及膜污染控制进展

李维斌, 沈鑫, 胡瑞, 董颉, 李潜

现代化工. 2021, 41(1): 19-23. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.004

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综述了膜蒸馏技术在废水处理领域应用的研究现状，重点阐述了膜蒸馏用于废水处理时的膜污染问题，包括膜污染发生的原因、形成机制以及相应的控制措施，并对膜蒸馏在废水处理中的应用前景进行了展望。

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木基电磁屏蔽材料研究进展

林涛, 王忠祥, 殷学风, 范晶, 张聪, 魏潇瑶

现代化工. 2021, 41(1): 24-29,33. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.005

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介绍了电磁屏蔽原理和电磁屏蔽效能测试方法；对不同木基电磁屏蔽复合材料制备方法的国内外研究现状进行了综述，总结了各种方法的优缺点，比较了不同制备过程得到的屏蔽材料在电磁屏蔽性能上的差异；并进一步对木基电磁屏蔽复合材料的研究趋势和应用前景进行了展望。

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腐植酸在环境治理中的研究及应用进展

申静秀, 顾闽, 范梦婕, 陈英文, 沈树宝

现代化工. 2021, 41(1): 30-33. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.006

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介绍了腐植酸的来源、性质，重点阐述了腐植酸与重金属、有机污染物的结合及作用方式，并对腐植酸类物质在环境中的应用进行阐述。

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镍系低温SCR脱硝催化剂载体与助剂的研究进展

黄锦玉, 孙波, 孙义高, 张印民, 丁大千, 张永锋

现代化工. 2021, 41(1): 34-37. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.007

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对镍系低温脱硝催化剂载体与助剂进行了综述；以此对脱硝系统的经济性以及低温抗硫性做了进一步研究；最后对高岭土作镍系低温脱硝催化剂载体的应用前景进行了展望。

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自组装三维光子结构的研究进展及其应用

方文兵, 胡建臣, 张克勤

现代化工. 2021, 41(1): 38-43,48. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.008

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概述了三维光子结构的分类、生色机理、制备方法和应用，讨论了自组装光子结构产生结构色的虹彩效应、低色彩饱和度以及结构不稳定的问题，分析了三维光子结构的发展方向。

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生物表面活性剂处理含油固废的应用研究进展

杨庭, 杨勇, 钟婷婷, 郭兵, 肖成磊, 白鹤, 王永林

现代化工. 2021, 41(1): 44-48. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.009

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总结了近年来生物表面活性剂在含油固废清洗和生物处理过程中的应用效果，分析了目前应用过程中存在的问题。提出降低生物表面活性剂使用成本、加强清洗剂复配和协同降解机理研究是工业化应用过程中的重点研究方向。

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木质素及其模型化合物生产愈创木酚的研究进展

樊璐璐, 刘玉香, 范晓军, 袁进

现代化工. 2021, 41(1): 49-52. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.010

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总结了目前使用木质素及其模型化合物香草酸、香草醛和阿魏酸生产愈创木酚的方法，并进一步阐明了生物发酵法生产愈创木酚的基本代谢途径，以期为相关研究提供参考。

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空化技术在重油改质降黏领域的研究进展

董波, 刘爱贤, 张家辉, 胡震, 李友立, 郭绪强

现代化工. 2021, 41(1): 53-56,61. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.011

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概述了空化现象及其产生的空化效应，总结了近年来超声空化和水力空化技术在重油改质降黏方面的研究进展，并对今后的研究方向提出了展望。

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抗生素废水处理技术研究进展

杨振兴, 李烨莹, 叶芳芳, 阎光绪, 郭绍辉

现代化工. 2021, 41(1): 57-61. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.012

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介绍了抗生素废水的水质、来源及危害，总结了抗生素废水处理的难点，提出了抗生素废水处理的目标，简述了国内外抗生素废水处理方法的优缺点，其中电化学氧化法是环境友好且有效的处理方法。按照低碳、清洁的理念，引出了"毒性污染物催化降毒-一般污染物生化降解"的协同处理观点，即以电化学氧化法结合生物法协同处理抗生素废水。

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小分子药物多晶型调控研究进展

欧阳金波, 陈建, 应昕, 刘峙嵘, 周利民, 张春桃

现代化工. 2021, 41(1): 62-66,71. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.013

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综述了近年来小分子药物多晶型的调控方法及因素，简单介绍了药物多晶型的概念与分类，在此基础上重点探讨了影响药物多晶型成核的溶液初级因素（过饱和度、溶剂、温度、流场与晶种等）与外来模板表面因素（表面外延、表面形貌与表面化学等），并结合溶液因素与模板因素对小分子药物多晶型调控进行了总结与展望。

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碳四炔烃加氢技术发展现状及前景展望

陈明林, 孙利民, 黄庆东, 谢培思, 胡晓丽, 马好文

现代化工. 2021, 41(1): 67-71. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.014

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介绍了碳四炔烃加氢工艺、加氢催化剂的发展现状和应用情况，分析了碳四炔烃加氢技术目前存在的问题，并对未来发展前景进行了展望。

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生物法处理挥发性有机废气的研究进展

赵连成

现代化工. 2021, 41(1): 72-76. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.015

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通过对生物法处理挥发性有机物（VOCs）的类型、降解菌、影响因素等进行分析，综述了近几年生物法处理工艺的研究进展，并对未来生物法的研究方向进行展望，以期为生物法的工程应用提供理论基础。

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生物质锅炉烟气脱硝工艺技术研究

牛磊, 邓毅

现代化工. 2021, 41(1): 77-81. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.016

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收集整理了生物质成型燃料锅炉大气污染物排放的国家标准和部分省市的地方标准，统计了6个生物质焚烧锅炉的燃料工业分析和灰分分析数据，对生物质锅炉的排放标准、燃料特性、烟气特性进行了研究，调研了可供生物质锅炉烟气脱硝选择的7种技术，并重点介绍了选择性催化还原技术（SCR）及其3种布置形式。通过对7种脱硝工艺及其优缺点进行细致的分析与研究，建议在NO_x排放浓度要求不严的区域，优先选用低氮燃烧技术、选择性非催化还原技术（SNCR）（或替代技术）者两者结合；在要求NO_x实现超低排放的区域，可选用低氮燃烧技术、SNCR技术（或替代技术）、SCR技术或多种联合脱硝技术。

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AgI/MOF-253的制备及其可见光催化性能研究

李从, 王瑶, 孙志超, 王安杰, 遇治权, 刘颖雅

现代化工. 2021, 41(1): 82-87. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.017

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采用溶剂热法合成了铝基金属有机骨架材料MOF-253，通过将半导体光催化剂AgI固载到MOF-253上合成不同摩尔比的AgI/MOF-253复合材料，利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DRS和氮气物理吸附等对其进行表征。选取光催化降解有机染料罗丹明B（RhB）作为模型反应，研究了AgI/MOF-253作催化剂时，AgI的负载量、双氧水浓度对可见光催化降解RhB反应性能的影响。结果表明，AgI和MOF-253摩尔比对催化剂性能有重要影响，优化后的反应体系60 min内对RhB的降解率可达96%；催化剂循环使用4次，降解效率仍保持在95%以上。通过活性物种捕获实验探讨了影响该复合材料降解RhB的光催化活性关键因素。

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SO₃微热爆技术在黄连素提取中的应用

汪水玲, 朱慧霞, 姚日生, 王淮, 马晓静, 李凤和, 边侠玲

现代化工. 2021, 41(1): 88-92,98. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.018

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采用SO₃微热爆技术对黄连进行预处理，研究预处理前后提取液的成分和黄连的微观结构变化；根据预处理前后的黄连素提取率与提取时间的关系建立动力学方程，研究响应面优化预处理温度、时间和液固比对黄连素提取率的影响。结果表明，该预处理技术可显著提高黄连中黄连素的得率和提取效率，黄连的微观结构呈现显著变化，由于传质阻力降低使得黄连素提取率提高，动力学方程也验证了该方法的有效性和可行性。

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Ag掺杂三氧化钨的制备及其光催化降解甲苯性能研究

李阳达, 李丹, 王丽萍

现代化工. 2021, 41(1): 93-98. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.019

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以钨酸钠与硝酸银为原料，采用水热法将Ag元素引入斜方晶型WO₃光催化剂，探究了Ag元素提高WO₃光催化活性的机理。光催化降解实验结果表明，当n（Ag）：n（W）=1：500时，甲苯的降解效率达到90%以上，与未掺杂Ag的WO₃相比，其降解效率提高11.7%；第3次循环时甲苯降解率达到82%，表明Ag/WO₃具有较高的稳定性。综合表征结果表明，Ag元素的添加不改变WO₃的晶型结构，随着Ag元素掺杂比例的增加，WO₃粒径不断减小，禁带宽度由2.23 eV降低为1.72 eV。Ag元素的掺杂增加了WO₃中的氧空位，促进了电子-空穴的分离。但当n（Ag）：n（W）>1：500时，过多的氧空位形成了新的复合中心，更多的电子被束缚，导致WO₃催化活性降低。

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SOFC阴极材料La_0.5Sr_0.5Co_1-x-yFe_xCu_yO_3-δ的制备与性能研究

张帆, 李松波, 安胜利, 程旭

现代化工. 2021, 41(1): 99-102. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.020

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采用EDTA-柠檬酸联合络合法制备La_0.5Sr_0.5Co_1-x-yFe_xCu_yO_3-δ系列阴极材料，利用X射线衍射、扫描电镜、直流四电极法对材料结构与性能进行研究。结果表明，不同组分阴极材料经1 000℃焙烧后均为纯钙钛矿相。阴极材料的致密性、结晶度和粒径随2种元素掺杂量的升高而增加，其中x=0.5时微观结构较优。在400~800℃范围内，La_0.5Sr_0.5Co_0.4Fe_0.5Cu_0.1O_3-δ材料电导率随温度升高先增大后减小，其他样品电导率均随温度升高而降低。Cu、Fe掺杂量增加使材料电导率减小，其中x=0.3、0.5时有所升高，但低于x=0时的数值；x=0.5、600℃时取得最大值596.421 S/cm。

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硅铝酸盐分子筛对HCl电子气体的深度除水性能研究

叶向荣, 张广第, 叶素芳, 夏添, 周井森, 张云峰, 廖进, 刘俊明

现代化工. 2021, 41(1): 103-107,112. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.021

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耐HCl和水协同腐蚀、低二次杂质释出是吸附材料用于HCl电子气体深度除水的先决条件。在考察了一系列工业化硅铝酸盐分子筛的耐蚀性、杂质释出和真实HCl电子气体环境下的深度除水性能后证实，硅铝酸盐分子筛的耐蚀性和除水性能与硅铝摩尔比（SiO₂/Al₂O₃摩尔比）密切相关。硅铝摩尔比为2的分子筛耐蚀性较差，硅铝摩尔比为16~360的分子筛均具有较好的耐蚀性；硅铝摩尔比介于2~300之间的分子筛可将HCl电子气体中约2 μL/L水分脱除至130~200 nL/L，除水效率与速度均随硅铝摩尔比增加呈下降趋势。根据上述规律开发的MS-1分子筛可脱除HCl电子气体中的水分至约160 nL/L，MS-1分子筛经改性后则可将水分除至<100 nL/L，且对HCl中的金属离子无显著影响。

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Co、Mg改性USY对树皮煤热解焦油产物分布的影响

吴承辉, 杜美利, 程序, 艾庆腾, 张悦, 林鹏程

现代化工. 2021, 41(1): 108-112. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.022

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制备了5% Co/USY、5% Mg/USY和1% Co-5% Mg/USY、1% Mg-5% Co/USY等2种金属改性的USY分子筛，利用XRD、BET、NMR、Py-IR等对其结构进行了表征。通过TG及Py-GC-MS探究了不同分子筛在树皮煤热解中的定向催化作用及对焦油组分分布的影响。结果表明，较之单金属担载，1% Co-5% Mg/USY和5% Co-1% Mg/USY催化剂总酸量降低；4种催化剂对于提高热解焦油中芳烃质量分数均有一定作用，其中5% Mg/USY分子筛效果最明显，芳烃质量分数增加15%，这与脂肪烃转变缩合有关；芳烃中轻质芳烃质量分数提高4%；1% Co-5% Mg/USY有助于酚类脱氧形成芳烃。

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天然气水合物抑制剂KDL的研究

叶正荣, 李东, 裘智超, 吴洋, 甄学乐, 魏洪涛, 全红平

现代化工. 2021, 41(1): 113-117. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.023

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针对当前水合物抑制剂存在用量大、成本高等缺点，研制出一种新型水合物抑制剂。通过单因素法得到其最优合成条件为：单体质量分数为20%、单体摩尔比n（NVP）：nDMDAAC）：n（QJA）=1：1：1、引发剂V50质量分数为0.5%、反应体系pH=7、反应时间为6 h、反应温度为60℃。对合成抑制剂的研究结果表明，合成抑制剂对水合物抑制性能较好，优于传统水合物抑制剂PVP。20%的甲醇与水合物抑制剂复配，能够使四氢呋喃水溶液结晶温度降到-14.5℃。

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磷酸化MOF衍生碳基材料(PC-808-PO₄)对U(Ⅵ)吸附性能的研究

魏媛媛, 王有群, 裴佳莹, 南华瑞, 曹小红, 刘云海

现代化工. 2021, 41(1): 118-122,127. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.024

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以MOF-808为牺牲模板，经惰性气氛碳化和磷酸化改性制备磷酸化MOF衍生碳基材料PC-808-PO₄，并考察其对U（Ⅵ）的吸附性能。结果表明，在pH 5.5和298.15 K时，PC-808-PO₄对U（Ⅵ）的最大吸附容量为391.54 mg/g。U（Ⅵ）在PC-808-PO₄上的吸附符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型，表明其为单层化学吸附过程。PC-808-PO₄对U（Ⅵ）的优异吸附效果可用于放射性废水中U（Ⅵ）的去除。

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氟硅复合改性水性聚氨酯的制备及性能研究

左一杰, 李凤艳, 蔚红建, 赵天波

现代化工. 2021, 41(1): 123-127. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.025

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以聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇（PBA）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为单体，全氟烷基乙基丙烯酸酯和乙烯基三乙氧基硅烷为改性剂，2，2-双羟甲基丙酸（DMPA）为乳化剂，将单体与不同质量分数、质量比为1：1的2种改性剂共聚，并利用三羟甲基丙烷（TMP）作为外交联剂，制备了一系列聚合物乳液。对乳液的粒径、储存稳定性和黏度等进行了测定，对胶膜的耐水性、耐热性、硬度和耐化学品性、断裂面和表面的微观形貌进行了表征。结果表明，DMPA质量分数高于3.3%时，乳液外观、储存稳定性良好；TMP的加入可明显提高胶膜硬度；含氟与含硅基团的引入明显提高了胶膜的耐水性和耐热性，当2种改性剂质量分数为9%、质量比为1：1时，热分解温度较改性前提高了20℃，吸水率为7.7%。

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Cu/ACNT催化剂在不同反应条件下脱除AsH₃的研究

徐文凯, 王飞, 宁平, 孙鑫, 王驰, 宋辛, 牛璨, 李凯

现代化工. 2021, 41(1): 128-132. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.026

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以酸处理后的多壁碳纳米管为载体，使用超声浸渍法制备负载CuO的催化剂。考察了不同氧体积分数、进口体积分数、反应温度和空速对催化剂脱除砷化氢能力的影响。结果表明，氧体积分数为0.9%和1.2%、砷化氢体积分数为50~100 μL/L时，催化剂对砷化氢有较好的脱除效果。当氧体积分数为0.9%、砷化氢体积分数为100 μL/L、反应温度为140℃、体积空速为20 000 h^-1时，催化剂对砷化氢100%脱除的时间超过78 h，表明该催化剂针对黄磷尾气中砷化氢的脱除具有广阔的应用前景。

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水热法和热解法处理Zn、Pb污染石榴的研究

张佳, 王刚, 朱哲, 梅渝, 夏志伏, 张浩杰

现代化工. 2021, 41(1): 133-137. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.027

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以重金属Zn、Pb污染植物石榴茎为对象，研究了水热和热解2种技术处理石榴茎时重金属在固相中的迁移转化规律及形态分布。结果表明，在减量化方面，水热法优于热解法，水热法减重率最高达90.06%（300℃）；在固体产物重金属富集方面，水热法300℃下处理石榴茎后所得固体产物中Zn、Pb的质量分数高达232.40 mg/kg和283.10 mg/kg，远远高于热解产物中对应的重金属质量分数；X射线衍射（XRD）分析表明，2种热处理方式下，固体中Zn主要以氢氧化物形式存在，而Pb主要以稳定的碳酸盐形式存在于水热固体和低温热解固体中。

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高电子传输和催化活性PbO₂电极的制备及其对苯达松的氧化降解研究

周志国

现代化工. 2021, 41(1): 138-142,148. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.028

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以还原态TiO₂纳米管和纳米金刚石为电极中间层和催化层掺杂改性剂，通过电沉积法制备了新型PbO₂电极（Ti/TiO₂-RNTs/Sb-SnO₂/PbO₂-ND）。合成的电极表面主要为β-PbO₂晶体，晶粒尺寸是17 nm。电化学分析测试表明，还原态TiO₂纳米管中间层和纳米金刚石掺杂改性减少了电极电荷转移电阻，增加了电极的析氧电位和电化学活性面积。对苯达松的降解发现，与其他电极相比，Ti/TiO₂-RNTs/Sb-SnO₂/PbO₂-ND电极的催化活性更高、平均能耗更少。氯离子的存在可显著提升电催化氧化效率，10 mmol/L的Cl^-可将COD的去除率从49%提升到69%。此外，Ti/TiO₂-RNTs/Sb-SnO₂/PbO₂-ND电极有着良好的催化稳定性和较长的使用寿命。

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响应曲面法优化Fe²⁺活化过硫酸盐降解喹啉工艺研究

赵玉珏, 刘芝宏, 周爱娟, 汪素芳, 赵博玮, 岳秀萍

现代化工. 2021, 41(1): 143-148. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.029

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将Fe²⁺活化过硫酸盐（PS）体系应用于喹啉的去除，并取得较高降解率。研究了过硫酸盐投加量、Fe²⁺投加量、初始pH对PS/Fe²⁺体系中喹啉降解的影响。以喹啉降解率为指标，结合响应面法（RSM）中的Box-Behnken方法进行单因素实验，建立了二次多项式模型，进一步得到喹啉降解的最佳反应条件。结果表明，最佳反应条件为：PS/喹啉摩尔比为9.8、PS/Fe²⁺摩尔比为1.90、初始pH为3.49，此时理论喹啉降解率可达93.7%。相应的验证实验结果与预测值基本一致，证明该模型可信。进一步分析喹啉废水处理前后的三维荧光光谱（3D-EEM）发现，喹啉降解产生腐殖酸类物质且出现荧光峰红移现象，推测反应过程中产生了含有羰基、羧基、羟基和胺基的中间物质。

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钢渣超微粉取代部分炭黑高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备及其性能研究

李帮平, 龙红明, 刘自民, 张耀辉, 张浩

现代化工. 2021, 41(1): 149-153. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.030

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采用乙二醇与三乙醇胺为改性剂、无水乙醇为溶剂配制钢渣助磨剂，将钢渣助磨剂与钢渣混合后粉磨获得钢渣超微粉。利用钢渣超微粉取代部分炭黑制备一系列钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料。考察钢渣助磨剂配方与钢渣超微粉用量对钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料力学性能的影响，并且分析其作用机理。结果表明，当乙二醇用量为0.10 mL、三乙醇胺用量为0.10 mL、无水乙醇用量为0.10 mL、电炉渣质量为20 g、炭黑质量为30 g时，钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料的力学性能较好，即拉伸强度为22.01 MPa、拉断伸长率为605.27%、撕裂强度为40.74 kN/m、邵尔A硬度为62。以乙二醇、三乙醇胺与无水乙醇为钢渣助磨剂可改善钢渣超微粉的粒度分布，有利于钢渣超微粉的物理吸附效果与分散效果，提高钢渣超微粉/丁苯橡胶结构的牢固度与丁苯橡胶包裹钢渣超微粉的效果。

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氢氧化锆改性对NH₃和SO₂吸附性能的影响

武越, 赵婷, 金彦任, 宋振超, 王德周, 赵晴, 张昊, 梁栋

现代化工. 2021, 41(1): 154-158. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.031

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以氢氧化锆为载体，采用浸渍法将铜、钾金属活性组分负载到载体表面。通过动力管评价改性氢氧化锆吸附剂对二氧化硫、氨气的吸附性能影响。通过XRD、FT-IR、氮气吸脱附与XPS等对改性材料进行表征。结果表明，改性材料的比表面积、官能团类别、衍射峰强度与位置等结构参数并未发生明显变化；金属铜、钾的引入会提升改性氢氧化锆吸附剂对氨气的吸附能力，这可从XPS能谱图中结合能的变化迁移得到验证。

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线性Co配合物催化环己烯烯丙基C-H氧化反应的研究

王新国, 程庆彦, 王延吉

现代化工. 2021, 41(1): 159-164. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.032

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以对苯二醛和乙二胺为原料合成线性席夫碱配体，并将其与Co配位制备席夫碱配合物Co-L（L=对苯二醛缩乙二胺席夫碱）。利用EA、ICP、FT-IR、UV-Vis、TGA和BET等对配体及配合物的结构与性能进行表征，在氧化环己烯制备环己烯酮的反应中测试其催化性能。结果表明，Co-L具有较高的催化活性和烯丙基氧化产物的选择性。在乙腈用量为5 mL、环己烯物质的量为6 mmol、氧压为0.3 MPa、催化剂质量为20 mg、反应温度为70℃条件下，环己烯的转化率为37.66%，烯丙基氧化产物的选择性高达83.59%。催化剂重复使用5次，环己烯的转化率和烯丙基氧化产物的选择性几乎不变。

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铌包覆改性对磷酸铁锂材料电化学性能的影响

陈垒, 高晓强, 孙东海, 郭宏达

现代化工. 2021, 41(1): 165-168. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.033

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采用机械研磨液相混合的方法制备了铌包覆改性磷酸铁锂（LFP）材料LFP@0.2% Nb、LFP@0.5% Nb、LFP@1% Nb。利用XRD和SEM对材料的结构和形貌进行表征。经扣式电池测试表明，与未掺杂改性的LFP相比，LFP@Nb材料具有更高的放电比容量和更稳定的循环性。0.1 C倍率下，LFP材料的放电比容量为149 mA·h/g，LFP@1% Nb的放电比容量为162 mA·h/g；在高倍率5 C下，LFP@1% Nb的放电比容量为130 mA·h/g，相对LFP的62 mA·h/g增加了1倍左右。经过1 C倍率下循环100次，LFP@1% Nb的容量保持率为90%左右，高于LFP材料的85%。

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不同晶相羟基氧化铁的合成及选择性降低卷烟烟气中TSNAs的应用

常翔, 郑晓曼, 王巍巍, 张杰, 白若石, 周骏, 曹伏军, 徐同广

现代化工. 2021, 41(1): 169-173. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.034

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利用沉淀法原理，以二价铁离子为铁源，控制合成了3种不同晶相和结构的羟基氧化铁纳米材料，并对其降低卷烟烟气中4-（N-甲基亚硝胺）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）的释放量进行了研究。利用XRD、FT-IR、SEM等手段对材料进行了系统表征。将不同晶相和结构的材料添加到卷烟滤棒中，结果表明，FeOOH能明显选择性降低卷烟烟气中烟草特有亚硝胺，对代表性化合物NNK的选择性降低率最高可达25.03%，降低NNK释放量的相对顺序为δ-FeOOH > β-FeOOH > α-FeOOH，而且对不同亚硝胺分子的降低也有差异选择性。FT-IR分析结果表明，FeOOH与NNK分子之间存在化学键作用。

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Ni改性ZSM-5催化裂解正己烷的研究

陈雪琴, 何牧, 刘静, 周晓龙

现代化工. 2021, 41(1): 174-178. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.035

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采用浸渍法制备了Ni/ZSM-5分子筛，利用X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃-程序升温脱附等方法考察了Ni负载对催化剂晶相、孔结构和酸性质的影响，并用于催化正己烷裂解。结果表明，Ni负载降低了ZSM-5的比表面积、微孔孔容和原有中强酸酸量，当Ni质量分数 ≥ 0.6%时，分子筛出现新的强酸位且该处酸量随Ni质量分数的提高而增大。Ni对分子筛孔道和酸性的调控作用提高了轻质烯烃选择性。在反应温度为600℃、N₂为载气、V（N₂）：V（反应物）=9：1、正己烷质量空速为6 h^-1、Ni质量分数为2.0%时，C_2~4⁼的总选择性为56.07%，收率为40.22%，与未改性ZSM-5相比选择性提升了18.70%。

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HY/MCM-41包覆型复合分子筛的合成及其在二甲酚加氢脱甲基反应中的催化性能研究

徐亚津, 陶宁, 冯宇辰, 吕建华, 刘继东

现代化工. 2021, 41(1): 179-184,190. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.036

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用HY沸石溶解的硅铝合成出HY/MCM-41包覆型复合分子筛。考察了HY添加量、体系pH、晶化时间对其合成的影响。利用XRD、SEM、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD等对样品进行表征。以3，4-二甲酚为模型化合物，对负载TiO₂的HY/MCM-41催化剂加氢脱甲基性能进行评价。结果表明，TiO₂/YM-c复合催化剂特殊的孔道结构和酸性质的协同作用在3，4-二甲酚加氢脱甲基反应中表现出较好的催化性能。3，4-二甲酚转化率及苯酚和间甲酚的选择性分别为50.82%、62.17%和36.32%。

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MnO₂@PEDOT纳米线/纳米管的制备和电化学性能研究

孙立科, 徐德宏, 马育红

现代化工. 2021, 41(1): 185-190. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.037

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利用水热合成法制备了直径为50~80 nm、长度为2~3 μm的α-MnO₂纳米线；在α-MnO₂纳米线表面接枝聚苯乙烯磺酸钠（PSSNa）；以MnO₂-g-PSSNa为模板，利用原位氧化聚合在MnO₂纳米线表面沉积聚（3，4-二氧乙烯基）噻吩（PEDOT）。MnO₂-g-PSSNa与EDOT的质量比对MnO₂@PEDOT的形貌有决定性的影响，当m（MnO₂-g-PSSNa）：m（EDOT） ≤ 1：1时，得到中空的PEDOT纳米管。循环伏安和充放电试验表明，所制备的MnO₂@PEDOT有良好的电容性能，当m（MnO₂-g-PSSNa）：m（EDOT）=1：1时，MnO₂@PEDOT的比电容高达62.9 F/g（MnO₂的比电容为18.5 F/g）。

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Ni-Mn氧化物纳米空心球的制备及其电化学性能研究

刘晓雨, 陈飞

现代化工. 2021, 41(1): 191-194. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.038

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以碳球为模板，通过吸附过渡金属阳离子在空气下煅烧后制备Ni-Mn氧化物纳米空心球。利用XRD、FESEM、TEM以及HRTEM对样品的形貌、结构等进行表征，并利用电化学工作站对样品的电化学性能进行测试。结果表明，Ni-Mn氧化物纳米空心球具有较大的比容量，电流密度为1 A/g时的比容量为592 F/g；电流密度为20 A/g时比容量仍有418 F/g。5 A/g电流密度下循环1 000次容量保持率为92.8%，具有良好的电化学性能。

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多级孔Fe/ZSM-5的制备及其亚甲基蓝降解性能研究

胡一博, 倪婉萍, 刘民, 郭新闻

现代化工. 2021, 41(1): 195-200. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.039

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通过常规方法合成微孔ZSM-5并对其进行NaOH处理，KF体系下采用三甲氧基[3-（苯氨基）丙基]硅烷（PHAPTMS）为介孔模板剂分别制备4种具有不同孔道结构的ZSM-5。通过X射线衍射、透射电子显微镜、氩气物理吸附等表征手段证明所合成的4种ZSM-5均具有MFI拓扑结构且结晶良好，而加入PHAPTMS得到的样品的介孔体积最大。利用等体积浸渍硝酸铁溶液的方法将铁引入ZSM-5中，焙烧后得到4种Fe/ZSM-5。实验结果表明，介孔的引入显著地提高了催化剂在亚甲基蓝降解反应中的活性，其活性源于ZSM-5的酸性和铁的相互作用。

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Fe-TiO₂/Nd-ZnO物理掺混光催化降解水中培氟沙星的研究

胡泸丹, 张从良

现代化工. 2021, 41(1): 201-204. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.040

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为了降解水中抗生素污染物培氟沙星，采用溶胶-凝胶法制备了5% Fe-TiO₂和0.7% Nd-ZnO光催化剂，以物理方式掺混探究了钛锌摩尔比对培氟沙星降解率的影响，利用XRD、UV-Vis、SEM和BET等手段对样品进行表征，并对合成的光催化剂进行培氟沙星的光降解实验研究。结果表明，当培氟沙星质量浓度为20 mg/L、反应时间为3 h、钛锌摩尔比为0.7、催化剂质量浓度为0.55 g/L、pH为6时，培氟沙星降解率高达98.96%。此时，Fe-TiO₂/Nd-ZnO的晶型发生改变，带隙宽度为3.12 eV，比表面积为39 m²/g。

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氟化铵改性HUSY分子筛催化异丁烷/1-丁烯烷基化反应的研究

丁宁, 刘静, 肖之敏, 周晓龙, 宋月芹

现代化工. 2021, 41(1): 205-209. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.041

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利用氟化铵溶液对HUSY分子筛进行改性，采用扫描电镜、X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃-程序升温脱附等方法对改性前后分子筛的形貌特征、晶相结构、孔道结构和酸性等进行表征，并考察了氟化铵处理时间对分子筛催化异丁烷/1-丁烯烷基化性能的影响。结果表明，氟化铵改性后分子筛的基本骨架结构得以保持，比表面积和微孔孔容减小，介孔孔容增加，中强酸与弱酸量的比值增大。HUSY经氟化铵溶液处理5 min后，其异丁烷/1-丁烯烷基化性能大幅度提高。

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低能耗碳捕集技术及燃煤机组热经济性研究

赵红涛, 王树民, 张曼

现代化工. 2021, 41(1): 210-214. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.042

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针对燃烧后胺法脱碳工艺捕集能耗高的问题，在普通碳捕集系统中集成级间冷却、机械蒸气再压缩（mechanical vapor recompression，MVR）和富液分流解析3项节能技术，建立低能耗碳捕集系统，并将该系统与600 MW燃煤机组热力系统耦合，分析该系统对燃煤机组热经济性指标的影响。结果表明，当CO₂捕集率为90%时，该碳捕集系统中单位再生能耗从4.09 GJ/t CO₂降低到2.64 GJ/t CO₂，降幅达35.28%。与耦合普通碳捕集系统的燃煤机组相比，耦合低能耗碳捕集系统燃煤机组的电厂效率从30.81%增加到33.53%，提升了2.72%；标准煤耗从398.87 g/kWh降低到366.81 g/kWh，下降了32.06 g/kWh；热耗率从11 674.92 kJ/kWh降低到10 736.53 kJ/kWh，减少了938.36 kJ/kWh，热经济性得到明显改善。研究还发现，CO₂捕集率每降低1%，低能耗碳捕集燃煤机组的电厂效率增加0.054%，标准煤耗降低0.524 g/kWh，热耗率降低15.353 kJ/kWh，降低碳捕集率可进一步改善电厂的热经济性。

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醋酸乙烯的热泵精馏工艺模拟

刘佳男, 李宗衡, 李智, 高雪超

现代化工. 2021, 41(1): 215-218. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.043

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采用普通精馏工艺从醋酸甲酯-水-醋酸乙烯混合体系中提纯醋酸乙烯会消耗大量的能量，为解决这一难题，设计出一种新型的热泵精馏工艺，并采用Aspen Plus软件对此混合体系进行了普通精馏工艺和热泵精馏工艺的稳态模拟。首先基于NRTL热力学模型提出了基于塔顶气体直接压缩式热泵精馏的工艺原理；随后通过模拟计算得到了此种热泵精馏工艺分离醋酸乙烯的最佳工艺操作参数和设备参数；最后分别对普通精馏工艺和热泵精馏工艺的能耗和综合能耗进行了分析对比。研究结果表明，对精馏塔塔顶塔底温差较小且沸点接近的醋酸甲酯-水-醋酸乙烯混合体系而言，采用塔顶气体直接压缩式热泵精馏技术可以节约96.46%的热负荷，87.55%的冷负荷、89.87%的综合能耗、节约能耗费用449元/h。

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控制凝液产品中CO₂含量的乙烷回收流程改进

曾禄轩, 蒋洪, 杨雨林

现代化工. 2021, 41(1): 219-223,226. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.044

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研究了RSV流程CO₂冻堵机理和控制手段，RSV流程可以通过控制合理的工艺参数和设置预分离器的方式控制冻堵；分析了RSV流程和脱甲烷塔中CO₂的分布规律，结果表明，控制凝液产品中CO₂含量需要将脱甲烷塔下部的CO₂气化并使得之进入上部；在RSV流程基础上，改进双塔RSVC流程，双塔设置可以实现脱甲烷塔顶气相对吸收塔底部液相中CO₂进行汽提，提高吸收塔中的CO₂浓度，设置预分离器可以在吸收塔气相中CO₂含量升高后控制CO₂冻堵。RSV和RSVC流程对比结果表明，RSVC流程在几乎不影响乙烷收率情况下，使凝液产品中的CO₂含量能降低约2.4%。

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碳五石油树脂装置聚合工艺研究及优化

赵洪福, 樊圆圆, 赵卿波

现代化工. 2021, 41(1): 224-226. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.045

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介绍了生产碳五石油树脂的主要原料来源，结合小试、中试和工业装置的生产情况对以间戊二烯为主要原料生产石油树脂的聚合原理、工艺流程进行简要介绍；通过对反应温度、催化剂投料量、溶剂比、间戊二烯原料组成和催化剂体系的考察，总结出不同条件下对树脂性能的影响。为后续更好地设定聚合反应条件、提高产品品质、指导工业装置生产提供保障。

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中高压富气乙烷回收工艺改进

杨冬磊, 李光春, 熊林, 李碧龙, 彭双双, 潘磊, 赵程惠

现代化工. 2021, 41(1): 227-231. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.046

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对RSV工艺进行适应性分析时发现，在进行中高压富气乙烷回收时存在对原料气气质、CO₂适应性差及流程热集成度低的问题。采用改变气源、多级分离、吸收塔汽提的方法来改善第二股进料气质，即采用侧线抽出脱甲烷塔上部气相来替换低温分离器气相作为第二股进料，提出带压缩和部分干气再循环的改进工艺（supplemental rectification with compression and recycle split vapor，SRCR）。对低温分离器液相进行汽提精馏、两级分离的方法来取代低温分离器气相作为第二股进料，提出带汽提的部分干气再循环工艺（recycle split vapor with gas extraction process，RSVG）、带闪蒸的部分干气再循环工艺（recycle split vapor with liquid flashing process，RSVF），通过对比功耗、改进成本及热集成度优选出RSVF工艺。对RSVF工艺进行适应性分析发现，原料气压力越大RSVF工艺越节能，并且对气质及CO₂摩尔分数适应性显著增强。

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基于图像辨识的六价铬水质在线检测系统的开发

李文, 郭凯, 王利民, 徐洋

现代化工. 2021, 41(1): 232-238. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.047

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针对化工、农业等行业的重金属检测需求，提出了基于图像颜色辨识的有色溶液浓度测定原理，利用顺序注射技术和图像辨识技术，设计了重金属6价铬水质在线监测系统，实现水质6价铬测定。按照国标法配置了9组不同浓度的溶液，设计了CCD相机检测池，利用6价铬水质自动在线监测仪和CCD相机在国标方法检测的同时进行图像采集。对图片数据进一步分析，建立了RGB特征值与浓度的多元线性回归模型。实验结果表明，在测量浓度为0~1.0 mg/L范围内，相对标准偏差小于2%，检出限为0.006 mg/L，基于图像辨识的检测系统具有较高的精确度。系统运行稳定，可精准、高效分析不同地表水样的6价铬，为环境保护和污水排放提供了新的技术支持。

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反应型香豆素探针的合成及其对废水中汞离子的检测

张璐, 信熙卿, 魏白

现代化工. 2021, 41(1): 239-242. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.048

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以间苯二酚为原料合成了一种新型反应型的香豆素二硫缩醛荧光探针（L1），并通过结构确征。在pH 6.15~9.96时，探针L1可以高选择性对Hg²⁺进行荧光检测，检测限低至1.6 nmol/L；同时提出了L1对Hg²⁺的传感机制，并通过核磁研究证实。在紫外线灯下，肉眼可检测到荧光的颜色变化。实际应用研究表明，荧光探针L1能应用于真实水样中Hg²⁺的痕量检测。

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