现代化工

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王强, 徐向阳

现代化工. 2021, 41(11): 1-3,8. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.001

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双碳目标是我国对世界的庄严承诺。煤化工产业属于高碳排放类产业，产能逐渐增加，探寻低碳化发展迫在眉睫。分析了现代煤化工产业发展的现状，认为现代煤化工对保障国家能源安全具有重要作用，其碳排放主要来源是工艺排放和燃烧排放，其中工艺排放可以通过改善产品结构、与新能源制氢耦合等途径解决，而燃烧排放可以通过电驱替代汽驱等方式解决，总体碳排放可以降低90%以上，建议产业探索通过创新工艺流程降低排放强度。

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绿氢耦合煤化工系统的性能分析及发展建议

王明华

现代化工. 2021, 41(11): 4-8. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.002

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现代煤化工产业间接实现了对石油的替代，是保障我国能源安全优选路径之一。通过能源形态变革演进规律、氢能与传统能源的纽带关系，阐述了氢能产业是煤基能源产业发展的契入点，可激活煤炭原料属性，实现煤基能源CO₂低排放、甚至零排放。在此基础上，建立煤化工生产过程模型，剖析煤制烯烃案例，对氢能耦合煤化工助推煤炭原料属性实现碳中和的系统性能进行分析，阐明了耦合系统的性能变化和工艺之间的内在逻辑关系，为现代煤化工产业在碳中和目标下的发展，尤其是新疆、内蒙等风光与煤炭资源丰富的西北地区，提供了一条现实可选择的路径。

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合建式加氢站技术规范分析及建议

熊亮, 纪钦洪, 丁一, 于广欣, 崔德春

现代化工. 2021, 41(11): 9-11. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.003

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简要介绍了常见的加氢站建站模式及其存在的问题。针对合建式加氢站面临的技术规范问题，从加氢站等级规模划分、加氢站设施爆炸区域划分及防火间距要求等方面分析了合建式加氢站在建设中需考虑的技术规范适用性问题，对新建或改扩建加氢站提出了技术规范修订等建议。

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巴斯夫公司专利布局与创新保护策略探究

王林

现代化工. 2021, 41(11): 12-18. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.004

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从时间、地域、法律、质量等4个维度，对比分析巴斯夫、中国石化、万华化学等公司的专利创新态势，浅析巴斯夫的专利申请策略。选取巴斯夫的高性能隔热材料石墨聚苯乙烯Neopor^产品，探究分析巴斯夫从技术创新-专利布局-产品上市方面如何引领、培养和控制市场，深入探究了巴斯夫的全球专利申请策略、布局策略与保护策略。巴斯夫在全球布局意识、专利时效选择、价值动态评估、科学维持与放弃等申请策略方面的做法值得中国企业思考，在针对新技术、新产品研发、上市、销售所进行的专利布局、维持和保护策略方面值得中国企业借鉴。

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碳纳米纤维在污染水体控制中的应用研究进展

胡锋平, 朱建华, 占鹏, 王晓英, 龙兰兰, 许莉, 许高平

现代化工. 2021, 41(11): 19-22. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.005

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综述了多孔碳纳米纤维的2种主要制备方法，分别讨论了2种制备方法的优缺点。详细介绍了碳纳米纤维利用催化、吸附、过滤等手段在污染水体控制中的应用情况，并对未来碳纳米纤维的发展前景进行了思考和展望。

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导电聚合物/金属电极在CO₂电还原中的应用

吴叶文, 李翰文, 温杰斌, 柳鹏

现代化工. 2021, 41(11): 23-27,33. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.006

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简要介绍了导电聚合物/金属电极的制备，结合近几年聚苯胺和聚吡咯这2类导电聚合物对金属电极优化的研究成果，分析了导电聚合物/金属电极各部分对CO₂电还原过程的影响；阐述了导电聚合物/金属电极系统在CO₂电还原领域未来的研究重点和发展趋势。

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基于界面聚合法的纳滤膜性能优化研究进展

包亚晴, 黄李金鸿, 李柳, 欧阳果仔, 黄彪林, 黄万抚

现代化工. 2021, 41(11): 28-33. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.007

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随着膜分离技术的推广，纳滤膜所应用到的分离体系越来越复杂，推动了对膜性能优化的研究。梳理了近些年来膜性能优化效果，综述了膜性能优化方式的发展，介绍了包括优化制备条件、共混改性、表面接枝和构建中间层在内的主要膜性能优化方式，最后对未来膜性能优化的研究做出了展望。

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Materials Studio在金属有机框架材料中气体吸附的应用

王宪飞, 田林宇, 李潘之, 陈小平, 任万忠

现代化工. 2021, 41(11): 34-38,43. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.008

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综述了全尺度材料模拟软件（materials studio，MS）在MOFs中气体吸附方面的研究进展，重点介绍了MOFs中气体吸附模拟计算时MS软件各个模块的应用。对采用MS软件模拟计算MOFs中气体吸附性能提出了一些建议。

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二氧化碳地下封存与页岩气开采联合技术研究进展

刘丽新, 李忠慧, 韩旭波, 王晋, 赵毅, 廖石宝

现代化工. 2021, 41(11): 39-43. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.009

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在介绍超临界二氧化碳特性的基础上，着重论述了scCO₂-ESGR工艺的核心技术，剖析了scCO₂强化开采页岩气的技术优越性，并指出了目前尚需解决的科学问题及存在的弊端和不足，最后提出了从室内理论研究和现场应用效果评价2方面出发，双管齐下，全面实现页岩气的高效开发和规模化生产。

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生物滴滤法净化含VOCs废气研究现状

杨竹慧, 徐毅, 张桂芹, 李运玮, 赵小娟, 丁万德

现代化工. 2021, 41(11): 44-47. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.010

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综述了生物滴滤法净化VOCs的研究进展，从生物滴滤塔工艺、填料、微生物群落、气液传质以及工况操作条件等方面探讨了生物滴滤法在应用中潜在的问题，并指出了未来的研究方向。

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燃料电池重金属修复技术与应用研究进展

宗志强, 王冬芳, 叶静宏, 张小江, 蔡冬清

现代化工. 2021, 41(11): 48-52,57. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.011

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综述了燃料电池类型、构型、电极材料和分离器，并以重金属去除效率和产电性能为指标，比较了各电池的优缺点。展望了未来燃料电池的发展方向。

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氢能储运关键技术研究现状及前景分析

殷卓成, 杨高, 刘怀, 马青, 郝军

现代化工. 2021, 41(11): 53-57. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.012

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介绍了氢能开发领域中各类氢能储运关键技术及相关装备的应用现状，包括气氢（GH₂）、液氢（LH₂）、固氢（SH₂）、有机液氢（LOHC）储运技术，天然气掺氢管道输送技术，相关储氢材料及设备，并结合储氢密度、安全性、操作便捷性、经济性，阐述了各类氢能储运技术与装备的优势及不足。指出液体和固体形式储氢密度高、安全、运输方便，有望与燃料电池技术结合，广泛应用于交通运输领域；天然气掺氢管道输送是氢能规模化、大面积区域性辐射应用的必然趋势，相关技术、标准需完善。最后提出了未来氢能储运技术及关键装备的发展方向。

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NH₃-SCR脱硝催化剂的中毒及其抗毒策略

杜凯敏, 秦刚华, 祁志福, 刘春红, 蒋楠, 胡达清

现代化工. 2021, 41(11): 58-62. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.013

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着重介绍了脱硝催化剂常见的中毒机理及特点（SO₂中毒、H₂O中毒、碱金属中毒、HCl中毒、HC/P中毒）、对应抗毒策略及催化剂设计，并做出评价，同时指出存在的问题及未来发展趋势。

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基于MOFs的混合基质膜在气体分离方面的研究进展

李成帅, 舒震, 史德青, 刘博文, 石会龙, 姚媛媛

现代化工. 2021, 41(11): 63-66. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.014

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综述了基于MOFs的混合基质膜在CO₂/N₂、CO₂/CH₄气体分离方面的研究进展，以及气体在混合基质膜中的传质机理。最后指出现在研究存在的问题并对未来发展方向进行了展望。

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燃煤电厂脱硫废水中氯离子脱除技术研究进展

王智麟, 张胜寒, 祁伟健

现代化工. 2021, 41(11): 67-71,76. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.015

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基于近几年国内外研究进展，总结了现有的废水脱氯技术及其应用，对比分析了各种技术的优缺点。以电解法、烟道蒸发法和膜分离技术为例，介绍了其在脱硫废水零排放中的应用。统计了各种废水脱氯方法在脱硫废水中应用的相关文献情况，综合考虑实际运行情况及处理成本等因素后发现，烟道蒸发法和膜分离技术可能是最适合我国脱硫废水脱氯从而实现零排放的经济可行的方法。

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燃煤烟气协同脱硫脱硝技术研究进展

肖凯, 张永锋

现代化工. 2021, 41(11): 72-76. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.016

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介绍了氧化吸收法协同脱硫脱硝、络合吸收法协同脱硫脱硝、还原吸收法协同脱硫脱硝、等离子体法协同脱硫脱硝、固相吸附再生法协同脱硫脱硝等方法的工艺特征及研究进展，分析了各工艺的优势与不足，并对未来烟气多污染物协同治理进行了展望。

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地质聚合物固化重金属研究进展

邓兆祥, 王晓伟, 贾铭椿

现代化工. 2021, 41(11): 77-81. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.017

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通过总结和归纳近些年来国内外地质聚合物固化重金属的研究情况，综述了地质聚合物的反应机理及不同因素对地质聚合物固化重金属离子的影响，最后分析了地质聚合物在固化重金属领域的发展前景。

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锂离子电池高能量密度负极材料研究进展

方锐, 李子坤, 周豪杰, 任建国, 贺雪琴

现代化工. 2021, 41(11): 82-85. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.018

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综述了金属锂、合金类、金属氧化物/硫化物等高容量负极材料的特点、制备工艺及改性方法，并对其进一步的研究和应用方向进行了展望。

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超临界乙醇法制备超薄碳层包覆磷酸铁锂的研究

刘志军, 孙海礼, 董超, 魏炜, 刘凤霞, 许晓飞, 李志义

现代化工. 2021, 41(11): 86-90. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.019

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采用超临界乙醇热法合成磷酸铁锂，并以其面积平均粒径为评价标准，通过设计4因素3水平正交实验考察温度、乙醇油胺体积比、装填度和物料物质的量对实验的影响，得到优化粒径的参数为：温度为360℃、乙醇油胺体积比为3.5：1、装填度为64%、物料物质的量为0.5 mmol。结果表明，在反应过程中，油胺作为表面活性剂和碳源前驱体，在保护气下经过煅烧处理转变为一层超薄碳层，最终得到2.5 nm厚的碳层包覆的多孔纳米结构磷酸铁锂，从而有效提升了其导电性和在电解液中的稳定性。

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污泥源腐殖酸基储能材料电化学性能的研究

李昕飞, 李颖, 梁艳萍, 贾潇田, 王书凝

现代化工. 2021, 41(11): 91-95. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.020

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采用3种不同方法从污泥中提取腐殖酸，并通过水热反应与氧化石墨烯合成腐殖酸基复合材料。利用UV-Vis、FT-IR和有机元素分析对腐殖酸结构和元素进行定性分析，并通过电化学测试系统对复合材料的储能性能进行表征。结果表明，3种提取方法均对腐殖酸有富集作用，腐殖酸中大量含氧官能团和N原子的存在可提高离子传输通道的数量和电导率；材料HA2-RGO在电流密度为50 mA/g时表现出高的比电容（148.19 F/g）、更低的电阻、良好倍率性能和出色的循环性能。

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花生壳提取物/PBS复合包装材料的制备与性能研究

宋洁, 李胜港, 韩家旋, 窦玉芳

现代化工. 2021, 41(11): 96-100,105. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.021

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将废弃花生壳中抗氧化性的黄酮类化合物与脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合，所得复合材料T/PBS具有抗氧化性能和可降解性。对复合材料的热力学性能、表面形貌、水蒸气透过率、抗氧化性等进行了测试。结果表明，T/PBS复合材料中花生壳提取物可充分保留其抗氧化性能，并且对复合材料的结晶产生异相成核的作用。T/PBS复合材料的热稳定性在少量添加时有所提高；复合材料的亲水性能、水蒸气透过率和DPPH自由基清除率均随着花生壳提取物质量分数的增加依次增强。花生壳提取物质量分数为9%时，复合材料的水蒸气透过率可达到696.983 g/（m²·d），在水中释放的抗氧化性为30.13%，该材料可作为可降解型活性包装材料推广应用。

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Ni(OH)₂@Co(OH)₂核壳结构的构建及其在抗坏血酸电化学传感器中的应用

刘宇苗, 陈志谦, 田亮亮

现代化工. 2021, 41(11): 101-105. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.022

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二维过渡金属材料因其特殊的物理结构在电催化领域具有广阔的应用前景，然而巨大的纵向比表面积使其容易发生团聚，限制了电催化性能的提高。采用协同腐蚀沉淀法（CEP）将Co （OH）₂纳米片[Co （OH）₂ NSs]生长在Ni （OH）₂纳米笼[Ni （OH）₂ NCs]支架上，改善了其团聚问题。作为抗坏血酸（AA）检测电极，Ni （OH）₂ NCs@Co （OH）₂ NSs/玻碳电极[Ni （OH）₂ NCs@Co （OH）₂NSs/GCE]在2.5~1.55 mmol/L范围内，灵敏度高达113 μA/（mmol/L·cm²），高于Co （OH）₂ NSs/GCE和Ni （OH）₂ NCs/GCE，证明将二维过渡金属材料固定在空心支架上可有效提高电催化活性。

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载银石墨烯导电油墨打印电极的研究

杨冬静, 陈海华, 付德刚

现代化工. 2021, 41(11): 106-111. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.023

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为改善石墨烯导电油墨的导电性及其电催化性能，在含有Ag⁺和氧化石墨（GO）的溶液中加入一定量的还原试剂（硼氢化钠），在获得还原石墨烯（RGO）的同时在其表面生成纳米Ag颗粒，制得的载银石墨烯（Ag-RGO）具有良好的水溶性；以羧甲基纤维素钠为粘结剂，可得到稳定的水溶性油墨。将油墨打印在聚酰亚胺（PI）薄膜基底上，在N₂气氛中于350℃热处理2 h，其电导率达到5.2×10³ S/m。打印电极的电流密度在N₂饱和的0.2 mol/L PBS （pH=7.4）中与H₂O₂的浓度成线性关系（线性范围0.3~3.5 mmol/L）；在未除氧的0.1 mol/L NaOH电解液中与葡萄糖的浓度成线性关系（线性范围0.04~0.2 mmol/L），均表现出高的灵敏度。

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基于ZnO为壁材的相变微胶囊的制备及表征

杜海, 田玉提, 汤建伟, 吕中豪, 刘咏, 化全县, 张利珍, 吴照洋, 王保明

现代化工. 2021, 41(11): 112-116. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.024

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采用石蜡为芯材、自制ZnO为壁材，通过化学沉淀法制备石蜡/ZnO微胶囊相变储能材料，探究了石蜡质量对微胶囊热性能的影响，并通过FT-IR、XRD、SEM、DSC及TGA对复合相变材料的结构和性能进行表征。结果表明，微胶囊化过程中石蜡和ZnO的化学结构和晶型结构没有改变；球形结构的微胶囊可以有效防止石蜡的泄露，但其表面粗糙且存在黏连现象；石蜡的微胶囊化可以改善石蜡的热稳定性和耐久性；当石蜡质量为10 g时，微胶囊的包覆率和包覆效率最高分别为41.36%、41.47%。泄漏测试结果表明，石蜡成功被ZnO包覆，但是仍然存在泄漏情况。

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新型多元微电解填料对染料废水的降解性能研究

李子奚, 杨刚

现代化工. 2021, 41(11): 117-121,127. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.025

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在传统铁碳微电解填料的基础上同时加入铝和铜，制备得到了新型多元微电解填料。利用新型多元微电解填料对刚果红模拟废水进行降解性能研究，探究废水初始pH、填料投加量、曝气量、反应时间对降解效果的影响，确定最佳处理条件，并在此基础上进行静态循环实验、UV-Vis分析，初步推断多元微电解体系的降解机理并对使用前后填料形态进行SEM表征。结果表明，当废水初始pH为3、填料投加质量浓度为200 g/L、曝气量为200 mL/min、室温、反应时间为180 min时，对100 mg/L刚果红废水的降解率高达96.25%。通过10次静态循环实验，连续运行30 h，刚果红降解率始终保持在95%以上；絮凝后，刚果红降解率始终保持在96%以上。

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铁铝复合氧化物/壳聚糖颗粒的制备及其对磷酸盐吸附性能的研究

宁军, 田琳, 占明飞, 项贤领

现代化工. 2021, 41(11): 122-127. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.026

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采用铁铝复合氧化物对壳聚糖进行改性，制备了铁铝复合氧化物/壳聚糖颗粒（FACP），并用于富营养化水体中磷酸盐的去除。结果表明，采用初始磷质量浓度为30 mg/L的溶液、体积为300 mL、吸附剂投加质量浓度为10 g/L，于（25±1）℃、150 r/min振荡96 h，铁铝复合氧化物/壳聚糖颗粒对磷酸盐的吸附量（2.033 mg/g）远高于壳聚糖（CTS，0.168 mg/g），高于铁铝复合氧化物（Fe-Al，1.533 mg/g）。溶液初始pH为3时，FACP对磷酸盐的最大吸附量为0.99 mg/g。溶液中加入NaCl对FACP吸附磷酸盐影响不大，表明FACP对磷酸盐具有选择吸附性。通过动力学模型拟合发现，FACP吸附过程由液膜扩散和内扩散共同控制。通过Langmuir模型模拟得出FACP对磷酸盐最大的吸附容量为11.05 mg/g。

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亚临界水热反应中氯霉素的去除效果及降解机理

魏煜航, 朱向东, 张占恩

现代化工. 2021, 41(11): 128-131,137. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.027

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采用亚临界水热反应去除高浓度制药废水中的氯霉素（CAP），探讨了不同温度和时间下亚临界水热反应中CAP的去除效果和降解机理。研究结果表明，CAP在亚临界水热反应中可被有效降解，CAP的去除率随着温度升高和时间延长而增大。在240℃下反应30 min后，CAP的去除率可达到96%。TOC只在一定程度上降低，说明CAP被部分矿化，以其他有机物形式存在于反应液中。根据产物鉴定结果推测，CAP在亚临界水热反应中，C—Cl键会发生断裂转化为Cl^-；亚氨基上的2个C—N键相继断裂生成NH₄⁺；位于苯环外的C—C键会发生断裂最终形成硝基苯。

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NiO/Fe₃O₄@g-C₃N₄活化过硫酸盐去除苯并(a)芘的非自由基途径研究

费家通, 林匡飞, 崔长征, 张猛, 王琪, 刘冠宏

现代化工. 2021, 41(11): 132-137. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.028

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合成了一种新型的氮化碳负载Fe₃O₄、NiO磁性材料NiO/Fe₃O₄@g-C₃N₄，催化活化过二硫酸钠（PDS）产生非自由基氧化苯并（a）芘（BaP）。在材料质量浓度为0.5 g/L、PDS浓度为2 mmol/L、常温下反应60 min，对5 mg/L BaP的去除率达87.07%。此外，通过对非自由基途径进行深入研究发现，反应过程中存在单线态氧（¹O₂）且直接参与污染物的氧化。该磁性材料可通过强磁铁回收重复利用，在连续5次反应后去除效率仍有67.78%。

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氮掺杂石墨烯锚定Fe₂O₃用作锂离子电池高性能负极材料的研究

米盼盼, 郭明钢, 代岩, 张旭

现代化工. 2021, 41(11): 138-142,147. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.029

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以石墨烯为导电基底，通过调控多巴胺的添加顺序，成功地制备了氮掺杂石墨烯负载Fe₂O₃复合材料。扫描电镜和透射电镜表征结果表明，平均尺寸约为20 nm的Fe₂O₃均匀分布在氮掺杂石墨烯片表面。所制备的氮掺杂石墨烯负载Fe₂O₃复合材料展现了良好的锂离子存储性能，在0.1 A/g的电流密度下首次放电容量可以达到1 434 mA·h/g，并在2 A/g下循环480次依然保持初始容量的78%。

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二氧化钛纳米阵列的制备与光电催化性能研究

陈和祥, 张君, 朱宪忠, 王卉

现代化工. 2021, 41(11): 143-147. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.030

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采用高压釜水热法和电沉积法制备了FTO@TiO₂（TNRAs）和FTO@TiO₂@CuPc （CTNRAs）纳米阵列，优化了CTNRAs的CuPc电沉积时间，并对比分析了CTNRAs和TNRAs形貌、物相组成和光电催化性能。结果表明，随着电沉积时间的延长，CTNRAs表面CuPc负载量逐渐增大，而光电流密度先增加后减小，CTNRAs的最优CuPc电沉积时间为60 s，此时具有最大的光电流密度和光电流密度增长率。在TNRAs基板上电沉积CuPc不会改变纳米阵列的原始结构，CTNRAs中CuPc成功沉积在TNRAs表面并实现了良好接触。1.23V_RHE时CTNRAs的光电转换效率高于TNRAs，380 nm处TNRAs的光电转换效率约为CTNRAs的46.7%，且连续照射8 h后CTNRAs仍具有较好的光电化学稳定性，这主要是因为CTNRAs具有垂直于基板生长的纳米阵列以及电沉积CuPc层，有助于提升二氧化钛基纳米阵列的光电转换效率。

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非均相Fenton催化剂MIL-101(Fe)@Al₂O₃的制备及处理吡蚜酮废盐研究

孔雪鹏, 刘媛, 余翰名, 张玥, 张有贤

现代化工. 2021, 41(11): 148-153. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.031

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利用溶胶-凝胶法制备γ-Al₂O₃、溶剂热法制备MIL-101（Fe）以及2种材料不同掺杂比的复合材料；研究了合成材料对吡蚜酮废盐溶液中COD的去除效果；并对材料晶体结构、表面形貌及表面元素价态进行分析。结果表明，05MIL-101（Fe）@Al₂O₃材料成功地将MIL-101（Fe）通过γ-Al₂O₃纳米棒的架桥、链接方式均匀负载到介孔氧化铝上，从而拥有大量反应活性位点。吡蚜酮废盐降解实验表明，05MIL-101（Fe）@Al₂O₃投加质量浓度为2.0 mg/L、双氧水浓度为120 mmol/L、初始pH为2.93时，20℃下振荡反应5 h，COD值去除率达到50.69%。高盐溶液体系使非均相类芬顿反应速率变慢、反应时间延长、双氧水使用量增加，但对于成分单一、有机物含量较少的废盐仍具有广阔的应用前景。

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电絮凝耦合电催化预处理高浓度表面活性剂废水的研究

陈顺权, 戚广贤, 易岚, 余峰

现代化工. 2021, 41(11): 154-158. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.032

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采用电絮凝耦合电催化工艺对高浓度表面活性剂废水进行预处理，并探究了阳极材料、电压、电极板数量和电解质类型及浓度等因素对电絮凝耦合电催化工艺性能的影响。结果表明，在电解质为5 000 mg/L Na₂SO₄、铝电极作阳极、电压为4 V、4组电极板最佳条件下电絮凝4 h后，再以BDD电极作阳极、电流密度控制为10 mA/cm²电催化4 h，LAS质量浓度由初始10 000 mg/L降至1 350 mg/L，LAS降解率为86.24%，整体能耗为14.93 kW·h/kg LAS。

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基于MUCT工艺的酿造废水脱氮除磷研究

冯强, 陈亚平, 杨开明, 母宣贻, 蒙美旭

现代化工. 2021, 41(11): 159-163. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.033

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采用MUCT工艺作为处理高氮磷浓度酿造废水好氧处理单元，考察装置分别处于全程硝化与短程硝化两阶段时对氮、磷元素的处理效果。全程硝化阶段，考察水力停留时间以及在缺氧Ⅰ池投加碳源改变C/N条件下工艺对酿造废水处理效果的影响，结果表明，当水力停留时间HRT为10 h、缺氧Ⅰ区C/N为6时，工艺对装置的处理效果最优，原水阶段氨氮、总磷平均去除率分别能达到66.17%和74.03%。短程硝化阶段，缩短HRT至8 h、控制DO质量浓度在0.5~0.8 mg/L，以亚硝态氮积累率（NAR）作为区分全程与短程硝化两阶段的指标，最终在混合液回流比为150%、硝化液回流比为250%、回流污泥比为90%时，成功启动短程硝化；原水阶段，NAR稳定在60%左右，氨氮去除率在50%以上，TP平均去除率达到77.94%，最高达91.59%。

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邻苯二甲酸脱除湿法磷酸中金属离子的实验研究

陈以明, 柳潇, 郝易潇, 丁一刚, 龙秉文

现代化工. 2021, 41(11): 164-167. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.034

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湿法磷酸中铁、铝、镁等金属杂质对其下游磷化学品的生产具有极其不利的影响，采用合适的沉淀剂对湿法磷酸进行预处理可简单有效地脱除其中大部分金属杂质。以邻苯二甲酸为沉淀剂对湖北某企业浓缩湿法磷酸进行净化除杂，考察了邻苯二甲酸用量、反应时间和搅拌速率对各杂质离子去除效率的影响。结果表明，当邻苯二甲酸用量为理论值的1.5倍、搅拌线速度为0.2 m/s、常温反应40 min时，湿法磷酸中Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺和Ca²⁺的脱除率分别达到了68.94%、55.18%、53.02%和46.9%，反应后磷酸中P₂O₅质量分数仅下降了2.5%，展现出较好的应用前景。

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Ni基不同维度碳材料催化剂对木质素醇解的影响

刘红缨, 马汉, 张子彦, 杨欣, 李鑫海, 马琛尧

现代化工. 2021, 41(11): 168-172. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.035

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为探究不同碳材料载体负载的镍基催化剂对木质素解聚的影响，制备了活性炭（AC）、石墨烯纳米片（GNSs）和多壁碳纳米管（MWCNT）3种维度载体的镍基催化剂，并分析了3种催化剂结构差异对木质素催化解聚的影响。结果表明，在相同的反应温度和时间下，Ni/GNSs对木质素的转化高于Ni/MWCNT和Ni/AC；而Ni/MWCNT对解聚产物中芳香类化合物的选择性高于Ni/GNSs和Ni/AC。

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粉煤灰合成纳米Y沸石及其吸附Cr(Ⅵ)动力学的研究

刘若妍, 邹丽霞, 曹小红, 黄前, 杨婥

现代化工. 2021, 41(11): 173-178. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.036

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粉煤灰用碱煅烧并通过超声辅助老化和原位水热法制备了Y型纳米沸石（NFA-Y），该工艺中不添加任何有机模板剂和其他硅铝源。利用XRD、SEM和BET分析了合成的纳米Y沸石的形貌、结晶度、结构和比表面积，分析了超声时长对Y沸石形貌和晶相的影响。结果表明，超声老化有利于水热合成纳米Y沸石，使其形貌更规则、粒子分散性更好、晶粒可能更小。合成的沸石比表面积为508 m²/g，孔体积为0.342 cm³/g，晶粒尺寸约为80 nm。通过静态吸附实验探究了Y型沸石对Cr （Ⅵ）的吸附特性，结果表明，其吸附动力学符合准二级动力学模型。

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一种新型油溶性稠油降黏剂的合成及性能评价

全红平, 常世豪, 宋颖智, 邵红云, 卢虹

现代化工. 2021, 41(11): 179-183. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.037

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利用2，2，3，3-四氟丙基甲基丙烯酸酯（TM）、苯乙烯（ST）、马来酸酐（MAH）和甲基丙烯酸十八酯（SMA）4种单体，采用溶液聚合法合成一种油溶性稠油降黏剂。通过单因素法对降黏剂的合成条件进行优化，得到最优合成条件为：n（TM）：n（ST）：n（MAH）：n（SMA）=1：3：2：10、反应温度为70℃、反应时间为6 h、单体质量分数为50%、引发剂过氧化苯甲酰（BPO）质量分数为1.5%。通过红外光谱仪对降黏剂的结构进行表征。通过性能评价发现，当降黏剂质量分数为600 μg/g时，最优降黏效率为70.19%。扫描电镜分析结果发现，降黏剂能与胶质、沥青质作用，破坏原有结构，起到降黏作用。

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一种超分子阳离子降阻剂的制备及性能评价

张照阳, 钱斌, 管彬

现代化工. 2021, 41(11): 184-187. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.038

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压裂返排液回收处理为新的压裂液继续使用不仅可以节约大量的化工材料、水资源，而且可以减少排污、缩短施工周期和提高生产进度。利用AM、AA、阳离子疏水单体制备了一种三元超分子聚合物降阻剂JY-1。其降阻率测试结果表明，质量分数为0.1%~0.2%的JY-1水溶液的降阻率达到70%以上，耐NaCl盐溶液在10×10⁴ μg/g以上，耐CaCl₂盐溶液在5×10⁴ μg/g以上，证明JY-1降阻剂有很好的耐盐性能。利用现场返排液测试其降阻率为71%。现场应用表明，JY-1可以实现压裂返排液的重复利用，对现场节约大量水资源及减少环境污染具有实际意义。

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微通道反应器中合成2,4-二甲基-6-硝基苯酚的连续流工艺的研究

王晓东, 刘健, 宋智谦, 孙毓韬, 李艳秋, 乔奇伟

现代化工. 2021, 41(11): 188-191. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.039

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在碳化硅材质微通道反应器中进行了2，4-二甲基-6-硝基苯酚合成研究。以2，4-二甲基苯酚、硝酸、二氯乙烷为原料，研究了硝酸质量分数、反应温度、反应物料摩尔比、反应停留时间等工艺参数对反应的影响并对其进行了优化。实验结果表明，当硝酸质量分数为30%、n（2，4-二甲基苯酚）：n（硝酸）=1：1.2、反应温度为40℃、停留时间为88 s时，反应效果最佳，产物收率为90.5%，纯度为98.4%。该工艺充分利用了微通道反应器在传质传热方面的优势，非常利于生产的安全及经济性能的提高。

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环己醇残液中二环己基醚提取工艺及表征

程伟琴, 李迎春, 鲁鹏, 赵东璞, 王柏楠, 霍二福, 王宏力

现代化工. 2021, 41(11): 192-196. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.040

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通过两段空腔式玻璃弹簧填料精馏塔，采用减压精馏分离工艺提取环己醇残液中高附加值的二环己基醚。通过单因素实验探讨了真空度、回流比对二环己基醚提取效率的影响，获得了最佳的提取工艺条件：真空度为250 Pa、回流比为3：1、精馏釜温度为125~135℃；经提取分离得到质量分数95%以上的二环己基醚，提取率为68.57%；质量分数为90%~95%的二环己基醚提取率为25.33%。通过气相色谱-质谱联用仪对环己醇残液、提取的二环己基醚及提取二环己基醚后的塔釜残液进行检测分析，结果表明，环己醇精馏残液主要成分为二环己基醚（84.33%，沸点242.5℃）、3-环己基环己烯（4.80%，沸点230.4℃）、1-环己基环己烯（5.29%，沸点234.2℃）和环己亚基环己烷（5.58%，沸点237.6℃）；提取的二环己基醚质量分数最高可达99.80%，二环己基醚的总提取率为93.90%；精馏提取二环己基醚后，塔釜残液的主要成分为二环己基醚（86.30%）和1，1'-二羟基双环己基（13.70%）。

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IGCC多联产项目煤气化技术选择

黄习兵

现代化工. 2021, 41(11): 197-200,205. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.041

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对整体煤气化联合循环多联产的各种可用煤气化技术进行了比较分析，并结合具体项目进行了详细的技术经济比较。结果表明，在整体煤气化联合循环多联产方案中虽然粉煤废锅流程在经济性上具有一定优势，但综合项目各方面因素，选择粉煤激冷流程相对更为适宜。

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天然气丙烷回收率的优化

张超, 金海刚, 王俊美, 卜晓玲

现代化工. 2021, 41(11): 201-205. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.042

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以中海油南海北部湾陆上终端项目为分析对象，研究发现天然气轻烃回收装置丙烷回收率越高，产品的收益越高，装置综合能耗越高，丙烷回收率-装置总功耗呈现指数增长趋势。采用"差价平衡法"综合分析丙烷回收率对装置总功耗和产品收益率的影响规律，对比LPG/LNG实际价差与区间LPG/LNG差价平衡点，确定装置最优丙烷回收率为92%。

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褐煤4.0 MPa碎煤加压气化炉的设计优化与改进

魏文科

现代化工. 2021, 41(11): 206-208,213. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.043

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克旗公司碎煤加压气化炉在开工初期各类问题频发。经过一系列的优化与改进，在煤种适应性、长周期运行方面的问题得到解决，在节能降耗、清洁生产方面不断提升，装置不仅实现满负荷运行，同时还获得了120%负荷的生产能力。

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多级物化-生化法处理水性脱漆剂废水的研究

陈侃, 张志浩, 陈士军, 杨光, 马楫, 郑彤

现代化工. 2021, 41(11): 209-213. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.044

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以广东某汽车生产企业涂装车间产生的脱漆剂废水为研究对象，制定了"混凝絮凝-盐析-厌氧-缺氧-好氧-芬顿氧化"多级物化-生化耦合法处理工艺。结果表明，全流程COD去除率为98.77%，总氮去除率为77.9%，出水B/C比高于0.4。处理后的废水可直接进入涂装企业自有污水站生化系统进行二次生化处理。经过经济成本分析，该工艺可为本企业每年节约处理费837万元，具有良好的适用性。

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化工侧线装置设计优化与HAZOP分析新方法

曲顺利

现代化工. 2021, 41(11): 214-217. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.045

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通过分析侧线装置不同于传统大型装置的独有特点，对侧线装置在设计过程中提出了优化措施，特别是在设备漏热、内构件、工艺流程设计等方面；同时对侧线装置的HAZOP分析提出"双系列"分析方法，从安全风险性和实验成功性2个角度开展，完善SIL定级工作，为今后侧线装置的建设提供借鉴。

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磁性共价三嗪骨架纳米材料-固相萃取蜂蜜中磺胺类抗生素残留

陈思, 鲍秀敏, 马铭潞, 陈德超, 高仕谦

现代化工. 2021, 41(11): 218-222,227. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.046

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采用微波法制备磁性共价三嗪骨架材料（MCTFs），将其作为磁性固相萃取吸附剂，结合超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS）实现对蜂蜜中5种磺胺类抗生素（sulfonamides，SAs）的定量分析。通过单因素实验，系统研究了材料用量、溶液pH、吸附时间、洗脱剂种类、洗脱剂比例和背景基质对目标物萃取效率的影响。通过对影响因素的优化，在100.0 μg/kg浓度的蜂蜜水中加入60.0 mg MCTFs，当溶液pH为6.0、吸附时间为15.0 min时，平均萃取回收率可达80.0%以上。5种SAs的检出限为0.014~0.295 μg/kg，定量限为0.046~0.984 μg/kg。利用该方法对市面上售卖的实际样品进行检测，SAs相对回收率范围为15.35%~97.31%。

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高压密闭-ICP-OES法测定氟碳铈矿的15种稀土元素

梁玉仪, 李兵, 孔翔飞, 秦文忠, 胡振光

现代化工. 2021, 41(11): 223-227. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.047

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试样通过高压密闭消溶前处理后，采取ICP-OES法直接测定氟碳铈矿的稀土元素。考察了酸度以及共存离子的干扰，探究实验的准确性和精密度，采用干扰系数校正法消除氟碳铈矿中主量稀土元素Ce、La对其他元素的影响。在最适的工作条件下，检出限为0.000 24~0.055 26，样品的加标回收率在95.25%~109.72%，相对标准偏差RSD<2%。该方法可用于氟碳铈矿日常检测分析稀土元素。

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离子色谱法测定杂多酸中的酸根离子

王芳, 罗敏, 徐斌, 钟爱民, 徐林

现代化工. 2021, 41(11): 228-230. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn 0253-4320.2021.11.048

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建立了离子色谱法测定杂多酸中酸根离子的含量。杂多酸样品用20% KOH溶液前处理，用70 mmol/L KOH洗脱液淋洗，Dionex IonPac AS16阴离子交换色谱柱分离，抑制型电导检测器检测。杂多酸中常见的钨酸根、钼酸根和磷酸根离子检出限在0.8×10^-6~5.6×10^-6，杂多酸样品的酸根离子在0.025、0.050、0.100 g/L加标水平的回收率在97.2%~101.6%，该方法的相对标准偏差在0.60%~1.19%。结果表明，该方法前处理简单、灵敏度高、准确度高、重复性好，适用于杂多酸中酸根离子含量的测定。

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2021年, 第41卷, 第11期　刊出日期：2021-11-20

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