现代化工

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姜睿, 张伟, 周峰, 吴万春, 彭慧敏, 马会霞

现代化工. 2021, 41(2): 1-5. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.001

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按照国家新能源政策的实施规划和计划，我国将在已有的若干省市乙醇汽油封闭式应用取得成功的基础上，进一步在全国范围内推广应用乙醇汽油。这一政策实施后，MTBE将不能再作为汽油添加组分加入到汽油池中，其主要原料之一的异丁烯产业链将发生重构。以此为背景，介绍了我国异丁烯来源及高纯异丁烯的生产方式，并结合国外乙醇汽油政策实施后炼厂产业链调整及当前国内异丁烯产业路线、装置的发展情况，分析了异丁烯在炼油产品及化工产品领域的应用技术路线，提出了乙醇汽油政策实施后的应对措施。

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我国膜分离技术及产业发展现状

赵冰, 王军, 田蒙奎

现代化工. 2021, 41(2): 6-10. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.002

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膜分离技术因其高效率、低能耗和无二次污染等特点，已广泛应用于海水淡化、污水处理以及食品、医药等众多领域，已发展成了横跨材料、环保和能源等领域的高新技术和战略性新兴产业。简要概述了膜分离技术的发展现状，梳理了膜分离产业发展相关标准和产业政策，同时介绍了膜分离产业国内外市场发展现状并对面临的机遇和挑战提出了展望。

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基于Web of Science数据库石油污染土壤生物修复研究的文献计量分析

郭兵, 杨庭, 肖成磊, 王永林, 谢江浩

现代化工. 2021, 41(2): 11-18. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.003

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为探究石油污染土壤生物修复领域的研究现状及发展方向，分析了Web of Science核心数据库中1990—2019年石油污染土壤生物修复领域相关文献。分析结果显示，发文量最多的国家是中国（586篇），发文量最多的机构是中国科学院（117篇），发文量最多的作者是Ball AS（37篇），发文量前20名中影响因子最高的期刊是ENVIRONMENTAL SCIENCE&TECHNOLOGY。石油污染土壤生物修复领域未来的发展主要集中在高效石油烃降解菌的培养及微生物群落组成和结构特征分析、生物修复技术与其他修复技术的联合应用，最终的发展趋势是生物修复成果在工程化领域的转化应用。

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我国碳排放管控现状与未来展望

王文文, 孙文静, 孙慧, 李石

现代化工. 2021, 41(2): 19-22. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.004

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导致全球变暖的温室效应已为人们广泛关注，但对于导致温室效应的温室气体却没有得到非常有效的控制。世界各国陆续加紧了对温室气体的管控和治理，在此基础上碳交易应运而生。现已有20多个国际体系投入试验碳交易，由美国和欧盟率先制定和实施，目前已有较完整的碳交易体系。近年来，我国于7个试点城市展开碳排放交易试点，并取得了较好的碳减排效果，形成了适用于我国的相对完整的碳排放交易制度，对我国建立全国统一碳排放交易市场奠定了基础。未来将逐步向全国推广，以期在全国各个省份起到良好的碳排放量管控效果，以期早日实现我国2030年碳排放量达峰的目标。

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氢气制取技术应用现状及发展趋势分析

王涵, 李世安, 杨发财, 杨国刚

现代化工. 2021, 41(2): 23-27. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.005

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介绍了各类氢气制取技术及当前的应用现状，包括以天然气为主的传统化石燃料制氢和以核能、可再生能源为主的新型制氢技术，并综合考虑制氢技术的CO₂排放量、制氢效率及经济成本，阐述了各类制氢技术的优势及现存问题。最后指出利用核能的热化学循环制氢符合可持续发展要求，有望替代传统制氢成为工业大规模制氢的主流技术；基于风电和光伏发电的可再生能源制氢技术具有清洁环保、零碳排放的优势，未来将会成为小规模制氢的重要补充。

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木质纤维生物质热解及中间产物缩合机理研究进展

程毅, 屈一新, 庄抗, 王际东

现代化工. 2021, 41(2): 28-32,37. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.006

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系统地介绍了木质纤维生物质中纤维素、半纤维素和木质素的热解机理，分析了生物质热解产生的中间产物，并讨论了中间产物的再缩合过程。纤维素、半纤维素和木质素热解后可以得到合成气、脂肪族含氧化合物、呋喃类化合物和芳香族化合物等。除合成气外，其余几种产物之间和自身都可能发生缩合，产生化学性质十分稳定的缩合产物。最后，基于中间产物缩合抑制策略，对提高生物质热解效率进行了展望。

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金属有机框架纳米材料及在生物传感器中的应用研究进展

喻昌木, 张荣, 卢小鸾, 孙晓霞, 杨敏, 彭黔荣

现代化工. 2021, 41(2): 33-37. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.007

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金属有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）是由金属离子和有机配体通过自组装形成的具有周期性网状结构的多孔无机-有机杂化材料，具有孔径可调、比表面积大、孔隙率高等特点，因纳米级尺寸和可控性结构，基于MOFs构建的纳米酶受到研究人员的广泛关注。与传统的天然酶相比，该类具有拟酶活性的纳米材料拥有许多优点，如产量高、价格低廉、稳定性好等。介绍了金属有机框架的特点、合成方法以及在生物传感器中的应用研究进展，并对今后的发展进行了展望。

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噻吩硫化物深度脱除中的反应吸附脱硫机理及吸附剂的研究进展

郭佳伟, 卫藩婧, 王建成, 常丽萍, 廖俊杰

现代化工. 2021, 41(2): 38-42,49. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.008

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对反应吸附脱硫（RADS）机理及其所用吸附剂进行了归纳总结。结果表明，Ni/ZnO和Cu/ZnO是RADS应用最广泛的吸附剂，ZnO载体较小的晶粒尺寸、较大的比表面积、适宜的活性组分含量有利于吸附剂脱硫性能的提高；RADS过程中，噻吩类含硫化合物先吸附在镍、铜活性位上，生成中间产物镍、铜硫化物，随后被H₂还原将S转化为H₂S，并与ZnO载体发生反应生成ZnS而被吸附。分析认为，为了获得性能优良的Ni/ZnO和Cu/ZnO吸附剂，可通过改变制备手段来实现，沉淀剂和模板剂的选取、结晶条件的改善、金属的掺杂以及焙烧温度的调控等是主要的调控因素。

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从一维到四维形式的丝素蛋白基生物医用材料

张逸, 王卉

现代化工. 2021, 41(2): 43-49. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.009

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介绍了从一维到四维形式的丝素蛋白材料在生物医学领域的应用研究进展，并对目前不同维度形式的丝素蛋白基生物医用材料存在的问题进行了讨论，为基于丝素蛋白材料的智能仿生器件开发及其在组织工程、药物释放等生物医学领域的应用提供依据。

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复合铁酶促活性污泥技术在污水处理中的研究进展

张雨, 季雨佳, 王永强, 董文平, 谢康, 王炜亮

现代化工. 2021, 41(2): 50-54. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.010

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在分析传统活性污泥法应用部分不足的基础上，阐述了复合铁酶促活性污泥技术的由来及其作用原理。充分讨论了复合铁酶促活性污泥系统的微生物菌群关系并结合温度、铁的形态和投加量、溶解氧、污泥龄、碳源等重要因素，总结得出了复合铁酶促活性污泥技术运行的最佳参数及优势所在。最后对复合铁酶促活性污泥技术今后的研究重点及方向进行了展望。

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蒸发器管内沸腾传热强化方法研究进展

曹泷, 杨辉, 杨卧龙, 王涛

现代化工. 2021, 41(2): 55-60. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.011

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管内沸腾传热广泛应用在化工、能源动力、制冷和空调行业中，为了强化蒸发器管内沸腾传热，以节约能源消耗和缩小换热设备尺寸，大量的管内沸腾强化传热方法被研究和应用。根据强化传热的实现方法，将各种强化方法分为换热管强化法、管内插入物法、添加剂法和管外辅助强化法。回顾了各种强化方法的研究进展，对其优缺点进行了总结，并对管内沸腾强化技术提出了展望。

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三醋酸纤维素的合成与应用研究进展

袁璐璇, 康菡子, 王彦博, 蒋文伟

现代化工. 2021, 41(2): 61-64,69. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.012

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综述了目前三醋酸纤维素的合成方法，大体上分为均相法和非均相法；阐述了每种方法的优缺点；对三醋酸纤维素在各领域的应用情况进行了详细的汇总。虽然冰醋酸法是目前工业上最常用的方法，但醋酸用量大、淡酸回收量大且后处理较麻烦。所以使用碘（及其化合物）为催化剂的无溶剂、简单、高效、高收率的三醋酸纤维素新型合成方法将具有很好的研究价值。

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尾矿浸出液中金的选择性回收研究进展

范小虎, 郭军康, 任心豪, 李瀚灏, 李艳萍, 王磊

现代化工. 2021, 41(2): 65-69. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.013

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针对尾矿浸出液中金的回收工艺综述了新型生物材料、电沉积法、离子印迹聚合物、大环化合物和光化学还原法5种代表性研究方向，总结了这几种方法的特点和发展前景，为尾矿浸出液中金选择性回收与深度资源化提供新思路。

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离子液体-醇胺水溶液捕集CO₂研究进展

李孟盈, 吕春捷, 徐立华, 王乐萌, 付东, 张盼

现代化工. 2021, 41(2): 70-74. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.014

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以离子液体（ILs）-醇胺复配水溶液捕集CO₂研究为依据，探究了ILs-醇胺复配溶液捕集CO₂的研究进展，总结了ILs-醇胺复配溶液的解吸能耗，为进一步提高富液中CO₂解吸性能的研究提供借鉴。

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Cu系催化剂制备及其催化醇脱氢反应进展

李鹏, 谢磊, 王彦娟, 张健, 周峰

现代化工. 2021, 41(2): 75-80. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.015

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综述了近年来国内外Cu系催化剂在醇类脱氢反应中的研究进展，对Cu系催化剂主要的制备方法、种类、作用于部分醇脱氢反应的动力学进行了总结，并指出目前Cu系催化剂在醇脱氢反应中存在的问题，提出了相应的改进方法。

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气凝胶材料在环境治理中的研究进展

钱静玉, 刘明庆, 高宁, 范梦捷, 陈英文

现代化工. 2021, 41(2): 81-85. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.016

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气凝胶因具有极高的孔隙率、高比表面积和极低的密度等优势，使其在环境治理、隔热材料等领域具有广阔的应用前景。详细概述了在环境治理方面的进展，主要阐述了气凝胶在吸附和催化领域的应用，同时也分析了气凝胶材料在各反应中所发挥的不同功能。通过以上分析与总结，气凝胶不管是作为催化材料还是载体都具有极大潜力，但同样也存在制备周期长、材料强度弱等问题，因此在根据需要设计合适材料的同时，在简化制备方法、优化制备条件、增强材料强度等方面还需进行更深入的研究。

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氟原子对二聚咔唑类光敏染料在染料敏化太阳能电池中的影响

田志峰, 安金成, 杨希川

现代化工. 2021, 41(2): 86-91. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.017

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设计合成了2个基于二聚咔唑为电子供体的新型光敏剂TZ101与TZ102。在TZ101的苯并噻三唑（BTZ）基团处引入2个氟原子，利用紫外-可见光谱、电化学分析、密度泛函理论计算等探究氟原子对于光敏剂以及染料敏化太阳能电池光电性能的影响。结果表明，氟原子的引入提高了染料TZ101的摩尔消光系数以及电池在350~450 nm处单色光转换效率（IPCE），进而提高了电池的光电流。由于引入的二聚咔唑实现了供体与电解质能级的匹配，基于2个染料的器件开路电压均达到了1.1 V。最终基于TZ101器件获得了5.1%的光电转换效率，大于TZ102的4.7%。

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市政污泥与菌糠共水热液化制生物油的研究

冯炘, 林祥飞, 朱哲, 解玉红

现代化工. 2021, 41(2): 92-95,101. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.018

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以城市污水处理厂产生的脱水污泥与菌糠为原料进行共水热液化实验，考察菌糠成分对共液化所得生物油产率及性质的影响。结果表明，污泥单独水热液化的生物油产率较低，而加入菌糠可明显提高生物油产率，从脱水污泥的8.26%提高到14.11%（污泥与草菇菌糠共液化），说明污泥与菌糠共水热液化存在协同效应，且蛋白质和脂肪含量对共液化反应生物油产率影响较大。此外，共液化后生物油中酚类物质质量分数有所增加，而部分酸类、酯类和酰胺类物质质量分数略有下降。气相产物分析结果表明，共液化对CH₄和H₂体积分数影响较小，而对CO体积分数的影响相对较大。

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尖晶石型ZnCo₂O₄电极材料的合成及其电化学性能研究

田志平, 王会强, 万占升, 周玉明, 柯稳, 王浩伟, 郝策, 马小强

现代化工. 2021, 41(2): 96-101. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.019

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水热法加煅烧处理合成了尖晶石型ZnCo₂O₄电极材料，考察反应时间、反应温度对目标材料的影响。利用XRD、SEM、CV以及恒流充放电测试等手段对目标材料进行结构表征和性能测试。结果表明，在反应时间为7 h、反应温度为120℃下合成的多孔ZnCo₂O₄褶皱微球形状规则，平均直径为10~12 μm。在此条件下得到的ZnCo₂O₄材料不仅具有较好的结构和形貌，而且表现出优异的电化学性能。

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镍元素对HKTS析氢电位的影响

骆艳芳, 潘玉福, 李呈呈, 吕慧芸, 高凯花, 那平

现代化工. 2021, 41(2): 102-106. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.020

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为了降低硫代锡酸盐（HKTS）的析氢过电位，得到析氢性能较好的电催化析氢催化剂，通过将镍元素引入到HKTS中制备出Ni-HKTS电极。比较了在不同浓度的镍溶液中制备的Ni-HKTS电极材料的析氢性能，同时通过交流阻抗（EIS）、线性伏安（LSV）等电化学测试以及XRD、SEM、EDS、FT-IR、Raman等表征手段对所制备电极材料的性能进行了表征分析。电化学测试结果表明，镍元素的引入提高了HKTS电极的导电性，降低了析氢过电位；物化测试结果表明，镍元素的引入可以对HKTS的形貌以及晶形结构产生一定的影响。

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La³⁺/CNMS-SO₃H固体酸的制备及其催化合成正龙脑的研究

郭炜, 王亚明, 蒋丽红, 郑燕娥, 刘壁莹

现代化工. 2021, 41(2): 107-113,119. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.021

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采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了La³⁺/CNMS-SO₃H固体酸催化剂，催化剂的优化工艺为：La³⁺浓度为0.021 mol/L、硫酸浸渍浓度为2 mol/L、煅烧温度为500℃；通过BET、NH₃-TPD、Py-FTIR等对催化剂的性质与结构进行表征。探究了单因素对α-蒎烯转化率及正龙脑收率的影响，结果表明，烯酸摩尔比为1：0.5、La³⁺/CNMS-SO₃H质量为松节油质量的8%、温度为100℃、时间为8 h时，正龙脑的收率最高为40.83%，α-蒎烯转化率为100%；催化剂在重复使用6次之后，转化率仍在99%之上，龙脑的收率下降3%。

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硫脲基咪唑离子液体的合成及其对Zn²⁺萃取机理的研究

刘燕泽华, 师维江, 湛含辉

现代化工. 2021, 41(2): 114-119. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.022

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针对含锌废水选择性处理问题，在不同微波强度合成条件下制备硫脲基疏水性咪唑离子液体，并对含Zn²⁺等重金属废水进行了萃取处理，考察了盐浓度、pH、超声波、微波强度对萃取效果的影响；进一步研究了复合萃取体系的萃取效果及机理。结果表明，该离子液体可用于一定盐（1%~5% NaCl）浓度下Zn²⁺等重金属的选择性分离，并对pH、超声波等因素的影响表现出良好的适应性。微波强度为800 W时合成的离子液体体系纯度可达96%，对Zn²⁺的萃取率可达90.4%，且90%硫脲基咪唑离子液体与10%非功能性咪唑离子液体组成的复合萃取体系比单一的功能性离子液体对Zn²⁺的萃取率提高7%左右。这是由于体系内聚力减小、Zn²⁺进入体系所受空间位阻减少、有效活性位点增加，使复合离子液体萃取体系表现出更好的萃取性能。

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氟硅共聚改性提高聚丙烯酸酯力学和疏水性能的研究

胡月, 李凤艳, 蔚红建, 赵天波

现代化工. 2021, 41(2): 120-123,129. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.023

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为改善聚丙烯酸酯表面能高、力学性能较差的缺点，以丙烯酸酯为主要单体，甲基丙烯酸十二氟庚酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷为功能单体，采用核壳乳液聚合法合成了水性聚氟硅丙烯酸酯。结果表明，四甲基四乙烯基环四硅氧烷可有效提高乳液膜的疏水角、断裂伸长率以及硬度；其质量分数为5%时，乳液的平均粒径为166.8 nm，转化率为98.6%；乳液膜的综合性能最好，其吸水率为3.9%，水接触角为131.3°，拉伸强度为2.3 MPa，断裂伸长率为929.7%，硬度为46.6 HA；与氟硅丙烯酸树脂相比，断裂伸长率提高了58.7%，水接触角提高了11.8%。

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活性炭基材料催化湿式过氧化氢氧化降解间甲酚废水的研究

王蕊, 韩培威, 吕洪侠, 李小刚, 马磊, 靳海波, 郭晓燕, 何广湘

现代化工. 2021, 41(2): 124-129. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.024

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以具有较高表面积的新鲜椰壳炭（SAC）为催化剂，采用盐酸和硝酸对SAC进行改性。考察改性前后的催化剂催化湿式过氧化物氧化（CWPO）降解间甲酚的反应效果。利用物理吸附、TPD-MS、拉曼光谱、XRF、SEM和XPS等对改性前后的催化剂进行表征。CWPO实验结果表明，活性炭催化剂表面含氧官能团（SOGs）在CWPO反应中发挥了重要作用，连续实验的情况下，硝酸处理的活性炭（SAC-N）表现出最佳的催化活性，反应1 800 h后间甲酚的转化率始终高达80%，平均TOC去除率达到25%以上。

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新型环保氟醚防指纹涂层的构建及性能研究

焦岚姣, 安秋凤, 秦鹏伟, 吕竹筠

现代化工. 2021, 41(2): 130-134. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.025

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以全氟聚醚（PFPE）、烷氧基改性含氟聚硅氧烷（FVT）为原料，通过脱醇反应合成了环保型氟醚树脂fv-PFPE，将fv-PFPE和KH560-SiO₂混合得到环保型防指纹剂，并采用喷涂技术制备防指纹涂层。利用FT-IR、¹HNMR、XPS对氟醚树脂结构及涂层表面组成进行表征，考察了催化剂质量分数对固化时间的影响。结果表明，当fv-PFPE质量分数为0.8%时，涂层的接触角达到最大值（132±2）°。

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二(2-乙基己基)磷酸酯协同二苯并-18-冠醚-6高效分离浓盐水中钙镁离子乳化液膜的研究

毛倩, 于玉夺, 李敏, 葛文书, 贺高红, 张文君

现代化工. 2021, 41(2): 135-139,145. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.026

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针对现有钙镁离子较低的分离选择性，以双载体乳化液膜为分离钙镁离子的介质，二（2-乙基己基）磷酸酯（D2EHPA）和二苯并-18-冠醚-6（DB18C6）为金属离子运输的双载体，草酸钠（Na₂C₂O₄）为内相萃取剂，利用载体的高结合能力和独特结构实现钙离子的高选择性分离，并间接得到高浓度镁离子的外水相浓盐水。结果表明，两载体的协同作用有效促进了钙离子的萃取，30 min内钙离子萃取率达99%以上，钙离子的协萃因子为11.54，而镁离子协萃因子仅0.58，且外水相镁离子摩尔比由75.81%变为99.74%。同时，该双载体乳化液膜在分离过程中展现出良好的稳定性，破乳率不超过2%。

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模板法制备纳米洋葱碳/二氧化钛及其光催化性能研究

包璐瑀, 郭丽君, 张卫珂, 张艳荣

现代化工. 2021, 41(2): 140-145. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.027

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以SBA-15为模板、钛酸丁酯（TBT）为Ti源，采用溶胶-凝胶法复合磁性纳米洋葱碳（MCNOs）制备TiO₂粒径为10 nm、具有良好磁性分离特性的TiO₂/MCNOs复合光催化剂。通过SEM、XRD、BET、XPS、FT-IR等表征手段对样品的形貌结构及物相组成进行了表征，并在可见光下对罗丹明B（RhB）的光降解效果进行分析。结果表明，4% MCNOs/TiO₂（S）的光催化性能最好，质量浓度为0.55 g/L时，10 mg/L的RhB溶液降解率可达到98%。

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核/壳结构磁性Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子的制备及表征

闵洁, 何丽华, 郑荣, 苏红莹, 支云飞, 陕绍云

现代化工. 2021, 41(2): 146-150. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.028

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在Triton X-100/正己醇/环己烷/水反相微乳液体系中，分别采用一步法和两步法制备具有核/壳结构的磁性Fe₃O₄@SiO₂复合纳米粒子。考察了搅拌方式和超声条件对一步法产物结构、形貌的影响，并与两步法进行了对比研究。通过XRD、FT-IR、DLS、TEM和VSM对复合颗粒进行了表征。结果表明，反相微乳液体系下，一步法获得的纳米粒子团聚严重、无明显的核/壳结构，且搅拌方式和超声因素对产物微观结构影响较小；而采用两步法可以获得形貌规整的核/壳结构Fe₃O₄@SiO₂复合纳米粒子，其室温下的磁滞回线呈超顺磁性，饱和磁化强度为37.8 emu/g。

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N-对甲苯基丙烯酰胺和乙醇在多孔硅铝沸石上的高效迈克尔加成反应研究

吴蒙雨, 唐天地, 傅雯倩

现代化工. 2021, 41(2): 151-154,160. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.029

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以不同类型的酸性多孔沸石分子筛（ZSM-5、Beta、USY和MOR）为催化剂，在没有强碱添加剂的条件下实现N-对甲苯基丙烯酰胺和乙醇的迈克尔加成反应。利用X射线衍射、N₂-物理吸附和NH₃-程序升温脱附技术对沸石催化剂进行表征，并考察了不同类型的多孔沸石对反应活性和选择性的影响。结果表明，酸性多孔Beta沸石分子筛具有更好的催化活性。

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NiCoP/NSRGO复合材料的制备及其电催化性能研究

赵国庆, 袁钊, 王连, 郭卓

现代化工. 2021, 41(2): 155-160. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.030

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采用简单的水热法制备了大比表面积的层状磷化钴镍/氮、硫双掺杂还原氧化石墨烯（NiCoP/NSRGO）复合催化剂。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪对所制备的催化剂微观形貌和结构进行表征；利用线性扫描伏安法、循环伏安法和电化学阻抗谱对催化剂进行电化学测试。结果表明，NiCoP/NSRGO复合催化剂具有良好的催化性能，在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中，Tafel斜率仅为32 mV/dec；当电流密度为10 mA/cm²时，仅需要110 mV的过电位。

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Mn、Ce助剂对Ni基催化剂甲烷化性能的影响

杨帆, 张玉黎, 肖睿

现代化工. 2021, 41(2): 161-165. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.031

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采用等体积浸渍法制备了Ni/Al₂O₃、2Mn-Ni/Al₂O₃、2Ce-Ni/Al₂O₃和2Mn-2Ce-Ni/Al₂O₃催化剂。利用XRD、H₂-TPR、BET、H₂-化学吸附、CO₂-TPD等对催化剂进行表征。结果表明，Mn和Ce作为双金属助剂具有协同效应，显著减弱Ni与载体的相互作用，提高活性金属的分散度和表面积，增加对CO₂的吸附，降低反应温度。CO₂甲烷化活性测试结果表明，Mn和Ce及Mn-Ce助剂的掺入提高了催化剂的CO₂转化率和CH₄选择性，2Mn-2Ce-Ni/Al₂O₃催化剂性能最佳，在较低温度就表现出高活性。2Mn-2Ce-Ni/Al₂O₃催化剂在600℃耐热后活性保持不变，具有良好的耐热性能。当反应温度为300℃、压力为0.75 MPa、空速为6 000 mL/（g·h）时，CO₂转化率和CH₄选择性分别达到96.2%和99.6%。

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柔性TiO₂@CNFs@SnS₂复合纤维膜的制备及电化学性能研究

方雪, 张肖, 卢锋奇

现代化工. 2021, 41(2): 166-171. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.032

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利用静电纺丝技术结合水热法制备了一种柔性TiO₂@CNFs@SnS₂复合纳米纤维薄膜。超薄的SnS₂纳米片生长在TiO₂的碳纳米纤维上形成分层独特的柔性纤维薄膜，其作为锂离子电池的负极材料具备优异的电化学性能，在0.2 A/g的电流密度下充放电循环300次，可逆容量能保持在400 mA·h/g左右。此外，该电极也表现出优异的倍率性能，即使在2 A/g电流密度下循环300圈可逆容量仍达100 mA·h/g以上。

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硅藻泥/TiO₂/g-C₃N₄光催化涂料的制备及净化NO性能研究

季雨晴, 傅敏, 杨凌, 任秋燕

现代化工. 2021, 41(2): 172-176,182. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.033

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以具有优异光催化性能的TiO₂/g-C₃N₄复合材料为光催化活性组分、硅藻泥为涂料主要成分，将两者物理复合形成具有高效光催化性能的硅藻泥涂料。利用XRD、SEM、PL、BET、FT-IR等表征手段对复合前后的样品进行分析，根据涂料附着力及耐水性等各项国标对涂料的性能进行测试，并以NO为目标物对其光催化活性进行评价。结果表明，相比TiO₂/g-C₃N₄和纯硅藻泥，TiO₂/g-C₃N₄硅藻泥复合光催化剂具有更高的光催化活性，对NO的净化效率提高明显。其中硅藻泥与光催化材料TiO₂/g-C₃N₄质量比为1：1、混合搅拌时间为2 h、烘干温度为60℃时，光催化硅藻泥涂料对NO的净化效率最高可达71%。

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纳米金负载两性粘胶纤维的制备及催化性能研究

张春晓, 唐逸飞

现代化工. 2021, 41(2): 177-182. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.034

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以粘胶纤维为原料、氢氧化钠为催化剂、氯乙酸钠为改性试剂，制备了阴离子改性粘胶纤维。采用高压反应釜，在140℃水热环境下用超支化聚乙烯亚胺（HPEI）为大分子改性试剂，制备了HPEI接枝改性的两性粘胶纤维。以两性粘胶纤维为模板、氯金酸为金源、硼氢化钠为还原剂，制备了纳米金（AuNPs）负载两性粘胶纤维。利用IR、SEM、XPS对产品进行表征。结果表明，两性粘胶纤维制备成功，反应主要发生在纤维表面，纤维结构未发生改变；纳米金负载两性粘胶纤维表面氮元素和金元素明显增加。以纳米金负载两性粘胶纤维为催化剂，硼氢化钠还原对硝基苯酚溶液（6×10^-2 mol/L）的降解率可达到99.97%，硼氢化钠还原次甲基蓝溶液（8×10^-5 mol/L）的降解率可达到96.60%，同时可以加快降解速度。

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PVA/PVP共混交联膜对2-甲基四氢呋喃溶液渗透汽化脱水的研究

刘艳花, 王娜, 王晓东, 黄伟

现代化工. 2021, 41(2): 183-187. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.035

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利用共混交联法将马来酸酐（MAH）加入聚乙烯醇（PVA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）混合溶液中制备PVA/PVP膜。考察了膜的组成、料液中水质量分数和温度对渗透汽化分离性能的影响。结果表明，在V（PVA）：V（PVP）=8：2、水质量分数为3.9%的2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF）溶液和最佳温度为68℃条件下，渗透通量和分离因子分别可达431.64 g/（m²·h）和272.96。PVA/PVP膜能有效分离2-MeTHF/水溶液。SEM、XRD、接触角、机械强度分析结果表明，交联后的PVA/PVP膜均匀致密，结晶度、水接触角明显降低，机械强度显著增强。

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新型磁性离子液体的萃取氧化脱硫研究

余文卉, 王涛, 李谭香凝, 王雨婷, 胡兵

现代化工. 2021, 41(2): 188-192. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.036

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通过两步法合成了新型磁性离子液体[C₄DBU]Cl/2FeCl₃，并利用FT-IR、UV-Vis和VSM对其进行表征。以H₂O₂为氧化剂，考察了离子液体对模拟油中硫化物的萃取氧化脱硫效果。考察了反应温度、反应时间、离子液体质量、氧硫比和硫化物种类对脱硫率的影响。结果表明，在反应温度为60℃、反应时间为100 min、离子液体质量为1.0 g、氧硫比为5时，离子液体对二苯并噻吩的脱除率达98.38%。[C₄DBU]Cl/2FeCl₃可在外加磁场作用下实现高效回收，且重复使用6次后活性无明显下降。对不同硫化物的脱除效果为DBT>4，6-DMDBT > BT > TH。

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高铁酸钾辅助PAC混凝沉淀+电化学氧化处理乳化液废水研究

武世煊, 张峰, 杨帆, 李红艳, 崔佳丽, 王朝旭, 崔建国

现代化工. 2021, 41(2): 193-197,202. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.037

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以金属加工业实际乳化液废水为研究对象，采用K₂FeO₄辅助聚合氯化铝（PAC）混凝沉淀、后接BDD电化学氧化的两段组合工艺进行实验研究，考察了PAC和K₂FeO₄质量浓度、沉降时间、电流密度以及两段工艺的初始pH和反应温度等参数对污染物处理效果的影响。结果表明，K₂FeO₄与PAC混合使用可有效促进PAC的絮凝沉淀效果；BDD阳极电解对絮凝沉淀处理后的剩余COD_Cr可形成高效矿化。分别对絮凝沉淀工艺段和电解工艺段各参数对污染物去除效果的影响进行讨论。COD_Cr、NH₃-N、浊度等主要指标均达到GB 8978—1996污水综合排放一级标准。

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蓖麻油-大豆油酯交换产物增韧改性环氧树脂的研究

宋禹泉, 张续, 陈芝, 姚明, 张均, 姜志国

现代化工. 2021, 41(2): 198-202. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.038

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利用随机酯交换反应制备一系列改性蓖麻油，并研究其配方及用量对环氧树脂的增韧效果。通过扫描电镜、力学性能、热学性能测试发现，蓖麻油与大豆油按照100：35的质量比制备的改性蓖麻油对环氧树脂的增韧效果最佳，加入树脂质量10%的该改性蓖麻油，固化物的综合性能最优。固化物冲击强度提高80.3%，达到35.7 kJ/m²，拉伸强度为75.3 MPa，热失重温度为335.0℃，玻璃化转变温度为103.2℃。

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宽絮凝窗口壳聚糖改性物脱除石油污水乳化油的研究

廖彬伶, 许军, 任满年, 曹发海

现代化工. 2021, 41(2): 203-208,213. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.039

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以壳聚糖（CS）、丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵（MAPTAC）为原料，通过低压紫外引发接枝共聚合成壳聚糖基阳离子絮凝剂CS-g-P（AM-MAPTAC），并用于石油污水乳化油的脱除。利用FT-IR、HNMR、SEM等对CS和CS-g-P（AM-MAPTAC）进行表征。结果表明，CS-g-P（AM-MAPTAC）的接枝率可控，其最佳制备条件为：光引发剂质量分数为0.3%、总单体质量分数为7.5%、单体质量比为25%、总单体与壳聚糖质量比为4、光照时间为120 min。同时，考察了絮凝剂用量、pH、初始油质量浓度和接枝率对CS-g-P（AM-MAPTAC）絮凝性能的影响。结果表明，与CS和市售阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）相比，CS-g-P（AM-MAPTAC）具有更优异的絮凝性能，在初始油质量浓度为550~2 200 mg/L和pH为6~10时，除油率达到95%，表现出更宽絮凝窗口。

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Ag-Cu₂O-沸石复合材料的制备及其光催化处理甲基橙废水的研究

朱文德, 陈志东, 张静超, 赵海舰, 尤仁金, 刘田田, 赵贤广

现代化工. 2021, 41(2): 209-213. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.040

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以硫酸铜为铜源、沸石为载体、亚硫酸钠为还原剂，利用液相还原法制备Cu₂O-沸石催化剂，利用Ag对其表面进行改性制得Ag-Cu₂O-沸石光催化剂。通过XRD、BET对其进行结构表征，并进行单因素实验得到Ag-Cu₂O-沸石处理甲基橙废水的最佳条件。结果表明，Ag-Cu₂O-沸石光催化剂相比纯Cu₂O光催化效果更佳；当甲基橙溶液初始质量浓度为30 mg/L、pH=7、Ag-Cu₂O-沸石质量浓度为0.5 g/L时，反应90 min后对甲基橙和COD去除率分别达87.14%和73.84%。Ag-Cu₂O-沸石复合材料在重复使用5次后，对甲基橙和COD的去除率分别达74.69%和61.44%。

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不同疏水单体对PAM的协同增效作用研究

冯新根, 王磊, 赵文, 苗林, 赖小娟, 杨旭

现代化工. 2021, 41(2): 214-218,228. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.041

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以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵（ODAAC）和十八烷基甲基丙烯酸酯（SMA）为单体，通过水溶液聚合分别制备4种聚丙烯酰胺（PAM），通过红外对其结构、抗盐性能、热稳定性和流变性能进行表征及测试。结果表明，单体都参与了聚合反应。0.35%的五元PAM（AM+AA+AMPS+ODAAC+SMA）在80 000 μg/g矿化水和10%氯化钙溶液中的黏度分别达到78 mPa·s和60 mPa·s，证明ODAAC对PAM的抗盐起主要作用，与SMA在抗盐方面具有协同增效作用；同时ODAAC和SMA对PAM的热稳定性和耐温耐剪切性能都具有协同增效作用。

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Kaibel隔壁塔的温度温差控制

刘蕊, 钱行, 张亮, 陈海胜, 苑杨, 王韶锋, 黄克谨

现代化工. 2021, 41(2): 219-228. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.042

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以分离甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇四元混合物的KDWC为研究对象，系统地探讨对其实施温度控制的可行性与有效性。基于灵敏度与稳态偏差最小方法给出了一种5×5温度控制系统。虽然它能有效克服进料浓度扰动的影响，但对进料流量扰动却存在较大的稳态偏差。鉴于系统内部耦合以及塔内压力变化是导致这一问题的根本原因，基于奇异值分解原理又给出了一种5×5温差控制系统。仿真结果显示，它能够有效克服来自进料流量与浓度扰动的影响，保持产品质量的严格控制。结果表明，KDWC虽具有复杂的动态特性和低可控性，但基于塔板温度的推断控制策略仍是可行与有效的。

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微波电场对高凝原油体系中分子性质的影响

张奇, 李雪蒙, 商辉, 张文慧

现代化工. 2021, 41(2): 229-234,240. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.043

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为进一步提高微波作用效果，采用分子动力学模拟方法，重点研究了微波场对高凝模拟油体系的影响。分析了高凝油的性质与其分子之间的内在联系以及微波电场对高凝油性质的影响规律。结果表明，微波电场强度和频率对原油性质有很大影响，在适当电场强度下，电场的加入阻碍了分子运动，抑制了石蜡分子的聚集，使得体系黏度降低。每种物质对微波的响应频率不同，外加电场频率与石蜡分子的响应频率越接近，分子与电场之间的相互作用越强，分子扩散作用减弱，体系黏度降低。

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净化瓦斯气中氢气和轻烃回收工艺模拟与优化

杨晓航, 郭明钢, 代岩, 郗元

现代化工. 2021, 41(2): 235-240. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.044

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采用膜分离与吸收耦合的工艺技术回收氢气和轻烃，从而提高资源利用效率。采用Aspen HYSYS对耦合工艺模拟优化得出：氮气切割比为0.95，进膜分离单元压力1 900 kPa，氢气回收率91.56%，轻烃回收率89.48%，回收的氢气摩尔分数为95.93%，燃料气中C₃摩尔分数1.72%。以某炼厂净化瓦斯气为例进行经济性分析，最优膜面积为1 964 m²，压缩机功率为1 069 kW，1年可以回收2 509万m³氢气、10 147 t轻烃，回收价值为3 954万元/a，固定投资为3 441万元/a，运行费用为683万元/a，经济效益为2 976万元/a，投资回报期为13.9个月。若炼厂燃料气管网需补充天然气，则采购天然气成本要不大于1 256万元/a时耦合工艺才具有良好的经济性。

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基于改进投影矩阵法的甲醇合成系统数据校正

王金凡, 潘艳秋, 俞路, 高石磊

现代化工. 2021, 41(2): 241-245,250. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.045

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以甲醇合成系统为背景建立一套数据校正方法，以流程模拟数据为基础来识别测量数据的显著误差，改进投影矩阵法来校正测量数据的随机误差；调整精馏塔的部分结构参数，用校正数据进行稳态过程精馏塔模拟优化。结果表明，本文的数据校正方法能够有效识别出测量数据的显著误差，同时校正后的数据组分摩尔流量的方差普遍下降，说明校正效果较好；调整设备参数后的稳态模拟数据与校正数据对比，验证了模拟方法的可靠性，基于此方法提出的节能措施能更加有效地减少能量的损耗。因此本文校正方法可应用于甲醇合成系统的数据校正。

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天然气液化及轻烃回收联合工艺开发及应用

张超

现代化工. 2021, 41(2): 246-250. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.046

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针对南海某油气田陆上终端天然气液化项目中天然气的性质和规模，对前置脱轻烃低压液化工艺、前置脱轻烃高压液化工艺、后置脱轻烃低压液化工艺和后置脱轻烃高压液化工艺4种路线和技术进行了模拟计算和分析对比，包括能耗、设备投资和运行成本等，通过优化比较，最终确定了优先选择前置脱轻烃低压液化工艺流程技术。前置脱轻烃低压液化工艺具有流程、工艺控制、开工过程简单，操作稳定的特点，同时该工艺主要设备数量最少，建设投资最少，财务净现值和内部收益率也具有一定优势。

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润滑油基础油制备食品级白油、聚苯乙烯白油的可行性研究

许海龙, 张翠侦, 朱玉龙

现代化工. 2021, 41(2): 251-255. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.047

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以中海油自产石蜡基及环烷基润滑油基础油为原料，采用某市售贵金属加氢精制催化剂，开展了通过加氢精制及调合工艺制备食品级白油、聚苯乙烯（PS）专用白油产品的可行性研究。结果表明，分别以250N、500N为原料，在氢分压15.0 MPa、反应温度200℃、空速1.0 h^-1、氢油体积比500：1的条件下，可得到关键指标合格的3^#、4^#食品级白油；以10^#环烷基基础油为原料，在氢分压15.0 MPa、反应温度240℃、体积空速0.5 h^-1、氢油体积比500：1的条件下，得到的4^#精制白油5%蒸馏点碳数较小，无法作为4^#食品级白油使用；PS白油适宜的3^#石蜡基食品级白油与4^#环烷基精制白油调合比例处于7/3~6/4之间，当调合比例为23/12时，可以得到各项性质均满足指标要求的PS白油产品。

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新型巯基化适配体修饰金纳米粒子比色检测饮用水中汞离子的研究

关桦楠, 薛悦, 刘博, 宋岩, 彭勃, 吴巧艳, 徐丽萍, 瑙阿敏

现代化工. 2021, 41(2): 256-260. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.048

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采用葡萄皮浸泡液绿色还原法制备金纳米粒子。基于Hg²⁺与胸腺嘧啶（T）中T-T错配部分可特异性结合的性质，在核酸适配体两端引入巯基并修饰金纳米粒子表面，进而构建出一种新型高效的快速比色检测Hg²⁺的方法。结果表明，以20%葡萄皮浸泡液为还原剂可以得到稳定性好且形状均一的平均粒径约为8 nm的金纳米粒子；伴随Hg²⁺浓度的提高，体系颜色由红色转变为蓝紫色；紫外-可见光光谱结果表明，当汞离子浓度处于0.01~10 000 μmol/L时，R²值为0.971 1，工作曲线方程为y=-13.246 3x+0.156 6；在去离子水中和饮用水中最低检测限分别为4.7、5.4 μmol/L；检测体系对5种常见氨基酸和3种常见金属离子具有明显的抗干扰性能。

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纳米银石墨烯多壁碳纳米管复合修饰电极检测双酚A

秦洪伟, 赵文鹏, 刘妍, 连爽, 尤国红

现代化工. 2021, 41(2): 261-264. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.049

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利用浸渍法和电化学还原法制备了纳米银石墨烯多壁碳纳米管复合修饰电极（AgNPs/GR/MWCNTs/GCE），采用循环伏安法（CV）表征了复合电极的电化学性能，研究了双酚A（BPA）在AgNPs/GR/MWCNTs/GCE上的电化学行为，并在此基础上使用差分脉冲伏安法（DPV）探讨了AgNPs/GR/MWCNTs/GCE检测BPA的可行性。结果表明，在8.0×10^-6~1.0×10^-4 mol/L范围内，BPA的电化学检测峰电流值与其浓度呈明显的线性关系，线性方程为I_p=1.076 1C-5.153 6，相关系数r=0.999 4。研究表明，AgNPs/GR/MWCNTs/GCE可用于BPA的电化学检测。

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HF-LPME与HPLC联用测定槲皮素LogD和富集倍数

宝贵荣, 通拉嘎, 李优鑫, 包建民

现代化工. 2021, 41(2): 265-269. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.02.050

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建立了96-孔板中空纤维膜液相微萃取（HF-LPME）与高效液相色谱（HPLC）联用技术测定槲皮素油水分配系数和不同介质中富集倍数的方法。对96-孔板中空纤维膜液相微萃取条件进行优化，优化后的萃取条件为：60%聚丙烯中空纤维膜，萃取溶剂为正辛醇，振荡速度为173 r/min，萃取温度为室温，样品溶液的pH为4.0，萃取时间为90 min。槲皮素在浓度范围内线性关系良好，相关系数r²≥0.992 3，加样回收率≥93.12%。槲皮素油水分配系数为2.05，在水溶液中的富集倍数高于血清样品中的富集倍数，而血清样品中加入2%甲醇时富集倍数最大。血清样品中加入2%甲醇时槲皮素富集倍数为99.54，是在水溶液中富集倍数156.01的63.8%。该技术快速、简便，灵敏度高，具有广泛的应用前景。

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2021年, 第41卷, 第2期　刊出日期：2021-02-20

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