现代化工

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鲁振亚, 籍婷婷, 王好斌, 侯翠红

现代化工. 2021, 41(3): 1-5. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.001

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对14家世界知名大型肥料企业的869组大量元素肥料产品信息数据分析表明，国外重视镁在大量元素肥料产品中的添加，含镁大量元素肥料产品占比为54.7%。在养分含量方面，国外大量元素肥料中镁养分平均含量为2.4% MgO，且在不同肥料类型、不同适宜作物肥料产品之间，镁养分含量没有明显差异；在养分形态方面，在复混肥、水溶肥和叶面肥中，镁形态以硫酸镁为主，在掺混肥料中，镁形态以硫酸镁+氧化镁共存形式为主；在养分配比方面，氮镁比、钾镁比主要在5~8之间，占比分别为35.8%和29.3%，磷镁比主要在2~5之间，占比为53.9%。分析结果可为我国含镁肥料研发提供参考。

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基于专利分析的碳纤维技术发展研究

袁鑫悦, 吴洁, 盛永祥

现代化工. 2021, 41(3): 6-11,14. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.002

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采用专利挖掘与数据分析技术，探究碳纤维专利技术的发展态势，结合专利文本对原丝制备、预氧化处理以及碳化处理过程中的关键技术进行了深入分析。研究结果表明，在原丝制备中，应围绕纺丝过程中工艺参数的控制、油剂选择、牵伸工艺中的热传递问题进行深入研究；在预氧化处理中，气氛加热与加热体接触式加热结合可有效提高加热效率；在碳化处理中，减少碳化焦油的产生、提高生产率的同时维持好碳化炉内均匀的惰性气体氛围是关键。

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煤化工企业转型氢能的路线探讨

王西明

现代化工. 2021, 41(3): 12-14. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.003

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煤化工产业目前面临环保、碳减排、生存压力，亟待转型升级。煤制天然气工厂可以在不影响主产品的基础上，调整部分工艺路线提纯氢气，为煤化工企业新增一个高价值副产品，但氢气如何跨越地域运输尚无报道。综述了气氢液化、储氢材料储氢、长输管道掺氢3种技术路线的可行性和有利条件，借助氢能产业蓬勃发展之势，实现煤化工产业的转型升级。

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静电纺在可逆离子电池负极材料制备中的应用

郭贺虎, 胡建臣, 张克勤

现代化工. 2021, 41(3): 15-20. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.004

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着重介绍了静电纺技术在锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池负极材料制备中的最新研究进展，而采用静电纺技术制备的纳米纤维具有很大的比表面积，并且形态可控，对于可逆离子电池电化学性能的提升具有非常大的优势。

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人工湿地与微生物燃料电池耦合系统的研究进展

王义安, 王超, 林华, 张学洪, Kong CHHUON

现代化工. 2021, 41(3): 21-25. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.005

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综述了近年来人工湿地与微生物燃料电池耦合系统在国内外的研究现状，总结了关于进水流动模式、水力停留时间HRT、电极材料、电极位置、湿地植物及微生物等条件对人工湿地微生物燃料电池治理污水能力和产电性能的影响，最后对其未来的研究方向进行了展望。

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原油降凝剂研究进展与发展趋势

魏立新, 宋洋, 耿孝恒, 王霁, 李文忠, 刘芳

现代化工. 2021, 41(3): 26-30,35. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.006

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按照种类分别对表面活性剂型、聚合型、复配型3种降凝剂进行了论述，阐述了降凝的作用机理以及降凝剂的选择原则，提出了当前降凝剂存在的问题，指出了降凝剂的发展和改进方向。

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甘蔗渣活性炭的制备及应用研究进展

郝军杰, 郭成, 高翔鹏, 李明阳, 龙红明

现代化工. 2021, 41(3): 31-35. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.007

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综述了甘蔗渣活性炭的制备过程，阐述了炭化温度对甘蔗渣炭化过程中的官能团、碳含量以及性能的影响。对目前制备甘蔗渣活性炭较为主流的药剂化学活化法、气体活化法和微波活化法进行了说明。将其改性方法归类成增大比表面积、引入功能性官能团和负载金属并进行详细说明。之后综述了甘蔗渣活性炭在金属离子和CO₂以及其他常见有机物的去除中的应用。

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丝素蛋白三维打印墨水材料的交联方式研究进展

陈晓敏, 王卉, 吴晨星, 张逸, 张克勤

现代化工. 2021, 41(3): 36-41,47. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.008

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重点介绍了近年来生物三维打印中丝素蛋白墨水材料的交联方式研究进展，包括物理交联、化学交联、酶促交联和光交联等，以及各种交联方式对墨水材料可打印性和生物相容性的影响，并对丝素蛋白三维打印墨水材料的发展前景进行了展望。

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g-C₃N₄基光催化剂改性的研究进展

张家晶, 郑永杰, 金春雪, 杨万丽, 崔婷婷, 王雪, 王永鹤

现代化工. 2021, 41(3): 42-47. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.009

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针对石墨相氮化碳（g-C₃N₄）比表面积小、光生载流子复合过快和可见光利用效率低等缺点，系统阐述了g-C₃N₄的改性和优化方法，包括设计g-C₃N₄零维、一维、二维结构，金属掺杂、非金属掺杂，目的是增大比表面积、加快光生电子-空穴对的分离、拓宽对可见光的响应范围；同时讨论了相应的改性方法对光催化性能的影响，从而达到增强光催化性能的目的；最后总结了g-C₃N₄材料目前存在的问题，并对今后的研究重点和方向提出了展望。

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掺杂对BiFeO₃材料磁性、光催化性能的影响

黄仕元, 王振宇, 李胜, 林森焕, 邓简, 李赢杰

现代化工. 2021, 41(3): 48-52. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.010

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概述了BiFeO₃材料的特点及其掺杂的类型。重点介绍了金属离子在3种不同位点掺杂（A位、B位、AB位）对BiFeO₃材料磁性、光催化性能的影响；同时也分析了产生影响的原因，并进行了总结与展望。

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甲烷自热重整催化剂的研究进展

王鹤臻, 张晶, 王娟, 王博磊, 李夺, 潘立卫

现代化工. 2021, 41(3): 53-56,62. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.011

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简要介绍了甲烷自热制合成气的研究进展，重点从催化剂活性组分、载体、助剂方面介绍了自热重整反应常用的负载型金属催化剂，指出了联合活性组分和功能型载体是大规模自热重整制氢的发展热点。

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牛磺酸的合成工艺及结晶纯化研究进展

陈建, 欧阳金波, 刘峙嵘, 周利民, 黄海清, 应昕

现代化工. 2021, 41(3): 57-62. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.012

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介绍了牛磺酸的不同检测分析方法，并总结了这些方法对应不同检测设备及条件的优缺点；重点综述了牛磺酸的化学合成工艺以及牛磺酸的结晶纯化技术；最后对牛磺酸的结晶分离技术进行了总结与展望。

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地质聚合物应用于环境治理领域的研究进展

王晨希, 吴文瞳, 郑蕾, 杨飞华, 苍大强, 张玲玲

现代化工. 2021, 41(3): 63-67. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.013

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从地质聚合物的三维网状结构特性、离子交换特性和多孔特性3方面阐述了地质聚合物的特性，并针对其不同特性在环境治理领域的应用进行了综述，最后指出了当前相关研究与应用中存在的问题并做出了展望。

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分散型渣油加氢催化剂硫化的研究进展

王廷, 侯焕娣, 龙军

现代化工. 2021, 41(3): 68-73. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.014

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浆态床加氢技术将成为渣油等重质原料高效加工为高价值石油产品的重要途径，得益于其能够将渣油最大化地转化为汽油、柴油等低沸点的产品，同时实现装置连续运行。该工艺技术的核心在于高分散、高活性的催化剂，如何从催化剂前驱体经过硫化反应转化为活性相是形成高分散型催化剂的关键。科研人员分别从催化剂前驱体、硫化剂、硫化方式、硫化条件和硫化介质5个方面进行相关研究，分析总结出这些因素不仅对硫化速率、硫化程度等有着重要影响，而且还会改变催化剂活性相的结构和形貌，从而不同程度上影响了催化剂的加氢裂化反应活性。

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二维等离子体银纳米片的研究进展及其在纺织品中的应用

仇卉卉, 胡建臣, 张克勤

现代化工. 2021, 41(3): 74-78,82. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.015

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概述了银纳米片粒子的特性、生色机理、制备方法和在纺织领域的应用现状，讨论了二维等离子体银纳米片合成可控性不足、结构稳定性和色彩饱和度有待提升、色域亟待扩充的问题，分析了银纳米片粒子研究的发展方向。

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乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)的研究进展

刘金成, 王斯晗, 陈谦, 徐显明

现代化工. 2021, 41(3): 79-82. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.016

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概述了EMA的制备方法，包括钯金属催化剂催化聚合、镍金属催化剂催化聚合及偶氮二异丁氰（AIBN）引发剂引发聚合等。简述了EMA在原油降凝、发光膜、塑料改性剂及阻燃电缆保护材料等方面的应用。最后对EMA的未来发展进行了展望。

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T型分子筛膜的制备及其在有机物废水中的应用

洪周, 王圣贤, 张春, 顾学红

现代化工. 2021, 41(3): 83-87. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.017

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采用二次生长法在四通道α-Al₂O₃中空纤维支撑体上制备T型分子筛膜，系统优化了合成温度、合成时间、合成液碱含量。结果表明，当合成液摩尔组成为n（SiO₂）：n（Al₂O₃）：n（Na₂O）：n（K₂O）：n（H₂O）=1：0.05：0.26：0.09：17、合成温度为105℃时，水热合成35 h可制备出高性能的T型分子筛膜；用于90%乙醇/水混合体系脱水，在75℃下，膜分离因子可达6 500；在pH=5.5、含水70%的DMAC/水体系中，经分子筛膜脱水后产品水含量降为0.52%，渗透液平均COD仅为4 400 mg/L。

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一体式无粘结剂rGO@MnO₂不锈钢纤维毡空气阴极的制备

陈稳稳, 牛恒, 刘中良

现代化工. 2021, 41(3): 88-91. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.018

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利用化学及电化学方法将非贵金属催化剂石墨烯（rGO）和纳米MnO₂依次负载到三维多孔不锈钢纤维毡（Stainless steel fiber felt，SSFF）集电体上制备微生物燃料电池（Microbial fuel cell，MFC）空气阴极。在增大空气阴极活化面积的同时有效减小接触阻抗。通过物理和电化学方式测试表征其形貌、氧还原特性。在MFC中的运行结果表明，负载5 mL还原性氧化石墨烯再浸渍生长MnO₂的不锈钢纤维毡（rGO@MnO₂-SSFF）空气阴极的最大功率密度（524.34 mW/m²）是不锈钢纤维毡阴极（58.21 mW/m²）的9倍。经过复合催化剂rGO@MnO₂修饰之后的不锈钢纤维毡空气阴极可以应用于MFC并大幅改良SSFF空气阴极的氧还原催化性能。

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Cu²⁺和Fe³⁺对同步硝化反硝化过程N₂O释放特征的影响

郭玉洁, 于晓婷, 李聪, 张菊, 邓焕广

现代化工. 2021, 41(3): 92-97,104. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.019

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针对废水中金属离子Cu²⁺和Fe³⁺对同步硝化反硝化（SND）污水处理过程污染物去除及温室气体氧化亚氮（N₂O）释放特征的影响进行了研究，并分析了其影响机理。结果表明，适宜浓度下Cu²⁺和Fe³⁺均能够强化SND过程脱氮效率；然而，长期Fe³⁺的投加抑制了反应器中聚磷菌的生长和活性，从而使系统中总磷去除率下降2.3%~11.7%；Cu²⁺的投加强化了亚硝酸盐还原酶和N₂O还原酶（N₂OR）的活性，从而降低了N₂O的累积和释放；而Fe³⁺的投加刺激了SND反应器中N₂O的产生，Fe³⁺强化了一氧化氮还原酶（NOR）的活性，使得NOR/N₂OR活性比值上升，导致N₂O的积累；同时Fe³⁺的投加降低了SND过程厌氧阶段聚羟基脂肪酸酯的合成，导致系统中聚糖菌在与聚磷菌的竞争中占据优势，并促进了N₂O的产生；高浓度的Cu²⁺和Fe³⁺抑制了系统中微生物活性，从而导致脱氮除磷效率下降及N₂O积累。

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聚(甲基丙烯酸甲酯)/聚乙烯亚胺-Cu²⁺微粒的制备及其在苯酚湿法催化氧化中的应用

胡嘉伟, 石山

现代化工. 2021, 41(3): 98-104. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.020

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为降解工业废水中的苯酚及其衍生物，通过与聚乙烯亚胺（PEI）中的氨基络合将铜离子固定在聚甲基丙烯酸甲酯-聚乙烯亚胺（PMMA/PEI）微粒上，并以过氧化氢（H₂O₂）为氧化剂，将其应用于苯酚水溶液（1.0 g/L）的催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）中。结果发现，该微粒是苯酚氧化降解的有效催化剂，其催化活性取决于多种反应因素。在反应温度为70℃、催化剂质量浓度为160 mg/L、氧化剂质量浓度为15.2 g/L、初始pH为5.0、反应时间为20 h的最佳反应条件下，苯酚的转化率约为96%，化学需氧量（COD）去除效率可达到90%。

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硅胶负载硫酸型固体催化剂催化合成没食子酸丙酯的研究

董刚, 刘兰香, 李坤, 张雯雯, 刘义稳, 陈清龙, 张弘, 孙彦琳

现代化工. 2021, 41(3): 105-110. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.021

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没食子酸丙酯是一种主要用于油脂或油基食品且性能优良的抗氧化剂。通过考察不同的载体、负载酸种类及浓度、焙烧温度等对没食子酸丙酯收率的影响，设计并制备了一种以硅胶为载体的非均相催化剂来高效催化合成没食子酸丙酯。结果表明，在该硅胶负载硫酸型固体催化剂质量为反应原料总质量的6.1%、反应时间为18 h时，可获得没食子酸丙酯的最高收率为93.0%，产品纯度≥98.0%。与传统的均相催化剂相比，硅胶负载硫酸型固体催化剂非均相催化合成没食子酸丙酯具有催化剂易回收、催化效率高、经济绿色、酸排放量小等优点，有潜在的工业应用价值和前景。

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有机-无机复合交联凝胶防CO₂气窜体系评价研究

何龙, 谷峪, 焦保雷, 张世岭, 何晓庆, 郭继香

现代化工. 2021, 41(3): 111-115,119. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.022

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针对非均质CO₂气驱油藏存在的气窜问题，研制出一种以聚丙烯酰胺为基液、M型无机交联剂（Cr³⁺无机类）和K型有机交联剂（酚醛树脂有机类）复合使用的SDC-1型防CO₂气窜体系。在温度为115℃、矿化度2×10⁴ mg/L的实验条件下，该体系具有良好的防止CO₂气窜效果。结果表明，有机-无机复合交联体系较传统单一交联剂体系具有更高的强度及热稳定性。该体系的弹性模量G'主要受M型无机交联剂加剂量影响，其微观结构具有无机交联凝胶体系的强树状结构及有机交联体系的球状结构，兼具2种体系优点。在3种不同渗透率人造岩心中，SDC-1型防CO₂气窜体系可以有效降低CO₂气窜，封堵率均在95%以上，突破压力梯度最高达12.3 MPa/m。

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水热法制备花状NiCo₂O₄及其电化学性能研究

柯稳, 王会强, 田志平, 马强, 张天博, 刘军

现代化工. 2021, 41(3): 116-119. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.023

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以氯化镍、氯化钴为原料，采用水热法和后续煅烧处理过程制备纳米片组装的3D类花状NiCo₂O₄。利用XRD、SEM等手段对合成的样品进行物相组成、形貌结构表征，并利用电化学工作站对其进行循环伏安、恒直流充放电和交流阻抗等性能测试。结果表明，制备出的3D花状结构NiCo₂O₄由多个纳米片组装而成，各单一纳米片的厚度为40~70 nm，并且纳米片上分布着微孔，可以增大电极与电解液的接触面积。NiCo₂O₄电极材料在电流密度1 A/g的条件下的比电容为508 F/g；在电流密度8 A/g的条件下经过3 000次循环后，其比电容保持率为98.5%，表明花状结构表现出高比电容以及良好的循环稳定性。

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一株高效原油降解菌的分离鉴定和降解特性研究

乔悦, 常世辉, 李晓涵, 王舒岚, 李大卉, 黄磊

现代化工. 2021, 41(3): 120-124,129. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.024

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原油泄漏及盐渍化土壤的原油污染问题日益严重，高浓度原油及高盐条件下微生物活性受到抑制，生物修复技术难以广泛应用。由辽河油田原油污染土壤中分离得到1株高效原油降解菌TG-1，经鉴定为红球菌属（Rhodococcus）；菌株在无机盐培养基中对6%质量分数的原油7 d降解率高达95.6%，对直链烷烃、姥鲛烷及植烷的降解率均在90%以上；在1%~6%（10~60 g/L）盐浓度下，原油降解率均在65%以上；对盐质量分数为3%及5%的原油污染土壤15 d原油降解率分别为79.3%及60.7%。结果表明，菌株TG-1表现出较好的耐盐性及高效原油降解效率，具有修复原油污染盐渍化土壤的应用潜力。

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前驱体调控铬系催化剂活性位点并用于丙烷非氧化脱氢研究

张哲玮, 杨双, 黄子君, 何德东, 罗永明, 陆继长

现代化工. 2021, 41(3): 125-129. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.025

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针对目前丙烷非氧化脱氢中铬系催化剂活性位点存在的问题，通过调控不同铬基前驱体负载在MCM-41上来建立活性位点与催化性能之间的构效关系。利用XPS、H₂-TPR、XRD、UV、H₂-TPR等表征手段对催化剂的价态、活性物种的存在形式等进行表征。结果表明，制备的3种铬基催化剂都有单体的Cr （Ⅵ）、聚合的Cr （Ⅵ）以及块状的Cr₂O₃。Cr/MCM-41（H₈CrN₂O₄）产生更多Cr （Ⅵ）；催化剂所形成的单体的Cr （Ⅵ）促进活性的提升；与之相反，聚合的Cr （Ⅵ）和块状的Cr₂O₃阻碍催化剂的性能。单体的Cr （Ⅵ）在遇到丙烷迅速被还原成配位不饱和的Cr³⁺、Cr²⁺，进一步说明单体的Cr （Ⅵ）是铬系催化剂应用于丙烷非氧化脱氢的活性位点的前体。

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硅藻土铜铋基催化剂炔醛化反应合成1,4-丁炔二醇的研究

陈可祥, 林柯静, 郑体彦, 王鹏, 高峰, 杨桂花

现代化工. 2021, 41(3): 130-133,139. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.026

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利用浸渍法及固相研磨法制备了以硅藻土为载体的铜铋基催化剂，并在常压进行炔醛化反应合成1，4-丁炔二醇。对制备的催化剂进行XRD、H₂-TPR、SEM、TEM及氮气低温吸附脱附等表征分析。结果表明，固相研磨法制备的铜铋基催化剂拥有最好的催化活性，常压反应7 h甲醛的转化率为70%，1，4-丁炔二醇的选择性为86%，与商业催化剂的活性相当。这主要归因于该催化剂比表面积较大、氧化铜颗粒较小（12 nm），氧化铜能够在硅藻土表面及孔洞内较均匀分散，具有较多的活性中心。

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分子筛吸附脱除2-甲基四氢呋喃中水的研究

霍宇辰, 靳岩, 张茜, 王晓东, 黄伟

现代化工. 2021, 41(3): 134-139. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.027

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为实现2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF）循环利用，采用一系列吸附剂（3A、4A和5A分子筛）对2-MeTHF脱水进行研究。考察了分子筛种类、投入量对脱水效果的影响；研究了该过程的热力学和动力学；并通过固定床吸附实验测得其穿透曲线。结果表明，水分去除率随吸附剂投料量的增加而升高，且3A和5A分子筛的性能较好，其投料量均为500 g/L时，水分去除率达到99.8%和99.7%。脱附实验表明，2种分子筛的吸水量远高于2-MeTHF，因此这2种分子筛在2-MeTHF的脱水中有很高的应用价值。用Yoon-nelson模型和Thomas模型对5A和3A在固定床上的吸附数据进行拟合，得到的所有R²均大于0.999，表明2种模型均可描述2种分子筛在固定床上对水的吸附行为。

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熔盐电解法制备纳米花状2H Co/MoS₂及其析氢性能研究

谢子杰, 林育玲, 唐梦, 张爽, 王英财, 王有群, 柳玉辉, 刘云海

现代化工. 2021, 41(3): 140-144,148. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.028

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通过恒电流电解LiCl-KCl-KSCN-Na₂MoO₄-CoCl₂熔盐体系，制备出不同掺杂量花瓣状的Co/MoS₂。利用XRD、SEM、HRTEM和XPS等手段对Co/MoS₂进行表征，结果表明Co成功并均匀地掺杂入MoS₂晶体结构中。析氢性能测试结果表明，Co的掺杂量为14%时催化性能最好，在电流密度为10 mA/cm²时，Co/MoS₂-2的过电位为229.2 mV，塔菲尔斜率为0.195，双层电容大小为19.6 mF/cm²，同时拥有最小的电荷传输等效电阻（R_CT）3.6 Ω。熔盐电解法制备的Co/MoS₂催化剂实现了碱性环境中析氢（HER）催化活性及稳定性的同步提升，为催化剂的制备提供了新方法和新思路。

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Mn(Ⅱ)配位聚合物催化t-BuOOH氧化苄基仲醇的研究

刘建奇, 范伟伟, 熊航行, 刘生鹏

现代化工. 2021, 41(3): 145-148. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.029

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采用4'-（4-吡啶基）-2，2'：6'，2″-三联吡啶和MnCl₂制备出线型Mn （Ⅱ）配位聚合物，并将这类基于三齿配体形成的配位聚合物用于催化t-BuOOH氧化苄基仲醇。结果表明，该催化体系中乙腈为最适宜溶剂；催化量的碱对反应有显著促进作用。该方法可以用于氧化不同类型的苄基仲醇，底物范围广；80℃下反应3~5 h，13种具有不同结构的底物均获得较高转化率（95%~99%）和收率。催化剂重复利用4次后仍保持较高的催化效率。

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磁性生物炭材料在含油废水处理中的应用研究

刘梅, 薛代惠美, 郭玉超, 刘新月, 朱鹏飞, 杨梅

现代化工. 2021, 41(3): 149-153. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.030

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以天然废弃物柚子皮为原料，采用共沉淀法制备出磁性生物炭材料，考察了其处理模拟含油废水的性能，同时利用SEM、FT-IR和XRD等对其结构进行了表征。结果表明，所制备的磁性生物炭材料为柚子皮生物炭与Fe₃O₄的复合物，在这种复合物中Fe₃O₄得到均匀分布。该磁性材料为三维网状多孔结构，具有较大的比表面积与较好的磁性，易于分离和再生，有较好的除油性能与重复利用性能。在室温、反应时间为30 min、含油废水质量浓度为260 mg/L、磁性生物炭材料质量浓度为3 g/L时，材料的除油率可达83.9%，材料对废水中油的去除是生物炭和Fe₃O₄协同作用的结果。

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Bi₂O₃-TiO₂/污泥活性炭复合催化剂的制备及其可见光催化性能研究

秦海洋, 郑永杰, 田景芝, 刘雯雯, 赵云鹏, 郑禾山, 李硕

现代化工. 2021, 41(3): 154-158. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.031

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以热裂解市政污泥获得的活性炭（ASS）为载体、钛酸四丁酯为钛源、Bi （NO₃）₃·5H₂O为铋源，采用溶胶-凝胶法制备Bi₂O₃-TiO₂/ASS光催化剂，并测试其对医疗废水中的头孢成分在可见光下的光催化降解活性。结果表明，ASS的最佳制备条件为：污泥预处理的活化剂氯化锌的浓度为2 mol/L、热解温度为600℃、热解时间为40 min；Bi₂O₃、TiO₂、ASS质量比为1：1：2制备的Bi₂O₃-TiO₂/ASS三元催化剂具有较高光催化活性，可见光照射180 min对头孢氨苄的降解率可达70%，优于单体Bi₂O₃和TiO₂，表现出优越的可见光光催化性能。

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高浓度CO₂气氛下不同负载型Pd催化剂对甲烷燃烧性能的影响

赵永, 张莎, 吴冬霞, 胡江亮, 王建成, 鲍卫仁

现代化工. 2021, 41(3): 159-164,169. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.032

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采用等体积浸渍法制备了不同载体的负载型Pd催化剂，考察了不同载体催化剂在0%、80% CO₂气氛下催化燃烧CH₄的活性，利用XRD、N₂吸脱附测试、O₂-TPD、XPS等对催化剂物理结构和表面性质进行了表征。结果发现，各催化剂的活性受高浓度CO₂抑制程度不同但活性顺序一致，而以NaY为载体的催化剂受CO₂影响较小，与载体较弱的酸性和微孔结构有关；SiO₂由于较强的酸性以及表面较多的非活性氧物种不利于CH₄催化燃烧反应；Pd/Al₂O₃催化剂具有利于气体分子扩散的较大介孔比表面积，并且表面富含CH₄活化所需的吸附氧，因而表现出最佳的催化活性。

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PtSn-丝光沸石催化剂的制备及其肉桂醛加氢性能的研究

高爽, 张纭赫, 李振, 陈晓陆, 吴晓, 陈红

现代化工. 2021, 41(3): 165-169. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.033

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利用微乳液法制备了一系列Fe和Sn改性的Pt基催化剂，并将其应用于肉桂醛选择性加氢反应中。通过XRD、TEM、FT-IR、BET、XPS等对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明，丝光沸石分子筛可以较好地分散活性组分，双组分负载的催化材料仍保持较好的介孔结构，适量Sn组分的加入提高了Pt物种的分散度，并使Pt物种处于富电子状态。在3.0 MPa、80℃条件下，Pt-1Sn-2/H-丝光沸石催化剂的最优催化性能为：肉桂醛转化率为74.0%，肉桂醇选择性为77.0%。催化剂的重复循环反应测试结果表明，催化剂活性组分基本没有流失，催化剂稳定性较好。

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电沉积CoCuP催化水氧化性能研究

陈俊池, 张培立

现代化工. 2021, 41(3): 170-174. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.034

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以铜片为基底，通过变电位沉积方法制备了CoP和CoCuP电极。在1 mol/L KOH中，CoCuP催化水氧化电流达到10 mA/cm²所需的过电势为238 mV，明显优于CoP催化剂。结果表明，铜掺杂能够调节电极表面形貌，CoCuP形成独特的纳米片层堆积结构，具有更高的电活性面积。此外，铜掺杂还能调节催化活性位点，CoCuP相对于RHE表现出pH依赖的OER活性，表明晶格氧作为催化活性位点参与了OER反应，进而提高了催化剂的OER活性。

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碱土金属改性MCM-41对氨气吸附高温性能的影响

刘作松, 何红军, 潘兴祥, 沈天洋, 朱明, 梅华

现代化工. 2021, 41(3): 175-181. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.035

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采用浸渍法制备不同负载量的碱土金属（MgCl₂、CaBr₂、MgBr₂）改性MCM-41复合材料，并在固定床上进行氨气吸附实验。利用XRD、BET、SEM、TEM对吸附剂进行表征，并研究其在高温下对氨气吸附的性能。结果表明，氨气吸附容量随着温度的升高而减小，随着金属盐负载量的增大先增加后减少。对于MgCl₂和MgBr₂复合材料，负载量为40%时吸附容量达到最大；CaBr₂负载量为30%时达到最高，但其在300℃时吸附容量呈上升趋势。镁盐比钙盐吸附氨气的能力强，溴化物比氯化物的吸附容量大，MgBr₂配位数比其他盐大。200℃下负载量为40%的MgBr₂/MCM-41吸附量最高。

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茂锆催化剂催化乙烯/二十碳烯聚合及共聚物性能研究

卜芃, 李宏亮

现代化工. 2021, 41(3): 182-185. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.036

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以亚乙基桥联的反式二氯二茚锆（rac-（CH₂）₂Cp₂ZrCl₂）为催化剂，在改性甲基铝氧烷（MMAO）的活化下催化乙烯的均聚以及乙烯与正二十碳烯的共聚合反应。考察了反应温度、反应时间、MMAO用量、乙烯压力、二十碳烯浓度对聚合行为的影响。在乙烯均聚中，保持乙烯压力为0.1 MPa，当反应温度为50℃、反应时间为15 min、MMAO用量为催化剂的2 000倍时，催化剂活性最高，可达3.12×10⁷ g_PE/（mol_Zr·h），聚乙烯分子质量为112 kDa，分子质量分布为1.7。rac-（CH₂）₂Cp₂ZrCl₂所制备的聚乙烯熔点为133~135℃，为高密度聚乙烯。在乙烯与二十碳烯共聚中，rac-（CH₂）₂Cp₂ZrCl₂的催化活性低于乙烯均聚中的催化活性，随着二十碳烯浓度增加，所制备聚合物的支化度提高，熔点下降，结晶度下降，力学强度降低，断裂伸长率提高。

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MgO改性Cu-MgO/SiO₂催化乙酸加氢制乙醇的研究

常苏杰, 徐晨阳, 吴涛, 申曙光

现代化工. 2021, 41(3): 186-189. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.037

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利用蒸氨法添加MgO制备Cu-MgO/SiO₂催化剂，并在固定床上评价Cu/SiO₂催化剂对乙酸加氢制乙醇的影响。在T=320℃、p=2 MPa、LHSV=0.6 h^-1、氢酸比为5的工艺条件下，利用Cu-MgO/SiO₂催化剂进行乙酸加氢反应获得较好的催化活性。通过BET、H₂-TPR、FT-IR手段对其进行表征，结果表明，助剂MgO可以提高催化剂的层状硅酸铜含量、增大比表面积、促进铜物种的分散性及增强铜物种与载体之间的相互作用。

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Fe-Ce/g-C₃N₄芬顿催化剂的制备及其降解有机污染物性能研究

梁言, 王婷雯, 赵永琴, 李克艳, 郭新闻

现代化工. 2021, 41(3): 190-195. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.038

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通过一步热解铁基金属有机骨架材料（Fe-MOF）、铈基金属有机骨架材料（Ce-MOF）和三聚氰胺的混合物制备了一系列具有不同Fe/Ce质量比的Fe-Ce/g-C₃N₄。该材料在降解高浓度有机污染物时表现出优异的芬顿催化活性和稳定性。实验结果表明，Fe/Ce质量比对芬顿催化活性具有重要的影响，当Fe/Ce质量比为3：1时催化剂表现出最优的活性，可在50 min内将亚甲基蓝（200 mg/L）全部移除。在反应体系中引入可见光，可进一步将反应时间缩短至40 min。该催化剂优异的芬顿反应性能归因于原位生成的g-C₃N₄作为载体有利于稳定和分散Fe和Ce离子；Fe和Ce之间的协同作用促进了Fe²⁺的再生，从而高效产生羟基自由基氧化降解有机物。

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铟基MOFs制备及对废水中亚甲基兰吸附性能的研究

张帆, 赵瑞红, 王晓艳, 薛志伟, 王琳硕

现代化工. 2021, 41(3): 196-201. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.039

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以水合硝酸铟、N，N-二甲基甲酰胺、对苯二甲酸及衍生物为原料，柠檬酸钠溶液为调节剂，采用溶剂热法合成MIL-68（In）、NH₂-MIL-68（In）和MIL-68（In）-SC 3种金属-有机骨架材料，通过XRD、BET、SEM、TEM、FI-IR等测试技术对其进行表征；研究了3种材料对染料废水中亚甲基蓝（MB）的吸附性能，考察了吸附时间和溶液pH对吸附过程的影响。结果表明，柠檬酸钠可提高合成材料的比表面积和孔容；加柠檬酸钠调节的MIL-68（In）-SC对MB的吸附性能高于MIL-68（In）、NH₂-MIL-68（In）；合成材料对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程；吸附过程符合Langmuir的单分子层吸附；经无水乙醇解析，合成材料重复利用再生性能良好，对染料废水中MB的脱除具有良好的应用前景。

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异质结构Co₃O₄@CoMoO₄阵列的制备与析氧性能研究

孙志裕, 黄小琴, 刘国强

现代化工. 2021, 41(3): 202-206,210. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.040

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采用简单的两步水热法和退火处理在泡沫镍上制备出异质结构Co₃O₄@CoMoO₄阵列（Co₃O₄@CoMoO₄/NF）。结果表明，Co₃O₄@CoMoO₄/NF比Co₃O₄/NF拥有更大的活性面积和更优异的电催化析氧性能，主要是由于其3D异质结构和协同作用。Co₃O₄@CoMoO₄纳米阵列在1 mol/L KOH溶液中和50 mA/cm²电流密度下的析氧过电位仅为253 mV，塔菲尔斜率为59 mV/dec，并且表现出优异的析氧稳定性。

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环己酮氨肟化反应分离耦合工艺研究

刘建武, 汪伟伟, 严生虎, 沈介发, 张跃

现代化工. 2021, 41(3): 207-210. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.041

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研究设计了一种环己酮氨肟化反应-沉降分离耦合装置，通过TS-1的絮凝沉降解决了TS-1与反应液的分离问题。分别考察了沉降时间、物料摩尔比、反应温度和停留时间对TS-1沉降效率的影响，优化了工艺条件。结果表明，在n（H₂O₂）：n（环己酮）=1.0、n（氨水）：n（环己酮）=1.8、反应温度70℃、沉降时间6.5 min、停留时间70 min时，可以维持反应体系的稳定，TS-1进行正常的沉降分离，此时料液中TS-1质量分数降低至0.438 6‰，环己酮的转化率和环己酮肟的选择性分别达到96.7%和99.6%。

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非常规分流硫磺回收模拟及技改优化

叶世贵, 曹文全, 李治鹏, 朱超

现代化工. 2021, 41(3): 211-214. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.042

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通过使用HYSYS建立非常规分流硫磺回收及尾气处理模型，并通过模拟数据与工业数据对比，验证模型的可靠性。最后，利用HYSYS对硫磺回收装置液硫池废气流程改造进行模拟优化，提出了废气引入点与分流提温的优化建议，为硫磺回收装置液硫池废气技改提供了一些新思路。

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双催化剂催化裂化工艺

孙世源, 孟凡东, 闫鸿飞, 杨鑫

现代化工. 2021, 41(3): 215-217,221. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.043

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为了获取更高的低碳烯烃收率，开发了双催化剂催化裂化技术。该技术采用反应并联、催化剂分区再生的技术手段，同时使用Y型催化剂和ZSM-5分子筛催化剂。反应部分采用双提升管工艺，重油与轻油分别匹配不同的催化剂和工艺条件在不同的提升管内进行反应。再生部分采用分区再生、烟气串联的两段再生技术，避免2种催化剂混合，同时保证轻油裂化所需的热量。中试试验结果表明，该技术可以显著提高催化裂化装置的低碳烯烃产率。

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大型水煤浆气化高氨氮灰水预处理技术探讨

冯亮杰

现代化工. 2021, 41(3): 218-221. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.044

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介绍了采用碱液絮凝沉淀降低硬度、汽提回收氨水循环利用、分级回收灰水余热的预处理工艺路线；同时对装置实际运行情况进行分析改造和工艺优化，达到装置长周期稳定运行目的。

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MTBE转产二异丁烯生产技术及工业实践

孟隆, 王雅

现代化工. 2021, 41(3): 222-226. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.045

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在对甲基叔丁基醚（MTBE）及二异丁烯工艺的化学反应、热力学、动力学分析的基础上，讨论了甲基叔丁基醚装置工艺转产二异丁烯工艺的技术方案以及二异丁烯装置的操作控制和工艺指标。工业运行结果表明，以催化裂化装置混合C₄为原料，异丁烯的转化率达到98%，二异丁烯在叠合产品中的质量分数为91%，相对于原料的产率为14.9%。理论分析显示，二异丁烯产率仍有提升空间。

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含盐焚烧锅炉积灰防治措施

骆骞, 胡涛, 池光辉

现代化工. 2021, 41(3): 227-230. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.046

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为解决含盐废弃物焚烧锅炉受热面积灰问题，从积灰形成机理、积灰危害以及结构设计上的积灰防范措施3个方面优化含盐焚烧锅炉的设计，并提出了积灰的防治措施。

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光谱技术在星型拓扑分子结构鉴定中的应用

张啸宇, 景朝俊, 朱长进

现代化工. 2021, 41(3): 231-236. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.047

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针对以六氯环三磷腈为"核"的星型拓扑分子需依赖基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）技术才能准确测定其分子质量这一现状，根据光谱学的基本原理研究发展了一种紫外-可见光谱和荧光光谱联合应用表征星型发光超支化化合物分子结构的新方法，证明了待测物溶液与对照物溶液从吸光度、吸收峰积分面积、发射峰积分面积3个度量标准都呈现6倍关系，进而确定接枝数量，并与质谱法进行了一致性验证。结果表明，该方法不需要依赖于MALDI-TOF-MS昂贵的仪器设备，具有高效、准确、低成本的特点。

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基于三氰基呋喃修饰的荧光探针定量测定H₂O₂及机理研究

曾晓丹, 姜城, 马明硕, 金星, 柳彩云

现代化工. 2021, 41(3): 237-239. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.048

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设计合成了一个识别H₂O₂的荧光探针。基于探针与过氧化氢荧光增强现象，建立了检测过氧化氢的荧光分析方法。检测过氧化氢的线性范围为0~180 mmol/L，检出限为3.482 μmol/L。将探针用于测定实际样品中的过氧化氢，回收率令人满意。本探针具有灵敏度高、选择性好的优点。

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基于FRET机制的硫化氢荧光探针的合成及其性能研究

丁娜, 田庆勤, 赵志刚, 石治川, 刘兴利

现代化工. 2021, 41(3): 240-243,250. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.049

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以2-羟基-1-萘甲醛为原料合成了基于FRET机制的H₂S反应型荧光探针（L），并经NMR、IR、ESI-MS和元素分析进行表征。利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱对探针L识别H₂S的性能进行了测试。结果表明，在pH为6.05~8.18时，探针L对H₂S表现出高选择性、高灵敏度和抗干扰性，检测限低至0.503 μmol/L，具有潜在的应用前景。

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ICP-MS法和WD-XRF法测定地质样品中稀土元素的方法研究

赵文志, 张填昊, 卢兵, 周传芳, 张元

现代化工. 2021, 41(3): 244-250. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.03.050

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针对分析大批量的区域地质调查和多金属勘查任务，分别建立了过氧化钠碱熔-ICP-MS、高压密闭消解-ICP-MS和粉末压片-WD-XRF 3种分析方法测定土壤、水系沉积物和岩石样品中15种稀土元素。3种方法的检出限分别为0.011~0.173、0.001 2~0.009 7、0.06~5.42 μg/g，高压密闭消解-ICP-MS法的检出限明显优于碱熔ICP-MS法和粉末压片WD-XRF法；3种方法测定的国家标准物质稀土元素的相对误差（RE%）分别为-6.5~6.6、-11.2~3.6、-9.7~12.7，精密度（RSD%）分别为2.4~8.8、2.8~8.2、2.4~9.4，均满足DZ/T 0258—2014《多目标区域地球化学调查规范（1：250 000）》的要求。实验表明，粉末压片-WD-XRF法受到检出限高的限制，不能应用于测定稀土含量极低的地质样品，高压密闭酸溶-ICP-MS法测定矿物结构复杂的岩石样品时，个别测定结果严重低于标准值。验证了碱熔ICP-MS法在实际工作中的可行性，测定值最接近真实值，最适合进行分析大批量的区域地质调查和多金属勘查任务。

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2021年, 第41卷, 第3期　刊出日期：2021-03-20

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