现代化工

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王园园, 贾海龙, 郭忠森, 郭明钢, 常林杉

现代化工. 2022, 42(3): 1-5. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.001

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在"碳达峰、碳中和"目标的影响下，我国炼油行业面临转型发展与碳减排的双重挑战。结合能源发展、炼油工业碳排放情况及行业发展趋势来看，传统中小型炼厂应首先从发展氢能，碳捕获、利用与封存（Carbon Capture Utilization and Storage，CCUS），节能与提效3个方向进行减碳行动。重点论述了碳减排措施相关技术现状和未来发展潜力，为中小型炼油企业提供碳减排方式参考。

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中国陆相页岩油勘探开发现状及展望

张仁贵, 刘迪仁, 彭成, 刘宇峰

现代化工. 2022, 42(3): 6-10. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.002

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中国陆相盆地地质条件复杂，地面条件十分苛刻，加之国内常规钻井、压裂工艺周期长、开发成本高、核心技术未突破等原因，导致我国的页岩油发展较为滞后。如何加快页岩油商业发展，全力打造页岩油这一新的战略增长点，是保障国家能源安全和经济平稳发展的重中之重。介绍了页岩油储量及分布、形成机理及资源类型，详细论述了国内外页岩油勘探与开发现状，着重总结了勘探与开发页岩油的关键技术，并指出其当前在潜力认识、技术装备及经济成本方面的挑战，同时提出相应对策，最后对其发展前景进行了展望。

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光响应偶氮苯基液晶弹性体的制备及其应用研究进展

李婉冰, 汪春学, 张海波, 沈明贵, 商士斌

现代化工. 2022, 42(3): 11-15. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.003

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综述了近年来聚硅氧烷型、聚丙烯酸酯型、环氧树脂型和基于硫醇化学制备的偶氮苯基液晶弹性体材料的制备及其在柔性致动器、生物医学及4D打印技术等领域的应用进展，并对该领域的发展前景进行了展望。

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基于聚二甲基硅氧烷的渗透气化膜改性技术研究进展

王葳, 黎汉生, 欧阳梦洁, 吴芹, 陈康成

现代化工. 2022, 42(3): 16-20,25. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.004

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介绍了近年来对PDMS分离层的改性方法，包括填充、共混、交联、共聚和表面改性，旨在研究新型PDMS疏水性膜材料，实现有机物的高效分离，同时提出目前PDMS分离膜在应用中存在的问题和未来的发展方向。

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基于上转换发光材料光催化的研究进展

张晗, 张雯, 王觅堂

现代化工. 2022, 42(3): 21-25. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.005

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综述了上转换发光材料在光催化领域的研究现状。首先概述了上转换光催化剂的合成方法，并进一步通过阐明不同制备方法对上转换材料光催化性能的影响，分析了上转换光催化剂面临的问题；然后表明了上转换发光材料在光催化和环境净化领域中的应用前景；最后，对上转换发光材料在光催化领域的未来发展趋势做出了展望。

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催化氧化法脱除烟气污染物研究进展

李钊, 赵文滔, 赵毅

现代化工. 2022, 42(3): 26-30. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.006

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对催化氧化法同时脱除烟气中多种污染物技术进行了分析，综述了紫外光催化、超声和微波辐照、非均相催化等催化手段在自由基诱导氧化脱除烟气中污染物的研究进展，分析了不同活化手段的优势与不足，为后续研究提供参考。

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低共熔溶剂在催化材料制备中的应用研究进展

龙秉文, 徐天文, 翟爱平, 唐国志, 丁一刚

现代化工. 2022, 42(3): 31-36. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.007

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介绍了低共熔溶剂的主要物理化学性质，总结了低共熔溶剂在光催化材料（二氧化钛、氧化锌、硫化铜等）和功能催化材料（贵金属单质、金属有机骨架）合成中的研究进展，论述了低共熔溶剂在催化材料合成中的特点，探讨了低共熔溶剂在这些材料合成中的作用机理，展望了低共熔溶剂未来的发展方向。

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Ag改性的g-C₃N₄基纳米复合光催化材料的研究进展

肖力光, 杨子力

现代化工. 2022, 42(3): 37-40,45. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.008

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综述了近年来Ag改性g-C₃N₄基纳米复合材料的制备方法现状以及其在降解抗生素废水、光催化制氢、消毒杀菌以及空气净化领域的应用现状；同时对Ag改性g-C₃N₄基纳米复合材料目前存在的问题做出总结，并对未来的研究方向进行了展望。

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低温等离子体协同催化处理VOCs研究进展

王健, 张学佳, 赵文静, 米俊锋, 杜胜男

现代化工. 2022, 42(3): 41-45. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.009

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归纳了目前几种降解挥发性有机物（VOCs）的方法和技术原理，包括冷凝法、吸附法、催化燃烧法、光催化法等。主要针对低温等离子体技术介绍其降解VOCs的工作原理和研究进展，并对其协同催化剂后的优化进行了综述，突出了两者协同作用下降解VOCs的优越性。对低温等离子体协同催化剂技术未来发展方向进行了展望。

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外部刺激智能油水分离材料的研究进展

袁瑞霞, 赵晶晶, 赵志强, 吴志超, 李璐, 曹艺涵, 孔怡人

现代化工. 2022, 42(3): 46-49. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.010

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综述了不同刺激（包括pH、光照、温度和溶剂的单一刺激）型智能油水分离材料以及触发按需油水分离的过程，并展望了外部刺激可逆浸润性油水分离智能表面的发展方向。

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生物表活剂处理含油污泥的研究进展与应用

李强, 田新堂, 林海, 李为, 付鉴, 罗一菁, 苏楠

现代化工. 2022, 42(3): 50-54. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.011

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讨论了生物表活剂处理含油污泥的机理，介绍了鼠李糖脂、槐糖脂和脂肽类生物表活剂在油泥中回收原油的应用，分析了生物表活剂强化微生物降解石油烃污染物的作用机理和应用，并提出了对生物表活剂处理油泥未来研究趋势的一些见解。

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铜基催化剂电还原CO₂制乙醇的研究

牛宏伟, 马园园, 付豪, 廉红蕾

现代化工. 2022, 42(3): 55-58,63. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.012

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综述了CO₂电化学还原为乙醇的反应机理及用于该反应的铜基催化剂研究进展，包括Cu单质、Cu-M合金、Cu基氧化物及其衍生物和Cu基复合材料；同时介绍了影响催化性能的主要因素，如催化剂粒径、催化剂形貌、电解液组成等，最后展望了Cu基催化剂在CO₂电化学还原为乙醇领域的研究前景，通过优化电极材料和探究金属与载体相互作用，同时结合理论计算来探明反应机理，将有助于开发更高效的电催化材料。

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分子印迹模板分子类型研究进展

景联鹏, 顾丽莉, 唐徐禹, 黄智华, 李江舟, 李增良, 彭健

现代化工. 2022, 42(3): 59-63. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.013

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综述了模板分子的选择概况，包括有机小分子、生物大分子、细胞和病毒、无机离子和虚拟模板分子，并对模板分子的局限性做了详细介绍，以期对分子印迹技术的发展提供一些参考。

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利用廉价碳源发酵生产聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的研究进展

项兰, 翁庆北, 周桂雄

现代化工. 2022, 42(3): 64-68,73. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.014

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介绍了目前国内外利用微生物发酵生产PHAs的基本情况，并系统地对微生物利用不同廉价原料发酵生产PHAs的研究状况进行了综述、比较及分析。最后，对利用微生物发酵生产PHAs在原料方面的未来发展趋势及重点研究方向进行了展望。

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钙钛矿光催化剂在农药降解中的研究进展

李俊生, 马娜, 徐嘉伦, 夏至, 谭冲, 姜黎明, 左金龙

现代化工. 2022, 42(3): 69-73. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.015

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简要总结了钙钛矿光催化剂的结构、分类、制备及研究现状，重点介绍了钙钛矿光催化剂对农药（有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯）的降解效果，并为钙钛矿光催化剂今后开发与应用方向提供新思路。

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挥发性有机物末端治理技术研究进展

刘宗耀, 曾永辉, 刘俊伟, 金鑫睿

现代化工. 2022, 42(3): 74-78,84. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.016

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讨论了近些年来VOCs末端治理燃烧技术、低温等离子体技术、生物技术等销毁技术以及吸附浓缩-蓄热式催化燃烧技术、低温等离子体联合技术和生物联合技术等组合技术的研究进展，对未来VOCs治理技术发展趋势做出了展望。

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7 nm高分辨率极紫外光刻胶研究新进展

谭俊玉, 艾照全

现代化工. 2022, 42(3): 79-84. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.017

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从化学元素、分子结构、光化学性能等方面，系统综述了7 nm分辨率极紫外光刻胶研究和应用新进展，展望了未来发展的方向、机遇与挑战。

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离子热碳化制备Fe/N共掺杂生物炭及其催化性能研究

季翔宇, 刘武军, 俞汉青

现代化工. 2022, 42(3): 85-91. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.018

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以铁基离子液体[BMIm]FeCl₄和木质纤维类生物质废弃物为前驱体，采用离子热碳化方法制得铁/氮共掺杂生物炭（Fe-N/BC）催化剂，并对其性质进行了表征。研究了Fe-N/BC催化剂活化过一硫酸盐（PMS）处理有机污染物罗丹明B和双酚A的性能，并对Fe-N/BC催化剂进行了吸附实验、催化动力学实验和自由基淬灭实验。结果表明，Fe-N/BC为包覆有铁金属纳米颗粒的氮掺杂石墨化碳材料，空泡结构和发达的孔隙结构使其具有很强的吸附性能，60 min后才达到吸附平衡，吸附50%的双酚A；加入氧化剂过一硫酸盐后，30 min后对双酚A的降解率达到95.5%，远远快于氮掺杂生物炭（N/BC）材料和生物炭（BC）。Fe-N/BC活化PMS降解双酚A过程中对pH不敏感，反应方式主要通过非自由基路径实现。

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孤立的Ni/Co双金属位点协同催化CO₂电还原

冯曼曼, 方远鑫, 程慧远, 潘东伟, 吴雪梅, 贺高红

现代化工. 2022, 42(3): 92-97. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.019

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相邻活性位点间的协同作用可以促进催化活性，同时保持源自原子分散性质的高原子利用率，双金属位点催化剂正成为CO₂还原反应研究中的新领域。锚定在氮化碳上的原子级分散的Ni/Co双金属活性位点，可作为一种高效的CO₂电还原催化剂。该催化剂在-0.6~-1.1 V的宽电势范围内表现出优异的选择性（CO法拉第效率超过90%），并且在连续电解40 h后仍保持94%的初始选择性，显示出卓越的稳定性。

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甲烷干气重整(Ni/MgAl₂O₄)@SiO₂催化剂的制备及抗积碳性能研究

苗晓玲, 吴东, 沈卫华, 王俊有, 高鑫华, 方云进

现代化工. 2022, 42(3): 98-103,108. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.020

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采用烷基偶联剂水解法制备（Ni/MgAl₂O₄）@SiO₂催化剂，探究Ni、SiO₂质量分数对催化剂的甲烷干气重整（DRM）反应活性和抗积碳性能的影响。在常压、750℃、V（CH₄）：V（CO₂）：V（N₂）=5：5：1、GHSV=26 400 mL/（g_cat·h）条件下进行DRM反应，（10Ni/MgAl₂O₄）@5SiO₂催化剂表现出最好的反应性能，CH₄转化率为77%，CO₂转化率为90%。通过TEM、SEM等表征发现，SiO₂可以包覆在Ni/MgAl₂O₄催化剂表面，阻碍Ni晶粒团聚，增大催化剂的抗积碳性能。将该催化剂在严苛条件[V（CH₄）：V（CO₂）：V（N₂）=8：2：1]下进行450 h稳定性测试，结果发现催化剂反应活性稳定，平均积碳速率仅为0.10 mg/（g_cat·h），具有较好的工业应用前景。

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HCO₃^-活化过硫酸钠降解苯胺的研究

覃鼎浩, 金瑞豪, 金星龙

现代化工. 2022, 42(3): 104-108. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.021

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以苯胺为目标污染物，研究HCO₃^-活化过硫酸钠（PDS）对苯胺的降解效果及机制，分别考察了HCO₃^-、PDS、苯胺质量浓度和初始pH对HCO₃^-/PDS体系降解苯胺的影响。结果表明，HCO₃^-可显著活化PDS降解苯胺，当HCO₃^-与PDS的投加摩尔比为5：1、初始pH为8.3时，10 mg/L苯胺240 min降解率为94.8%。过量HCO₃^-会与苯胺竞争活性氧（ROS），从而抑制苯胺降解；增加PDS浓度可进一步提高苯胺降解速率；20~100 mg/L苯胺降解率均大于87%；在pH 3.0~11.0范围内苯胺降解率在90.0%以上。自由基捕获和GC-MS分析结果表明苯胺降解机制为：在HCO^-₄和¹O₂作用下，苯胺被转化为对二苯酚和对苯醌，最终被矿化为CO₂和H₂O。

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浸渍溶剂对Pt/ZSM-5催化甲苯与甲醇烷基化合成对二甲苯反应稳定性的影响

赵成浩, 张安峰, 韩贺, 李孝国, 李永恒, 侯章贵, 郭新闻

现代化工. 2022, 42(3): 109-113. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.022

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以氯铂酸为Pt前驱体，分别以丙酮、水及氨水为溶剂，采用等体积浸渍法制备了质量分数为0.3%的Pt/ZSM-5催化剂，考察了不同溶剂对Pt/ZSM-5催化剂在高压、低水、低氢及低甲苯甲醇比的反应条件下的甲苯甲醇烷基化反应稳定性的影响。利用XRD、SEM、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和TG等表征方法对催化剂进行了表征。结果表明，以丙酮为溶剂负载Pt，不会影响对二甲苯的选择性，但Pt的加氢能力较差、稳定性欠佳，反应55 h后，活性仅为初始活性的54.4%；以水为溶剂负载Pt，对二甲苯选择性略微降低，其加氢能力增强，反应55 h时可保持初始活性的78.0%；以氨水为溶剂负载Pt，对二甲苯选择性略微降低，其Pt物种分散度更高，距离活性中心更近，故其加氢能力最为优异，稳定性显著提高，反应200 h仍可保持初始活性的81.4%。

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Ni基催化剂在甲烷水蒸气重整中的抗积碳研究

高鑫华, 沈卫华, 方云进

现代化工. 2022, 42(3): 114-117,122. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.023

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采用等体积浸渍法制备镁铝尖晶石结构载体的Ni基催化剂，通过浸渍水解不同质量分数的（3-氨丙基）三乙氧基硅烷制备具有SiO₂包覆层的Ni基催化剂，并加入La助剂，对比SiO₂包覆层及添加La助剂对催化剂性能的影响。利用XRD、N₂-物理吸附、H₂-TPR、TEM、TG等技术对催化剂进行表征。结果表明，SiO₂包覆层可以有效阻止高温条件下催化剂表面积碳的生成，在温度为750℃、n（H₂O）/n（CH₄）=1.0的严苛条件下，相较未进行包覆处理的催化剂，添加La助剂的10% SiO₂包覆催化剂积碳速率降低90%以上。

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KMn₈O₁₆纳米纤维微球及其水系锌离子电池性能研究

许玉玲, 王睿, 马权伟, 康红卫, 张龙海, 张朝峰

现代化工. 2022, 42(3): 118-122. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.024

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电池在充放电过程中，锰基材料会发生材料体积膨胀、锰的溶解、锌的腐蚀以及水的分解等副反应，从而减少电池使用寿命。为抑制二氧化锰体积膨胀，通过一步水热反应合成了由纳米纤维组成的微球嵌钾化合物（KMn₈O₁₆）。结果表明，在3 mol/L ZnSO₄和0.1 mol/L MnSO₄组成的电解液中加入40%（体积分数）的乙二醇（EG），能一定程度上抑制析氢副反应，同时，EG可以作为低温电解液使用。KMn₈O₁₆纳米纤维微球作为锌离子电池正极材料表现出优异的倍率性能和高的比容量。电流密度为200 mA/g时，经过100次循环，容量约为200 mA·h/g，即使在1 000 mA/g大电流密度下循环200次，容量仍能达到150 mA·h/g。

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Cu-Fe@C复合材料的制备及其光芬顿催化降解硝基苯研究

赵志红, 张燕娟, 黄祖强, 胡华宇

现代化工. 2022, 42(3): 123-127,132. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.025

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采用机械活化法对前驱体物料进行预处理，使纤维素和金属盐通过相互作用力稳定结合，经一步煅烧法得到结构稳定的纤维素基炭负载铜-铁复合材料Cu-Fe@C，将该复合材料用于光芬顿催化降解硝基苯。利用XRD、FESEM、FT-IR、XPS等对复合材料的结构性质进行表征，并探究了硝基苯初始质量浓度、溶液初始pH、催化剂质量浓度、H₂O₂浓度对催化性能的影响。结果表明，在初始质量浓度为50 mg/L、溶液初始pH 7、催化剂质量浓度为0.5 g/L、H₂O₂浓度为64 mmol/L的最佳反应条件下，硝基苯的降解率达91.1%，降解副产物为苯胺，有利于进一步被矿化。复合材料催化剂循环使用5次后，硝基苯的降解率仍在86%以上。

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球形聚合物刷对卟啉镍的脱除规律研究

蔡丽军, 沈凯莉, 许军, 任满年, 曹发海

现代化工. 2022, 42(3): 128-132. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.026

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以八乙基镍卟啉（OEP-Ni）为模型物，探究聚乙烯基咪唑刷（PVIm@SiO₂）、聚乙烯基吡咯烷酮刷（PVP@SiO₂）和聚丙烯酸刷（PAA@SiO₂）对OEP-Ni的脱除差异性。结果表明，当脱镍温度为110℃、时间为3 h、脱镍剂质量分数为6 000 μg/g时，PVIm@SiO₂、PVP@SiO₂和PAA@SiO₂对OEP-Ni的脱除率分别为28.9%、15.7%和9.8%；同时，3种聚合物刷对模拟原油的脱除率分别为9.9%、6.8%和5.8%。DFT计算结果表明，3种单体对镍的螯合能力为乙烯基咪唑（VIm）>乙烯基吡咯烷酮（VP）>丙烯酸（AA），与聚合物刷对OEP-Ni的脱除效果一致。以四苯基镍卟啉（TPP-Ni）为模型物，研究PVIm@SiO₂、PAA@SiO₂和5%醋酸溶液对TPP-Ni的脱除效果，结果表明，PVIm@SiO₂和PAA@SiO₂对TPP-Ni的脱除率分别为7.6%和9.3%，而5%醋酸溶液脱镍率仅为1.6%，因此，聚合物刷是一种比传统小分子酸更有前景的脱金属剂。

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T型沸石膜的制备及其脱盐性能研究

付文敬, 鲁金明, 杨建华

现代化工. 2022, 42(3): 133-137,143. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.027

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以2 μm和600 nm的T型沸石为晶种，采用二次生长法制备T型沸石膜，利用XRD和SEM对T型沸石膜的晶相结构、膜层形貌进行表征，并在348 K下将其用于渗透蒸发分离35 g/L氯化钠溶液。结果表明，在423 K下晶化反应4 h，T型沸石晶体交互生长形成致密的T型沸石膜，膜层厚度约4 μm，渗透蒸发脱盐测试渗透通量可以稳定在7.5 kg/（m²·h），离子截留率大于99.9%；制备的T型沸石膜渗透蒸发脱盐性能优异，有重要的海水脱盐工业应用价值。

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不同热处理条件对加氢裂化催化剂性能的影响

唐兆吉, 杜艳泽, 王继锋, 陈阳

现代化工. 2022, 42(3): 138-143. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.028

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以改性Y分子筛和氧化铝为载体、Ni-W为活性组分，采用等体积浸渍法制备催化剂，在不同的温度下进行热处理，通过XPS、HRTEM、SEM-EDS等分析方法对其进行表征，考察了热处理条件对加氢裂化催化剂性能的影响。结果表明，当催化剂热处理温度为500℃时，活性组分的硫化度达到最大值，在载体表面均匀分布。同时，WS₂片晶层数较高，片晶长度较短，产生更多的加氢活性位。热处理温度在500℃时，催化剂的裂化性能达到最佳状态。

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铋/纳米洋葱碳电极的制备及其电化学还原CO₂性能研究

龚浩, 王宇宏, 郭雨菲, 张静, 师倩莹, 高利珍

现代化工. 2022, 42(3): 144-148. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.029

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采用水热法制备Bi/MCNOs电极催化剂，通过XRD、SEM对Bi/MCNOs催化剂进行表征，考察了Bi/MCNOs电极电化学还原CO₂制甲酸的性能。结果表明，在水热过程中，MCNOs成功负载到Bi上，Bi/MCNOs具有更小的球状结构。Bi/MCNOs电极电化学活性表面积为Bi电极的3.4倍。Bi/MCNOs电极的电流密度是Bi电极的4倍，且具有更正的起峰电位。通过对KHCO₃电解液浓度、还原电位对电化学还原CO₂制甲酸的分析可知，KHCO₃电解液浓度为0.5 mol/L、电势为-1.6 V vs.Ag/AgCl时，电化学还原CO₂效果最好，具有较高的电流效率。由此可见，Bi/MCNOs电极具有更高的活性，可有效提高电化学还原CO₂的催化效果。

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PDA@PPHF太阳能驱动界面蒸发性能及水质净化研究

胡子艳, 张林江, 白波, 胡娜, 王洪伦

现代化工. 2022, 42(3): 149-153,158. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.030

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将聚多巴胺（PDA）负载在聚丙烯中空纤维（PPHF）膜上制备PDA@PPHF复合材料，研究了其在太阳能驱动下的界面蒸发性能及水处理性能。结果表明，在1个太阳光强下，PDA@PPHF复合材料的水蒸发效率达到80.84%，是纯水自然蒸发效率的4.2倍。此外，PDA@PPHF复合材料在1 kW/m²太阳能驱动下进行了海水除盐和重金属以及染料废水净化，展现出良好的净水效果。实验结果表明，其有潜力应用于海水淡化、废水净化等领域，缓解水资源短缺问题。

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IL/GO/PVP/PVDF改性膜处理重金属离子的研究

房平, 杜明山, 李岩, 姬伟, 王琪, 崔舒榕

现代化工. 2022, 42(3): 154-158. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.031

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将离子液体（IL）1-乙基-3-甲基咪六氟磷酸盐（[EMIM]PF₆）、氧化石墨烯（GO）、聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、二甲基甲酰胺（DMF）共混制备IL/GO/PVP/PVDF改性超滤膜。以IL/GO复合添加剂为变量，测试了膜对Cd²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺ 3种重金属离子的截留率和抗污染率，并探究了离子浓度和pH对膜截留性能的影响。结果表明，IL/GO的添加降低了超滤膜接触角，有效提高了膜表面的亲水性。当IL/GO复合添加剂质量分数为4%/0.6%时膜的综合性能最佳，对Cd²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺的截留率可达96.31%、97.72%、96.47%，受污染后通量恢复率为79.24%、85.70%、82.28%。

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超重力强化电沉积去除废水中镉离子

吴彩彩, 高璟, 刘有智, 钟鹤鹏, 范一帆

现代化工. 2022, 42(3): 159-163. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.032

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采用阴极电沉积去除废水中重金属Cd²⁺，并进行过程强化提高Cd²⁺去除率，解决废水中重金属Cd²⁺永久残留问题，同时回收Cd资源。结果表明，电沉积去除废水中Cd²⁺过程受扩散控制，磁力搅拌强化电沉积使Cd²⁺去除率达85.4%。在相同条件下，超重力强化使Cd²⁺去除率达99.4%，比磁力搅拌电沉积提高了14%。动力学研究表明，两种强化电沉积去除废水中Cd²⁺过程均符合表观一级反应动力学规律。SEM和XRD分析表明，两种强化获得的沉积物均由Cd和Cd （OH）₂组成，超重力使其形貌由不稳定生长的枝晶结构变为稳定生长的片状结构。

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各向异性纳米复合环氧树脂的制备及性能研究

吴启航, 秦海利

现代化工. 2022, 42(3): 164-168. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.033

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以银纳米线和海藻酸钠为原料，利用双向冷冻法制备出各向异性气凝胶，并通过原位聚合制备得到纳米复合环氧树脂。通过SEM、TEM、力学测试等手段对气凝胶与复合环氧树脂进行表征。结果表明，气凝胶具有高度有序的层状结构，而海藻酸钠在其中起到关键性作用，该结构赋予气凝胶优异的压缩与导电各向异性性能。以气凝胶为支架制备的复合环氧树脂具有类似于天然贻贝的"砖-砂"结构，其断裂韧性相较于纯环氧树脂提高了33.3%，且同样表现出优秀的导电各向异性性能。这种具有优异机械性能及多功能性的复合材料有望应用于工程领域。

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无模板ZSM-5改性及其催化甲苯-乙醇烷基化制备对甲乙苯的研究

徐耀东, 汤庆奎, 朱鹏, 陈景润, 张伟, 张雄福

现代化工. 2022, 42(3): 169-173,177. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.034

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选用无模板法合成的ZSM-5为催化剂母体，对其进行浸渍法改性，研究其在固定床上催化甲苯-乙醇烷基化合成对甲乙苯的性能。考察了Si、P、Mg单组分改性无模板ZSM-5所得催化剂的反应性能，研究了Si、P、Mg多组分复合改性所得催化剂的烷基化反应性能，并结合相关表征进行了分析讨论。结果表明，在甲苯-乙醇烷基化反应中，采用的无模板合成的ZSM-5催化剂具有与商业有模板合成的ZSM-5催化剂相当的反应性能；Si、P、Mg多组分联合改性的催化剂可以获得高对位选择性甲乙苯产品，8Si-9P-6Mg/HZSM-5催化剂具有很好地择形催化效果，其乙醇转化率为100%，甲苯转化率可达9%以上，对甲乙苯选择性高达99%以上。

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陶瓷膜在奥利司他中间体利普斯他汀提取中的应用

郭远良, 黄炽, 侯红波, 彭滢

现代化工. 2022, 42(3): 174-177. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.035

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采用陶瓷膜并通过酒精透析方式提取了亲脂性化合物利普斯他汀。根据陶瓷膜通量和乙醇耗量确定了利普斯他汀提取的基本参数：陶瓷膜孔径为50 nm、膜面流速为5 m/s、平均跨膜压力为0.10 MPa，发酵液浓缩倍数达到2倍时开始流加95%乙醇，乙醇流加速度和渗透液通量一致，维持循环罐液位不变，渗透液酒精浓度达到55度时开始收集渗透液，95%乙醇总用量为2倍体积，此时，利普斯他汀回收率达到95.0%，满足了生产需求。采用控制跨膜压力的方法显著提高了利普斯他汀渗透液通量，并为进一步提高陶瓷膜设备的渗透液通量及扩大适用范围提供了思路。

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低VOCs轮胎橡胶配方的研究

张博宇, 陈鑫, 孙雪纯, 吴友平, 杜振霞

现代化工. 2022, 42(3): 178-182,188. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.036

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为降低轮胎橡胶释放的挥发性有机化合物（VOCs）的质量分数，避免对环境和人体健康造成危害，采用超声溶剂提取、气相色谱质谱联用技术对轮胎橡胶及其原材料进行定性分析，对产品中挥发性有机化合物进行了溯源，并确定了主要的挥发性有机化合物。结果表明，轮胎橡胶中VOCs质量较多的是烯烃、酚类和含氮类化合物，其来源于增黏树脂、防老剂以及其他添加剂。通过更换VOCs质量分数较低的原材料得到低VOCs轮胎橡胶配方，使得最终低VOCs橡胶配方的VOCs质量分数降低了42.89%，并对其力学性能进行了测定。低VOCs配方的拉伸强度、撕裂强度和硬度都有不同程度的提高，新配方显示出良好的力学性能，满足使用要求。

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固体超强酸SO₄^2-/SiO^2-ZrO₂催化合成季戊四醇正辛酸酯的研究

周甲丁, 贡肖, 王志德, 宋昌盛, 高琦, 任庆功

现代化工. 2022, 42(3): 183-188. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.037

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通过浸渍法在实验室条件下合成了SO₄^2-/SiO^2-ZrO₂催化剂，并通过TG、XRD、FT-IR、Hammett指示剂、SEM、TEM、BET等对其进行表征。以SO₄^2-/SiO^2-ZrO₂为催化剂催化合成季戊四醇正辛酸酯，经过工艺优化后得到最佳反应条件：反应温度为200℃、正辛酸和季戊四醇的摩尔比为4.2：1、催化剂质量为进料质量的3%、反应时间6 h，反应结束后酯化率高于98%。催化剂重复使用5次后酯化率仍达96.30%。

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国产新型配体的氢甲酰化催化性能研究

雷帅, 王兴永, 傅送保, 张卉

现代化工. 2022, 42(3): 189-192,198. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.038

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为打破国外对配体生产技术的垄断，中海油开发了具有独特空间效应和电子效应的国产新型双亚磷酸酯配体。以工业混合碳四烯烃为原料，对国产新型双亚磷酸酯配体的氢甲酰化催化性能进行了研究并得到了最优工艺条件：铑质量分数为250 μg/g、膦铑摩尔比为3：1、氢碳体积比为1：1、反应温度为70℃、反应压力为1.2 MPa、反应时间为1.5 h，在此最优工艺条件下，混合碳四烯烃中1-丁烯和顺反2-丁烯的总转化率平均可达89.1%，戊醛正异比平均可达19.4。

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一维TiO₂-Al₂O₃载体的制备及其在加氢脱氮中的应用

张萌, 刘雨蓉, 王兴宝, 冯杰, 李文英

现代化工. 2022, 42(3): 193-198. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.039

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为提高现有负载型NiMoS催化剂的加氢活性，以碳纳米管为结构导向剂，分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了2种一维TiO₂-Al₂O₃载体，并采用共浸渍法制备了相应的负载型NiMoS催化剂，探究了不同结构的载体对NiMoS/TiO₂-Al₂O₃催化剂加氢脱氮性能的影响。结果表明，当选择以溶胶-凝胶法制备的一维TiO₂-Al₂O₃为载体时，NiMoS/TiO₂-Al₂O₃催化剂上的加氢脱氮活性较高，在350℃、氢压为3 MPa、转速为400 r/min的条件下反应4 h，喹啉的转化率达到99%以上，脱氮率达到40.75%。

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氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

宋雨蔷, 邢献军, 卜玉蒸, 罗甜

现代化工. 2022, 42(3): 199-204. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.040

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将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR （氧还原）活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20% Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。

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硅烷原位合成改性LDHs-PP复合材料阻燃性能研究

朱启文, 杨保俊, 张告时, 王百年

现代化工. 2022, 42(3): 205-210. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.041

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以硅烷水解溶液电导率为考察指标，筛选并确定较适宜的硅烷CPTMO （3-氯丙基三甲氧基硅烷）水解体系为：乙醇水溶液体积分数为25%、V（CPTMO）：V（25% EtOH）=1：40、体系pH为10、水解时间为2 h。采用原位合成法制得改性LDHs，以PP复合材料的阻燃性能与机械性能参数为考察指标，考察并确定适宜的LDHs以及复配协效阻燃剂Sb₂O₃的用量。样品检测与分析结果表明，原位合成改性过程中，由于硅烷水解产物硅醇的表面包覆作用，抑制了LDHs的生长，从而使原位合成改性LDHs样品的颗粒细化、吸油值下降、表面能下降，与PP聚合物基体间的相容性、分散性提高；样条燃烧过程中，协效阻燃剂Sb₂O₃与LDHs表面包覆的硅烷[Cl （CH₂）₃Si （OCH₃）₃]受热分解生成HCl反应中，生成了高效阻燃成分氯氧化锑、氯化锑，捕捉并稳定PP受热分解的·H等活性自由基，从而提高复合材料的阻燃性能。

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常温进料液氮洗工艺的开发与应用

尤杨, 李燕, 张述伟

现代化工. 2022, 42(3): 211-215,220. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.042

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针对某厂液氮洗工艺进行改造，进行常温进料，突破原料气来自低温甲醇洗的限制。提出了3种改良方案，分别为减少板翅式换热器数量（方案Ⅰ、Ⅱ）和增设甲烷回收装置（方案Ⅲ），以达到与甲醇洗工艺解偶联、节约设备成本、提高经济效益等目的。使用Aspen Plus和Aspen Process Economic Analyzer软件进行模拟优化，结果显示，常温进料液氮洗工艺及其改良方案均符合工艺要求，方案Ⅰ可节约成本达45.78%，方案Ⅲ可回收甲烷达99.16%，为常温进料液氮洗工艺在实际生产中应用指明方向，为优化工艺设计、节约设备成本、提高经济效益提供理论指导。

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油基钻屑高温等离子体气化熔融处理技术研究

文平, 于海龙, 吴曙程

现代化工. 2022, 42(3): 216-220. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.043

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为了降低钻井成本，简化处置流程，减少油基钻屑转运带来的安全隐患，设计了一种撬装式高温等离子体气化及熔融处理系统及装置。介绍该系统的各个模块及运行原理，并进行了关键装置的结构设计和传热计算，同时对该系统部分实验结果进行了验算，得出该系统产出合成气热值为266 844 kJ/h，占输入燃料热值的81%。

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双隔壁反应精馏塔的设计与控制

张铁权, 臧立静, 黄克谨, 陈海胜, 苑杨, 钱行

现代化工. 2022, 42(3): 221-226. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.044

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以1个反应精馏塔串接2个常规精馏塔的多塔流程为基础，通过过程强化设计了一种双隔壁反应精馏塔（R-DDWDC），左隔壁集成反应操作和分离操作，右隔壁集成2个常规分离操作，二者的有效协作能够显著降低过程的设备投资成本和操作能耗。在稳态设计的基础上，提出了一种R-DDWDC的5点温度控制策略。该温度控制策略能够抑制较大的进料流量和浓度干扰，且具有很小的稳态误差。研究结果验证了采用R-DDWDC可分离具有最不利热力学特性和不利动力学特性的四元反应物系。

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热集成双侧线萃取精馏分离苯/异丙醇/水的设计与控制

徐良, 白文帅, 薛伟, 谭朝阳

现代化工. 2022, 42(3): 227-233,237. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.045

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提出了一种用于分离三元共沸体系苯/异丙醇/水的新型热集成双侧线萃取精馏方案。与传统方案相比，热集成方案可以进一步降低15.8%的TAC和18.88%的CO₂排放。对2种工艺的动态可控性进行了进一步研究，并将开环和闭环相结合的方法应用到寻找温度控制板的工作中，针对传统的双稳态系统设计了一种高鲁棒控制结构（CS1）；同时将旁路策略和添加额外小型换热器应用到热集成控制中，针对热集成双稳态系统设计了CS2和CS3两种鲁棒控制结构。通过添加±10%流量扰动和±20%组分扰动对控制结构的性能进行了测试，研究发现，CS1在进料流量扰动和组分扰动下具有良好的动态特性，CS2和CS3都能抵抗进料流量和组分扰动，但CS3的控制效果比CS2更优。

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LTAG技术在重油催化裂化装置的工业应用研究

宋亦伟

现代化工. 2022, 42(3): 234-237. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.046

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以某石化厂140万t/a重油催化裂化装置为试验对象，研究了LTAG工艺技术在MIP重油催化裂化装置中的工业应用状况。结果表明，在对MIP重油催化裂化装置采用LTAG技术后，轻油收率较高；在柴油回炼比例为6.08%的情况下，柴油的转化率为79.77%，柴油转变为产物干气、液化气、汽油的选择性分别为9.48%、42.27%、31.13%；LTAG中加氢柴油反应的产物分布和收率分别为干气7.56%、液化气33.72%、汽油24.83%。

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卡马西平的电化学检测研究

秦洪伟, 刘妍, 赵薇, 尤国红

现代化工. 2022, 42(3): 238-241. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.047

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利用滴涂法和简单的恒电位还原法制备性能稳定的电化学还原氧化石墨烯和多壁碳纳米管复合修饰电极（rGO/MWCNTs-GCE），运用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了卡马西平（CBZ）在所制备的修饰电极上的电化学行为，并对测定条件进行了优化。结果表明，CBZ在6.0×10^-6~2.0×10^-4 mol/L浓度范围内，氧化峰电流值与浓度呈明显的线性关系，检出限为1.0×10^-6 mol/L。优化实验条件后的电极呈现出良好的灵敏度、稳定性和重现性，可用于卡马西平的快速检测。

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微波消解-MPT-AES法测定污油泥中8种金属元素

沈聪, 李丽华, 吴限, 马诚, 冯恩临, 王效坤, 齐永娟

现代化工. 2022, 42(3): 242-248. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.03.048

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针对污油泥首次建立了微波消解-微波等离子体炬原子发射光谱法（MPT-AES）检测其中的金属元素，对其中的Ba、Pb、Cu、Zn、Mn、V、Fe、Sn 8种金属元素进行定量分析。采用微波消解法对污油泥进行彻底消解，考察了元素分析谱线波长、微波功率、载气流量及工作气流量的最适值，优化微波制样及元素分析检测条件。在最佳检测条件下对污油泥中的Ba、Pb、Cu、Zn、Mn、V、Fe、Sn 8种元素定量检测，各元素检出限分别为3.09、22.9、9.6、10.6、6.1、12.15、14.1、14.26 ng/mL；RSD值分别为1.14%、3.77%、1.06%、1.18%、3.71%、4.45%、2.52%、2.73%；加标回收率均在91%~110%范围内。实验结果表明，本方法安全便捷、准确高效，能满足污油泥中金属元素分析需求，同时为污油泥金属污染风险的评估提供数据支撑。

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