现代化工

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倪耀琪, 朱恒恺

现代化工. 2024, 44(2): 1-8. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.001

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从我国能源消费现状入手，介绍了碳排放"双控"进展，分析了水电、核电、风光电等作为主力能源的短板以及氢能的主要特性。从国内外视角出发，着重阐述了氢能发展的机遇和加快替代化石能源的紧迫性。以案例法对电解水制氢主要成本组成、相互关系以及不同电价、不同年利用小时数对制氢成本影响的敏感性进行研究，对化石能源制氢增加"碳捕捉与封存技术"后成本变化进行比较，针对性地提出降低绿电制氢成本、开辟氢能生产新渠道、破解关键技术、扩大氢能化改造等解决方案。结论认为，以政策扶持为动力、以多方联动加快试点示范为方法、以"绿电+储能+氢能"组合弥补清洁能源的短板是实现"双碳"目标和绿色发展的首选路径。

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我国高端聚烯烃产业发展现状分析

陶怡, 王强, 邬一凡, 李瑞昀, 张同飞, 胡镝, 邹泽炜, 王翊民

现代化工. 2024, 44(2): 9-15,21. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.002

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随着我国消费结构不断升级，战略新兴产业不断发展，对高端聚烯烃产品的需求也不断增加。对我国茂金属聚乙烯、茂金属聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯树脂、超高分子量聚乙烯树脂、聚烯烃弹性体、乙烯-乙烯醇共聚树脂、环烯烃聚合物、交联聚乙烯等高端聚烯烃的产业现状、存在问题及制约因素进行了分析，对高端聚烯烃产业存在的问题进行了探讨并对未来发展提出了建议。

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加氢站节能增效的建设优化与研究

王江涛

现代化工. 2024, 44(2): 16-21. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.003

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加氢站作为氢能产业终端应用的重要基础设施，是"双碳"背景下推广氢能布局的关键环节。现有加氢站的建造和设计过程中存在不合理和不符合产业发展的现象。从反向监测氢气纯度控制、加氢站冷却系统节能控制、站内制氢加氢一体化节能减排优化、氢气压缩机节能等多个方面对加氢站的节能减排和降本增效提出优化措施，为后续加氢站的设计和建造进一步优化提供合理建议。

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2023年美国绿色化学挑战奖项目评述

程海涛

现代化工. 2024, 44(2): 22-24. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.004

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围绕2023年美国绿色化学挑战奖获奖项目的概要、创新与价值进行了分析与介绍。其中绿色合成路线奖授予SOLUGEN公司，其贡献在于物理分离二氧化碳的显著成效；绿色反应条件奖授予Captis Aire公司，其开发了一种创新化学吸附减排技术（CAIRE^TM）；设计绿色化学品奖授予高乐氏公司，其开发了Clorox EcoClean^TM消毒清洁剂；小企业奖授予现代牧场公司（Modern Meadow），其开发了由Bio-Alloy^TM提供动力能源的现代牧场品牌Bio-FREED^TM；学术奖（Academic Award）授予密歇根大学Richard Laine教授，其贡献在于对大量农业废弃物的回收与产业化利用；环境特别奖授予Air Company，他们开发了 AIRMADE^TM碳技术，用光合作用激发的二氧化碳转化为可持续的航空燃料和酒精。

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海藻酸钠基吸附材料制备及其脱氮除磷研究进展

刘晨阳, 单悦, 李久义, 魏婷, 张忠国

现代化工. 2024, 44(2): 25-31,36. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.005

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综述了海藻酸钠基生物质材料的研究进展，包括种类、制备方法、脱氮除磷效果以及吸附机理等内容，为其开发、应用及氮、磷污染控制提供参考。

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生物质汽化联产乙醇工艺路径研究

莫志朋, 佟淑环, 宋庆坤, 张春悦, 贾伟

现代化工. 2024, 44(2): 32-36. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.006

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介绍了生物质汽化制合成气在不同汽化剂条件下的主要气体组分，对合成气化学合成法及生物发酵法制乙醇路径进行了分析及比较，指出新型合成气发酵技术是具有工业化应用前景的生物质汽化合成气制乙醇工艺路径。

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气凝胶薄膜材料的制备与应用研究进展

孙静, 刘一鸣, 仲亚, 沈伟民, 崔升, 沈晓冬

现代化工. 2024, 44(2): 37-41. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.007

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概述了用溶胶-凝胶法制备气凝胶薄膜的过程，重点介绍了各种薄膜成型工艺，如旋涂法、浸渍提拉法、喷涂法、浇铸法等。根据国内外相关研究报道，综述了近年来各类气凝胶薄膜在制备及应用方面所取得的突破性进展；同时指出，气凝胶薄膜材料的功能化基础研究体系还不够完善，在规模化实际应用方面亟待寻找成本低廉、便于生产的制备工艺。

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木质素光催化解聚研究进展

赵锡润, 王丽云龙, 刘月, 吕高金

现代化工. 2024, 44(2): 42-46. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.008

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综述了近年来用于木质素解聚的光催化剂种类，分析了木质素光催化解聚机理及策略，还对光催化与多种技术耦合的解聚方法进行了介绍，并展望了木质素光催化解聚研究领域所面临的挑战及发展方向。

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电吸附处理重金属离子的研究进展

翟作昭, 张利辉, 王晓磊, 任斌, 许跃龙, 王莎莎, 刘振法

现代化工. 2024, 44(2): 47-51,57. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.009

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从电吸附技术的基本原理入手，总结了电吸附处理Cu²⁺、Pb²⁺、Cr⁶⁺、Cd²⁺等重金属离子的研究进展，对电吸附处理重金属的未来进行了展望，指出了电吸附处理重金属离子研究目前存在的一些缺陷，并提出了电吸附处理重金属离子走向工业化需要解决的问题。

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ZSM-5基复合分子筛催化裂解制低碳烯烃研究进展

白鑫睿, 谭磊, 王慧, 焦念明, 张涛, 公茂明, 王军, 王红岩

现代化工. 2024, 44(2): 52-57. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.010

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系统介绍了ZSM-5基复合分子筛的合成方法；针对典型的核-壳结构和微-介孔结构，阐述了复合结构对其孔隙结构、酸性质和水热稳定性等的调控方法和规律。在此基础上，详细综述了复合分子筛在甲醇、轻烃、生物质及其混合原料催化裂解制低碳烯烃领域的应用，提出复合分子筛催化材料未来发展前景。

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聚合物基石墨烯防腐材料研究进展

裘承, 薛银, 张文展, 邱小林, 刘定荣, 陈秋香

现代化工. 2024, 44(2): 58-61,66. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.011

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简单分析了石墨烯/聚合物防腐机理，重点阐述了石墨烯及其衍生物在聚合物基防腐涂料中应用的研究进展，并对其在防腐涂料中的应用前景进行了展望。

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高原含氧柴油燃料研究现状

杨修政, 夏鑫, 蔺建民, 杨鹤, 赵杰, 李妍

现代化工. 2024, 44(2): 62-66. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.012

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高原的低压条件造成柴油燃烧性能下降，导致柴油机出现动力性不足等问题。在柴油中加入醇类燃料、醚类燃料、酯类燃料等含氧燃料，可以在不改变柴油机结构的情况下改善柴油机在高原环境下的使用性能。对上述含氧柴油燃料在柴油发动机中的燃烧特性、动力性和经济性等方面进行对比，结果表明，在高原环境下，含醇柴油会导致发动机滞燃期延长，且脂肪醇的碳数越少影响越严重；含醚柴油缩短滞燃期，但热值较低；含酯柴油凝点较高，难以在高原的低温环境条件下应用；复合型含氧柴油燃料或许能够综合含氧燃料的优点。新型高原含氧柴油燃料应关注聚醚、短链酯以及少量长链醇复合组分。

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稀土基催化剂催化CO₂研究进展

李红, 汪力, 朱雪冰, 王一凡, 李一菲, 黄剑

现代化工. 2024, 44(2): 67-71,75. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.013

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相比于过渡金属及主族金属，稀土金属具有亲氧性，且配合物大多具有高的路易斯酸性，稀土离子配位数大且多变，配位模式多样，更容易形成复杂的多核结构。从CO₂还原为低碳物种、CO₂与有机分子化学固定生成环碳酸酯、CO₂与环氧化物共聚生成聚碳酸酯3个方面概述了稀土基催化剂在催化固定二氧化碳方面取得的进展。

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碳纤维表面改性及其对热塑性复合材料界面性能影响的研究进展

李娜, 柯红军, 汪东, 许晓洲, 李丽英, 王国勇

现代化工. 2024, 44(2): 72-75. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.014

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基于复合材料界面作用机制，系统总结了碳纤维表面改性方法，分别讨论了不同碳纤维改性处理方法对热塑性复合材料界面性能的影响及相关研究进展。碳纤维表面进行改性处理是增强热塑性复合材料界面结合强度的有效途径。最后对碳纤维表面改性方法的未来发展方向进行了展望。

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微流控技术制备多维纳米氧化锌及其应用进展

于佳, 杨茜, 章亚东

现代化工. 2024, 44(2): 76-80. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.015

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重点介绍了在微反应器中不同的反应条件对纳米ZnO形貌和粒径的影响，回顾了集成纳米ZnO的微流控器件在生物传感、催化降解和生物分离领域的具体应用，并简述了微反应器在ZnO量产方面的应用。分析表明，微流控技术为具有特定形态和功能化的ZnO纳米材料的开发提供了新的途径；同时，三维纳米ZnO的合成丰富了纳米材料的多样性。目前的研究工作主要集中在实验室内，对于放大生产所面临的产品变质和成本高等问题还有待研究者们解决。

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MOFs基环己烷选择性氧化催化剂研究进展

叶涵, 张英, 陈建兵

现代化工. 2024, 44(2): 81-85. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.016

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系统综述了MOFs基材料作为多相催化剂、载体和前驱体在环己烷选择性催化氧化方面的研究进展，包括本征MOFs、MOFs复合物和MOFs衍生物。重点介绍了MOFs基材料中活性位点类型、组成及比例和孔结构、孔环境等对环己烷催化氧化过程转化率、选择性的影响效果，指出了MOFs基材料面临的挑战并展望了其未来发展方向。

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针状焦在不同领域中的应用

李超, 孙晓明, 谭思, 刘振宇, 蒋文军

现代化工. 2024, 44(2): 86-90. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.017

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针状焦是人造石墨的重要原材料之一，具有结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电性能及导热性能优异等特点，被广泛应用于电炉炼钢的超高功率石墨电极、特种炭素制品、锂离子电池负极等领域。基于针状焦材料，从材料合成、结构设计和性能优化等角度，详细讨论了针状焦在不同领域中的应用场景和面临的挑战，并提出优化改进方案。

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ABPBI/SPEEK高温质子交换复合膜的制备与表征

张琪, 陆婕妤, 钟璟, 郭向前

现代化工. 2024, 44(2): 91-96. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.018

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采用溶剂蒸发法制备聚（2，5-苯并咪唑）/磺化聚醚醚酮（ABPBI/SPEEK）高温质子交换复合膜。考察了SPEEK的掺入对ABPBI/SPEEK质子交换复合膜的结构及性能的影响。结果表明，ABPBI膜和ABPBI/SPEEK复合膜在高温下的热稳定性能良好；随着SPEEK的掺入，ABPBI/SPEEK复合膜有更好的氧化稳定性和机械性能，ABPBI/SPEEK（20%）复合膜在芬顿试剂中96 h后的质量损失为0.84%，其拉伸强度为120.51 MPa，相较于Nafion 117膜明显提高；ABPBI/SPEEK（20%）复合膜的酸掺杂率为186.68%，该膜在160℃、0% RH时的质子电导率为3.4 mS/cm，约为ABPBI膜的1.78倍。

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微通道内气液磺化及其传质特性研究

张坤, 张鸿, 张玮, 胡恒, 于嘉朋, 李耀

现代化工. 2024, 44(2): 97-102,108. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.019

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以气相SO₃作磺化剂，设计了合成十二烷基苯磺酸（DBSA）的气液微磺化系统。依据响应面法分析各因素间交互作用；通过高速摄像机对微通道内伴有磺化反应的气液两相流型进行表征，并测量液膜厚度；通过湍流扩散系数考察湍流对传质的影响，并以此计算液相传质系数和Hatta数。结果表明，微通道内伴有反应气液两相呈带波浪环状流，液膜平均厚度在90~160 μm之间；增加液相流量会增大湍流扩散系数，从而增大传质系数。同时，传质系数会随十二烷基苯（DDB）转化率的增加而显著降低，表明随着反应的进行，特别是在反应后期，反应产物将严重阻碍传质过程；此外，Hatta数计算结果表明，其值均大于3，表明微通道中磺化反应仍然是一个快速但受扩散控制的反应。

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超低温SmMnO_x催化剂高效脱硝及抗硫性能研究

张靖, 段玉梅, 孟思彤, 何云刚, 段开娇, 阙婷婷

现代化工. 2024, 44(2): 103-108. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.020

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采用新型共沉淀耦合溶剂热法制备SmMnO_x催化剂，其在75℃超低温、100 μL/L SO₂环境中的NO_x转化率大于94%。探究了75~275℃下不同O₂、NO、NH₃体积分数及空速对催化活性的影响。结果表明，催化剂在75℃下具有100% NO_x转化率。XRD、SEM和TG-DTG表征结果表明，SmMnO_x催化剂芦苇花状结构提供了丰富的活性位点和极强的Sm²⁺和Mn⁴⁺电子转移能力，抑制了SO₂的吸附氧化，仅有微量硫铵盐沉积在花状尖端，表现出优异的超低温抗硫性能。

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白芍不同极性部位的抗氧化活性及其与总萜含量的相关性研究

杨颖, 彭效明, 居瑞军, 杨思敏, 尤聪聪, 管洁

现代化工. 2024, 44(2): 109-112. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.021

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为比较白芍不同极性部位的抗氧化活性，考察了其与总萜质量分数之间的相关性。将白芍提取物分为石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇、65%乙醇和水6个不同极性部位，采用总还原力和DPPH、ABTS自由基清除能力3个指标评估其抗氧化性，并用显色法测定各部位的总萜质量分数。最后用SPSS 19.0软件分析白芍提取物抗氧化活性与总萜质量分数之间的相关性。实验结果表明，白芍95%乙醇提取部位的抗氧化性最强，其次是65%乙醇提取部位、正丁醇提取部位、乙酸乙酯提取部位、水提取部位、石油醚提取部位；此外，各部位总萜质量分数与抗氧化性强弱之间呈正相关，且与清除ABTS、DPPH自由基相关性达到显著。

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基于3D打印技术对甲烷干重整结构催化剂的优化研究

张光才, 张津津, 宋健, 薛志伟, 杨乃涛

现代化工. 2024, 44(2): 113-117,124. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.022

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采用立体光固化（Stereo Lithography Appearance，SLA）3D打印技术制备了直通道圆孔蜂窝、波纹通道方孔蜂窝与金字塔斜边框架拓扑3种不同结构的α-Al₂O₃支撑体。各项物理参数表明金字塔斜边框架拓扑结构的α-Al₂O₃支撑体以最小的质量（1.90 g）达到了最大的表面积（8 342 mm²），实现了催化剂的轻量化。通过浸渍法在3种支撑体表面负载硝酸镍并煅烧后得到NiAl₂O₄（镍铝尖晶石）结构催化剂。结果表明，在甲烷干重整反应（DRM）中，金字塔斜边框架拓扑NiAl₂O₄结构催化剂表现出最优的催化性能，在950℃时对CH₄、CO₂的转化率可达97.50%、99.07%。

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油茶果皮基碳材料的制备及其在超级电容器中的应用研究

赵吉晓, 王雯, 焦志锋, 闫德勇, 郭向云, 曾健青

现代化工. 2024, 44(2): 118-124. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.023

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通过碳化和活化两步法将油茶果皮废弃物转化为生物质多孔碳材料，并探究其在超级电容器电极材料中的应用。结果表明，活化过程中碳/碱质量比和温度对碳材料的结构有很大影响，当碳/碱质量比为1∶3、活化温度为700℃时制得的碳材料具有最高的比表面积（2 453 m²/g）、最大孔容（1.08 cm³/g）以及丰富的边缘缺陷位点。这些特性增加了电极的活性位点，促进了离子传输，进而表现出优异的电容性能（电流密度为1 A/g时质量比电容为382.1 F/g）以及优良的循环稳定性。

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锌系杂多酸离子液体催化合成聚戊二酸乙二醇酯的研究

王雪健, 徐铁军, 郭立颖, 孙营晰

现代化工. 2024, 44(2): 125-130. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.024

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制备了4种锌系杂多酸离子液体催化剂，利用FT-IR、UV、TGA及SEM对其进行表征与测试。将4种杂多酸离子液体用于催化戊二酸二甲酯与碳酸乙烯酯反应合成聚戊二酸乙二醇酯，并利用FT-IR、TGA、DSC、CTM、GPC对聚戊二酸乙二醇酯进行测定分析。结果表明，[Bmim]₆ZnW₁₁TiO₃₉（H₂O）催化剂催化效果最佳，在220℃、4.5 h、戊二酸二甲酯与碳酸乙烯酯的投料摩尔比为1∶1.5、催化剂质量为总投料质量的0.8%的条件下，聚戊二酸乙二醇酯的预聚物收率达到59.27%，选择性达到63.59%。缩聚反应的温度为235℃时聚酯分子质量达到最高，且具有良好的热稳定性能、拉伸性能及可生物降解性能。

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IrSn双金属催化剂催化丙烷脱氢机理研究

王明山, 马瑞, 周博, 解晓伟

现代化工. 2024, 44(2): 131-136. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.025

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为解决传统PtSn催化剂在丙烷脱氢（PDH）中结构不稳定导致的失活问题，通过原位转变法设计了一种表面富集SnO_x的高效丙烷脱氢催化剂Ir@SnO_x-S。结果表明，与浸渍法制备的IrSn-S相比，Ir@SnO_x-S催化剂丙烷转化率增加52.8%，同时表现出97%的丙烯选择性，在连续的循环测试中保持了高度稳定的催化性能。通过XRD、XPS、TEM和原位红外等表征手段对2种催化剂进行结构分析发现，在Ir@SnO_x-S催化剂表面生成了SnO_x富集层，该物种与Ir之间产生强烈的电子交互作用，诱导生成高活性的表面Ir^δ+物种，进而提升了丙烷活化的转化频率。

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酶辅助法优化金缕梅多酚提取工艺及其美白功效评价的研究

樊远红, 杨思敏, 李慧婷, 秦小桐, 吴发亮, 彭效明, 居瑞军

现代化工. 2024, 44(2): 137-142. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.026

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为了优化金缕梅多酚提取工艺及美白功效，采用酶辅助法和响应面法优化金缕梅多酚提取工艺，并检测金缕梅多酚对酪氨酸酶活性及黑色素合成的影响。结果表明，金缕梅多酚提取最优工艺为：纤维素质量分数为2.5%、酶解温度为38℃、酶解时间为85 min、料液比为1∶21、乙醇体积分数为40%，该条件下金缕梅多酚提取率达到62.16 mg/g。金缕梅多酚具有良好的抑制酪氨酸酶活性及黑色素生成的功效，具备潜在的美白功效。

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FeCo/NCNTs复合材料的制备及其电催化性能的研究

熊子龙, 张正, 江晓雪, 李翠芹

现代化工. 2024, 44(2): 143-149. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.027

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采用高温热解法成功制备了掺氮碳纳米管包覆FeCo合金颗粒的催化剂FeCo/NCNTs-3∶1。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行表征与分析，并对其进行电化学测试。结果表明，该催化剂为中空竹节状碳纳米管结构，利于O₂输送、电解液扩散和电子传递；催化剂中FeCo合金的形成利于提高催化速率；催化剂中含有丰富的Fe/Co-N-C活性位点，利于促进催化反应；FeCo/NCNTs-3∶1对于氧还原反应（ORR）性能的半波电位为0.84 V；对于氧析出反应（OER），在10 mA/cm²电流密度下对应的电位为1.652 V；以其为空气阴极的锌空气电池，开路电压为1.49 V，功率密度为142.41 mW/cm²。

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全氟磺酸树脂和三乙烯基二胺盐的两性离子共混膜的制备及性能研究

王晓莉, 郭晋婷, 苟瑞婷, 何振峰

现代化工. 2024, 44(2): 150-155,161. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.028

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离子交换膜作为全钒液流电池（VRB）的核心组成，起到传输离子和阻隔钒离子渗透的作用。将全氟磺酸树脂（PFSA）和三乙烯基二胺（DABCO）盐离子化合物共混，对全氟磺酸树脂进行改性制备了两性离子共混膜。以DABCO-PFSA共混膜为研究基础，采用阴阳离子非共价相互作用的超分子交联方法制备的共混膜可以有效提高膜的综合性能。通过优化共混膜的二组分结构差异合成了聚阳离子PDABCO，并与PFSA共混，聚合物链间超分子交联赋予膜良好的机械性能和稳定性，降低了钒离子渗透，其中PDABCO-PFSA-7.5%膜的钒离子渗透率达到0.25×10^-6 cm²/min。在VRB测试中，当电流密度为 160 mA/cm²时，PDABCO-PFSA-7.5%膜的库伦效率（CE）达到88.43%。

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类普鲁士物前驱体铜基催化剂用于二氧化碳电催化还原制备多碳产物的研究

李晶正, 刘鑫宇, 姚琳, 薛渊

现代化工. 2024, 44(2): 156-161. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.029

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以合成的铜铁类普鲁士物为前驱体，通过热解、还原及脱铁法制备了纳米铜催化剂颗粒，系统研究了热解温度（250、400℃）对催化剂性质及催化效果的影响。结果表明，较低的热解温度导致CuFe-250含有更多碳氮元素残留，并导致了不同的催化效果。与CuFe-250相比，CuFe-400拥有更高的乙烯和一氧化碳选择性，其中乙烯的法拉第效率峰值可达52%。机理分析结果表明，在二氧化碳电催化过程中，受催化剂影响的三相界面结构对产物的选择性具有关键的影响。

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铬锰双金属催化剂催化HMF制备FDCA的研究

何佳杰, 刘颖, 武书彬, 庄军平

现代化工. 2024, 44(2): 162-166. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.030

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采用浸渍法制备了铬锰（Cr-Mn）双金属催化剂并用于5-羟甲基糠醛（HMF）催化氧化制备2，5-呋喃二甲酸（FDCA）。研究了不同铬掺杂比例对催化效果的影响，并探索了HMF催化氧化制备FDCA的最佳反应条件。结果表明，在最佳反应条件下HMF转化率为99%，FDCA产率达到87.9%；Cr-Mn双金属催化剂表现出优异的催化性能，同时具有良好的稳定性，循环4次后仍保持较高的活性。该非贵金属催化剂为催化HMF制备FDCA提供了一种廉价、简便的制备方法。

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改性铜基催化剂催化乙炔氢氯化反应的研究

张津齐, 张丽, 张莹, 李雅侠, 冯颖

现代化工. 2024, 44(2): 167-170,179. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.031

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利用浸渍法将2，5-二甲基吡嗪（DMP）和氯化铜负载到活性炭上，在140℃、乙炔体积空速为50 h^-1、氯化氢与乙炔摩尔比为1.05∶1的条件下，测试了其对乙炔氢氯化反应的催化性能。利用ICP-AES、红外光谱、XRD和TG等手段对催化剂进行表征。结果表明，加入2，5-二甲基吡嗪后，Cu表观质量分数为17%的催化剂的乙炔转化率可达74.02%，氯乙烯选择性可达97.19%。2，5-二甲基吡嗪提高铜基催化剂活性的原因在于其可以减少铜物种聚集，提高活性组分的分散度；可以产生Cu-N配位化学键，锚定铜物种使其稳定；可以抑制催化剂积碳，减少积碳引起的失活现象。

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不同溶剂对Pebax混合基质膜的CO₂分离性能影响

李港, 代岩, 赵文凯

现代化工. 2024, 44(2): 171-179. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.032

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用N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和甲酸作溶剂制备了Pebax/UiO-66-NH₂混合基质膜。采用恒体积变压力的方法对膜的气体分离性能进行测试。结果表明，与纯膜相比，在DMF作溶剂时，填料的加入使CO₂的渗透系数略微下降，但CO₂/N₂选择性却大幅提升；在甲酸中CO₂渗透系数大幅上升，但CO₂/N₂选择性只有少量提升。在填料质量分数为2.5%时，DMF铸成的膜在25℃、1.0 MPa测得的CO₂渗透系数和CO₂/N₂选择性分别为126.4 barrer和94.4；而在填料质量分数为7.5%时，甲酸铸成的膜在25℃、0.6 MPa测得的CO₂渗透系数和CO₂/N₂选择性分别为103.5 barrer和104.3。

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电渗析法浓缩含氨铷净化液的研究

徐欢喜, 褚维凡, 倪加惠, 晋冠平

现代化工. 2024, 44(2): 180-183. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.033

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针对铷净化液浓度低且含氨浓度高的问题，采用分段三级电渗析浓缩工艺对吸附法获得的低浓度含氨铷净化液进行浓缩。考察了不同的电流密度及进料流量对浓缩实验的时间、能耗、相对浓缩率和铷回收率的影响。结果表明，在电流密度为20 mA/cm、流速为130 mL/min时，经过三级浓缩后Rb⁺质量浓度由26.6 mg/L浓缩到1 976.2 mg/L。此外，在浓缩过程中，采用电解除氨的工艺可有效去除该净化液中的氨。

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三种酒石酸镁的合成研究

李欣阳, 王海增

现代化工. 2024, 44(2): 184-190. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.034

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为了开拓镁资源高值化开发的新路径，以六水氯化镁为镁源，分别与D，L-酒石酸、D-酒石酸、L-酒石酸反应，在温和的条件下一步合成了3种酒石酸镁[Mg（D，L-tart）（H₂O）₂·3H₂O（Ⅰ）、Mg（D-tart）（H₂O）·1.5H₂O（Ⅱ）、Mg（D-tart）（Ⅲ）]。结果表明，在常温水溶液体系中合成了产品Mg（D，L-tart）（H₂O）₂·3H₂O（Ⅰ），最佳合成条件为反应温度-5℃、pH 8.00且体系中乙醇体积分数达到0.36时反应1 h；通过水-乙醇混合溶剂合成了产品Mg（D-tart）（H₂O）·1.5H₂O（Ⅱ），最佳反应条件为反应温度60℃、pH为6.00~7.00且体系内乙醇体积分数达到0.46时反应24 h；分别在温和的水热条件下或水-DMAC混合溶剂体系中合成无结晶水的产品Mg（D-tart）（Ⅲ），当DMAC体积分数达到0.55时产物Mg（D-tart）（Ⅲ）达到最佳产率超过94%。同时考察了合成条件对产物晶体形貌及收率的影响。

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电沉积法制备Cu₂O催化CO₂制醇类燃料的研究

雷涛宁, 党琪, 吴桐, 吴雲, 余静怡

现代化工. 2024, 44(2): 191-198. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.035

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采用电沉积法在硫酸铜加乳酸的体系下制备氧化亚铜（Cu₂O）薄膜催化剂，通过不同电极基底探究了其空间结构及化学组成对电催化反应性能的影响。在此基础上，利用泡沫铜三维多孔结构及Cu-Cu₂O协同作用制备了Cu₂O薄膜催化电极（Cu-foam@Cu₂O-film），提高Cu₂O对醇类产物的选择性和催化剂稳定性。结果表明，在0.5 mol/L KHCO₃电解液及-0.9 V vs.Ag/AgCl电位下，醇类总法拉第效率为33.2%，相比于传统碳纸基底电极（Carbon@Cu₂O-film）提高了近3倍。

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乙酰化蔗渣纳米纤维素/PVA复合膜的制备及性能研究

相统天, 郭映桃, 韦贻春, 谢涛, 蓝丽红, 伍曹良, 江楠, 蓝平

现代化工. 2024, 44(2): 199-205,210. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.036

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为提高蔗渣纤维素在汽车内饰上的应用，通过乙酸酐和微波-超声波法将蔗渣纤维素进行乙酰化和纳米化改性，制备出颗粒尺寸均匀、耐水性能和分散性好的乙酰化蔗渣纳米纤维素（ACNF）。通过浇铸成膜法将ACNF与聚乙烯醇（PVA）进行混合后制备出ACNF/PVA复合膜，利用量子化学计算方法分析ACNF/PVA复合物结构的作用类型。结果表明，在微波功率为100 W、时间为2 h、超声波功率为500 W、纤维素与乙酸酐比为1∶2（质量体积比）时，得到的ACNF颗粒尺寸在200 nm左右，乙酰化取代度为0.86，水接触角为36.5°。相较于PVA膜，该复合膜的拉伸强度从10.55 MPa提高至33.91 MPa，水接触角从56.44°增加到72.04°。在复合物结构中，作用类型主要为静电作用和分散作用。

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四尾栅藻处理白酒酿造废水底锅水的研究

罗玉婷, 张煜亮, 税梁扬, 刘根侨, 王川

现代化工. 2024, 44(2): 206-210. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.037

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以四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）为材料、酿酒废水底锅水为培养基，探究栅藻对底锅水总磷、总氮、COD的去除情况，并对栅藻的成分进行分析。结果表明，在底锅水pH为6.0、质量分数为5%、四尾栅藻接种量为10%、光照强度为8 000 Lux时，培养6 d后COD降解率达到96.21%，总氮降低率为71.6%，总磷降低率为94.11%，培养液中藻生物量、油脂、碳水化合物含量均高于BG11标准培养基。该研究可为酿酒废水处理和微藻养殖的耦联提供实验基础。

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二氧化硅/石墨烯水性环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究

李爽, 王良旺, 朱建康, 张双红, 郭华超, 文芳

现代化工. 2024, 44(2): 211-216. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.038

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为了考察石墨烯的腐蚀促进活性，在石墨烯表面负载纳米二氧化硅对石墨烯进行绝缘改性，通过FT-IR、XPS、TEM和四探针表征手段对二氧化硅/石墨烯复合材料进行表征。将二氧化硅/石墨烯复合材料添加到水性环氧树脂中测试其涂层防护性能和物理性能。结果表明，加入二氧化硅/石墨烯复合填料能提高水性环氧树脂涂层的防腐性能和物理性能；与纯环氧树脂涂层相比，二氧化硅/石墨烯复合材料水性防腐涂层的氧气透过率（OTR）和水蒸气透过率（WVTR）分别降低了96.1%和95.4%；电化学测试表明石墨烯表面沉积二氧化硅可以屏蔽掉石墨烯的导电性，从而抑制其腐蚀促进活性。

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钯炭催化剂催化氧化乙酸乙酯和甲苯的研究

张啸宇, 包诗源, 吴科融, 梁晓怿

现代化工. 2024, 44(2): 217-222. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.039

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以微孔球形活性炭为载体，通过浸渍法制备了钯炭催化剂（PP），研究了钯负载量、气体空速和进气浓度对甲苯和乙酸乙酯催化性能的影响。利用ICP、XRD、XPS等对催化剂进行表征。结果表明，PP催化剂的催化性能随钯负载量的增加逐渐提升，钯负载量为3.0%时所制PP催化剂在空速为12 000 mL/（g·h）的条件下分别将乙酸乙酯和甲苯的T₉₀降至276.8℃和198.1℃。同时，在模拟VOC催化氧化环境下运行168 h后，PP对乙酸乙酯和甲苯的T₉₀分别升高了2.8℃和4.7℃，表明该催化剂具有良好的稳定性。

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ZrF₄生产工艺能耗分析

汤宇甍, 汤睿, 钱渊, 姜迪, 徐益升

现代化工. 2024, 44(2): 223-226,232. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.040

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传统的ZrF₄生产工艺在气态HF氛围下进行，对高温反应设备要求高，产品纯度低，能耗高。研究设计了一种基于液态HF的ZrF₄生产工艺，并根据工业中的实际生产条件设计了气态HF法的工艺流程；通过Aspen Plus软件模拟，计算了上述两种工艺流程的总能耗。结果表明，每生产1 t ZrF₄产品，液态HF法的能耗总值为3 097.813 kg标准油，气态HF法为 6 803.966 kg标准油。由此可见，液态HF法的工艺流程每年可节省54.47%的操作费用，具有更高的经济效益，对工业生产ZrF₄的低能耗转型具有重要意义。

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油基岩屑高温等离子体气化过程数值模拟研究

吴徐磊, 于海龙, 张世锋, 陈海群, 徐亚运, 郑和

现代化工. 2024, 44(2): 227-232. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.041

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使用Aspen Plus软件中的Gibbs自由能平衡计算模块对油基岩屑的气化过程进行了物理建模和数值模拟研究，分析了等离子体炬功率、ER值和气化剂的流速等操作运行条件对气化效果的影响。确定了汽化过程最佳操作参数，体炬功率为 25 kW，当量比为0.3，气化过程应保证充足的氧气。

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丁二酸结晶釜搅拌结构数值模拟与分析

孙金泽, 张海涛, 马宏方, 李涛

现代化工. 2024, 44(2): 233-239,245. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.042

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基于计算流体动力学（CFD）对丁二酸连续结晶釜内固液两相流场进行模拟，探究不同叶轮结构、叶轮安装高度、釜底形状对结晶釜内固液分散情况的影响。模拟计算结果表明，减小桨叶倾角、增加叶片数量，有助于提升搅拌效果；搅拌功率、叶轮循环效率随桨叶倾角减小而增大。叶轮安装高度过高或过低均会造成颗粒堆积，影响固相悬浮状态；叶轮安装高度为1/3H是较优的选择，其云高、均匀度优于其余安装高度，且搅拌功率相对不高。复曲面釜底能显著改善釜底颗粒堆积情况，相较锥形釜底、W型釜底效果更优且能耗更低。

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碳五回炼对甲醇制烯烃(MTO)反应性能的影响研究

王志军

现代化工. 2024, 44(2): 240-245. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.043

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甲醇制烯烃（MTO）装置副产混合碳五。为提高碳五组分的高值化利用，国能包头MTO装置采用再生催化剂输送管碳五回炼工艺。混合碳五预裂解增产乙烯和丙烯，同时实现对催化剂的预积碳，提高MTO催化剂活性。通过对比碳五回炼前后装置产出组分的差异，分析碳五回炼对MTO反应性能的影响，结果表明，乙烯和丙烯总收率提高1.03%，乙丙比（乙烯和丙烯比值）降低0.011，综合经济效益提高2 512元/h。

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基于磁性纳米材料Fe₃O₄@PPy和聚集诱导发光材料(TTAPE)检测肝素药品中的多硫酸软骨素残留

王玥婷, 焦哲, 曾燕艳

现代化工. 2024, 44(2): 246-251. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.044

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合成了一种聚吡咯修饰的磁性纳米颗粒（Fe₃O₄@PPy），通过结合AIE荧光探针四苯基乙烯衍生物（TTAPE）建立了一种检测肝素药品中多硫酸软骨素的检测方法。肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合导致运动受限，进而释放荧光，而Fe₃O₄@PPy加入后可以猝灭其荧光。研究了肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合后荧光增强规律和Fe₃O₄@PPy对它们的荧光猝灭规律，建立了不同的猝灭曲线，进而同时检测肝素和多硫酸软骨素。实验确定了肝素和多硫酸软骨素的最佳荧光检测波长为 482 nm，Fe₃O₄@PPy的使用量为5 mg，检测浓度的线性范围为0~3.5 mg/L，肝素浓度的相对偏差在0.5%以下。肝素实际样品中多硫酸软骨素的回收率为90%和96.67%，相对标准偏差为4.4%和4.1%。

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离子色谱法检测水质中微量甘油

王芳, 徐晶晶, 黄杰军, 徐林

现代化工. 2024, 44(2): 252-255. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.045

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建立了离子色谱法测定水质中微量甘油的方法。在酸性条件下，使用高碘酸钠将甘油定量氧化成甲酸，再通过离子色谱法定量检测甲酸根含量，从而折算得到甘油准确含量。甘油衍生化样品用20 mmol/L KOH洗脱液淋洗，淋洗流量为 1.0 mL/min，Dionex IonPac AS15阴离子交换色谱柱分离，抑制型电导检测器检测。衍生化后的甲酸根检出限为0.015 mg/L，对水质样品衍生化后的甲酸根离子在0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L加标水平的回收率为96.26%~99.68%，该方法的相对标准偏差为0.39%。结果表明，该方法前处理条件温和、反应速度快、副产物少、灵敏度高、准确度高、重复性好，适用于水质中微量甘油含量的检测。

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