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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第12期 刊出日期:2017-12-20 上一期    下一期
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专论与评述
煤化工高盐废水处理技术现状及对策建议 收藏
纪钦洪, 熊亮, 于广欣, 孙玉平, 刘强, 肖钢
现代化工. 2017, (12): 1-4.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.001
摘要 ( 581 )     PDF (1250KB) ( 81 )  
针对煤化工高盐废水处理难题,分析了高盐废水处理技术现状,梳理了不同专利技术的工艺特征、处理效果和应用进展;探讨了高盐废水洗煤、高盐废水和结晶盐掺烧固化处置以及结晶盐作为制碱原料盐等煤化工高盐废水和结晶盐综合利用新路径,并对煤化工高盐废水处理给出了建议:一方面要加快高盐废水分质结晶技术开发与应用,另外还要加强煤化工高盐废水副产结晶盐产品标准研究。
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我国以煤炭为原料的MTG生产现状 收藏
宋锦玉, 宋官龙, 闫玉玲, 陈平, 王亚新
现代化工. 2017, (12): 5-8.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.002
摘要 ( 292 )     PDF (1348KB) ( 54 )  
随着经济的快速发展,我国对原油及石油产品的需求量与日俱增,能源安全问题越来越受到人们的关注。我国是一个多煤少油的国家,煤炭在一次能源中所占的比重很大,存在生态环境污染严重、能源结构不合理等诸多问题。采用MTG (甲醇制汽油)技术将煤炭转化为甲醇汽油等液体石油产品,不仅可以缓解原油及石油产品的供应压力,而且对调整我国的能源结构具有重要意义。介绍了我国能源生产及供给情况、以煤炭为原料生产液体燃料情况以及MTG工艺的开发情况,同时提出了一些建议。
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山西省电子废物塑料回收处理现状分析 收藏
张娟, 王海芳, 李颖
现代化工. 2017, (12): 9-13.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.003
摘要 ( 318 )     PDF (1346KB) ( 32 )  
电子废物塑料中由于添加有溴系阻燃剂,导致在回收处理过程中存在环境污染风险。研究了山西省电子废物塑料的产生情况,重点分析了电子废物塑料回收处理现状,并对当前回收处理过程中存在的环境问题进行了讨论,最终提出了规范回收处理技术和预防潜在环境污染的对策建议,以期对山西省电子废物塑料规范化回收管理起到一定促进作用。
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技术进展
锂离子电池硅碳负极材料的最新研究进展 收藏
刘凡, 秦利娟, 刘艳侠
现代化工. 2017, (12): 14-18,20.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.004
摘要 ( 332 )     PDF (2680KB) ( 1 )  
针对近年来研究的硅基材料、硅碳复合材料以及影响硅碳负极材料性能的其他因素进行了总结,并对未来的研究趋势进行展望。
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燃煤电站脱硝系统氨逃逸及其衍生细颗粒物排放特征综述 收藏
顾永正, 王树民
现代化工. 2017, (12): 19-23.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.005
摘要 ( 416 )     PDF (1270KB) ( 0 )  
综述了硫酸铵盐在不同环境下的形成/转化机理以及氨逃逸对燃煤PM2.5排放特征的影响,论述了氨逃逸、SCR运行参数和烟气组分等因素对硫酸铵盐形成特征的影响,分析了氨逃逸对沿程设备安全运行的影响。最后,对今后氨逃逸及其衍生细颗粒物深度减排的研究方向进行了展望,指出探索硫酸铵盐在烟风系统中的迁移转化规律及实现氨逃逸主动控制具有重要意义。
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铈基催化剂上CVOCs催化研究进展 收藏
段宝庆, 丁雅萍, 陈英文, 祝社民, 沈树宝
现代化工. 2017, (12): 24-27.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.006
摘要 ( 292 )     PDF (1258KB) ( 0 )  
分别从贵金属掺杂、过渡金属掺杂和钙钛矿复合氧化物掺杂3个方面综述了近年来铈基催化剂在催化氧化CVOCs领域的研究进展,并为铈基催化剂在工业中的应用提出展望。
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环氧化物与CO2环加成反应高效催化剂研究进展 收藏
张圣洁, 李俊豪, 肖凤军, 郑育英, 刘全兵, 方岩雄
现代化工. 2017, (12): 28-32,34.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.007
摘要 ( 435 )     PDF (1888KB) ( 0 )  
从催化剂的种类、特点、设计思路以及存在的优缺点等方面,概述了这类环加成反应所需的高效催化剂,包括过渡金属配合物、离子液体、有机碱、金属氧化物、负载型催化剂等。最后对设计、开发高效环氧化物与CO2环加成反应催化剂提出设想和展望。
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电絮凝法在重金属废水处理中钝化机理的研究进展 收藏
徐龙乾, 刘树丽, 徐晓军, 曹广祝
现代化工. 2017, (12): 33-37.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.008
摘要 ( 362 )     PDF (1460KB) ( 0 )  
回顾了电絮凝法在重金属废水处理过程中钝化机理的最新研究进展,并对影响电极钝化的主要因素,包括处理模式、电源类型、pH和电解质(阴离子)4方面进行了分析和讨论,最后对其存在问题及未来发展进行了展望。
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水处理中生物填料的研究进展 收藏
陈佩佩, 邵小青, 郭松杰, 刘哲, 彭焕玲, 侯荣荣, 陈月芳
现代化工. 2017, (12): 38-42.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.009
摘要 ( 238 )     PDF (1930KB) ( 0 )  
概述了生物填料在5种生物膜法污水处理技术——生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床、移动床生物膜反应器中的研究进展和应用现状,并探讨了生物填料的发展方向。
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膜生物反应器(MBR)节能减耗的研究进展 收藏
任鹏飞, 杨永强, 张新妙
现代化工. 2017, (12): 43-45.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.010
摘要 ( 238 )     PDF (1236KB) ( 0 )  
介绍了膜生物反应器的技术现状,对膜生物反应器进行了能耗分析,并给出解决案例,最后对膜生物反应器的市场前景进行了展望。
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压裂返排液无害化处理的研究与现状 收藏
韩洪晶, 杨元林, 王宝辉
现代化工. 2017, (12): 46-49.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.011
摘要 ( 230 )     PDF (1323KB) ( 0 )  
总结了近年来对压裂返排液的主要处理方法,指出了压裂返排液在处理中存在的问题,并对优化处理以降低处理成本和减少对环境产生的危害进行了展望。
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微波加热技术在材料制备中的研究进展 收藏
万子岸, 高飞, 王辉, 张兆前, 赵小萱, 杨明华
现代化工. 2017, (12): 50-53,55.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.012
摘要 ( 237 )     PDF (1292KB) ( 0 )  
综述了微波加热技术在部分材料制备上的研究进展,包括制备分子筛、分子筛膜、碳材料和金属有机框架材料等。讨论了微波加热方法与传统加热方法的对比,发现使用微波加热技术制备材料可以大幅度缩短制备时间,改善产品性能,具有良好发展潜力。但是目前微波加热技术主要应用于实验室研究,未来目标是要开发出大型化微波反应器,以实现微波加热技术在材料制备上的工业化应用。
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苯与烯烃烷基化催化剂的研究进展 收藏
石文路, 乔庆东
现代化工. 2017, (12): 54-58.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.013
摘要 ( 240 )     PDF (3001KB) ( 0 )  
简单介绍了氢氟酸和无水三氯化铝传统烷基化反应均相催化剂的优缺点。重点介绍AlCl3负载型、离子液体、H分子筛和MWW型分子筛、杂多酸及其金属配位物等其他类型催化剂的制备过程,比较了不同催化剂对苯与烯烃烷基化反应的催化活性,并对烷基化反应催化剂的研究方向进行了总结。
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非临氢条件下甘油氢解制1,2-丙二醇的研究 收藏
王辉国, 汪宏宇, 罗国华, 徐新
现代化工. 2017, (12): 59-63.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.014
摘要 ( 201 )     PDF (1336KB) ( 0 )  
综述了非临氢条件下甘油氢解制1,2-丙二醇的研究进展,介绍了目前甘油原位加氢的2种途径(甘油液相重整加氢和甘油催化转移氢化反应)及优缺点,并对可能的甘油氢解机理进行了阐述。目前采用贵金属催化剂Pt/HT和Pd/Fe2O3以及非贵金属Cu/ZrO2、复合金属Cu-Ni/Al2O3均能获得较高的1,2-丙二醇选择性(>80%)。最后对非临氢条件下甘油原位加氢的研究工作进行了总结,并对未来研究方向做出展望。
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离子液体的发展及其在生物质利用中的应用 收藏
张文超, 闫涛涛, 赵梦婷, 霍超
现代化工. 2017, (12): 64-68,70.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.015
摘要 ( 257 )     PDF (1434KB) ( 0 )  
综述了离子液体的合成、发展及其在生物质利用中的应用,包括生物质组分的溶解再生及分离提纯、离子液体介质中生物质的催化转化、离子液体催化热解生物质,并对离子液体未来的发展做了展望。
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含铀废水处理技术比选方法研究 收藏
汪萍, 廖运璇, 孙宏图, 商照荣, 曲静原
现代化工. 2017, (12): 69-72.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.016
摘要 ( 332 )     PDF (1325KB) ( 0 )  
应用层次分析法考虑了技术、经济、环境、公众4个影响因素,建立了含铀废水处理技术比选的层次结构模型。通过分析和讨论,得出合理可行的比选决策结果。结果表明,膜处理法是最优的处理方法,离子交换法次之。这一结果与该厂实际采用的离子交换法和正在实验研究的膜处理法不谋而合,说明AHP方法具有很强的实用性和较好的应用前景。
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科研与开发
氮掺杂石墨烯-金纳米粒子复合材料的制备 收藏
米超, 张纪梅, 范咏梅, 蔡宇玲, 张丽萍, 朱海彬, 彭瑞芬, 李夫荣
现代化工. 2017, (12): 73-75,77.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.017
摘要 ( 223 )     PDF (4628KB) ( 0 )  
以廉价易得的工业材料(NH42CO3为稳定剂和氮源,利用固体微波辐射的方法于水热条件下制备氮掺杂石墨烯(N-G)。实验过程中,以N-G为基底材料,柠檬酸钠为还原剂,将氯金酸(HAuCl4)溶液还原为金纳米粒子(Au NPs)并负载在N-G表面,得到一种新型纳米复合材料——氮掺杂石墨烯-金纳米粒子复合材料(Au/N-G)。通过UV、XRD、XPS、TEM、SEM等手段对该材料的形态、结构、元素组成进行分析,结果表明,该方法可以成功制备Au/N-G。
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微波-吸波介质处理炼焦烟气中五环多环芳烃 收藏
石焱, 赵鑫, 冯英英, 赵莹, 郝素菊
现代化工. 2017, (12): 76-78,80.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.018
摘要 ( 261 )     PDF (1364KB) ( 0 )  
五环多环芳烃苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽属于高环多环芳烃,降解难度高、危害大,其中苯并[a]芘危害性最大,具有很强的致毒性和致癌性。通过竖式电炉模拟制备炼焦烟气,采用微波和吸波介质协同处理的方法,以二氯甲烷和玻璃纤维对多环芳烃进行收集,通过超声波萃取、高效液相色谱法检测技术,定性、定量分析炼焦烟气产生的五环多环芳烃,研究了微波-吸波介质处理五环多环芳烃实验时微波温度,以及吸波介质的质量、粒径、种类等实验因素对4种多环芳烃各分量及总量降解效果的影响。实验结果表明,当微波温度400℃、碳化硅吸波介质6 g时,总的降解率为72%,苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽降解率分别为79%、75%、72%和48%,处理效果较好,尤其苯并[a]芘降解率最高。
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长余辉荧光材料合成及其应用于建筑装饰涂料的性能研究 收藏
李祁
现代化工. 2017, (12): 79-82.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.019
摘要 ( 220 )     PDF (1434KB) ( 0 )  
通过溶胶凝胶法制备Ca2MgSi2O7:Eu,Dy长余辉荧光材料,利用X射线衍射、荧光分光光度计和光色性能测试仪对荧光材料的晶型结构、发光性能、余辉时间进行了表征,同时以荧光材料和醇酸树脂为原料制备建筑装饰用长余辉荧光涂料并评价其应用性能。通过研究发现荧光材料在紫光和可见光区具有宽谱激发与发射特性,激发峰值为389 nm,发射峰值为518 nm,其晶格结构与标准卡相匹配,同时在Eu/Dy=1/2时获得的荧光材料具有最优的余辉时间,达到10 h;涂料的荧光强度和黏度与荧光材料质量分数成正比,其中荧光强度增幅逐渐降低,吸水率与质量分数成反比,有利于提高涂料的耐久性,所制备的Ca2MgSi2O7:Eu,Dy长余辉荧光材料及相应的涂料具有一定的应用价值。
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N-马来酰甘氨酸的合成及其阻垢缓蚀性能的研究 收藏
姜源, 陈丽玮, 王平
现代化工. 2017, (12): 83-87.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.020
摘要 ( 244 )     PDF (1322KB) ( 0 )  
酰胺羧酸类化合物是性能优良的有机胺缓蚀剂,为了提高其溶解与阻垢性能,合成一种新型的高分子型酰胺羧酸水处理剂-聚N-马来酰甘氨酸,以高分子碳长链骨架取代传统酰胺羧酸缓蚀剂分子结构中憎水基团高级烷基。通过红外光谱(FT-IR)表征产物,化学需氧量测定法判断产品产率。考察了Ca2+、HCO3-、水处理剂浓度、温度以及时间对阻碳酸钙垢效果的影响,并研究了产品在已发生腐蚀系统中的缓蚀效果。结果表明,药品投加质量浓度为20 mg/L时,阻碳酸钙垢率为95.44%,相对于温度与过量碳酸氢根离子浓度,水处理剂浓度对阻垢性能的影响最大,其他水质条件发生变化时,确保水处理剂与钙离子质量浓度比高于1:20即可保证所需的阻垢效果,有效阻垢时间大于10 h。产品投加质量浓度为80 mg/L,缓蚀率为90.43%,在碳钢已发生腐蚀的条件下仍然有效。
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PDMS/PEI膜渗透汽化分离正丁醇/乙醇/水的性能及渗透通量关联模型研究 收藏
韦超广, 戚律, 周元冲, 徐荣, 张琪, 钟璟
现代化工. 2017, (12): 88-92.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.021
摘要 ( 301 )     PDF (1710KB) ( 0 )  
采用聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺(PDMS/PEI)膜渗透汽化分离正丁醇/乙醇/水体系,考察进料温度、进料组成等条件对膜渗透汽化分离性能的影响;采用Arrhenius型半经验渗透通量关联模型描述PDMS-PEI膜分离正丁醇/乙醇/水体系膜通量变化。结果表明,当原料液中正丁醇质量分数分别为4.0%、4.5%和5.0%时,正丁醇/乙醇/水三元体系中正丁醇渗透通量分别至少提高14.2%、17.7%和23.4%。渗透通量关联模型能较好地描述PDMS-PEI膜分离正丁醇/乙醇/水体系膜渗透通量变化。
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改性羧甲基纤维素高强度凝胶的制备及破胶性能研究 收藏
李振, 程立, 廖锐全, 张慢来
现代化工. 2017, (12): 93-95,97.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.022
摘要 ( 224 )     PDF (1261KB) ( 0 )  
为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,对羧甲基纤维素凝胶合成进行了系统性的分析研究,制备出一种高强度、抗剪切、能够实现自破胶且破胶时间可控的改性羧甲基纤维素(CMC)智能胶体。该胶体的最优质量分数分别为:水79.41%,CMC 1%,丙烯酰胺8%,NaCl 0.5%,固化剂0.45%,过硫酸铵0.02%,有机交联剂0.02%,自制破胶剂10%,增黏剂0.6%。胶体最大本体强度可达44.5 N,最佳成胶温度范围为70~80℃,加入自制胶囊破胶剂后可实现38~70 h胶体的可控破胶,破胶残液为深棕黄色液体,利于返排。
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具有除甲醛功能的水性丙烯酸树脂的合成及其性能研究 收藏
王晓瑞, 余倩, 郝志峰, 吴晗, 黄应敏, 关雎
现代化工. 2017, (12): 96-100.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.023
摘要 ( 239 )     PDF (1367KB) ( 0 )  
针对室内游离甲醛的释放,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为主要单体,以偶氮二异丁腈为引发剂,通过引入氨基,采用自由基溶液聚合法和半连续滴加的方式合成出具有除甲醛功能的水性丙烯酸树脂。通过对树脂合成及树脂去除甲醛原理、树脂红外谱图、热失重等进行分析,考察了氨基单体质量分数、引发剂的种类及质量分数、单体的滴加时间、反应温度、中和剂的种类及中和度等对树脂性能的影响。结果表明,丙烯酰胺质量分数为20%、AIBN质量分数为1%、滴加时间为2.5 h、反应温度为85℃、中和度为100%时,得到的树脂甲醛净化率达到71%,并且有较好的涂膜性能。
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固定化酸性离子液体催化合成二甘醇二苯甲酸酯 收藏
倪潇, 曹震, 陶昌明, 胡燚, 韩毓旺
现代化工. 2017, (12): 101-105.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.024
摘要 ( 231 )     PDF (1551KB) ( 0 )  
将酸性离子液体1-丁基磺酸-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐([(CH24SO3HMIm]TS)分别通过凝胶包埋、浸渍、嫁接的方法固定到层析SiO2上,考察其催化合成二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的效果。研究发现凝胶包埋法制备的催化剂NJ-4.0效果最好。通过实验确定了最佳工艺条件为:反应温度为165℃,反应时间为4 h,n(苯甲酸):n(二甘醇)=2.2:1(二甘醇为0.1 mol),催化剂NJ-4.0质量为二甘醇质量的8%,该条件下合成DEDB的产率为86.2%。
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CeO2-CuO/ZnO/Al2O3用于1,5-戊二醇气相催化脱氢制备δ-环戊内酯的研究 收藏
冯世宏, 闫广学, 宋国全, 吴红梅, 郭宇
现代化工. 2017, (12): 106-109.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.025
摘要 ( 267 )     PDF (1350KB) ( 0 )  
采用溶胶-凝胶法制备了CeO2-CuO/ZnO/Al2O3,通过XRD检测了CeO2-CuO/ZnO/Al2O3,揭示了CeO2-CuO/ZnO/Al2O3微观结构和内在规律。结果发现,金属离子之间存在协同效应,以1,5-戊二醇气相催化脱氢制备δ-环戊内酯为探针反应,评价其催化活性,3% CeO2的CuO/ZnO/Al2O3呈现出最高催化活性。催化反应的最佳反应条件:反应温度为563 K,气时空速为5 h-1,反应时间为5 h,V(氢气):V(1,5-戊二醇)=2.0:1,p(H2)=0.12 MPa,此时,1,5-戊二醇的转化率为93.0%,δ-环戊内酯的选择性和收率最大值分别达到94.0%、87.4%。该方法为1,5-戊二醇气相催化脱氢制备δ-环戊内酯的中试和工业放大性研究提供了基础数据和实验依据。
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FCC复活催化剂性能评价研究 收藏
卢国俭, 邹翔, 朱英杰, 胡振宇
现代化工. 2017, (12): 110-113.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.026
摘要 ( 229 )     PDF (1375KB) ( 0 )  
采用前期控制性浸出废FCC催化剂复活结构研究中的工艺条件及参数,所制备的复活催化剂中Ni的质量分数为2 800 μg/g,V为1 000 μg/g,Fe为1 600 μg/g;金属Ni的脱出率为37.8%,V为72.2%;Fe为87.1%。复活催化剂的比表面积、微孔、介孔体积提高了1倍左右,接近新鲜催化剂的比表面积和孔体积。复活催化剂的催化性能在重油微反装置上进行了测试,与废催化剂比较微反活性提高了6.46%,轻油的收率提高了13.93%,重油降低了5.55%,产品分布良好。不足之处是焦炭量略有升高。
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低分子有机胺类杀菌剂的合成与评价 收藏
王淋, 张守献, 汪卫东, 张秀霞
现代化工. 2017, (12): 114-117,119.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.027
摘要 ( 259 )     PDF (1314KB) ( 0 )  
油田回注污水常用杀菌剂为阳离子型季铵盐类杀菌剂,在聚合物驱油注水系统中,季铵盐类杀菌剂常与采出水中残留的聚合物发生反应而丧失杀菌效果,当投加量为60 mg/L时杀菌率仅为80%。杀菌效果不好,不仅引起管道设备的细菌腐蚀,而且细菌还会降低聚合物黏度,因此,需要研发不易与聚合物反应的杀菌剂。以氯化苄和二乙烯三胺为原料,合成了低分子质量有机胺类杀菌剂,通过单因素实验以及正交设计实验确定了合成杀菌剂的最佳工艺方案,当溶质质量分数为60%、反应介质为1,4-二氧六环、反应温度为50℃、反应时间为2.5 h、搅拌速度为120 r/min时,反应物转化率可达到96%以上。在含聚污水中加入该杀菌剂进行评价,当投加量为60 mg/L时杀菌率可达到98.1%。
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3D打印低扭曲度超厚分级孔锂离子电池电极 收藏
王一博, 赵九蓬
现代化工. 2017, (12): 118-122.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.028
摘要 ( 237 )     PDF (3822KB) ( 0 )  
提出了利用挤出式3D打印技术制备孔隙扭曲度=1的超厚分级孔锂离子电池电极的新方法。并采用质量浓度为80 mg/mL的氧化石墨烯作黏度调节剂,磷酸铁锂作电极活性材料,配制了具有可打印性的"墨水",其表观黏度高达104 Pa·s,并且表现出明显的剪切变稀行为;同时此"墨水"还具有高达104 Pa的存储模量平台值,这些优异的流变学性质对于打印和固化过程十分有利,保证了打印结构的精准与完整性。电化学测试结果表明,与活性物质负载量同为21 mg/cm2的传统涂覆式电极相比,该电极的首次充放电电压平台差为0.12 V,仅为传统电极的约1/3,同时倍率性能也有大幅度提高,而且其传荷电阻可降低至传统电极的1/50。
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CdSe/CdS量子点的制备及光学性能研究 收藏
李雪梅, 付大友, 袁东, 周睿璐, 郭雪琰
现代化工. 2017, (12): 123-125,127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.029
摘要 ( 269 )     PDF (1396KB) ( 0 )  
采用有机金属液相合成法制备的油溶性CdSe/CdS量子点在538 nm处发射荧光。考察了不同反应时间、反应温度等因素对CdSe/CdS量子点荧光强度的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计(FL)、傅里叶变换红外光谱仪(IR)等对其进行表征,考察其晶体结构及荧光性能。结果表明,随着反应时间的增大,量子点发射峰逐渐红移,随着反应温度的升高,量子点荧光强度逐渐增大。该方法合成的量子点操作相对简单、易于控制,且合成的量子点晶型稳定,荧光性能较好,抗光漂白能力强。
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氧化铝蜂窝陶瓷超滤膜的制备及表征 收藏
王梦凡, 隋贤栋, 黄肖容
现代化工. 2017, (12): 126-129.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.030
摘要 ( 381 )     PDF (2424KB) ( 0 )  
为了提高陶瓷膜的装填密度,简化制备工艺,选择装填密度高且成本低的蜂窝陶瓷为基体,纳米氧化铝分散液为涂膜液,用悬浮粒子浸涂法进行陶瓷超滤膜的制备,对无负载氧化铝膜进行TG-DSC分析显示复合膜的适宜烧结温度为500℃。通过扫描电镜观察复合膜的表面和截面形貌,膜表面基本完整,可以有效去除悬浮液中粒径大于30 nm的粒子。操作压力为0.1 MPa时,膜的纯水通量为200 L/(m2·h),膜面积/体积比达到1 670.3,是19通道陶瓷膜的4倍多,降低了单位膜面积占用的体积。
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Ru-Mn/γ-Al2O3催化剂制备及合成环己烷二甲酸二异壬酯工艺研究 收藏
毛远洪, 曹芮, 钱俊峰, 肖树萌, 谢京燕, 何明阳, 陈群
现代化工. 2017, (12): 130-134.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.031
摘要 ( 228 )     PDF (3265KB) ( 0 )  
研究了浸渍法制备的一系列Ru-Mn/γ-Al2O3催化剂在邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)催化加氢制备环己烷二甲酸二异壬酯(DINCH)反应中的催化性能。通过表征证明了Ru和Mn离子的引入使催化剂的加氢能力增强,因此,Ru-Mn/γ-Al2O3催化剂表现出较高的催化活性。考察了催化剂中金属质量分数、焙烧条件和还原条件等因素对催化剂活性的影响,在Ru质量分数为1%、Mn为1%、250℃下焙烧2 h、140℃下还原活化2 h条件下,催化剂活性最高。确定了反应的最佳工艺条件:反应压力为4 MPa,反应温度为120℃,搅拌速度为600 r/min,反应时间为4 h;产物的选择性为100%,收率为99.4%。催化剂重复使用5次产物收率仍能维持在99%以上,表明该催化剂催化加氢DINP制备DINCH有较好的稳定性。
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淀粉为碳源制备铅炭电池负极材料的研究 收藏
陈梅, 柯昌美, 邱德芬, 袁栋, 杨金堂
现代化工. 2017, (12): 135-138.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.032
摘要 ( 219 )     PDF (4028KB) ( 0 )  
以氨水+二氧化碳脱硫的脱硫铅膏为原料、淀粉为碳源,进行糊化活化后,在氮气保护下置于管式炉中煅烧制备铅炭材料。考察了淀粉与铅膏的质量比、煅烧温度、煅烧时间对产物的影响,并利用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对产物的成分、形貌、结构和粒径分布进行分析,结果表明,淀粉与铅膏质量比为1:1时,在450℃下煅烧2.5 h制得的铅炭样品基本无团聚现象,铅或铅的氧化物颗粒均匀地分散在碳基质中,粒径分布窄,平均粒径为11.69 nm,为制备优质的铅炭电池负极材料提供了一种新的途径。
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改性核/壳型苯丙乳液及油水分离性能 收藏
王梓旭, 裴世红, 赵月
现代化工. 2017, (12): 139-142,144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.033
摘要 ( 220 )     PDF (2499KB) ( 0 )  
以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,丙烯酸(AA)为功能单体,乙烯基三异丙氧基硅烷作为改性剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,合成了一种非聚醚型破乳剂(S-B-A)。最佳工艺条件:反应温度为78℃,复合乳化剂质量分数(占单体总质量)为4%,m(St):m(BA):m(AA)=20:19:6,并与常规破乳剂聚酰胺-胺型树枝状高分子(PAMAM)复配。对2种不同破乳剂的温度、沉降时间、复配比、亲水亲油平衡点(HLB)、界面张力(IFT)的影响进行了详细研究。结果表明,脱水率达96.2%(质量)以上,满足工业要求。
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LDHs的制备与改性及其在软聚氯乙烯阻燃中的应用 收藏
汤化伟, 尚松川, 杨保俊, 王百年
现代化工. 2017, (12): 143-148.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.034
摘要 ( 350 )     PDF (3047KB) ( 0 )  
采用快速成核晶化法合成锌镁铝类水滑石(ZnMgAl-LDHs),以油酸钠为改性剂对LDHs进行湿法表面改性;通过FT-IR、XRD、FESEM、TG等对改性前后LDHs进行表征;考察改性前后LDHs的添加量对LDHs/软PVC复合材料阻燃及力学性能的影响。结果表明,油酸钠质量浓度为1.75 g/L,改性温度为65℃,改性时间为30 min,改性后LDHs的平均活化指数为99.65%。LDHs/软PVC复合材料的极限氧指数(LOI)值随LDHs添加量的增加而增大,改性后LDHs的阻燃效果明显改善;当LDHs添加量在0~10份(PVC为100份)左右,添加改性后LDHs的复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均优于空白样;添加量在10~50份时,复合材料的断裂伸长率和拉伸强度均随着添加量的增加而下降,改性后LDHs的下降趋势明显弱于未改性LDHs。
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“蒸发-电催化-A/O”组合工艺处理扑热息痛制药废水的研究 收藏
魏朋, 王海玲, 朱兆连, 郑为升, 姚远
现代化工. 2017, (12): 149-152.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.035
摘要 ( 168 )     PDF (1284KB) ( 0 )  
采用"蒸发-电催化-A/O"组合工艺处理高浓度扑热息痛制药废水,实验结果表明:蒸发脱盐阶段,pH影响不大,COD去除率达到80%以上,全盐去除率达到99%以上,色度由100倍降为10倍;电催化氧化阶段,pH为7,反应时间为2 h,电流为2 A时,COD去除率达到45%;生化处理阶段,当生化进水COD控制在2 000 mg/L左右时,生化体系对该废水的去除率为80%,其中缺氧阶段为30%,好氧阶段为70%;最后出水COD ≤ 500 mg/L。满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)三级排放标准的要求。
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新型硫脲类小分子催化剂的合成与应用 收藏
马淑敏, 张晶, 陈立功, 闫喜龙, 李阳
现代化工. 2017, (12): 153-157.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.036
摘要 ( 182 )     PDF (1394KB) ( 0 )  
设计合成了一类多氢键供体的硫脲类小分子催化剂。该催化剂对丙二腈与硝基苯乙烯的不对称Michael加成反应具有一定的催化性能,收率可达79%,ee值为11%。该催化剂在催化不对称Michael加成反应时表现出酶催化的特性,对反应底物具有一定的专一性,且催化剂中手性中心构型一致时才具有催化性能。
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工艺与设备
水悬浮造粒法溶剂回收系统工艺优化 收藏
邹高兴, 王勇, 罗志龙, 李萌, 徐其鹏
现代化工. 2017, (12): 158-159,161.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.037
摘要 ( 307 )     PDF (1349KB) ( 0 )  
现有水悬浮造粒溶剂回收系统通过自来水对有机溶剂蒸气进行冷凝,有机溶剂回收率较低。采用水冷和冷冻液冷却相结合并在有机溶剂接收罐出口设置二级冷凝器的工艺方式对水悬浮造粒过程产生的有机蒸气进行冷凝回收,可将溶剂回收率从60%提高至90%。采用循环冷却水吸收抽真空过程产生的热量,实现了自来水在水环式真空泵和水箱间的循环流动。工艺优化后废水处理站入口COD平均值从1 989 mg/L降至534 mg/L,经处理后排水满足污水综合排放标准。
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真空间歇精馏法分离紫罗兰酮异构体 收藏
束铭杰, 潘鹤林, 吴艇港, 戴万里
现代化工. 2017, (12): 160-163.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.038
摘要 ( 229 )     PDF (1387KB) ( 0 )  
采用真空间歇精馏法实现了α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮异构体混合物的分离,考察了原料液组成、回流比、塔顶采出率、塔釜加热温度、塔节保温温度对异构体分离的影响,同时探讨了精馏操作时间对产品质量的影响。结果表明,在适宜的精馏操作条件下,塔釜产品β-紫罗兰酮的质量分数高于96%,同时收率能保持在90%以上,满足医药中间体应用要求。
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新型餐厨垃圾预处理设备的设计开发研究 收藏
刘悦, 巴智勇, 刘景祎, 高云峰, 王敬贤, 张继琳
现代化工. 2017, (12): 164-166,168.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.039
摘要 ( 260 )     PDF (4409KB) ( 0 )  
介绍了同时实现分选、破碎和制浆的一种新型餐厨垃圾预处理设备。实践证明,该设备处理效果良好,同时具有杂质去除率高达90%、不易引起管路堵塞、占地面积小、适合中国餐厨垃圾预处理的优点。
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萃取精馏法分离乙酸乙酯-正庚烷的研究 收藏
康伟, 李明雪, 武艳艳, 陈静, 高瑞昶
现代化工. 2017, (12): 167-170.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.040
摘要 ( 352 )     PDF (1417KB) ( 0 )  
通过萃取精馏法,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂分离乙酸乙酯-正庚烷的共沸物系。利用溶剂选择原理和UNIFAC基团贡献法筛选N-甲基吡咯烷酮作为萃取精馏的萃取剂,同时通过常压下乙酸乙酯-正庚烷体系和加入萃取剂N-甲基吡咯烷酮后的气液平衡实验,证明N-甲基吡咯烷酮能够打破共沸。并进行间歇萃取精馏实验,填料塔理论塔板数为35,回流比1.0,可以得到质量分数为98.3%的正庚烷,回收率为73.4%。最后在Aspen Plus软件帮助下研究N-甲基吡咯烷酮连续萃取精馏分离乙酸乙酯-正庚烷物系的工艺流程,萃取精馏塔塔顶正庚烷的质量分数可达99.5%,溶剂回收塔塔底回收纯N-甲基吡咯烷酮套用,为进一步的工业应用提供依据。
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高温煤灰黏度测控技术研究与实现 收藏
郭峰
现代化工. 2017, (12): 171-174.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.041
摘要 ( 180 )     PDF (1238KB) ( 0 )  
为了满足国标对测量高温煤灰黏度的要求,设计开发了高温煤灰黏度测控装置,煤灰黏温特性可为设计液态排渣气化炉提供依据。在分析黏度测量和温度控制基本原理的基础上,从结构、硬件、软件3个方面设计并实现了温度控制、数据采集与处理一体化的高温煤灰黏度测控装置。利用该装置对试验样品进行实际测试,测量数据稳定、结果可靠,温度在50~1 700℃连续可调,控温精度±2℃。通过同一样品的多次试验以及和国外设备的比对试验可以看出,煤灰黏度大于临界黏度时,相对重复性限小于20%,煤灰黏度小于临界黏度时,相对重复性限小于10%,满足GB/T 31424的要求。
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改良西门子法生产多晶硅的还原工艺研究 收藏
贾曦, 方旭升, 罗旭峰, 浦晓东
现代化工. 2017, (12): 175-177.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.042
摘要 ( 267 )     PDF (1246KB) ( 0 )  
改进多晶硅还原炉生产工艺,操作压力由0.05~0.1 MPa提高到0.5 MPa,控制合适的温度、供料量和配比,获得了综合性能优良的生产工艺。综合指标最优的实验炉次,生产周期由200 h缩短到100 h,电单耗由150 kWh/kg降低到73.8 kWh/kg;产品表观质量和纯度也得到显著提升。
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GSP气化炉水冷壁以渣抗渣煤质适应性研究 收藏
蔡力宏, 吴跃, 杨磊, 井云环, 罗春桃
现代化工. 2017, (12): 178-181.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.043
摘要 ( 303 )     PDF (1919KB) ( 0 )  
为防止粉煤气化炉水冷壁烧损选用合适煤质,在大规模工业运行的GSP气化装置上提供不同煤质获得水冷壁运行结果。对不同煤质工业分析、煤灰组成、熔融性及煤灰黏温特性等进行了研究。结果表明,当灰分控制在12%~20%、水分在4%~6%、灰熔点不低于1 151℃、流动温度和软化温度差值不低于32℃、黏度25 Pa·s对应温度1 400℃时,可防止水冷壁烧损。
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信息技术应用
变压精馏分离异丁醇-乙酸异丁酯工艺模拟 收藏
刘艳杰, 王桂英, 潘高峰, 戴传波
现代化工. 2017, (12): 182-185.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.044
摘要 ( 224 )     PDF (1426KB) ( 0 )  
基于异丁醇-乙酸异丁酯共沸体系的特性分析,提出了建立变压精馏过程分离异丁醇-乙酸异丁酯的工艺方法。利用Aspen Plus模拟软件,以产品异丁醇和乙酸异丁酯质量分数为约束变量,过程能耗最低为目标函数,对该体系进行了工艺模拟与优化,考察了理论板数、进料位置、回流进料比等参数对分离效果的影响。结果表明最优条件为:减压塔操作压力20 kPa,理论塔板数60,进料位置30,回流比8.5;常压塔操作压力100 kPa,理论塔板数30,进料位置22,回流比5。在此条件下,得到质量分数不低于0.998的异丁醇和乙酸异丁酯产品,回收率均达到99.9%以上。
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萃取精馏隔壁塔精制含水乙腈流程模拟与优化 收藏
赵云鹏, 张健, 白金, 封瑞江, 王彦娟, 邹雄, 董宏光
现代化工. 2017, (12): 186-189.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.045
摘要 ( 258 )     PDF (1503KB) ( 0 )  
提出了采用萃取精馏隔壁塔精制含水乙腈的新工艺,并与传统的双塔萃取精馏工艺进行了对比。以乙二醇为萃取剂,采用Aspen Plus中的RadFrac模型对新工艺进行了严格稳态模拟,并分析了溶剂比、主塔回流比、原料进料位置、分配比和互联位置对乙腈质量分数和全塔热负荷的影响。结果表明,隔壁萃取精馏塔的最佳工艺条件为:溶剂比为0.9,主塔回流比为22,原料进料位置为9~13块,分配比为4:1,互联位置为21块板。完成相同的分离任务,比传统的双塔萃取精馏工艺节能62%,同时减少了设备的数目和投资。
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间歇精馏Aspen模拟过程初始化条件优化的研究 收藏
艾波, 王传昌, 许保云
现代化工. 2017, (12): 190-192.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.046
摘要 ( 297 )     PDF (1276KB) ( 0 )  
为了减小Aspen模型模拟间歇精馏过程初始参数设置不准确带来的模型误差,使模型优化间歇精馏操作参数更加合理,提出了采用均匀设计的试验安排方法,并以桃醛粗品小试实验分离桃醛为研究对象,对Aspen模型模拟间歇精馏时的初始参数如理论板数、冷凝器持液量和每块理论板持液量进行优化。经过优化后得到理论板数为35块,冷凝器持液量为0.005 2 kg,每块理论板持液量是0.000 8 kg,参数更加接近实际精馏塔的理论参数,为后续的操作参数优化减少误差。
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醋酸仲丁酯水解反应的催化精馏过程模拟与优化 收藏
李柏春, 韩雪萍
现代化工. 2017, (12): 193-196.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.047
摘要 ( 229 )     PDF (1446KB) ( 0 )  
首次提出醋酸仲丁酯水解制备仲丁醇的催化精馏新工艺。采用化工模拟软件Aspen Plus对醋酸仲丁酯水解的催化精馏工艺进行模拟计算,并考察了理论板数等条件对醋酸仲丁酯转化率以及产品质量分数的影响,得到反应流程的优化结果,精馏段、反应段、提馏段理论板数分别为14、21、2,进料水酯摩尔比为6:1。醋酸仲丁酯的转化率达到96.87%,塔顶仲丁醇质量分数为71.85%,精制后得到质量分数为99.00%的仲丁醇产品,醋酸和水的含量均达到工业标准。
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Aspen Plus模拟甲醇-乙醇-水体系的萃取精馏 收藏
梁朋, 康伟, 高瑞昶
现代化工. 2017, (12): 197-200.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.048
摘要 ( 1037 )     PDF (1549KB) ( 0 )  
利用Aspen Plus软件模拟技术,对甲醇-乙醇-水体系进行萃取精馏模拟计算,并用实验进行验证。考察了三塔萃取精馏过程中的T1塔、B1塔和B2塔的塔板数、溶剂比(质量比)、进料位置以及回流比对分离产物纯度的影响,确定了萃取精馏塔T1的塔板数为25,回流比为0.4,原料进料位置在19块塔板,萃取剂进料位置在第5块塔板,B1塔的塔板数为38,回流比12,进料位置在18块塔板,B2塔的塔板数为20,回流比0.27,进料位置在13块塔板。在此条件下,99.511%的甲醇收率高达99.754%,99.829%的乙醇收率高达99.887%,模拟结果与实验结果数据吻合度较高,说明该萃取精馏过程能将甲醇-乙醇-水体系高效分开,该模型适用于分离甲醇-乙醇-水混合物。
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分析测试
基于氧化石墨烯的AIE荧光探针对肝素的检测 收藏
杨亚伟, 马靖文, 张凤宝, 李阳
现代化工. 2017, (12): 201-205.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.049
摘要 ( 569 )     PDF (2551KB) ( 0 )  
合成了一种新的聚集诱导发光物质,将其负载于氧化石墨烯上制备成新型荧光探针对肝素进行检测。通过改进的维蒂希反应(Wittig reaction)合成3种二苯乙烯类化合物,分别为含有羟基、卤素基团(溴)烷基链和氨基正离子侧链的有机物,并进行核磁表征,结果表明,经过提纯后均得到了纯净的产品。通过荧光发射光谱进行表征,确定了这3种化合物的聚集诱导发光特性。将其中含有氨基正离子侧链的化合物负载于氧化石墨烯,利用这种荧光探针对肝素进行检测。结果表明,氧化石墨烯具有荧光淬灭作用,与带有正电荷的聚集诱导发光物质通过静电作用复合,使其表面修饰正电,荧光淬灭。当加入肝素钠后,由于肝素钠电负性更强,使得两者脱离,荧光显著增强,从而可通过此方法对肝素进行检测。
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高浓度锆共存下的镧分光光度测定 收藏
吴彩云, 杨晓峰, 庞明丽, 陈志萍, 侯梦雪
现代化工. 2017, (12): 206-209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.050
摘要 ( 282 )     PDF (1466KB) ( 0 )  
依据H2O2优先和Zr4+络合的原理,以偶氮胂Ⅲ为显色剂,建立了La3+、Zr4+共存下La3+含量的分光光度测试方法。结果显示,在高质量浓度Zr4+存在下,以H2O和H2O2的体积比为9:1的溶液为溶剂,可实现对Zr4+的掩蔽;在最佳实验条件下,La3+离子工作曲线方程式为:A=0.396 9c+0.039 54,相关系数R=0.999 1,线性范围为0.2~1.6 μg/mL,回收率在100%~101%之间。
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硅钼蓝-紫外可见分光光度法测定里松温泉水中硅的含量 收藏
陈秋娟, 谢微, 韦师
现代化工. 2017, (12): 210-214.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.051
摘要 ( 214 )     PDF (1372KB) ( 0 )  
采用硅钼蓝-紫外可见分光光度法测定里松温泉源头水中硅的质量浓度。实验结果表明:体系中硅钼蓝的λmax=814 nm,硅质量浓度在0~0.019 63 μg/mL范围内与吸光度具有良好的线性关系,其线性方程为y=0.212 5+1.197 2x,相关系数为0.999 6,回收率为96.47%~105.0%,RSD为0.358%~1.191%。该方法操作简便、精密度好、准确率高,可用于温泉水中硅质量浓度的测定。
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油气储运
“EPC+施工机组”模式下的精细化管理研究 收藏
刘治毅
现代化工. 2017, (12): 215-217.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.12.052
摘要 ( 200 )     PDF (1226KB) ( 0 )  
根据"EPC+施工机组"管理模式,依托陕京四线输气管道线路工程第一标段施工项目,研究了"EPC+施工机组"在施工管理阶段的应用情况,分析管理优势,提出改进建议,得出了"EPC+施工机组"项目管理模式在提高施工过程精细化管理水平的同时,降低项目成本,实现了项目管理效率和效益的双提升。
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