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   现代化工
  2019年, 第39卷, 第6期 刊出日期:2019-06-20 上一期   
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专论与评述
中国石化产业发展趋势研究 收藏
陈锡荣
现代化工. 2019, (6): 1-5.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.001
摘要 ( 280 )     PDF (1339KB) ( 88 )  
经过30多年的快速发展,中国已成为世界石化产业大国,但产业层次不高,通用大宗产品产能过剩严重。在推动我国石化产业由大转强的发展过程中,中国石化产业所面临的内外部环境、机遇和挑战均在不断变化,发展趋势出现了一些新的特点,即自主创新成为企业发展的重要支撑,在一些细分行业领域出现了世界领先的企业,产业结构调整以发展高端的、短缺的化工产品为突破目标,民营石化企业和国际石化巨头加大了在我国市场的投资力度。与国际石化巨头在国际和国内两个市场的竞争中,我国的石化产业也将逐步实现由大做强,届时也会有更多的中国化工企业进入世界化工50强阵营。
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城市生活垃圾的能源化综合利用及产业化模式展望 收藏
何皓, 王旻烜, 张佳, 雪晶, 李建忠
现代化工. 2019, (6): 6-14.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.002
摘要 ( 134 )     PDF (3556KB) ( 37 )  
阐述了城市生活垃圾进行能源化综合利用的必要性,重点介绍了垃圾热裂解气化技术和垃圾制合成气产燃料乙醇等生物燃料的研发及应用进展,提出了城市生活垃圾能源化综合利用关键的环节及产业模式,并对产业化前景进行了展望。
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劣质重油加氢技术的工业应用及发展趋势 收藏
张甫, 任颖, 杨明, 易金华, 宋怀俊, 任保增
现代化工. 2019, (6): 15-20.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.003
摘要 ( 179 )     PDF (1341KB) ( 55 )  
我国原油进口依赖度逐年攀升,进口原油的劣质化、重质化趋势不断加剧,与此同时国内环保法规日益严格,如何实现能源清洁生产与高效转化成为我国炼化企业绿色清洁可持续发展面临的主要难题。重点分析了国内外劣质重油加氢技术的固定床、移动床、沸腾床、悬浮床4种类型加氢技术的主要工艺、特点及工业应用情况,探讨了未来的发展变化趋势及发展前景等。
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生物质裂解制油的能源经济分析 收藏
张志梁, 刘璐, 王军峰, 王爽
现代化工. 2019, (6): 21-25.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.004
摘要 ( 155 )     PDF (1518KB) ( 27 )  
为分析生物质裂解制油在能源经济方面的可行性,建立了成本和收益模型,确定了评价体系的相关指标,对4种不同生物质原料制油的经济效益进行理论分析,综合考虑补贴、原料半径等影响因素,得出生物质裂解制油的相关建议。研究表明,原料费用占比达到60%~70%,其次为人工成本和折旧成本。对于稻壳、稻秸和麦秸,如果取消补贴也能实现正收益,约7年可收回投资成本;而对于玉米秆,则至少需要160元/t生物油的补贴才能达到正收益,收回成本年限约为14年。
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技术进展
Co基催化剂用于低碳醇合成反应研究进展 收藏
孔劼琛, 刘媛, 高志贤, 张玉龙
现代化工. 2019, (6): 26-30,32.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.005
摘要 ( 149 )     PDF (3562KB) ( 1 )  
分别从主催化剂、助剂和载体3个方面对目前研究较为集中的改性费托Co基低碳醇合成催化剂进行综述,指出了该催化剂存在的主要问题和今后研究的重点,同时对低碳醇催化剂未来的研究方向做出了预测。
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含氨废气的催化氧化研究进展 收藏
宋爽, 高凤雨, 唐晓龙, 易红宏, 于庆君, 赵顺征
现代化工. 2019, (6): 31-35.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.006
摘要 ( 112 )     PDF (1513KB) ( 2 )  
总结了贵金属、过渡金属氧化物(尤其是Cu基)、分子筛等催化剂在NH3-SCO中脱除NH3的催化性能,指出NH3-SCO技术在脱除NH3领域的研究重点和方向。
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不同钙源制备钙基CO2吸收剂研究进展 收藏
赵红涛, 王树民, 张曼
现代化工. 2019, (6): 36-40,42.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.007
摘要 ( 116 )     PDF (1674KB) ( 0 )  
综述了钙基吸收剂的循环捕集过程及CO2吸收性能衰减原因,从天然矿物原料、杂质含量少的化学试剂以及钙含量高的工业固废3个方面,总结分析了不同钙原料制备钙基CO2吸收剂的主要方式及改性效果。最后指出采用固废原料制备钙基吸收剂同样具有良好的CO2吸收效率和循环稳定性,并能大幅降低吸收剂的制备成本。
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磁性羟基磷灰石纳米复合材料的研究进展 收藏
晋艳茹, 贾庆明, 陕绍云
现代化工. 2019, (6): 41-45.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.008
摘要 ( 110 )     PDF (1340KB) ( 1 )  
介绍了磁性羟基磷灰石纳米复合材料的研究进展,重点综述了磁性羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法以及应用,进而对此类材料存在的问题和发展前景进行了讨论。
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微量金属在餐厨垃圾厌氧消化中的应用研究 收藏
钟婷婷, 刘亚利, 康晓荣, 李欣, 王甜甜, 张锺一, 杨文婧, 杨晓瑾
现代化工. 2019, (6): 46-49.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.009
摘要 ( 129 )     PDF (1314KB) ( 1 )  
阐述了微量金属元素在餐厨垃圾厌氧消化过程中的重要作用,以及产甲烷菌对微量金属元素的需求量。总结了微量金属元素单独、联合投加对餐厨垃圾厌氧消化的影响,分析了微量金属形态的变化及螯合剂对生物利用度的研究进展,并归纳了该领域未来的研究方向。
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Cu基和Pd基甲醇水蒸气重整制氢催化剂研究进展 收藏
王勤, 赵青, 吴荣生, 陶新明, 张宸
现代化工. 2019, (6): 50-53.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.010
摘要 ( 165 )     PDF (1315KB) ( 0 )  
综述了国内外Cu基、Pd基2类甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的最新研究进展,分析了催化剂失活的原因,提出了提高催化剂活性、选择性和稳定性的措施。
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双极膜电渗析法处理磷石膏制备硫酸的工艺进展 收藏
蒋兴志, 肖仁贵, 廖霞
现代化工. 2019, (6): 54-58.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.011
摘要 ( 148 )     PDF (1358KB) ( 0 )  
详细阐述了将磷石膏所转化的易溶硫酸盐溶液(如磷石膏与碳酸氢钠溶液发生复分解反应得到Na2SO4溶液)通过双极膜电渗析体系制备硫酸和相应的碱、同时联产轻质碳酸钙粉体的新工艺机理;对以硫铁矿、磺酸、冶炼气为原料制备硫酸工艺、磷石膏高温处理制硫酸等工艺进行了综合的比较与分析。进一步叙述了双极膜渗析技术处理磷石膏制备硫酸新工艺所存在的问题。针对此法制硫酸的新工艺做出相应的建议与展望,认为双极膜渗析技术处理磷石膏制备硫酸为磷石膏高效利用的新途径。
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油水分离中静电纺纳米纤维膜应用的现状与展望 收藏
李璐璐, 梁欣宇, 森巴特·特尼斯别克, 李锦鹏, 何涛, 李惠军
现代化工. 2019, (6): 59-64.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.012
摘要 ( 105 )     PDF (4460KB) ( 0 )  
介绍了国内外用于油水分离的常规油水分离静电纺纳米纤维膜、智能油水分离静电纺纳米纤维膜的研究进展,并展望了其发展前景。
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隔壁塔应用于萃取精馏技术的研究进展 收藏
刘诗尧, 李凭力, 赵雅静, 李英栋, 常贺英, 商恩霞
现代化工. 2019, (6): 65-69,71.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.013
摘要 ( 115 )     PDF (2466KB) ( 0 )  
在阐述隔壁萃取精馏技术的基础上,综述了该技术在国内外应用及控制设计现状,并对隔壁萃取精馏技术的工业应用进行了介绍。
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羟乙基纤维素改性材料的研究现状 收藏
李智斌, 樊增禄, 李庆, 蔡信彬
现代化工. 2019, (6): 70-74.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.014
摘要 ( 85 )     PDF (1904KB) ( 0 )  
从长碳链烷基醚化或酯化、乙烯基单体和脂肪族聚酯引发转移自由基聚合改性、非共价聚合法、高分子共混法等方面介绍了羟乙基纤维素(HEC)改性处理后功能材料的最新研究进展。HEC主链和聚合物支链化学结构和性能的不同,赋予HEC接枝共聚物双亲性、环境刺激响应性等特性,且共聚物能够发生丰富的自组装行为,在生物医学领域有着重要的应用,尤其在可控药物释放方面。
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催化臭氧化法处理煤化工废水的研究进展 收藏
舒展
现代化工. 2019, (6): 75-79.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.015
摘要 ( 81 )     PDF (1330KB) ( 0 )  
介绍了煤化工难降解废水来源、特点及其现状,分析了零排放政策下煤化工行业废水处理方式,提出煤化工工艺废水应进行多级处理。催化臭氧化法以处理效果好的优势获得关注,对其在煤化工废水处理中的研究进展进行了综述,认为在深入研发催化剂、改善操作条件的同时,应进一步开发以催化臭氧化法为主的联用工艺,以实现该技术的工业化。
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吹脱法去除垃圾渗滤液中氨氮的技术进展 收藏
赵贤广, 杨世慧, 陈方荣, 郭智, 邱明建
现代化工. 2019, (6): 80-84.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.016
摘要 ( 80 )     PDF (1327KB) ( 0 )  
介绍了吹脱法在垃圾渗滤液氨氮脱除方面的研究进展,着重对渗滤液氨氮吹脱的关键因素、联合技术和工程应用进行了总结和分析,并对今后垃圾渗滤液氨氮吹脱技术的研究提出了建议。
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科研与开发
高选择性铵离子筛α-MnO2-Na的制备及应用研究 收藏
莫恒亮, 李锁定, 杨志涛, 唐阳, 万平玉, 陈咏梅, 孟晓冬
现代化工. 2019, (6): 85-88,90.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.017
摘要 ( 114 )     PDF (4579KB) ( 0 )  
以碳酸锰和碳酸氢钾为原料,在650℃高温条件下制备前驱体α-MnO2-K,再经3 mol/L NaCl处理制得铵离子筛α-MnO2-Na,将其造粒后用于市政污水连续脱铵,表现出很好的选择性、吸附容量和可再生性能,对水体中共存的钙、镁、钠离子很少吸附,对氨氮的吸附容量可达15 mg/g,产水氨氮质量浓度小于1 mg/L,能够循环利用500次以上。
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可见光下钴掺杂氧化锌光催化活性的调控 收藏
蔡磊, 翟保改, 徐月华, 黄远明
现代化工. 2019, (6): 89-94.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.018
摘要 ( 102 )     PDF (3910KB) ( 0 )  
为了提高可见光的光催化效率,以ZnCl2、Co(NO32·6H2O、NaOH为原料,利用共沉淀法合成高结晶性的钴掺杂摩尔分数为1%~5%的氧化锌粉末。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱等手段对钴掺杂的氧化锌粉末样品的形貌、结构和光学性质进行表征。结果表明,合成的氧化锌粉末在整个可见光区都有吸收。当钴掺杂摩尔分数为3%时纳米氧化锌光催化活性最优,光催化反应速率常数为1.739 6×10-3 min-1。基于第一性原理计算了掺钴氧化锌晶体的能带结构,结果表明,位于650 nm的吸收峰来源于氧化锌中价带到杂质能级或杂质能级到导带的电子跃迁。掺钴氧化锌可增加可见光的光催化效率。
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类石墨烯多孔材料的制备及其气体吸附分离特性 收藏
杨志远, 廖宏斌, 孟茁越, 薛文英, 李银艳
现代化工. 2019, (6): 95-99.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.019
摘要 ( 112 )     PDF (4757KB) ( 0 )  
以石墨粉(G)为原料,采用改进Hummers法制备氧化石墨(GO),通过热剥离及氢氧化钾(KOH)活化制备出性能优异的类石墨烯多孔材料(GPM)。利用低温氮吸附、高压吸附、X射线衍射分析和拉曼光谱分析等测试手段对材料进行结构性能表征。结果表明,该材料具有类石墨烯结构,比表面积达2 465.76 m2/g,孔容为1.53 cm3/g,平均孔径为3.05 nm。在20℃、3 MPa下对CO2、CH4和N2的饱和吸附容量分别达到33.13、11.45 mmol/g和7.80 mmol/g。对于CH4/N2、CH4/CO2、CO2/N2的分离性能有所差异,分离系数依次为2.86、1.93、5.54,显示其在碳捕集及甲烷存储等方面具有良好的应用前景。
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超声强化催化臭氧降解水中氨氮的研究 收藏
李畅, 陈云嫩, 郭琳, 刘晨
现代化工. 2019, (6): 100-103.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.020
摘要 ( 92 )     PDF (4103KB) ( 0 )  
水中过量氨氮是导致水体富营养化的主要原因之一。通过超声波强化催化臭氧对含氨氮水进行降解,考察了Sr(NO32浓度及煅烧温度对负载活性Al2O3载体催化剂效果的影响。结果发现,以Sr(NO32浓度为0.10 mol/L、700℃下煅烧4 h得到的Sr/Al2O3作为负载型催化剂催化水中氨氮效果较好。超声使得Sr/Al2O3催化臭氧氧化降解含氨氮水反应时间从120 min缩短至60 min,而氨氮降解率从52.95%提高至83.20%,气态氮占比从37.40%提高至51.80%。SEM分析结果表明,经700℃煅烧得到的Sr/Al2O3呈粒子联结体,且大小均匀、表面粗糙、凹凸不平。因此,超声的引入促进了催化剂表面N—H键的裂解,有助于水中氨氮的降解。
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Fe-C@CNTs球团降解含氰废水 收藏
郝素菊, 孙天昊, 张文博, 蒋武锋, 张玉柱
现代化工. 2019, (6): 104-106.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.021
摘要 ( 101 )     PDF (1961KB) ( 0 )  
含氰废水对生物和环境危害极大,其排放标准越来越严格。介绍了铁碳微电解法降解含氰废水工艺,考察了Fe-C@CNTs球团、Fe-C球团与铁屑对含氰废水降解率的影响,实验结果表明Fe-C@CNTs球团处理含氰废水更为高效。Fe-C@CNTs球团处理含氰废水时最佳质量浓度为100 g/L、最佳反应时间为40 min,在此条件下,Fe-C@CNTs球团对含氰废水的降解率高达83.3%。
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金属有机框架材料HKUST-1吸附水中砷(V)的研究 收藏
余文婷, 罗明标, 杨亚宣, 张慧
现代化工. 2019, (6): 107-110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.022
摘要 ( 118 )     PDF (1993KB) ( 0 )  
以均苯三甲酸为配体,与金属离子Cu2+自组装得到稳定的金属有机框架材料(HKUST-1),利用该材料吸附水体中的砷(V),并借助原子荧光光度计进行检测。结果表明,在pH=11、振荡时间为180 min时,其最大吸附量Qe=88.6 mg/g,经后期拟合,该反应符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型。该研究成果在一定基础上拓宽了金属有机框架材料的应用。
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活性炭负载磷钨酸催化聚酰胺6水解反应的研究 收藏
李桃桃, 刘畅, 陶磊, 肖茹
现代化工. 2019, (6): 111-115.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.023
摘要 ( 83 )     PDF (1641KB) ( 0 )  
以活性炭为载体,磷钨酸(HPW)为活性组分,通过浸渍法制备活性炭负载磷钨酸(HPW/C)催化剂,研究其对聚酰胺6(PA6)水解反应的影响。通过FT-IR、XRD、BET、GCMS和UV等对催化剂和水解产物进行表征分析。结果表明,当HPW负载量小于55%时,能均匀分散在活性炭的表面和孔隙;固相剩余物为未完全分解的PA6;液相产物的主要成分为己内酰胺(CPL);HPW/C催化PA6水解的优化条件为:HPW负载量为45%、催化剂质量分数为10%、反应温度为260℃、反应时间为1 h,此时,PA6降解率和CPL产率可分别达83%与56%。
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花状CuS微米球的制备及其光催化性能研究 收藏
王海洋, 沈勇, 徐丽慧, 王黎明, 潘虹, 吴敏
现代化工. 2019, (6): 116-120.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.024
摘要 ( 91 )     PDF (3398KB) ( 0 )  
以CuCl2·2H2O、硫脲为原料,1,2-丙二醇与水(体积比为2∶1)为溶剂,通过溶剂热法成功制备了形貌新颖、高比表面积、禁带宽度低且具有可见光催化活性的花状CuS微米球。采用XRD、SEM、TG、FT-IR及UV-Vis等手段对其进行表征;同时以亚甲基蓝为目标降解物评价了合成材料在氙灯和汞灯为照射光源时的光催化活性。结果表明,花状CuS微米球在无H2O2辅助下氙灯照射45 min时,亚甲基蓝的降解率可高达99.37%。此外,还分析了花状CuS微米球的生长机理。
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Sr2+/Ni2+掺杂钼酸镧电解质制备及性能表征 收藏
阳杰, 田长安, 程继海, 廖文浩, 蒙雯, 吴凡
现代化工. 2019, (6): 121-125.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.025
摘要 ( 89 )     PDF (4335KB) ( 0 )  
采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Sr2+、Ni2+的La2Mo2O9基固体电解质材料,通过扫描电镜、热重-差示扫描量热分析、X射线衍射、电化学阻抗谱等方法对样品进行测试表征。结果表明,所制备的电解质均已抑制了相变;在800℃烧结后能得到致密度高于95%的陶瓷烧结体;随着Sr2+、Ni2+掺杂量增加,氧离子导体电导率均呈现逐渐变小的趋势,σx=0.6) < σx=0.4) < σx=0.2);在温度T=800℃、掺杂Sr2+离子摩尔比为0.2时,电导率σ[La1.8Sr0.2Mo2O8.9]=0.028 S/cm、活化能Ea=1.32 eV、电导率σ[La2Mo1.8Ni0.2O8.6]=0.034 S/cm、活化能Ea=1.08 eV,其均有望应用于中低温固体氧化物燃料电池。
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一种新型纳米二氧化硅微囊的制备 收藏
李筱晗, 朱晓莲, 王帅兵, 孟昭辉, 李春明, 刘巍
现代化工. 2019, (6): 126-129.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.026
摘要 ( 100 )     PDF (5092KB) ( 0 )  
以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,Na2HPO4·12H2O-NaOH碱性缓冲溶液为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米级单分散的SiO2微囊。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和傅里叶红外光谱仪等分析手段对所制备的纳米SiO2微囊进行表征。结果表明,所制得的纳米SiO2微囊形貌规整,具有较大的空腔结构,微囊的直径大小为250~400 nm,囊壁厚度为15~35 nm,分散性良好,具有单分散或窄分散性。
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Cu2+对分馏段大庆常顶油不同砷形态的选择性吸附性能研究 收藏
孟祥祺, 赵晓龙, 苏国平, 赵悦, 王晓蔷, 黎胜可, 施岩
现代化工. 2019, (6): 130-134.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.027
摘要 ( 100 )     PDF (3413KB) ( 0 )  
利用共沉淀法制备载体Al2O3-SiO2,采用等体积浸渍法考察了Cu/Al2O3-SiO2催化剂对大庆常顶油品30~80、80~135、135℃以上3种馏分下不同砷形式的脱除性能。BET、XRD、SEM、FT-IR表征及评价分析结果表明,以活性组分Cu2+担载介孔结构较为宽泛的Al2O3-SiO2对大于135℃馏分中主要以三乙砷、苯基砷形式存在的砷化物表现出最佳的吸附脱除效果。为进一步对其选择性吸附进行分析,采用密度泛函理论B3LYP方法,研究了金属离子Cu2+对不同有机砷形态的络合吸附性能,计算结果得出,当R-AS与CuO发生吸附作用时,随着R-基中碳原子数目的增加,AS-Cu键长缩短,砷化物与铜物种的相互作用能更小,形成的配合物更加稳定。
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一种新型环保非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂制备工艺 收藏
董忍娥, 乔勋, 马吉胜, 孙琳琳
现代化工. 2019, (6): 135-139,141.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.028
摘要 ( 92 )     PDF (1614KB) ( 0 )  
利用乙二胺(EDA)对碳酸丙烯酯(PC)的胺解开环反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)单体,通过NIPU的端位羟基(—OH)与丙烯酰氯(AC)发生酯化反应,合成同时具有氨基甲酸酯键(—NHCOO—)和碳碳双键(C=C)的非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯(NIPUA)单体。将合成的NIPUA单体与丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)等丙烯酸类化合物在过氧化苯甲酰(BPO)和N,N-二甲基苯胺(DMP)作用下发生加聚反应,制备出一种新型非异氰酸酯聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂,并继续固化。利用红外光谱对合成产物的结构进行表征,结果表明,该胶黏剂在一定的条件下能发生C=C双键的加聚固化反应。通过研究单因素对胶黏剂固化性能的影响,获得胶黏剂固化的最佳工艺。
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不同加氢改质催化剂对环烷基柴油改质的研究 收藏
陈光, 吴子明, 李扬, 孙洪江, 关明华, 范思强
现代化工. 2019, (6): 140-143.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.029
摘要 ( 106 )     PDF (1366KB) ( 1 )  
以环烷基柴油为原料,分别采用轻油型、灵活型及中油型加氢改质催化剂进行加氢改质实验,研究不同加氢改质催化剂的差异性。实验结果表明,环烷基柴油加氢改质可生产高芳烃潜含量的重石脑油以及低温流动性能优异的改质柴油,当改质剂为轻油型改质剂时,需要的改质反应温度、反应氢耗最低;当改质剂为灵活型改质剂时,改质产物分布灵活性最佳;以中油型改质剂为改质段催化剂时,液体产品收率最高且改质柴油品质优异。
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微波辅助餐厨垃圾制备生物柴油 收藏
钟昌东, 梁客, 李爱蓉
现代化工. 2019, (6): 144-148.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.030
摘要 ( 109 )     PDF (1460KB) ( 0 )  
以餐厨垃圾为原料,在微波辅助下直接制备生物柴油,通过单因素实验优化生物柴油的制备条件,同时利用气相色谱-质谱联用分析产物的组成及含量。实验结果表明,在餐厨垃圾样品质量为5 g、反应时间为20 min、反应温度为55℃、浓硫酸质量为2.0 g、甲醇用量为55 mL、微波功率为700 W时,酯化反应的最高转化率为65.11%,且产物中脂肪酸甲酯质量分数达到97.03%。
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污泥陶粒催化剂的制备及其对炼油废水深度处理的研究 收藏
李超, 颜家保, 刘学东, 张惠灵, 刘思炜, 陈美玲, 胡杰, 贾彪
现代化工. 2019, (6): 149-152.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.031
摘要 ( 116 )     PDF (1515KB) ( 0 )  
以粉煤灰、黏土和催化活性组分TiO2为原料,炼油废水生物处理过程中产生的剩余活性污泥为造孔剂,经造粒、高温焙烧制备出污泥陶粒催化剂,对催化剂的活性组分种类、活性组分和剩余活性污泥的添加量、焙烧温度进行了研究。结果表明,TiO2的催化活性优于CeO2、锰盐、铜盐和铁盐;以TiO2为活性组分的陶粒TiO2的最佳添加质量分数为6%;随着污泥添加量的增大,陶粒的催化活性逐渐增强,污泥添加量为20%时催化活性最好;最佳的焙烧温度为1 100℃。最优条件下制备的污泥陶粒催化剂催化臭氧反应25 min,即可将含盐炼油废水生化尾水中的COD从105.16 mg/L降至45.31 mg/L,达到新修订的国家排放标准。该催化剂重复使用活性无明显衰减,满足工业应用要求,具有良好的应用前景。
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负载Pt的透明TiO2纳米管薄膜的非对称性光电性能 收藏
王辉, 梁伟
现代化工. 2019, (6): 153-158.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.032
摘要 ( 96 )     PDF (4520KB) ( 0 )  
在FTO导电玻璃上采用磁控溅射法和阳极氧化法制备高度透明TiO2纳米管(TNT)阵列薄膜,然后溅射沉积Pt纳米粒子,退火后获得半透明负载Pt的TiO2纳米管阵列薄膜(TNT-Pt)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱对薄膜的微观形貌和组成成分进行表征,证实了TNT-Pt薄膜中Pt纳米粒子的存在。测试结果表明,相对于纯TNT阵列薄膜,TNT-Pt薄膜的光吸收边缘明显发生红移,可见光照射下的光电转换效率提高到35倍。此外,鉴于薄膜的半透明性,TNT-Pt薄膜的正面和反面在可见光照射下均进行了光电流测试,薄膜表现出非对称性光电性能,即反面照射时的光电性能明显优于正面照射。
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N,N-二乙基橙花基胺的合成工艺改进 收藏
赵倩, 吕新宇, 刘丽, 邱滔
现代化工. 2019, (6): 159-161,163.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.033
摘要 ( 71 )     PDF (1322KB) ( 0 )  
针对N,N-二乙基橙花基胺合成工艺进行改进,考察了反应溶剂、体系温度、投料顺序、反应物分批投料的摩尔比、金属催化剂等对合成橙花基胺的影响。确定出反应的最佳工艺条件为:以甲苯为溶剂,原料异戊二烯与二乙胺的摩尔比为1∶25,碱金属锂为反应体系催化剂,体系温度为70℃,反应时间为21 h。通过常压蒸馏回收原料后,减压蒸馏得到橙花胺,反应收率为86.7%(以异戊二烯计算)。
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一步乙醇燃烧法合成C-CeO2超级电容器电极材料 收藏
史纪峰, 孙明轩
现代化工. 2019, (6): 162-165.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.034
摘要 ( 73 )     PDF (2514KB) ( 0 )  
通过硝酸铈的乙醇溶液燃烧一步合成了含有微量碳的二氧化铈纳米材料(C-CeO2)。电化学测试结果表明,C-CeO2纳米材料在1 A/g电流密度时的比电容为125 F/g,是相同条件下纯CeO2纳米材料比电容(55 F/g)的2.3倍。另外,C-CeO2纳米材料在循环充放电测试1 000次后的比电容保持率高达83%。
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纤维素复合膜吸附处理盐酸环丙沙星 收藏
刘欣然, 李明雪, 张博, 李朋广, 高瑞昶
现代化工. 2019, (6): 166-171.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.035
摘要 ( 79 )     PDF (2496KB) ( 0 )  
针对废水中氟喹诺酮类抗生素盐酸环丙沙星(HCIP)的污染,以离子液体和二甲基亚砜(DMSO)共混溶液为溶剂,通过相反转技术制备了氧化石墨烯-纤维素复合膜(GOCE)和磁性氧化石墨烯-纤维素复合膜(FGCE)以除去HCIP。同时研究了氧化石墨烯质量分数、纳米Fe3O4质量分数、HCIP浓度、溶液温度、溶液pH、共存阴阳离子、水质以及再生次数等因素对复合膜吸附HCIP性能的影响。结果表明,氧化石墨烯和磁性纳米Fe3O4质量分数(相对于微晶纤维素质量)分别为5.0%和4.0%的复合膜FGCE对50 mg/L的HCIP溶液的平衡吸附量可达21.67 mg/g。当HCIP溶液质量浓度为10 mg/L时,其吸附率为91.97%。
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三维光电催化氧化对硝基苯酚的研究 收藏
张太亮, 李元璐, 罗雪梅, 唐闻一, 李永久
现代化工. 2019, (6): 172-177.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.036
摘要 ( 104 )     PDF (2062KB) ( 0 )  
对硝基苯酚(p-NPh)类废水具有很强的"三致"性,可生物降解性差,在环境中长期滞留、富集会严重危害人类的健康。将自制的TiZnSn/AC粒子电极应用于光电体系下p-NPh模拟废水的降解研究,探究了粒子加量、p-NPh浓度、pH和电流密度对其处理效果的影响。据对硝基苯酚降解过程中COD值和紫外-可见吸收光谱的变化可知,在自由基等活性基团作用下,p-NPh经开环逐渐被氧化为小分子物质直至被全部降解。证明该粒子构成的三维光电催化体系对p-NPh有很好的降解能力。
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氧化铝制备工艺对银催化剂性能的影响 收藏
林伟
现代化工. 2019, (6): 178-181,183.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.037
摘要 ( 95 )     PDF (10325KB) ( 0 )  
研究了不同类型氧化铝晶体形貌与制备工艺对银催化剂及其载体性能的影响。结果表明,经高温焙烧后,氧化铝晶粒虽然已经有长大的趋势,但未完全发育,仍存在很多"蠕虫状"无规则氧化铝晶粒;其中,添加硼化物载体的晶粒长得相对更完整一些,对块状氧化铝的生成较为有利;添加胺基化合物有利于水合氧化铝向α-氧化铝的转变,但其实际效果稍低于硼化物。采用比表面积较高的氧化铝作为载体,制得的银催化剂的反应活性较高。若通过添加造孔剂形成较大气孔,催化剂的选择性得到明显提高。
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硅凝胶包覆密胺甲醛树脂微胶囊红磷的研究 收藏
程晨, 杜仕国, 鲁彦玲, 刘献杰
现代化工. 2019, (6): 182-186.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.038
摘要 ( 103 )     PDF (2339KB) ( 0 )  
利用溶胶-凝胶法对密胺甲醛树脂微胶囊红磷(MRP)进行再包覆,制备硅凝胶-密胺甲醛树脂双层包覆红磷(Si-MRP)。通过傅里叶红外光谱、扫描电镜及X射线光电子能谱分析对MRP及Si-MRP进行形态表征。结果表明,通过溶胶-凝胶法在MRP表面包覆硅凝胶,包覆率达95.7%;Si-MRP表面形态相对于MRP更为光滑,样品表面存在少量二氧化硅微球结构。对MRP及Si-MRP进行吸湿性、热稳定性及感度表征,结果表明,硅凝胶包覆后的Si-MRP产物吸湿性下降,90%湿度条件下,10 d后的吸湿率为7.5%,而MRP的10 d后吸湿率为12%;Si-MRP热稳定性提高,着火点约为450℃,较MRP提升75℃;MRP的摩擦感度为34%,经硅凝胶包覆后,Si-MRP的摩擦感度下降至16%。
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工艺与设备
石油化工废碱液处理技术开发及工业应用 收藏
周彤, 邓德刚, 秦丽姣
现代化工. 2019, (6): 187-189.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.039
摘要 ( 98 )     PDF (1366KB) ( 0 )  
介绍了石油化工行业产品精制过程中废碱液处理技术的开发及工业应用情况。针对不同种类废碱液的水质组成和特点,开发了以湿式氧化(WAO)技术为核心的配套处理技术,包括催化汽油精制废碱液"湿式氧化-酸化脱酚-SBR"、乙烯精制废碱液"湿式氧化-酸化中和"、丙烷脱氢制丙烯废碱液"加碱中和-湿式氧化-酸化中和-蒸发除盐"等一系列典型石油石化工业废碱液的处理技术。已建成多套废碱液湿式氧化处理装置,可以完全脱除废碱液的恶臭气味,社会效益和经济效益显著。
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合成氨脱碳系统能量回收透平增压泵设计 收藏
纪运广, 刘彤, 李晓霞, 薛树旗, 李洪涛
现代化工. 2019, (6): 190-193.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.040
摘要 ( 93 )     PDF (2994KB) ( 0 )  
以合成氨脱碳工艺系统参数为设计条件,设计了高效能量回收透平增压泵的透平侧和泵侧模型。基于两侧水力模型相关流量、转速、轴功率等参数给出变工况下两侧模型高效匹配规则。通过匹配规则设计的透平增压泵回收效率可达到60.6%,高效率区间为0.84QBEP~1.23QBEP
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热泵闪蒸汽提脱氨生产固体硫酸铵过程的能量利用 收藏
申涛, 郭明, 王晓伟
现代化工. 2019, (6): 194-196,198.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.041
摘要 ( 88 )     PDF (1864KB) ( 0 )  
研究了蒸发结晶和闪蒸汽提脱氨技术集成生产固体硫酸铵系统中的各种热量利用效果;蒸发结晶和闪蒸汽提脱氨技术集成生产固体硫酸铵与直接生产硫酸铵溶液总蒸汽耗量基本一致;蒸发结晶和闪蒸汽提脱氨技术集成生产固体硫酸铵时,保证过程能耗不增加,达到节能目的;随着废水中氨氮含量的增加,系统整体的蒸汽耗量增加,但补充蒸汽用量降低,且到一定含量时,不需要补充蒸汽,甚至需排放过多蒸汽。
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CO变换凝液汽提运行前后水系统分析 收藏
刘芹
现代化工. 2019, (6): 197-200.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.042
摘要 ( 96 )     PDF (1793KB) ( 0 )  
介绍了CO变换凝液汽提系统投用前后对上下游装置操作运行和气化装置水系统的影响,通过对比投运前后水质分析可知,投用凝液汽提系统可以延长稳定运行周期,避免CO变换装置结晶的风险,可以回收酸性气和氨,同时可以降低下游全厂污水处理装置的运行负荷。
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信息技术应用
基于BP神经网络的湍流促进器多目标优化 收藏
郗元, 成明峰, 张西龙, 郭明钢, 杨晓航
现代化工. 2019, (6): 201-205.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.043
摘要 ( 87 )     PDF (4525KB) ( 0 )  
利用CFD软件STAR-CCM+对螺旋缠绕式湍流促进器的8种设计参数进行流场数值计算,以壁面剪应力和轴向压降为指标,比较不同参数的湍流促进器强化效果。建立了基于遗传算法优化的BP神经网络,使用神经网络对不同的设计参数进行流场效果预测,网络拟合精确度达到了0.99 718。以最小化轴向压降最大化平均壁面剪应力为目标,利用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化,计算出Pareto最优支配前沿,在最优支配前沿中寻找到合适的设计点,并对预测出的优化参数进行建模并模拟验证。结果分析表明,与初始设计参数相比,在中心杆直径选取为10.8 mm、螺距为6.5 mm时,流场的轴向压降增加了1.7%,平均壁面剪应力提高了9.7%。
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重载货车对北京市重污染天气影响的实证研究 收藏
李云燕, 潘冉
现代化工. 2019, (6): 206-209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.044
摘要 ( 90 )     PDF (1435KB) ( 0 )  
使用PCA算法与MLR模型实证分解2002—2016年重载货车污染对北京市严重空气污染天气形成的作用路径与贡献度。由方差分析结果得知DHDT、DPM、DNO、DGTKM的方差贡献度均在50%以上,暗示省际公路货物周转需求是引起重载货车数量与行驶里程增加的关键因素,由此引起大量柴油消耗并显著提高北京市NO2与PM10、PM2.5浓度。系数估计结果显示,重载货车数量、省际货物周转量、NO2浓度与PM10、PM2.5浓度显著相关,重载货车污染综合变量与CO浓度、柴油消耗量每提高1个标准单位会使北京市重空气污染天数增加1.489个标准单位。因此,在重载货车污染因素中,重载货车数量、省际货物周转量、柴油使用量是北京市重污染天数增加的"元凶",NO2、PM10、PM2.5与CO的排放生成是主要污染路径。
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碳酸氢钠喷雾干燥过程的仿真研究 收藏
邓益平, 张雷
现代化工. 2019, (6): 210-214.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.045
摘要 ( 83 )     PDF (2461KB) ( 0 )  
以碳酸氢钠浆料的喷雾干燥过程为研究对象,应用Aspen Plus进行模拟计算,经喷雾干燥塔干燥后,所得苏打粉产品符合工业生产要求。通过灵敏度分析得出干燥空气的进口温度变化是影响喷雾干燥过程的主要因素。在此基础上,提出了在Matlab中建立以排风温度为主被控量、进风温度为副被控量的控制策略。并通过将单纯串级PID控制、复合模糊PID控制和带Smith预估器的复合模糊双回路串级控制的控制结果进行对比,得出带Smith预估器的复合模糊双回路串级控制系统超调小,进入稳定过程较快,控制品质好,是实现喷雾干燥温度控制的一种有效方法,适用于工业生产。
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LIMS-ELN系统在炼化科研领域的应用 收藏
张鑫, 马文杰, 蒋蒙, 杨国明
现代化工. 2019, (6): 215-218,220.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.046
摘要 ( 90 )     PDF (4062KB) ( 0 )  
将LIMS-ELN系统在炼化科研领域应用,可实现科研项目的全生命周期管理以及检验分析流程标准化管理、中试试验全方位管理、实验数据的全局透视处理等,可有效推动炼化科研的数字化转型。
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萃取精馏分离乙酸乙酯和丁酮的研究 收藏
李朋广, 刘欣然, 高瑞昶
现代化工. 2019, (6): 219-223.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.047
摘要 ( 84 )     PDF (1806KB) ( 0 )  
采用萃取精馏的方法分离乙酸乙酯和丁酮共沸物系。选取乙二醇作为萃取剂,利用流程模拟软件Aspen Plus对流程进行模拟,分析不同萃取剂进料量、塔板数、回流比、进料位置等参数对产品质量分数及热负荷的影响。通过模拟发现,当乙二醇进料量为500 kg/h、萃取精馏塔塔板数为30、质量回流比为0.45、原料进料位置为17块板、萃取剂进料位置为5块板,溶剂回收塔塔板数为10、质量回流比为0.5、进料位置为第4块板时,可得到质量分数为99.91%的乙酸乙酯及质量分数为99.60%的丁酮。通过间歇萃取精馏实验对萃取精馏过程进行验证,发现萃取精馏塔塔顶可得到高达质量分数为98%的乙酸乙酯,证明了模拟结果的可靠性。
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分析测试
超临界流体色谱及分析应用研究进展 收藏
滕桂平, 陈可可, 余德顺, 田弋夫, 杨军
现代化工. 2019, (6): 224-227,229.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.048
摘要 ( 90 )     PDF (1365KB) ( 0 )  
超临界流体色谱作为一种绿色高效的分析技术是液相色谱和气相色谱的重要补充,在很多领域均有应用。针对2010—2018年超临界流体色谱的研究现状,对其在药物、农药及残留、食品、环境、燃油和染料等领域的分析应用进行了综述,并对其应用前景及热点领域进行了展望。
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双波长负吸收光谱法测定药物中的吡哌酸 收藏
肖双宏, 江虹
现代化工. 2019, (6): 228-231.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.049
摘要 ( 82 )     PDF (1501KB) ( 0 )  
建立了简便、快速、灵敏的测定药物中吡哌酸的双波长负吸收光谱法。在pH 6.63的酸性介质中,吡哌酸与亮绿反应,在500~700 nm范围内生成具有2个较强负吸收峰的绿色二元离子缔合物,2个负吸收峰分别位于578 nm和648 nm,表观摩尔吸光系数(κ)分别为7.22×104 L/(mol·cm)(578 nm)和7.81×104 L/(mol·cm)(648 nm)。当用双波长叠加法负吸收光谱法测定时,其表观摩尔吸光系数(κ)可达1.50×105 L/(mol·cm),吡哌酸的质量浓度在0~5.5 mg/L范围内与吸光度绝对值(|A|)呈线性关系,并服从朗伯-比尔定律。将双波长法用于市售吡哌酸片和胶囊中吡哌酸的测定,加标回收率和相对标准偏差RSDn=5)分别为97.2%~103%和2.3%~2.6%。
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专题报道
走进“2019年中国国际橡塑展” 收藏
本刊编辑部
现代化工. 2019, (6): 232-234.  
摘要 ( 69 )     PDF (1082KB) ( 0 )  
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