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   现代化工
  2019年, 第39卷, 第8期 刊出日期:2019-08-20 上一期    下一期
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专论与评述
国内裂解C5产业链发展现状及趋势 收藏
王军
现代化工. 2019, (8): 1-6.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.001
摘要 ( 209 )     PDF (1423KB) ( 67 )  
近年来国内乙烯产能剧增,产生大量副产裂解C5。多套裂解C5分离装置投产,延长了产业链,进一步提高了C5资源的附加值。保守估计,到2021年裂解C5新增约104万t,裂解C5分离利用途径将发生改变。阐述了国内裂解C5产业链的现状和未来发展趋势。
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锂离子动力电池安全问题及防控技术分析 收藏
张向倩, 高月, 黄飞
现代化工. 2019, (8): 7-10.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.002
摘要 ( 127 )     PDF (2709KB) ( 57 )  
锂离子动力电池具有高比能量、长寿命等特点,是目前电动汽车的主流动力源。然而,由其安全问题引发的事故时有发生。综述介绍并分析了近几年国内外发生的锂离子动力电池典型安全事故及其原因,详细讨论了动力电池热失控机理及热扩展危害,重点对动力电池安全防控技术研究进展进行了概述,并展望动力电池的未来发展方向。
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我国特种工程塑料产业化发展的问题与对策 收藏
冯刚
现代化工. 2019, (8): 11-15.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.003
摘要 ( 70 )     PDF (1325KB) ( 34 )  
详细分析了我国特种工程塑料,尤其是聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚产业化发展中存在的典型问题,并从技术转化、应用开发、产业联盟、海外布局、人才吸收、配套政策、知识产权等方面提出了相应的对策。
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路用煤沥青改性技术的分析与评述 收藏
杜雄伟, 申峻, 王玉高, 牛艳霞, 李瑞丰
现代化工. 2019, (8): 16-22.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.004
摘要 ( 122 )     PDF (1461KB) ( 16 )  
围绕近年来公开的专利成果并结合文献报道,综述了国内路用煤沥青改性的研究情况,归纳总结和分析了国内路用煤沥青专利技术路线的特点,在此基础上对煤沥青改性的研究重点和方向进行了探讨,旨在为国内道路煤沥青的研究和应用提供参考。
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技术进展
本征型自修复聚合物材料研究进展 收藏
范泽文, 李孟宇, 肖航, 张慧慧, 韩昕, 封翔楠, 李巧玲
现代化工. 2019, (8): 23-26,32.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.005
摘要 ( 117 )     PDF (1394KB) ( 1 )  
对本征型自修复进行了详细介绍,具体阐述了利用酰腙键、二硫键、Diels-Alder反应等可逆共价键以及氢键、疏水、静电和金属配体作用等可逆非共价键来制备自修复材料的修复机理和研究现状,最后阐述了本征型自修复材料目前存在的问题,以及未来的发展目标和方向。
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微藻规模化培养与生物能源开发 收藏
谢雅清, 郁彬琦, 靳翠丽, 缪莉, 周晓见
现代化工. 2019, (8): 27-32.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.006
摘要 ( 83 )     PDF (1378KB) ( 0 )  
分析论述了微藻生产生物能源的潜力,以及微藻培养模式和技术对于生物能源生产的影响,具体包括:C、N、P及微量元素供给,光照、温度、盐度、植物激素添加等培养条件,光自养、异养、混合培养、光异养等营养方式,单段或二段培养方式,微藻培养与废气废水治理结合的配套培养模式等方面。
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SCR脱硝催化剂的发展、应用及其成型工艺综述 收藏
马英利, 高凤雨, 贾广如, 黄世平, 赵顺征, 易红宏, 唐晓龙
现代化工. 2019, (8): 33-37.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.007
摘要 ( 149 )     PDF (3028KB) ( 0 )  
介绍了国内外钒钛系SCR脱硝催化剂的应用现状,阐述了低温锰系SCR脱硝催化剂的研究进展与工程探索情况,总结了商用蜂窝状、板式和波纹式SCR催化剂的成型工艺,并针对不同行业特性提出了脱硝催化剂研究方向。
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基于MOFs的混合基质膜在气体分离中的研究进展 收藏
张晶晶, 张亚涛
现代化工. 2019, (8): 38-42.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.008
摘要 ( 118 )     PDF (4099KB) ( 0 )  
简述了金属-有机骨架材料(MOFs)的合成方法及其分类,重点总结了近年来基于MOF材料混合基质膜的研究方向及进展,包括针对不同分离体系时MOF的选择、MOF和聚合物基质间的匹配及界面设计、MOF负载量和使用不止一种MOF填料的影响等,最后展望了MOF混合基质膜未来的研究方向。
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透明木材制备方法研究进展 收藏
林涛, 范晶, 殷学风, 田杏欢, 王忠祥
现代化工. 2019, (8): 43-48.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.009
摘要 ( 88 )     PDF (1699KB) ( 0 )  
总结论述了木材的发色原因,透明木材复合材料的制备过、程方法及机理,比较了不同方法制备出来的透明木材在光学和力学性能上的差异,为透明木材复合材料的研究提供一定的理论基础。
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不同维度的煤基纳米碳材料的制备及储能应用 收藏
康孟孟, 赵翰庆, 宋玮, 叶建岐, 李忠
现代化工. 2019, (8): 49-53.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.010
摘要 ( 131 )     PDF (7184KB) ( 0 )  
从煤炭的特殊有机大分子结构出发,重点综述了不同维度的煤基纳米碳材料的制备及其在电化学储能领域的应用,为煤化工的转型发展提供了一些技术思路。
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不同源挥发性有机物生成二次有机气溶胶的研究进展 收藏
刘子楠, 郭斌, 任爱玲
现代化工. 2019, (8): 54-58.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.011
摘要 ( 95 )     PDF (1350KB) ( 0 )  
总结了近几年典型VOCs氧化生成二次有机气溶胶(SOA)的影响因子(大气氧化剂、湿度及种子气溶胶等),从生物源和人为源2个方面,总结了单萜烯类、异戊二烯、芳香烃及小分子有机物等转化为SOA的研究进展。最后,对实验室模拟SOA形成机制及化学成分研究的不足提出展望。
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植物硬胶囊主要成分及其应用研究进展 收藏
王皓冬, 叶静, 张学勤, 张娜, 杨宇成, 肖美添
现代化工. 2019, (8): 59-63.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.012
摘要 ( 112 )     PDF (1344KB) ( 0 )  
综述了成膜剂、凝胶剂、促凝剂和增塑剂4个主要成分在植物硬胶囊应用方面的研究概况,展望了植物硬胶囊未来发展趋势。
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氯乙烷的生产技术状况及其发展趋势 收藏
袁遥, 赵莹, 胡仁杰, 熊远福, 谭晓燕
现代化工. 2019, (8): 64-68.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.013
摘要 ( 112 )     PDF (1417KB) ( 1 )  
介绍了氯乙烷生产技术主要涉及的氯化氢来源、催化体系、合成工艺、分离与精制、生产设备和自动控制技术等6个方面。采用乙醇-氯化氢法实现清洁化生产、合成反应釜大型化提高产能、多级精馏设备与固体吸附剂相结合提高氯乙烷品质、应用自动控制技术提高生产效率等是我国氯乙烷的生产技术现状。利用副产物氯化氢气体、应用智能制造技术控制生产过程和研发乙烯-氯化氢法是我国生产氯乙烷技术的发展方向。
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微生物脱盐燃料电池MDCs存在的问题及其应用研究进展 收藏
徐成龙, 张家威, 张饮江
现代化工. 2019, (8): 69-72.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.014
摘要 ( 170 )     PDF (1327KB) ( 0 )  
在综述国内外微生物脱盐燃料电池实际应用研究现状的基础上,同时阐述微生物脱盐燃料电池存在的问题,并对其发展和应用前景做出展望。
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温度敏感分离材料的功能化及应用 收藏
曹之涵, 戴荣继, 邓玉林
现代化工. 2019, (8): 73-77.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.015
摘要 ( 67 )     PDF (2529KB) ( 0 )  
综述了近年来使用先进聚合技术将NIPAAm与含疏水型、离子型等基团的多种功能性单体结合,制备出新型热响应分离材料的研究成果。在仅调节环境温度的条件下,这类材料完成了选择性捕获、分离目标样品的过程,重点介绍了它们分离纯化具有生物活性的样品的显著效果,以及避免使用可能导致样品失活的强极性试剂的优势。
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石油污染海岸线生物修复技术研究进展 收藏
刘正, 白鹤, 韩琳洁, 田亚东, 钟成
现代化工. 2019, (8): 78-82.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.016
摘要 ( 97 )     PDF (1346KB) ( 0 )  
针对我国近海存在海岸线石油污染的问题,介绍了生物修复法治理石油污染海岸线的基本原理。阐述了石油烃降解菌的多样性,综述了生物强化及生物刺激法处理石油污染海岸线的研究现状,总结了影响海岸线石油污染生物修复效率的重要因素。指出当下研究存在的问题,并对今后研究方向做出展望。
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科研与开发
Ce-Cu/ZnAl水滑石复合脱氢催化剂的制备及其合成邻苯基苯酚的催化性能 收藏
李倩, 敖先权, 陈前林, 曹阳, 吕记巍
现代化工. 2019, (8): 83-88.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.017
摘要 ( 119 )     PDF (4329KB) ( 1 )  
采用原位合成法在γ-Al2O3表面合成了ZnAl/水滑石,煅烧后得到γ-Al@CHT (简称CHT)载体,通过浸渍法制备了Ce-Cu/CHT催化剂。利用XRD、SEM、N2吸脱附、H2-TPR、XPS等手段对催化剂进行了表征,考察了Ce掺杂量对2-(1-环己烯基)环己酮(CHCH)脱氢制备邻苯基苯酚(OPP)反应性能的影响,并分析了催化反应机制。结果表明,当Ce掺杂量从0增大到4%时,反应6 h后OPP选择性由40%提高到75%,其稳定性大幅度提高。适量Ce掺杂改善了Cu物种的分散度,抑制了Cu在反应过程中的团聚,提高了催化剂的稳定性。
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中华墨纳米颗粒在太阳能海水蒸馏中的应用 收藏
丁秦, 关昌峰, 左夏华, 阎华, 杨卫民, 安瑛
现代化工. 2019, (8): 89-92.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.018
摘要 ( 115 )     PDF (2517KB) ( 0 )  
中华墨作为集热介质应用于太阳能热法海水淡化。将中华墨纳米粒子添加到海水中,通过实验考察了不同质量分数中华墨以及运行时间对蒸发速率的影响。结果表明,在海水中添加中华墨纳米颗粒能明显提高海水的蒸发速率,且蒸发速率随着其质量分数的提高呈现先升高后下降的趋势。实验中添加油烟墨颗粒的流体和添加松烟墨颗粒的流体的最佳质量分数均为0.25%,在光照强度为200 W/m2下的最大蒸发量分别为0.72 kg/(m2·h)和0.74 kg/(m2·h),而纯人工海水蒸发量仅为0.42 kg/(m2·h),蒸发速率明显提升;同时在最佳质量分数下,蒸发速率随着运行时间的增加而逐渐下降。
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LaVO4光催化剂的制备及其降解抗生素的研究 收藏
王晓丽, 张琳萍, 周培文, 钟毅, 徐红, 隋晓锋, 冯雪凌, 陈支泽, 王碧佳, 毛志平
现代化工. 2019, (8): 93-95,99.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.019
摘要 ( 82 )     PDF (2657KB) ( 0 )  
利用水热反应法制备了m-LaVO4中空微球,并通过XRD、SEM、UV-Vis、氮气吸附脱附实验对产物的物相结构、形貌特征、光学性能以及比表面积进行了表征,并通过对抗生素TC的降解来表征制备的中空微球光催化剂的光催化性能。结果表明,产物为纯净的单斜独居石相的钒酸镧中空微球,直径为2~10 μm,中空区域直径为1 μm,在光照7 h的条件下,光催化剂对抗生素的降解接近80%。
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ZSM-5固载复盐离子液体催化剂的制备与性能 收藏
闫扶摇, 李殿卿, 王逸蓉, 郭立颖
现代化工. 2019, (8): 96-99.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.020
摘要 ( 88 )     PDF (2425KB) ( 0 )  
首先制备了复盐离子液体[BMIM]Zn2Br5,并将其与ZSM-5反应制备固载化离子液体催化剂ZSM-5-[BMIM]Zn2Br5。利用红外光谱仪和X-射线衍射仪对其化学结构和结晶结构进行表征,利用热重分析仪和扫描电子显微镜对其热性能和表观形貌进行测试。同时考察了ZSM-5-[BMIM]Zn2Br5固定床连续催化环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯的反应性能。结果表明,ZSM-5固载复盐离子液体催化剂实现了相态转变且热稳定性较好,在压力为3.0 MPa、温度为130℃、空速为0.25 h-1的反应条件下,反应10 h原料转化率最高可达88.3%,产物选择性为97.1%,并且连续使用60 h后仍保持良好的催化性能。
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甲氧苄啶的电化学行为研究及伏安法测定 收藏
兰天宇, 董泽刚, 田荞菁, 杜海军
现代化工. 2019, (8): 100-103,109.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.021
摘要 ( 92 )     PDF (1951KB) ( 0 )  
将裸玻碳电极在0.2 mol/L NaH2PO4-Na2HPO4溶液中于+1.7 V恒电位处理400 s后,得到电活化玻碳电极(EGCE)。以EGCE为工作电极,研究了缓冲溶液、pH、富集时间、富集电压和扫描速度对甲氧苄啶(TMP)测定的影响。结果表明,EGCE对TMP有较高的电化学响应。通过差分脉冲伏安法测试,TMP的氧化峰电流与浓度分别在1.25×10-7~3.0×10-5 mol/L、3.0×10-5~1.0×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为8.2×10-8 mol/L (S/N=3)。该方法操作简单、快速,用于检测TMP的重现性和稳定性好。
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TiO2/Ni-ZSM-5催化剂的光催化氧化脱硫性能研究 收藏
张柏慧, 闫锋, 邵立久, 冉艳, 李昊, 王颖
现代化工. 2019, (8): 104-109.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.022
摘要 ( 91 )     PDF (1901KB) ( 0 )  
通过过饱和浸渍法制备TiO2/Ni-ZSM-5光催化剂,并利用XRD、N2吸附-脱附、UV-Vis、EIS、PL等方法对其进行表征,结果表明,镍高度分散在ZSM-5表面上,镍的引入能够加快电子迁移速率,有效降低光生电子空穴的复合几率,拓宽光的响应范围,提高光催化活性。考察了光催化剂的钛与镍负载量、焙烧温度、焙烧时间与光催化剂脱硫性能的关系,结果表明,焙烧温度为550℃、焙烧时间为4 h、TiO2负载量(质量分数)为15%和NiO质量分数为1.2%时,光催化剂脱硫效果最佳,对模拟柴油的脱硫率最高达88.36%。该催化剂具有很好的稳定性和再使用性。
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CdTe-QDs/g-C3N4的合成及其高效可见光光催化产氢研究 收藏
曾丹丹, 许第发, 周艺, 赵珍, 张世英
现代化工. 2019, (8): 110-114,119.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.023
摘要 ( 65 )     PDF (3112KB) ( 0 )  
CdTe量子点在可见光下具有优异的光催化制氢活性,将CdTe量子点修饰到石墨相氮化碳(g-C3N4)表面可以进一步提高其产氢活性。采用一步水热法合成了CdTe QDs/g-C3N4复合光催化剂,并用XRD、TEM、DRS、FT-IR和PL对其进行分析。在以CoCl2为助催化剂和抗坏血酸(H2A)为牺牲剂的条件下,得到的复合光催化剂在可见光照射下比纯CdTe QDs和g-C3N4表现出更高的产氢活性。其中质量分数为20% CdTe QDs/g-C3N4的复合材料的H2生成量为4.8 mmol,是纯CdTe QDs的2.4倍。
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酰胺基羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成与性能 收藏
金礼俊, 唐善法, 崔琰奇, 胡睿智, 郑雅慧
现代化工. 2019, (8): 115-119.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.024
摘要 ( 85 )     PDF (1693KB) ( 0 )  
以对苯二胺、棕榈酰氯、氯乙酸钠等为主要原料,经取代和酰化反应合成了具有新型结构的酰胺基Gemini羧酸盐型表面活性剂DC16-P-16。通过FT-IR和1HNMR对中间体和目标产物进行结构表征,并对其表/界面活性、增黏性、泡沫性能以及乳化性能进行测定。结果表明,DC16-P-16具有比传统表面活性剂低1~2个数量级的临界胶束浓度(3.16×10-4 mol/L),表面张力为31.36 mN/m;0.5% DC16-P-16可将油/水界面张力降低至超低界面水平(8.52×10-3 mN/m);65℃下,0.5% DC16-P-16在低剪切速率时黏度为3.95 mPa·s,有较好增黏性;泡沫性能和乳化性能测试结果表明,0.1% DC16-P-16溶液起泡高度为31.2 cm,稳泡性接近于100%;DC16-P-16乳化系统中,油水分离时间达到735 s,在相同条件下与十六烷基羧酸钠相比具有很好的泡沫性能和乳化性能。
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均相膜电渗析脱除氨法脱硫浆液中氟离子 收藏
陈思, 董凯, 钱慧, 付志浩, 连洲洋, 卢皓, 魏无际
现代化工. 2019, (8): 120-123.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.025
摘要 ( 82 )     PDF (1575KB) ( 0 )  
鉴于烟道气氨法脱硫浆液中F-的危害性,在基本不影响硫酸铵的前提下采用均相膜电渗析脱除浆液中的F-,考察了电渗析运行参数和浆液性质对F-迁移量的影响,并考察了硫酸根的截留效果。结果表明,F-迁移量随电压和循环流量的增大而增加,但过高的电压会增加能耗,过高的循环流量会降低传质的几率,降低F-迁移量,均相膜电渗析较佳的运行参数为电压15 V,浓、淡液循环流量为200 L/h。随着温度和F-初始质量浓度的升高,F-迁移量增大,(NH42SO4质量分数对F-迁移量影响较小。均相膜电渗析对SO42-的截留效果较好,可以在脱除F-的同时更好地保留脱硫浆液中资源化回收成分硫酸铵。
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负载型铜铁催化剂直接催化分解N2O的研究 收藏
黄思齐, 王新承, 于泳, 徐庆生, 宋永吉, 李翠清, 王虹
现代化工. 2019, (8): 124-128,133.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.026
摘要 ( 64 )     PDF (2025KB) ( 0 )  
利用等体积浸渍法制备了不同组成的CuFeO/γ-Al2O3复合氧化物催化剂,通过催化分解N2O的活性评价结果确定催化剂的最佳Cu-Fe原子质量比为2∶1、最佳负载量为25%。通过XRD、BET、H2-TPR等表征手段对催化剂的结构进行研究。结果表明,Cu2Fe1O/γ-Al2O3催化剂表面的CuO结晶度较小且高度分散,具有较大的比表面积;相比其他CuFeO/γ-Al2O3复合氧化物催化剂和单组分CuO/γ-Al2O3催化剂,Cu2Fe1O/γ-Al2O3还原能力更强,故表现出更强的N2O催化分解能力。考察了N2O质量分数、O2体积分数、空速等反应条件对Cu2Fe1O/γ-Al2O3活性的影响。在515℃高温条件下连续反应100 h,N2O转化率保持在90%左右,表明Cu2Fe1O/γ-Al2O3催化剂具有良好的热稳定性。
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TiO2/ZnO双层电子传输层的制备及光电化学性能 收藏
竹笛, 李新利, 任凤章
现代化工. 2019, (8): 129-133.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.027
摘要 ( 46 )     PDF (3360KB) ( 0 )  
首先在氟掺杂的氧化锡导电玻璃(FTO)上水热生长一层TiO2纳米棒阵列薄膜,然后通过旋涂法旋涂ZnO籽晶层后水热法生长ZnO纳米棒得到TiO2/ZnO纳米棒阵列薄膜。通过XRD、SEM、PL、UV-Vis和电化学工作站等对单层TiO2纳米棒和TiO2/ZnO纳米棒的结构、表面形貌、荧光性能、光吸收强度以及光电化学性质进行表征。结果表明,随着水热生长ZnO时间的增长,ZnO纳米棒密度增加;ZnO纳米棒的生长时间不同使其荧光强度不同,TiO2/ZnO纳米棒的荧光强度与单层TiO2纳米棒相比有着微小的减弱,没有明显的衍射峰;TiO2/ZnO纳米棒复合材料比单层TiO2的光吸收强度高,提高其光学性能,但是吸光区域都在紫外光区域;在标准模拟太阳光照射下,TiO2/ZnO纳米棒的光电流为0.002 mA,单层TiO2纳米棒的光电流为0.006 mA,复合薄膜的电流有着明显的变化。
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Ni2P催化剂的合成及其电解水制氢性能研究 收藏
彭俊杰, 周佳盈, 张丙青
现代化工. 2019, (8): 134-137.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.028
摘要 ( 61 )     PDF (3440KB) ( 0 )  
通过次磷酸盐还原法制备磷化镍催化剂,考察了不同Ni/P摩尔比、烧结温度制备的磷化镍催化剂对电催化分解水产氢性能的影响。结果表明,磷化镍产物的结构组成以Ni2P为主,不同Ni/P摩尔比(1∶2~1∶6)对Ni2P电催化分解水产氢的性能有重要影响,呈现先增后减的趋势,当Ni/P摩尔比为1∶4时Ni2P电解水产氢活性最高;此外,在250~550℃范围内,随着烧结温度的升高,Ni2P电解水产氢的性能呈递减的趋势。
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锌酸钙和锌铝水滑石的制备及其在锌镍电池中的应用研究 收藏
屈亚松, 俞小花, 谢刚, 史春阳, 杨亚刚
现代化工. 2019, (8): 138-142.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.029
摘要 ( 91 )     PDF (2878KB) ( 0 )  
采用常规水热法合成锌酸钙,采用水热法和共沉淀法制备锌铝水滑石。利用SEM、XRD、EIS和倍率充放电技术对制备的材料进行表征与测试。结果表明,制备的锌酸钙样品为六边形片状晶体,且粒径均匀、分散性较好;水热法制备的锌铝水滑石具有片状晶体,粒径均匀、分散较好;制备的锌酸钙结晶程度高,不同方法合成的锌铝水滑石出现衍射峰的图谱基本一致;锌酸钙及锌铝水滑石的电极电荷传递阻抗(Rct)均小于氧化锌;锌酸钙以及锌铝水滑石均能提升锌电极耐蚀性能;锌酸钙负极经过40次充放电循环后循环保持率为86.28%。
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NiCo2O4修饰活性炭纤维作为超级电容器正极材料及其性能研究 收藏
许世超, 穆春盛, 朱天哲, 乔阳
现代化工. 2019, (8): 143-146.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.030
摘要 ( 244 )     PDF (3439KB) ( 0 )  
为了改善活性炭纤维的电化学性能、提高比电容,以硝酸镍和硝酸钴为金属源、尿素为碱源,采用水热法对一步活化法制备出的PAN基活性炭纤维(ACF)进行修饰,使其表面均匀负载海胆状的镍钴氧化物(ACF/NiCo2O4),通过扫描电镜、X射线衍射等对样品进行形貌和成分表征,采用三电极体系对材料进行电化学性能测试。结果表明,在1 A/g的电流密度下,其质量比电容达到469.4 F/g,而电压降只有-0.004 5 V,恒流充放电循环5 000圈后,其电容保持率为97.87%,证明ACF/NiCo2O4材料具有较大的比电容和良好的循环稳定性,可用作超级电容器电极材料。
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含汞加压浸出锌渣浮选硫精矿中分离富集有价元素的工艺研究 收藏
常军, 王子阳, 张泽彪
现代化工. 2019, (8): 147-151.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.031
摘要 ( 87 )     PDF (1437KB) ( 0 )  
利用Na2S浸出-CO2沉淀法从浮选硫精矿中分离和富集有价金属汞和锌,并对元素硫的回收进行了研究。通过正交设计对影响浸出过程的Na2S浓度、液固比、浸出时间和温度等因素进行优化。研究结果表明,以浓度1.5 mol/L Na2S溶液为浸出剂,在6∶1的液固比条件下常温浸出30 min,元素硫浸出率可达98%以上,同时有价金属锌和汞在浸出渣中的质量分数为原矿石的5倍以上,富集率高于98%。向浸出液中通入CO2气体,充分搅拌溶液,在CO2流量为200 mL/min、通气时间为150 min的条件下,元素硫从溶液中析出,回收率可达到97.67%。
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乙酰丙酮钙/锌复合材料的控制合成及其在PVC热稳定性能中的应用 收藏
张喜宝, 陈小雯, 丁鹏, 汪恒, 廖德康, 胡程程, 李晓斌, 陈祥迎
现代化工. 2019, (8): 152-156.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.032
摘要 ( 157 )     PDF (3070KB) ( 0 )  
以六水合硝酸锌、氯化钙和乙酰丙酮为原料,在碱性条件下合成了乙酰丙酮钙/锌复合材料,并将其作为辅助热稳定剂应用于聚氯乙烯(PVC)中。通过XRD、FT-IR对产物进行了结构表征;通过烘箱热老化和刚果红测试考察了PVC制品的热稳定性能,并对其热稳定机理进行了探究。结果表明,在乙酰丙酮钙/乙酰丙酮锌摩尔比为15∶1下,表现出良好的协同作用,热稳定时间达到70 min,PVC试片至110 min完全变黑,效果明显优于单组分的乙酰丙酮钙或乙酰丙酮锌;另外,添加质量分数为1.2%的乙酰丙酮钙/锌,热稳定时间高达81 min,PVC试片至190 min完全变黑,并且要优于市面上常用的环氧大豆油和双季戊四醇辅助类热稳定剂。
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多级结构Ni-Zn纳米棒催化稻壳热解制备高品质合成气 收藏
周于翔, 杨飞霞, 杨双霞, 冯洪庆, 陈雷, 张晓东
现代化工. 2019, (8): 157-161.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.033
摘要 ( 73 )     PDF (2849KB) ( 0 )  
以多级结构一维Ni-Zn纳米棒为催化剂,在固定床装置上对生物质稻壳进行催化热解实验,并对裂解产物及其成分进行分析。重点考察了催化反应温度对热解气体产物及液相产物的影响。研究表明,一维Ni-Zn纳米棒显著提高了催化活性中心Ni的分散度和稳定性,其中Ni纳米粒子尺寸约为11 nm。随着催化温度的升高,焦油产率减少,产气量明显升高,而气体中H2/CO摩尔比则在催化温度为600℃时达最大值。在优化实验条件下,Ni-Zn催化剂能够显著促进焦油的深度裂解和气体组分调整,有效提高了合成气品质。
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氧化钽催化葡萄糖制备乳酸 收藏
余开荣, 庄军平, 朱俏俏, 刘颖, 武书彬
现代化工. 2019, (8): 162-165.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.034
摘要 ( 60 )     PDF (2157KB) ( 0 )  
将Ta2O5作为催化剂用于葡萄糖制备乳酸,结果发现Ta2O5的催化效果比较优异。利用SEM对Ta2O5进行表征,结果表明,Ta2O5表面由许多球状颗粒堆砌形成,颗粒尺寸为200~300 nm。此外,利用正交实验分析不同反应条件对催化效果的影响程度,实验证明反应温度 > 底物质量浓度 > 反应时间 > 催化剂质量。最后考察了催化剂重复使用性能和不同反应条件对于催化效果的影响,结果表明,反应温度为190℃、反应时间为4 h、底物质量浓度为6 g/L、催化剂质量为0.06 g时,催化效果最佳,葡萄糖转化率达到92.3%,乳酸得率达到71.9%。催化剂经重复使用5次后,乳酸得率仍有46.7%。
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壬基酚催化加氢制备壬基环己醇催化剂及工艺研究 收藏
王钘, 钱俊峰, 孙中华, 孙富安, 谢京燕, 何明阳, 陈群
现代化工. 2019, (8): 166-170.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.035
摘要 ( 47 )     PDF (2484KB) ( 0 )  
用Mn改性Ru基催化剂并将其用于壬基酚加氢反应中,考察了助剂Mn对Ru/TiO2催化活性的影响,并通过BET、XPS、NH3-TPD、H2-TPD、SEM表征手段分析了Mn的作用。结果表明,Mn的加入改变了Ru的电子特性,增强了吸氢能力和酸性中心数,提高了催化活性。在反应温度为180℃、反应压力为4 MPa、反应时间为6 h的最佳工艺条件下,反应转化率为99.53%,选择性为99.73%。催化剂重复使用5次活性未降低,具有较好稳定性。
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酸化碳纳米管/环氧树脂自修复复合材料的制备与表征 收藏
刘妙琪, 王彦, 诸静, 于俊荣, 胡祖明
现代化工. 2019, (8): 171-175.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.036
摘要 ( 116 )     PDF (4892KB) ( 0 )  
碳纳米管(CNT)是具有一维管状结构的碳纳米材料,具有优异的导热性能、电学性能及良好的力学性能,常作为理想填料用于制备功能高分子复合材料。以含酯交换反应的动态交联体系环氧树脂为基体,成功制备了具有自修复功能的CNT/环氧树脂复合材料。通过对碳管表面进行酸化处理接枝羧基等官能团改善其分散性。对制备的复合材料的表面形貌、力学性能和自修复性能等进行了测试,结果表明,酸化碳管在环氧树脂基体中分布均匀;酸化碳管质量分数为0.5%的复合材料断裂强度提升了51.5%,模量增加了130.2%,对其进行修复后力学强度恢复率达到了96%。
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甲醇制备2,2,3-三甲基丁烷连续反应工艺的研究 收藏
宗睿, 陈微微, 何牧, 周晓龙
现代化工. 2019, (8): 176-179.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.037
摘要 ( 81 )     PDF (1582KB) ( 0 )  
以甲醇为原料,碘化锌为催化剂,于连续釜式反应器中制备2,2,3-三甲基丁烷(triptane),在反应温度为200℃、甲醇流量为5 mL/h条件下,考察了反应产物的基本情况及釜顶温度对反应性能的影响。结果表明,使用连续釜式反应器可以实现triptane的连续化生产;降低釜顶温度有利于反应的深度转化。在釜顶温度为170℃、反应压力为1 MPa条件下,甲醇转化率可达80%以上,2,2,3-三甲基丁烷收率达到8.7%。
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三维电解-生化法对4-氯酚废水的去除试验研究 收藏
宋洋, 杨诗俏, 贾小童, 丁原红, 朱卫国, 赵威
现代化工. 2019, (8): 180-184.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.038
摘要 ( 78 )     PDF (1739KB) ( 0 )  
利用三维电解-生化法组合工艺协同降解4-氯酚废水。自制催化极板(Ti/Ru-Ir-SnO2)并进行电化学表征。通过电解预处理实验考察了电极板、电解体系、三维粒子加量、电压、电解质浓度对4-氯酚去除效果的影响。通过生化法后续处理实验考察了经过0、10、20、30 min电解预处理的4-氯酚溶液对生化处理效果的影响。结果表明,电解30 min废水的可生化性大大提高,然后利用好氧活性污泥法继续降解10 h后,去除率达到90.05%。
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喷雾成型制备钛硅分子筛微球及其催化环己酮氨肟化反应性能 收藏
冯翀, 刘甜甜, 王鹏程, 潘丽, 李伟斌, 袁秋华, 冯志武
现代化工. 2019, (8): 185-190.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.039
摘要 ( 74 )     PDF (6309KB) ( 0 )  
以无助剂的二氧化硅溶胶为胶液,通过离心喷雾干燥制备球径可控的微米钛硅分子筛催化剂(TS-1)微球。考察了成型过程中进料速度、喷雾成型温度等工艺参数对分子筛成球、球径以及球形度的影响,并初步探讨了成球机制。结果表明,成型温度为170℃、进料速度为8 mL/min时可制备出球形度良好、球径集中分布于55 μm的钛硅分子筛微球。将其用于环己酮氨肟化反应中,在环己酮空速为12 h-1催化反应中,寿命为28 h (转化率>90%)。优异的催化性能归因于分子筛微球高的比表面积、丰富的孔结构以及微球中含硅非活性成分抑制了钛硅分子筛骨架钛流失。
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纳米片状B与M相VO2催化二氯甲苯氨氧化反应研究 收藏
董艳玲, 赵文胜, 李雄建
现代化工. 2019, (8): 191-196.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.040
摘要 ( 57 )     PDF (3002KB) ( 0 )  
以NH4VO3和草酸为起始原料制备了纳米片结构的VO2(B)和VO2(M),并将所制备材料及V2O5应用于3,4-二氯甲苯及2,6-二氯甲苯(DCT)氨氧化制备相应二氯苯腈(DCBN),考察了不同钒氧化物在氨氧化过程中的化学组成和晶型结构变化及其对催化性能的影响。多种表征结果表明,氨氧化后的所有样品均由VO2(M)、V2O5及V6O13混合相组成。氨氧化测试结果表明,VO2(B)样品表现出较好的催化性能,获得的3,4-DCBN和2,6-DCBN的产率分别为55.9%和42.7%。
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高温固相法制备铝酸盐稀土发光材料及其发光性研究 收藏
吴春雷
现代化工. 2019, (8): 197-202.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.041
摘要 ( 86 )     PDF (1604KB) ( 0 )  
铝酸盐稀土材料作为新一代的发光材料,具有发光时间长、波长可调节、亮度高等特点。采用高温固相法制备铝酸盐稀土发光材料,同时研究了发光材料的发光性。首先采用燃烧法合成铝酸镁、铝酸钙、铝酸锌基质;然后采用高温固相法通过原料分配、原料混合、烘干、煅烧以及后处理制备完成铝酸盐稀土发光材料;最后利用荧光分光光度计测量制备样品材料的激发光谱与发射光谱。研究结果表明,激发波长不会影响发射光波长与光强度的关系,MgAl2O4∶Tb3+、CaAl2O4∶Tb3+的发射光谱呈现窄带跃迁发射状态;激活剂稀土因子Eu3+质量分数为6%、温度为1 300℃时,发光材料发射峰强度达到最大值,发光强度最优。
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工艺与设备
混凝-臭氧催化氧化-曝气生物滤池处理工业园区污水 收藏
史振宇, 刘建伟, 王元月, 李海涛, 徐伟
现代化工. 2019, (8): 203-205,209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.042
摘要 ( 68 )     PDF (2646KB) ( 0 )  
考察了混凝-臭氧催化氧化-曝气生物滤池组合工艺对某工业园区污水厂沉砂池出水COD的去除效果。结果表明,当进水COD质量浓度在92.8~1 365 mg/L波动时,出水COD质量浓度平均降至57.5 mg/L,平均去除率为81.8%。臭氧催化氧化和曝气生物滤池单元对COD的平均去除率分别为35.9%和56.7%。在进一步优化工艺参数基础上,本组合工艺处理工业园区污水可以实现稳定达标排放。
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乙烯装置碳二加氢反应器开车过程优化 收藏
张涛
现代化工. 2019, (8): 206-209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.043
摘要 ( 97 )     PDF (1610KB) ( 0 )  
通过在碳二加氢反应器进料冷却器工艺侧增加调温跨线,对碳二加氢充压线进行改造;优化裂解气压缩机五段防喘振阀控制方式,以满足开工初期装置投料量低时反应器对空速的要求。经过上述改造及开工控制方式优化,降低了碳二加氢反应器进料加热器蒸汽消耗,缩短了碳二加氢反应器出口乙炔合格时间。
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精脱硫中试装置优化设计 收藏
张金菊
现代化工. 2019, (8): 210-212.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.044
摘要 ( 82 )     PDF (2040KB) ( 0 )  
为了保障精脱硫新型催化剂的顺利中试,在工艺系统、设备结构等方面对精脱硫中试装置进行了合理优化设计,使得优化设计的中试装置能够安全、可靠、稳定运行。
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取换套防钙侵修井液体系研究 收藏
孙彤, 崔腾宇, 李杰, 谢阳春, 申红, 方永奎
现代化工. 2019, (8): 213-215.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.045
摘要 ( 59 )     PDF (1403KB) ( 0 )  
通过取换套防钙侵修井液体系的研究,提高了修井液的抑制包被能力、抗钙侵能力、降滤失和抗污染能力,解决了井壁失稳和阻卡等问题,降低了复杂情况及事故发生率。
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信息技术应用
液氮洗联产LNG工艺模拟与改良 收藏
肖铭, 李燕, 管凤宝, 张述伟
现代化工. 2019, (8): 216-220.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.046
摘要 ( 110 )     PDF (1874KB) ( 0 )  
针对某厂对液氮洗工艺进行改造以尽可能达到回收甲烷、合成气中CO摩尔分数小于1×10-6、LNG产品中的CH4摩尔分数大于95%的工艺要求,采用Aspen Plus软件对工艺进行模拟优化,并提出了两段低压闪蒸连用的改造方案。模拟结果显示,合成气中CO摩尔分数符合要求,LNG产品中CH4的摩尔分数为95.05%,除此之外氮气循环系统的氮气使用量减少了12.79%。
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含硫废气生产二甲基硫醚节能优化模拟 收藏
吕燕根, 潘建国, 邱挺
现代化工. 2019, (8): 221-225.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.047
摘要 ( 58 )     PDF (3413KB) ( 0 )  
为了进一步提高流程经济性,利用Aspen Plus和Aspen Energy Analyzer软件对含硫废气生产二甲基硫醚工艺进行了模拟和能效集成优化,得到优化结果:最小传热温差为13℃;夹点热端温度为77.2℃,冷端温度为54.2℃;优化后整个工艺流程热公用工程能耗下降85.9%,冷公用工程能耗下降63.1%。模拟及优化结果表明,此工艺具有良好的经济效益与环境效益,可为含硫烟气资源化处理生产提供理论指导。
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减压逆流多效精馏回收膜工业废水中的DMAC 收藏
王洪海, 韦晓晓, 薛璐璐, 王钊, 周琦, 李春利
现代化工. 2019, (8): 226-230,234.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.048
摘要 ( 100 )     PDF (2303KB) ( 0 )  
针对膜工业中所产生的质量分数为5%~15%的N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)废水,提出了分离DMAC废水减压逆流的双效、三效和四效精馏工艺流程。通过实验和Aspen流程模拟对多效精馏的工艺进行了研究。利用响应面法(RSM)对多效流程进行了优化,以最小年度总费用(TAC)为目标函数,确定了回收废水中DMAC最佳方案为减压逆流三效精馏工艺。
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隔壁精馏塔分离乙二醇丁醚混合物的模拟与节能分析 收藏
侯瞬, 林子昕, 安维中, 黄连喜, 别海燕, 朱建民
现代化工. 2019, (8): 231-234.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.049
摘要 ( 63 )     PDF (1739KB) ( 0 )  
针对乙二醇丁醚混合物的特征和分离要求,提出用隔壁精馏塔(DWC)分离混合物的工艺,并利用Aspen Plus模拟技术开展塔的优化设计与节能分析。首先设计出分离混合物的传统双塔工艺,在此基础上对DWC进行设计与优化。为了考察DWC工艺的可行性和节能效果,研究采用能量衡算和GFDA3损失分析2种方法对系统的用能特性进行分析。结果表明,相比于传统双塔工艺,DWC的再沸器负荷、冷凝器负荷分别减少了27.4%、32.4%,总GFDA3损失减少了33.7%,体现了DWC工艺的节能优势。
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分析测试
纳米银氧化石墨烯复合修饰电极检测环丙沙星 收藏
丛俏, 贾祎, 高雨, 李岐, 常春, 秦洪伟
现代化工. 2019, (8): 235-239,243.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.050
摘要 ( 85 )     PDF (2798KB) ( 1 )  
利用浸渍法结合电化学还原法制备了纳米银石墨烯复合修饰电极(AgNPs/RGO/GCE),利用扫描电镜(SEM)观察了AgNPs/RGO/GCE的表面结构,采用循环伏安法(CV)表征了修饰电极的电化学性能,研究了盐酸环丙沙星(CIP)在AgNPs/RGO/GCE上的电化学行为,并在此基础上选用微分脉冲伏安法(DPV)探讨了AgNPs/RGO/GCE检测CIP的可行性。结果表明,AgNPs/RGO/GCE对CIP的电化学氧化具有非常明显的催化作用,在最优实验条件下,该方法灵敏度高、重复性和稳定性好,对模拟水样检测的回收率在96.34%~107.2%之间,RSD为2.015%~3.342%。
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共振瑞利散射法定量检测药物中的吡哌酸 收藏
李莉娟, 江虹, 犹燕妮
现代化工. 2019, (8): 240-243.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.08.051
摘要 ( 62 )     PDF (1479KB) ( 0 )  
建立了快速、准确检测药物中吡哌酸的高灵敏共振瑞利散射法。在pH为9.64的碱性Tris-HCl介质中,吡哌酸与碱性艳蓝B相互作用生成二元离子缔合物,使共振瑞利散射(RRS)信号显著增强,并产生新的RRS光谱。最大共振瑞利散射峰位于365 nm,吡哌酸的质量浓度在0.007~0.55 mg/L范围内与体系的共振瑞利散射增强强度(ΔIRRS)呈线性关系,检出限为0.006 5 mg/L。该方法用于药物中吡哌酸的测定,加标回收率为98.2%~103%,相对标准偏差(n=5)为2.0%~2.5%。
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