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   现代化工
  2019年, 第39卷, 第10期 刊出日期:2019-10-20 上一期    下一期
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专论与评述
中国土壤污染防治行业管理现状及建议 收藏
王芳, 李克, 丁文娟, 王玉, 陈瑛
现代化工. 2019, (10): 1-4.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.001
摘要 ( 168 )     PDF (1257KB) ( 32 )  
目前我国土壤污染防治行业进入快速扩张和产业链建设的重要阶段。对国内外土壤污染防治行业管理策略进行深入研究,提出应从强化土壤污染防治从业要求、逐步建立和完善信用管理体系、强化信用信息共享公开长效机制、注重从业人员的能力建设等方面入手,进而规范行业发展。
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我国制糖工业废水污染物排放现状及建议 收藏
许文, 董莉, 毕莹莹, 董黎明, 刘景洋
现代化工. 2019, (10): 5-8.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.002
摘要 ( 153 )     PDF (1687KB) ( 24 )  
概述了制糖行业生产工艺和区域分布现状;介绍了制糖行业废水污染物排放现状,并对现状进行分析。结果表明,制糖行业除总磷外的各项水污染物排放浓度均远低于现行《制糖工业水污染物排放标准》(GB 21909—2008)的限值。针对制糖行业,建议加强国家和地方管控;对于其他农副食品加工业,可借鉴制糖工业的环境管理经验。
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国内外生物柴油发展现状 收藏
张雁玲, 孟凡飞, 王家兴, 凌凤香, 张会成
现代化工. 2019, (10): 9-14.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.003
摘要 ( 209 )     PDF (1280KB) ( 50 )  
分析了国内外生物柴油及其调合燃料标准的制修订及现行情况,介绍了国外生物柴油产业的发展状况,包括各国的产能、财政支持及税收政策等,以及国内生物柴油产业发展现状,并对现存问题提出建议,最后对生物柴油产业的发展进行展望。
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技术进展
电吸附水处理技术研究进展 收藏
唐朝春, 许荣明
现代化工. 2019, (10): 15-19,23.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.004
摘要 ( 68 )     PDF (1376KB) ( 0 )  
详述了近年来电吸附电极材料的最新研究进展,包括双电层机理研究、传统碳素材料、碳纳米材料、金属氧化物修饰电极以及导电聚合物复合材料电极材料的制备、改性、吸附性能及吸附效果影响因素等。展望了电吸附技术未来的研究热点,认为分级多孔新型纳米材料电极在电吸附技术上具有很大的优势。
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生物电化学技术降解石油烃的研究进展 收藏
师辰艺, 徐源, 范梦婕, 陈英文
现代化工. 2019, (10): 20-23.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.005
摘要 ( 75 )     PDF (1398KB) ( 0 )  
综述了生物电化学系统的原理及生物电化学技术降解石油烃的研究进展,并对今后生物电化学降解石油烃的技术进行了展望。
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SCR脱硝技术在非电行业烟气治理中的应用进展 收藏
张道军, 马子然, 王宝冬, 竹涛, 王红妍, 李歌, 周佳丽
现代化工. 2019, (10): 24-28.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.006
摘要 ( 69 )     PDF (1690KB) ( 0 )  
介绍了以钢铁、水泥、玻璃和垃圾焚烧行业为代表的非电行业烟气特点和烟气污染物处理现状,对选择性催化还原(SCR)脱硝技术在非电行业烟气治理中的应用和面临问题进行了总结分析,并对SCR催化剂的研究方向做了预测。
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改性膨胀石墨在处理废水中的研究进展 收藏
张宵宁, 黄雪莉, 胡子昭, 王雪枫
现代化工. 2019, (10): 29-32.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.007
摘要 ( 66 )     PDF (1254KB) ( 1 )  
通过使用表面改性、金属氧化物、有机物、不同碳源等多种方法对膨胀石墨进行改性,使其吸附性能得到明显提高,同时,增强了对污水中的油类、重金属、色素和酚类等难降解物质的处理能力,对多种典型废水处理具有良好的处理效果。
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玉米芯吸附去除废水中重金属的研究进展 收藏
贾启华, 许晓娟, 高丹, 张学彬
现代化工. 2019, (10): 33-36,41.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.008
摘要 ( 63 )     PDF (1580KB) ( 0 )  
从吸附剂制备、吸附机制、对重金属吸附性能和脱附再生等方面综述了玉米芯在重金属废水处理中的最新研究进展,并指出了目前研究中存在的问题以及今后的研究方向和重点。
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纳米TiO2材料光催化抗菌性能研究与应用 收藏
李灵灵, 熊志强, 张伟, 申贵男, 袁媛, 高亚梅, 晏磊, 王伟东
现代化工. 2019, (10): 37-41.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.009
摘要 ( 71 )     PDF (1290KB) ( 0 )  
对光催化纳米TiO2材料特点、光催化杀菌机理和光催化抗菌性能影响因素以及纳米TiO2材料在废水处理、空气净化、涂层材料和纤维制品等领域的应用进行了综述,并展望了纳米TiO2材料在抗菌利用方面的前景,为纳米TiO2材料的改性提供了借鉴,在降低环境风险的同时达到更加高效杀菌和广泛使用的目的。
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膜浓缩技术在高盐废水零排放处理中的应用 收藏
何灿, 刘兆峰, 熊日华
现代化工. 2019, (10): 42-45,50.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.010
摘要 ( 86 )     PDF (1718KB) ( 0 )  
介绍了膜浓缩技术和膜集成技术,分析其各自的特点和存在的问题;讨论了膜浓缩技术在高盐废水零排放处理中的发展方向。
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常温常压下氮气还原合成氨催化剂的研究进展 收藏
李莎莎, 李雯
现代化工. 2019, (10): 46-50.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.011
摘要 ( 72 )     PDF (2074KB) ( 0 )  
介绍了N2还原合成NH3催化剂的2种催化反应机理:缔合途径和解离途径。综述了近年来电催化剂(贵金属、过渡金属和非金属)和光催化剂最新研究进展,最后对该新型领域催化剂的设计进行了展望。
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储氢材料的研究及其进展 收藏
杨静怡
现代化工. 2019, (10): 51-55.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.012
摘要 ( 91 )     PDF (1266KB) ( 0 )  
首先对固态储氢的储氢材料进行了定义及概括,然后通过对储氢材料的机理、优缺点等性能的比较,对现有的研究进展进行了总结,并对储氢材料的未来及发展趋势进行了展望。
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科研与开发
NiCoP/CdS复合光催化剂的制备及其光催化产氢活性 收藏
薛楠楠, 王志坚, 张文琴, 刘志, 乔玮, 李娜, 董俊萍, 陈加藏
现代化工. 2019, (10): 56-60,65.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.013
摘要 ( 63 )     PDF (3891KB) ( 0 )  
为了提高CdS的产氢活性,采用溶剂热法制备了NiCoP/CdS纳米棒复合光催化剂。质量分数为3% NiCoP/CdS的产氢量达到47.86 mmol/(g·h),是质量分数5% Pt/CdS产氢量的6.9倍,是无助催化剂CdS的126倍。此外,NiCoP/CdS具有较好的光催化稳定性,在反应24 h后进行5次循环产氢测试,其产氢活性没有明显下降。稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱和瞬态光电流测试结果表明,复合后NiCoP/CdS荧光强度降低、荧光寿命减小、光电流增加,说明NiCoP的修饰能够有效促进光生电子和空穴的分离,进而提高NiCoP/CdS复合光催化剂的产氢活性。
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新型Pd7P3/SiC催化硝基苯加氢反应性能研究 收藏
米伟, 童希立, 郭向云
现代化工. 2019, (10): 61-65.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.014
摘要 ( 68 )     PDF (2642KB) ( 0 )  
利用油胺还原的方法制备Pd7P3/SiC负载型催化剂,并考察其对硝基苯及其衍生物的加氢反应性能。通过TEM、XRD和XPS等分析手段对催化剂的形貌、晶体结构及电子状态等进行表征。结果表明,磷化钯纳米颗粒均匀分散在SiC载体上,化学组成为Pd7P3,粒径分布范围在6~9 nm。在相同催化条件下,负载量为2.4%的SiC负载催化剂表现出最优的硝基苯加氢活性,在反应温度为40℃、初始压力为0.5 MPa的条件下反应1 h,硝基苯的转化率达到99%以上,苯胺的选择性达到93%。而在同样的条件下,2.4%的Pd7P3负载在活性炭上,硝基苯转化率仅有4%。说明磷化钯在载体上的形貌与电子状态的优化对其催化加氢性能有重要的促进作用。
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聚丙烯非织造布锰基催化剂的制备与催化臭氧性能研究 收藏
董宇, 魏俊富, 孔志云, 汤小龙, 纪亚丽
现代化工. 2019, (10): 66-69,75.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.015
摘要 ( 68 )     PDF (2750KB) ( 0 )  
利用浸渍法在羧基化聚丙烯(PP)非织造布表面负载氧化锰(MnOχ),制备一种降解低浓度臭氧的整体式催化剂,并对常温下臭氧的降解性能进行研究。扫描电镜、红外光谱和比表面积等分析表明,MnOχ不仅具有介孔孔道,而且能够均匀分布在PP非织造布表面。同时考察了MnOχ负载量、相对湿度等对催化臭氧的活性影响,结果表明,在MnOχ负载量为24.46%、相对湿度为20%、臭氧初始质量浓度为2 mg/m3时,该催化剂在连续反应12 h后仍能维持100%的臭氧转化率。该整体式催化剂具有较低的压降,在去除空气中低浓度臭氧方面具有良好的应用潜力。
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碳硅负载氧化铌催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究 收藏
杨凤丽, 赵芷言, 仝雪
现代化工. 2019, (10): 70-75.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.016
摘要 ( 73 )     PDF (1551KB) ( 0 )  
制备了碳硅负载氧化铌催化剂,并对其催化生物质糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)进行研究,对铌负载量、反应时间、反应温度、催化剂质量等影响因素进行考察。结果表明,铌负载量对催化剂酸量和催化活性及HMF选择性均有重要影响:催化剂酸量随铌质量分数增加而增加,果糖转化率也随之增加;HMF选择性随着铌质量分数增加呈现先上升后下降的变化趋势,铌负载量为5%时,HMF收率最大可达82.8%。
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3D花状BiOBr/Graphene的合成与光催化性能研究 收藏
伍水生, 马博凯, 兰东辉, 谭年元, 易兵
现代化工. 2019, (10): 76-80.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.017
摘要 ( 60 )     PDF (2213KB) ( 0 )  
以Bi (NO33·5H2O和KBr为原料,采用一步溶剂热法制备一系列不同石墨烯质量分数的BiOBr/Graphene复合物。利用XRD、SEM、BET和UV-Vis对合成的BiOBr/Graphene进行表征,结果表明合成产品为三维花球状的BiOBr/Graphene。以罗丹明B (RhB)为光催化降解底物、负载石墨烯质量分数为0.75%、合成温度为160℃、合成时间为12 h、乙二醇(EG)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂时,30 min最大降解率达到96.36%。
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纤维素负载催化剂制备二氧化碳-环氧乙烷-氧化环己烯共聚物的研究 收藏
马江涛, 崔爱军, 钱俊峰, 韦梅峻, 陈群, 何明阳
现代化工. 2019, (10): 81-85,91.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.018
摘要 ( 69 )     PDF (1471KB) ( 0 )  
利用纤维素为载体合成了纤维素-ZnEt2-Y (CF3OO)3催化剂,以四氢呋喃为溶剂,研究了CO2与环氧乙烷和氧化环己烯三元共聚的反应条件。通过核磁共振氢谱证明所得共聚产物为三元无规则共聚物。同时考察了共聚反应影响因素,在最佳工艺条件下,催化效率高达2 806 g/(mol Zn);碳酸酯的含量可达90%以上;重均相对分子质量达17万左右;分子质量分布为3~4。通过热扫描曲线发现,三元共聚物的玻璃化转变温度随着EO摩尔比的增加而降低。热失重分析结果表明合成的三元共聚物具有高的热稳定性。另外,通过拉伸力学测试发现,随着环氧乙烷的加入,共聚物的断裂伸长率明显提高,脆性大大改善。
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温敏型蛋白质分子印迹聚合物的制备及性能研究 收藏
董祥芝, 马勇, 侯春平, 张宝亮, 张和鹏, 张秋禹
现代化工. 2019, (10): 86-91.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.019
摘要 ( 41 )     PDF (2710KB) ( 0 )  
利用改性SiO2纳米粒子为载体,丙烯酰胺(AAM)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为功能单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,牛血清白蛋白(BSA)为模板蛋白,制备具有高选择性的蛋白质印迹聚合物。IR和TEM等表征结果表明,印迹层已成功接枝在载体表面。在最佳实验条件下,印迹分子(MIP)和非印迹分子(NIP)的吸附容量分别为67.445 mg/g和38.248 mg/g,选择性因子为1.763。设计3种实验方案考察MIP的选择性,结果表明,MIP对模板蛋白BSA有良好的识别选择性,为蛋白质的识别提供新方法。
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SOFC阴极材料La0.7Sr0.3Fe0.7Co0.2Ni0.1O3-δ的制备与性能 收藏
李向国, 李松波, 安胜利, 张帆
现代化工. 2019, (10): 92-96.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.020
摘要 ( 40 )     PDF (2241KB) ( 0 )  
采用溶胶-凝胶法、固相法制备La0.7Sr0.3Fe0.7Co0.2Ni0.1O3-δ(LSFCN)中低温固体氧化物燃料电池阴极材料,通过热重-差热分析、X射线衍射、扫描电镜、直流四探针法、热膨胀系数、交流阻抗对材料的结构与性能进行研究。结果表明,2种方法制备的LSFCN均为单一的钙钛矿结构,并且与电解质SDC在950℃以下没发生化学反应,稳定性较好。溶胶-凝胶法制备的阴极粉体颗粒最小、形状规整、结晶度高。在测试温度400~800℃条件下,2种方法合成的阴极材料LSFCN是小极化子导电机制,电导率随着测试温度的升高而增大。溶胶-凝胶法制得的LSFCN的电导率均大于固相法,在800℃时最大达到619.4 S/cm。2种方法制备的LSFCN阴极样品与电解质SDC匹配性好。2种方法制备的LSFCN有利于氧在三相界面的传输,提高了材料的电化学性能。
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微波辅助合成硒化铑超薄纳米片 收藏
唐鸿彬, 徐俊轩, 宁宝贵, 赵燕熹, 黄涛
现代化工. 2019, (10): 97-100.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.021
摘要 ( 54 )     PDF (5678KB) ( 0 )  
以Na2SeO3·5H2O和RhCl3·3H2O为前驱体,三缩四乙二醇(TEG)为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,采用二步微波法成功制备了形貌单一、大小较为均匀的RhSe2超薄纳米片,该纳米片呈皱褶状,平均粒径为400 nm。整个反应体系中,RhCl3、Na2SeO3、PVP最适宜摩尔比为1∶2∶15。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪(XPS)等技术对其结构进行了表征。
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混合配体合成金属有机骨架UiO-66吸附剂的研究 收藏
张雯, 鲁金明, 刘毅, 杨建华, 张艳, 王金渠
现代化工. 2019, (10): 101-105.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.022
摘要 ( 55 )     PDF (3769KB) ( 0 )  
金属有机骨架UiO-66具有良好的化学和热稳定性。为提高其氢气吸附能力,探究其在氢气储存领域中的应用,采用溶剂热法合成高纯度UiO-66,并以不同摩尔比的对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸合成NH2-UiO-66材料,分别对UiO-66和混合配体合成的NH2-UiO-66进行X射线衍射、热重分析、N2物理吸附、扫描电镜和氢气吸附性能等分析和表征,结果表明,NH2-UiO-66的结晶度随着2-氨基对苯二甲酸的加入先逐渐变强,后又渐渐变弱。氢气吸附性能也随着2-氨基对苯二甲酸的加入呈现相同的特点,其中,对苯二甲酸与2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为3∶2时,所合成的NH2-UiO-66的氢气吸附性能最佳,比单配体合成的UiO-66提高33%,具有良好的应用前景。
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悬浮床高温煤焦油沥青质加氢裂化反应过程中供氢溶剂作用研究 收藏
张登跃, 靳鹏, 谷小虎, 林雄超
现代化工. 2019, (10): 106-110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.023
摘要 ( 58 )     PDF (1541KB) ( 0 )  
研究悬浮床加氢过程中供氢溶剂性能与煤焦油沥青加氢裂化反应间的关系。考察了反应温度和初始压力对供氢溶剂油预加氢深度的影响,探讨了供氢溶剂对高温煤焦油沥青加氢反应中沥青质裂化作用机理。结果表明,随着加氢反应程度的增加(初始氢气压力增加、反应温度增加),供氢溶剂油的芳碳率逐渐降低;在初始氢气压力10 MPa、反应温度350℃的加氢工艺条件下,可得到芳碳率为0.42的理想供氢溶剂。在煤焦油沥青加氢反应过程中,随着供氢溶剂添加量的增加,大于350℃重油馏分的收率有所降低;生成的重油中胶质、沥青质的质量分数明显降低,转化率分别由64.00%和82.61%提高到了81.98%和89.21%;芳烃质量分数大幅度增加,说明供氢溶剂对胶质和沥青质的加氢裂化具有促进作用。
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FeP@PC纳米材料的制备及其析氢反应性能探究 收藏
胡燕飞, 张荣荣, 周盼盼, 杨庆华
现代化工. 2019, (10): 111-115.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.024
摘要 ( 71 )     PDF (5322KB) ( 0 )  
采用金属有机框架(MOF) UIO-66为载体,通过溶剂热法、气相沉积法等制备了一种FeP@PC电催化剂。利用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜和X射线光电子能谱对催化剂的形貌和物相成分等进行表征。研究了Fe的投料量对催化剂形貌和性能的影响。该催化剂在析氢反应中表现出优异的电催化活性。在0.5 mol/L硫酸中,电流密度为10 mA/cm2时,所需过电势为145 mV,塔菲尔斜率为96 mV/dec。这种优异的催化活性归因于FeP与碳层之间的协同作用。
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新型低张力泡沫驱油体系性能研究 收藏
郭东红, 李睿博, 孙建峰, 崔晓东
现代化工. 2019, (10): 116-118.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.025
摘要 ( 54 )     PDF (1228KB) ( 2 )  
针对大港港东油藏条件,对新型低张力泡沫驱油体系(芥酸酰胺丙基甜菜碱EAB40与十二烷基磺酸钠SLS的复配体系)的耐温性能、耐矿化度性能、抗二价离子性能进行了系统研究,结果表明,该低张力泡沫驱油体系的耐温性能达到80℃,耐矿化度性能达到60 000 mg/L,抗二价离子性能达到220 mg/L。岩心对比驱油实验表明,低张力泡沫驱油体系0.3% EAB40+0.2% SLS能够在水驱基础上提高采收率10.8%,明显优于单一表面活性剂驱(0.5%芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱EHSB40)或单一泡沫驱(0.5%α-烯烃磺酸盐AOS)。
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C8H16O2-ZnCl2/Al2O3负载型催化剂的制备及其脱硫性能研究 收藏
付琦, 赵荣祥, 李秀萍
现代化工. 2019, (10): 119-123,127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.026
摘要 ( 103 )     PDF (2255KB) ( 0 )  
通过浸渍法将正辛酸-ZnCl2低共熔溶剂负载到Al2O3上制备负载型催化剂正辛酸-ZnCl2/Al2O3。以正辛酸-ZnCl2/Al2O3为催化剂、过氧化氢为氧化剂脱除模拟油中的噻吩类硫化物。利用XRD、FT-IR、BET、EDS、SEM对其结构进行表征分析,同时考察了脱硫实验中反应温度、催化剂质量、O/S摩尔比、不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。实验结果表明,在模拟油用量为5 mL、催化剂质量为0.5 g、O/S摩尔比为6、反应温度为60℃、反应时间为180 min的条件下,二苯并噻吩(DBT)脱除率为99.2%。催化剂循环使用5次DBT的脱除率没有明显变化。此外,研究了正辛酸-ZnCl2/Al2O3负载型低共熔溶剂催化氧化的反应机理。
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CoS2和CoP材料的合成及其催化析氧应用 收藏
高文君, 王梦娇, 杨阳, 杜庶铭, 徐冬, 郭桦
现代化工. 2019, (10): 124-127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.027
摘要 ( 51 )     PDF (3566KB) ( 0 )  
通过溶剂挥发诱导自组装和硫化、磷化处理合成具有多孔结构的CoS2和CoP催化剂,采用X-射线衍射、扫描电子显微镜等表征方法对材料的晶体结构和形貌进行分析。将这2种材料用于析氧反应的催化剂,结果表明,当电流密度达到10 mA/cm2时,2种催化剂均需要较小过电位。CoS2和CoP催化剂相应的塔菲尔曲线显示其斜率值较小,分别为78 mV/dec和77 mV/dec,说明这2种催化剂在析氧催化反应过程中表现出优异的催化性能和很好的析氧反应动力性能。
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透明质酸凝胶的制备及其在关节软骨再生中的应用 收藏
张勤勤, 谌亮, 岑莲, 于凤宾
现代化工. 2019, (10): 128-131.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.028
摘要 ( 55 )     PDF (4721KB) ( 0 )  
透明质酸(HA)较短的生物体内停留时间在一定程度上限制了其应用,以1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)为交联剂对HA进行化学改性,制备了HA凝胶,并考察了其力学性能、流变性、溶胀性以及HA凝胶的关节软骨再生性能。结果表明,HA凝胶断裂伸长率为159%,是一种弹性凝胶;其横截面表现出多孔联通结构,孔径在40 μm左右;溶胀性约为凝胶干重的33倍,具有很强的吸水能力。将HA凝胶用于兔子关节软骨缺损修复,8周后发现其能促进关节软骨再生。因此,该工艺制备的HA凝胶有望用于关节软骨缺损修复的生物医用材料。
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微波对渣油浅度裂化反应的强化效应研究 收藏
张洋, 沈新芸, 何牧, 周晓龙
现代化工. 2019, (10): 132-136.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.029
摘要 ( 44 )     PDF (3990KB) ( 0 )  
采用多模微波加热系统,以活性炭为辅助吸收微波材料,开展减压渣油的裂化反应研究,评价了产物油及气体的性质,探究了沥青质在微波加热过程中所发生的化学变化,并对微波效应加以阐释。结果表明,在活性炭质量分数为2%、微波加热时间为30 min的反应条件下,产物油的黏度降低84.8%,沥青质质量分数降低7.1%;气体产物含低级烃类;沥青质的烷基侧链在反应过程中断裂,同时其内核芳香片层单元结构的有序程度增大;微波热点效应使得微波加热下渣油的裂化程度较常规加热时大。
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O3/H2O2协同氧化脱除FCC柴油中含硫化合物 收藏
高升, 韩冬云, 乔海燕, 石薇薇, 曹传洋, 魏云峰
现代化工. 2019, (10): 137-140,145.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.030
摘要 ( 64 )     PDF (1916KB) ( 0 )  
以O3为氧化剂,H2O2为催化剂,无水甲醇为萃取剂,通过协同氧化—萃取方式脱除FCC柴油中的含硫化合物。利用气相色谱硫化学发光检测器测定FCC柴油和精制油中硫化物的分布和含量,利用傅里叶红外光谱仪对FCC柴油、氧化油以及精制油中所含官能团进行分析。同时考察了H2O2加入量、反应温度以及剂油比对FCC柴油脱硫效果的影响。结果表明,在质量分数为30% H2O2用量为5 mL、反应温度为50℃、反应时间为50 min以及剂油比为1∶1的最佳反应条件下,FCC柴油中的含硫化合物脱除率可达90.80%。
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矿粉微粒制备Pickering乳液降低原油乳状液黏度的研究 收藏
朱志强, 杨敬一, 徐心茹
现代化工. 2019, (10): 141-145.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.031
摘要 ( 61 )     PDF (1561KB) ( 0 )  
采用一种价廉易得的S115型矿渣微粉和羧乙基纤维素、十二烷基苯磺酸钠协同稳定航煤-水乳状液,制备水包油型Pickering乳状液,室温下30 d后乳化指数大于95%,表明其具有很好的稳定性。采用粒度分析、Zeta电位、界面张力及流变性能测试等方法对稳定机理进行了研究,结果表明,矿渣颗粒吸附于油水界面与十二烷基苯磺酸钠协同形成单层或多层颗粒膜,增加了Zeta电位和黏弹性,降低了油水界面张力,导致其稳定性增加。将制备的Pickering乳状液用于稠油乳状液的降黏,结果比不含固体颗粒的普通乳状液具有更好的降黏效果。
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十六酸-十四醇二元复合相变材料的制备及热性能研究 收藏
蒋达华, 张鑫林, 廖绍璠, 费华, 顾庆军
现代化工. 2019, (10): 146-149.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.032
摘要 ( 61 )     PDF (1513KB) ( 0 )  
通过熔融共混法制备了一系列十六酸-十四醇共晶系,利用步冷曲线法和低共熔混合物相变温度理论计算确定十六酸-十四醇二元混合物最低共熔点的质量比为18∶82,共晶温度为34.03℃,并且随着十六酸掺入量的增加,共晶系的过冷度逐渐下降。DSC和FT-IR测试结果表明,十六酸-十四醇最低共熔点的熔化温度为35.90℃,相变潜热为122.6 J/g,凝固温度为30.46℃,相变潜热为119.3 J/g,并且各组分之间无化学反应。从加速冷热循环结果来看,十六酸-十四醇共晶系具有良好的热稳定性。因此,该二元复合相变材料适用于建筑节能领域。
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一种小分子油溶性降黏剂的合成及降黏性能评价 收藏
全红平, 李鹏飞, 黄志宇, 张杰
现代化工. 2019, (10): 150-155.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.033
摘要 ( 62 )     PDF (2875KB) ( 0 )  
利用环氧氯丙烷、邻苯二酚、硬脂酰氯反应得到一种小分子油溶性降黏剂,通过单因素法对降黏剂的合成条件进行优化,得到最优反应条件为:单体n(环氧氯丙烷)∶n(邻苯二酚)∶n(硬脂酰氯)=4∶4∶2、主链反应温度为100℃、反应时间为8 h、接枝反应温度为100℃、反应时间为10 h、促进剂NaOH质量分数为1.4%。降黏剂质量分数为500 μg/g时测得降黏剂的降黏率为52.36%。通过紫外分光光度计及激光粒度仪分析了降黏剂对沥青质和胶质溶液的作用效果,结果表明,降黏剂能减小沥青质和胶质在溶液中的粒径,增大沥青质和胶质在溶液中分散性。屈服应力测试结果表明,降黏剂有效地提高了稠油的流动性能,降低了稠油的黏度。
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高空气及热稳定性CsPbBr3@SiO2复合量子点的制备 收藏
卢秀瑾, 张青红, 王宏志, 李耀刚, 侯成义
现代化工. 2019, (10): 156-159,164.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.034
摘要 ( 138 )     PDF (2803KB) ( 0 )  
三溴铅酸铯量子点(CsPbBr3 QDs)由于具有高的荧光量子产率与窄的半高峰宽,其荧光波长可以覆盖整个可见光区。然而,目前大多数有机无机卤素钙钛矿量子点的水氧及热稳定性较差,通过改进的Stöber法直接在预先合成的13 nm CsPbBr3 QDs表面包覆了一层无定型SiO2层,成功制备了SiO2包覆的CsPbBr3 QDs (CsPbBr3@SiO2)。SiO2包膜后形成了颗粒较大的聚集体,量子点在颗粒内被保护且均匀分散,其形状类似火龙果且量子产率高达80.9%。CsPbBr3@SiO2在升温至80℃后还能保持90.7%的PL强度,在紫外灯下持续照射120 h后,保持了95.1%的PL强度。CsPbBr3@SiO2复合量子点在水和乙醇气氛下均稳定,有利于制造白光发光二极管器件。
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蒸氨法Cu基催化剂的制备及生物质液体燃料合成的研究 收藏
单译, 李德豹, 刘思乐, 尚冬梅, 吴静, 张雅静
现代化工. 2019, (10): 160-164.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.035
摘要 ( 49 )     PDF (1590KB) ( 0 )  
利用蒸氨法制备了不同Cu负载量的Cu/SiO2催化剂,对生物质平台化合物5-羟甲基糠醛进行常压气相催化加氢反应,合成新能源液体燃料2,5-二甲基呋喃。利用XRD、BET和TPR测试技术对催化剂结构进行了表征,考察了Cu负载量和反应温度对催化剂催化性能的影响。结果表明,活性组分Cu高度分散于载体内,形成了具有高比表面积和适宜孔结构的层状硅酸铜结构,Cu与载体SiO2之间具有较强的相互作用,适宜的Cu负载量为25%。在反应温度为230℃、原料液空速为1.1 h-1、氢/醛摩尔比为90∶1的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率可达100%,2,5-二甲基呋喃的选择性达94.6%。
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碱处理调变ZSM-5孔结构及甲苯甲醇烷基化制对二甲苯性能研究 收藏
李洪坤, 张安峰, 侯章贵, 齐美美, 李孝国, 常洋, 郭新闻, 宋春山
现代化工. 2019, (10): 165-169.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.036
摘要 ( 60 )     PDF (3468KB) ( 0 )  
采用水热合成法制备大晶粒ZSM-5分子筛。通过调节碱处理过程中碱种类和处理时间得到一系列多级孔ZSM-5催化剂,考察了催化剂在甲苯与甲醇择形烷基化反应中的催化性能,及不同孔结构对甲苯转化率和对二甲苯选择性的影响。结果表明,采用0.2 mol/L四丙基氢氧化铵(TPAOH)溶液在65℃处理30 min得到的催化剂的反应性能优于其他处理方法得到的ZSM-5催化剂。该催化剂在未经后续改性的前提下连续运转30 h,平均对二甲苯选择性为68.36%,甲苯转化率为11.24%,催化效果优于母体,但该催化剂的积炭量大大降低,稳定性更好。
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工艺与设备
乙烯装置大检修氮气停车方法研究与应用 收藏
李德龙
现代化工. 2019, (10): 170-173.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.037
摘要 ( 72 )     PDF (1815KB) ( 0 )  
通过对乙烯装置传统停车方法和"氮气"开车方法的研究,某石化公司乙烯装置提出了氮气停车方法,并在2018年大检修停车过程中成功应用,大大缩短了装置停车时间,降低物料排放损失,获得了良好的环境效益和可观的经济效益。
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Novolen聚丙烯装置高压氮气系统工艺优化 收藏
柳宏伟, 董国亮, 杨德志, 孔爱平, 黄虎
现代化工. 2019, (10): 174-177.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.038
摘要 ( 66 )     PDF (1846KB) ( 0 )  
在最不利工况下,华亭Novolen聚丙烯装置原设计高压氮气储量为164 kg,而用户需求量为321.76 kg,无法满足工艺需求。为解决该问题优化设计1台相同容积的缓冲罐与原缓冲罐串联使用,在最不利工况下,PP装置可容纳328 kg高压氮气,可满足下游用户的工艺需求,避免了因高压氮气量不足给企业带来的巨大经济损失。
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硫磺回收配套氨法脱硫技术方案的比选探讨 收藏
徐春华
现代化工. 2019, (10): 178-181,185.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.039
摘要 ( 100 )     PDF (1254KB) ( 0 )  
介绍了满足污染物新排放标准的硫磺回收尾气处理技术及路线选择。以某新建煤化工项目为例,分别从工艺流程、主要设备及公用工程消耗等方面对2种氨法脱硫技术方案进行了论述,并从投资及运行费用上进行比较和分析。结果表明,外送硫酸铵溶液的氨法脱硫方案更具优势。
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精细化工废水提标升级改造工程实例 收藏
江晓宇
现代化工. 2019, (10): 182-185.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.040
摘要 ( 55 )     PDF (1296KB) ( 0 )  
以某精细化工企业废水处理工程为例,介绍了"物化-混凝-厌氧氧化-水解酸化-两级接触氧化—MBR生化处理工艺"处理精细化工废水的工程应用案例,对工程设计及运行经验方面进行分析总结;设计处理水量为600 m3/d,运行结果表明,综合污水CODCr、NH3-N、SS的去除率分别达到97.8%、79.2%、90.6%。出水口各项指标均可满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。
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碎煤加压气化高盐废水分盐结晶中试研究 收藏
乔英存, 纪钦洪, 成学礼, 于广欣, 孙玉平
现代化工. 2019, (10): 186-189.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.041
摘要 ( 55 )     PDF (1695KB) ( 0 )  
针对碎煤加压气化高盐废水开展分盐结晶工艺中试研究,产出的氯化钠和硫酸钠结晶盐品质分别达到GB/T 5462—2015精制工业干盐二级品标准和GB/T 6009—2014Ⅱ类合格品标准,表明分盐结晶技术上可行。电驱动膜实现对高盐废水的深度浓缩减量,浓缩倍数达到6倍以上,大大降低分盐结晶单元的处理量和投资。仅考虑药剂和公用工程消耗,高盐废水分盐结晶处理吨水运行成本34.5元。
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水煤浆气化装置扩能改造方案研究 收藏
张磊
现代化工. 2019, (10): 190-194.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.042
摘要 ( 122 )     PDF (1259KB) ( 0 )  
为了解决宁夏能化醋酸装置的瓶颈,增加CO供给量,对气化装置的扩能改造方案进行了研究。采用Aspen Plus建立了全流程的水煤浆气化计算模型,获得了扩能后的物料及能量平衡数据,并在此基础上对气化装置的设备、管道、仪表进行了全面核算。核算结果表明,大部分设备、管道、仪表均能满足扩能要求,仅需要通过更换气化炉内件、更换真空泵、增加低压灰水泵及更换少部分仪表等改造措施即可满足扩能要求。改造方案实施后,气化装置实际有效气产量达到了225 600 m3/h,实现了改造的预期效果,既验证了设备、仪表核算的准确性,也验证了Aspen Plus全流程水煤浆气化模型的可靠性。
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火电厂回转式空预器的堵塞调研及解决方案研究 收藏
陈海玲, 姬鄂豫, 姚杰新, 朱元良
现代化工. 2019, (10): 195-199.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.043
摘要 ( 60 )     PDF (1933KB) ( 0 )  
详细调研了火电厂空预器发生堵塞的各种原因,认定空预器内生成硫酸氢铵是重要原因。进一步讨论了导致空预器入口SO3浓度高的因素,发现硫酸氢铵的生成速率与SO3浓度呈正比;提出了解决空预器堵塞最好的办法是降低空预器入口SO3浓度,即在空预器入口或SCR出口等处喷射碳酸钠或注入其他碱性吸附剂来降低空预器入口SO3浓度,指出此方法中核心技术是喷射系统。对于已经堵塞的空预器,提出采用化学清洗方法来提高清洗效果。
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信息技术应用
三效MVR系统的流程模拟及性能研究 收藏
李志新, 王亚雄
现代化工. 2019, (10): 200-204,207.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.044
摘要 ( 94 )     PDF (1794KB) ( 0 )  
基于多效蒸发与MVR技术的优点,将2种工艺进行结合,提出多效MVR节能工艺的新思路,介绍了三效MVR蒸发系统的工作原理。通过Aspen Plus模拟了整个系统的工艺流程,并对三效MVR进行了性能分析。为了减少换热强度,应该尽量降低蒸发压强,这样原料需要预热的温度也会减小;压缩机的蒸汽压缩比维持在1.6~2.0比较合适;进料浓度不宜过大,高浓度进料液需适当稀释后再进行蒸发;为了提高此蒸发系统的制热能效比,需适当地减小压缩比;考虑到整个系统的节能效果,此系统在低温低压下运行较为合适。
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环氧乙烷尾气吸收工艺的模拟与优化 收藏
王艳红, 侯延杰
现代化工. 2019, (10): 205-207.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.045
摘要 ( 87 )     PDF (1349KB) ( 0 )  
针对污染物的最新排放标准,结合PROⅡ模拟软件对环氧乙烷尾气吸收工艺过程进行了稳态模拟。通过单因素分析研究了尾气冷却温度、吸收剂进料温度及用量、吸收塔理论板数对吸收效果的影响,确定了优化后的工艺参数。在相同条件下,相比凝水吸收,乙二醇水溶液能明显降低吸收剂的用量,具有吸收剂利用率高、吸收后废液安全无毒、易处理等优势。
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带有微通道换热的小型相变蓄冷系统性能研究 收藏
崔焱朝, 潘艳秋, 俞路, 牛亚宾
现代化工. 2019, (10): 208-211.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.046
摘要 ( 86 )     PDF (1385KB) ( 0 )  
为了研究小型相变蓄冷系统操作参数、环境因素对系统性能的影响,在实验研究的基础上,建立系统的稳态数学模型,研究了系统性能与各参数的关系。蓄冷系统实验证明了所建模型的可靠性。模拟研究发现,增加冷凝器进口风温会提高压缩机功率、降低系统的COP(性能系数);增加冷凝器迎面风速对系统性能的提升存在上限;增加压缩机转数是提高制冷量、缩短蓄冷时间的最有效方法。
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流程模拟技术在40万t/a气体分馏装置水冷器诊断中的应用 收藏
曲云, 王雪香
现代化工. 2019, (10): 212-216.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.047
摘要 ( 62 )     PDF (1349KB) ( 0 )  
针对40万t/a气体分馏装置开工初期易发生丙烯含水量高导致质量不合格的问题,采用Petrosim软件以装置的运行数据为参照建立了装置基础模型,并以装置的标定数据对模型进行了验证,结果表明,模型与装置运行情况吻合较好。采用装置模型对脱乙烷塔顶系统进行了计算,找出影响丙烯质量的因素为塔顶水冷器选型偏大,同时选型偏大会导致循环水流速偏低,水冷器易发生结垢导致泄漏。对水冷器进行了重新选型计算,以保证丙烯质量合格,同时保证循环水流速达标,避免结垢泄漏。
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萃取与精馏耦合分离苯-甲醇的研究 收藏
濮仁华, 黄前程, 朱志亮
现代化工. 2019, (10): 217-219.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.048
摘要 ( 88 )     PDF (1282KB) ( 0 )  
研究了萃取与精馏耦合法用于苯-甲醇共沸物中的甲醇回收。通过实验手段从萃取剂选择、萃取比及萃取温度变化3个角度对萃取效果进行考察。实验结果表明,水的萃取效果最好,在操作温度35℃下,萃取比1∶1时,甲醇萃取分配系数为40.0,选择性系数4 260.8。在此实验数据上,提出以水为萃取剂的萃取与精馏耦合分离工艺流程,并运用流程模拟软件进行3塔连续模拟计算,得到了优化的工艺条件。模拟结果表明,当甲醇塔(T1)理论塔板数为15块、回流比为2,萃取塔(T2)理论塔板数为4块,回收塔(T3)理论塔板数为20块、回流比为2时,可得质量分数在99.5%以上的苯和甲醇成品。
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分析测试
ASE萃取-GC-MS/MS法同时测定污泥中12种合成麝香 收藏
陈志冉, 崔鹏
现代化工. 2019, (10): 220-225,229.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.049
摘要 ( 82 )     PDF (1411KB) ( 0 )  
利用加速溶剂萃取法(ASE)萃取污泥中合成麝香(SMs),石墨化炭黑和佛罗里硅藻土在线净化,经HP-5MS毛细管柱分离,建立了气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)同时测定污泥中12种SMs残留量的分析方法。结果表明,12种SMs在0.01~1.0 μg/mL质量浓度范围内呈良好线性关系,相关系数(r2)为0.999 6~0.999 9;该方法检出限为1.5~3.0 μg/kg,定量限为5.0~10.0 μg/kg,回收率为91.5%~98.8%,相对标准偏差为0.9%~2.8%。老化效应、基质效应对ASE萃取污泥中12种SMs的影响较小。该方法具有检出限低、回收率高、精密度好等特点。
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双波长瑞利光散射测定药物中的地奥司明 收藏
冉茂媛, 江虹
现代化工. 2019, (10): 226-229.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.10.050
摘要 ( 119 )     PDF (1433KB) ( 0 )  
建立了以亮绿作探针测定药物中地奥司明的快速、准确、高灵敏瑞利光散射(RLS)新方法。在pH 9.17的碱性溶液中,亮绿与地奥司明作用生成二元离子缔合物,使瑞利光散射信号明显增强并产生具有2个明显RLS峰的新瑞利散射光谱。在370 nm和469 nm波长处,地奥司明的质量浓度在一定范围内与体系的RLS增强强度的绝对值(|ΔIRLS|)呈线性关系,检出限分别为0.003 8 mg/L (370 nm)和0.004 3 mg/L (469 nm)。当用双波长RLS法测定地奥司明时,其检出限为0.002 0 mg/L。地奥司明的质量浓度在0.005~0.85 mg/L范围内与单波长法或双波长法的|ΔIRLS|呈线性关系。该法用于市售地奥司明药物中地奥司明的测定,加标回收率为98.4%~102%,相对标准偏差RSDn=5)为1.2%~1.7%。
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