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   现代化工
  2019年, 第39卷, 第12期 刊出日期:2019-12-20 上一期   
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专论与评述
2019年第十八届日本绿色和可持续发展化学奖获奖项目评述 收藏
程海涛, 申献双
现代化工. 2019, (12): 1-6.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.001
摘要 ( 162 )     PDF (5247KB) ( 115 )  
日本绿色和可持续发展化学奖由绿色与可持续化学网授予,旨在奖励通过化学革新来推动环境和人类健康、安全研究与发展。对2019年第十八届日本绿色和可持续发展化学奖5个获奖项目的创新和价值进行了评述。
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我国特种涂料发展现状及未来趋势 收藏
仲晓萍
现代化工. 2019, (12): 7-10.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.002
摘要 ( 239 )     PDF (1282KB) ( 119 )  
综述了我国特种涂料的发展、分类及用途,从性能、组成及应用等方面,重点介绍了在军工、民品中应用比较广泛的重防腐涂料、隔热涂料、防污涂料、防滑涂料等4种涂料。展望了特种涂料的未来发展趋势,指出多功能化高品质的特种涂料、环保节能特种涂料以及适应现代军事装备的高性能特种涂料将有较好的发展。
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天然气管网压力能发电技术现状及未来发展方向 收藏
徐文东, 刘一成, 蔡振培, 丁力
现代化工. 2019, (12): 11-15,20.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.003
摘要 ( 232 )     PDF (1376KB) ( 23 )  
针对目前我国天然气管网压力能发电技术研究多、示范项目实际运行少的状况,结合该领域的政策措施和技术进展,简要介绍了深圳燃气、北京燃气等单位的示范项目情况,分析了项目中可能存在的系统无缝衔接、关键设备研制与选择、项目运维和管理、产业融合等问题,提出了相应具体建议和解决方案,有利于该技术在智能管网和智慧城市建设中的应用和发展。
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我国镉供需现状分析及管控对策 收藏
王玉晶, 田祎, 周荃, 田宇, 叶旌
现代化工. 2019, (12): 16-20.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.004
摘要 ( 133 )     PDF (1339KB) ( 22 )  
基于我国镉供需领域、供需量的调研和现状分析,确定了目前镉的主要供应源为镉的生产和进口,镉的主要应用领域包括镉镍电池的生产、颜料和涂料生产、电镀行业与聚氯乙烯(PVC)稳定剂和太阳能电池用半导体,以及镉合金。针对我国涉镉排放源、镉使用量和排放量底数不清、缺乏有力源头污染控制措施的问题,提出了建立与完善涉镉企业全口径清单、探索建立镉风险防控管理体系、加强源头防范的管控对策建议。
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技术进展
从二次资源中回收镓的现状及发展 收藏
黄海艺, 谢克强, 纪文涛, 陈浩林
现代化工. 2019, (12): 21-25.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.005
摘要 ( 183 )     PDF (1393KB) ( 0 )  
重点介绍了目前国内外镓的资源现状及冶炼技术,并分析各种提取方法的优缺点,对从铝工业副产品、锌浸出渣、电子工业废料、粉煤灰及电尘灰中回收镓的方法进行了简述,并展望了利用生物及真空冶金提镓技术的发展前景。
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纳米流体强化CO2水合物生成的研究进展 收藏
孙嘉颖, 谢应明, 徐政涛, 杨义暄, 陈嘉雯
现代化工. 2019, (12): 26-30.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.006
摘要 ( 136 )     PDF (1411KB) ( 0 )  
简要介绍了CO2水合物的成核与生长过程;着重总结分析了纳米流体对CO2水合物生成的强化效果及影响因素,主要从诱导时间、气体消耗量、水合转化率等方面来分析强化效果,并从纳米粒子的种类、质量分数、尺寸、纳米流体稳定性及高温低压的实验条件来探讨了影响因素;阐述了纳米流体的强化作用机理;最后对今后的研究方向进行了展望。
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超两亲化合物的应用 收藏
席丽慧
现代化工. 2019, (12): 31-33,38.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.007
摘要 ( 116 )     PDF (1305KB) ( 0 )  
简要介绍了形成超两亲化合物所需的相互作用力,以及在药物载体、制备凝胶、荧光探针和智能材料等领域的应用。与传统两亲化合物相比,超两亲化合物在自组装和协调功能方面更加优异,是一类具有广阔前景的新型两亲分子。
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β-环糊精基复合材料快速吸附污染物的研究进展 收藏
丁远民, 李莎莎, 赵洁, 李雯
现代化工. 2019, (12): 34-38.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.008
摘要 ( 153 )     PDF (1335KB) ( 1 )  
首先介绍了环糊精基复合材料的吸附机制,然后综述了β-环糊精基复合材料在有机污染物与重金属离子吸附方面应用的研究进展,最后对其进行了总结与展望。
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两段法催化裂解废塑料制备碳纳米管研究进展 收藏
兰美晨, 沈伯雄, 赵朋, 王建桥, 周文君
现代化工. 2019, (12): 39-43.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.009
摘要 ( 137 )     PDF (1334KB) ( 0 )  
重点介绍了反应器类型、原料组成、催化剂种类、反应温度、水蒸汽注入等对裂解过程产生的影响。针对两段法催化裂解废塑料制备碳纳米管在实际应用中存在的问题提出了相应的建议。
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层状双金属氢氧化物的改性及其在超级电容器中的应用进展 收藏
李娜, 景红霞, 黄晶, 李龙祥, 焦纬洲, 李慧
现代化工. 2019, (12): 44-47,51.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.010
摘要 ( 185 )     PDF (1338KB) ( 0 )  
综述了层状双金属氢氧化物(LDH)的改性方法,通过将其自组装或者与电化学性能较好的材料复合使其成为一维、二维和三维结构,以进一步提高LDH的电化学性能,并介绍了各种结构的层状双金属氢氧化物在超级电容器中的应用。最后,对LDH未来改性的发展前景进行了展望。
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萎缩芽孢杆菌次级代谢产物的研究进展 收藏
刘思靖
现代化工. 2019, (12): 48-51.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.011
摘要 ( 150 )     PDF (1316KB) ( 1 )  
系统地对萎缩芽孢杆菌的分离鉴定、次级代谢产物的化学结构、生物活性及其在生物防治、环境治理方面的应用进行了介绍,为萎缩芽孢杆菌的进一步研究提供了参考。
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具有微纳复合结构的图案化生物材料对细胞生长行为的增强控制作用 收藏
邰秀秧, 王卉
现代化工. 2019, (12): 52-56.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.012
摘要 ( 128 )     PDF (8413KB) ( 0 )  
介绍了细胞生长基底表面微图案化的微纳复合结构特征对细胞黏附、迁移以及分化行为的增强控制和引导作用。并对目前存在的问题和今后发展方向进行了讨论,为微图案化生物材料在生物医学领域的深入应用提供参考。
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纳米线形锂离子电池正极材料的研究进展 收藏
脱宽有, 毛丽萍, 李世友, 李春雷, 解莹春
现代化工. 2019, (12): 57-61.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.013
摘要 ( 158 )     PDF (2588KB) ( 0 )  
综述了不同结构的纳米线形正极材料在锂离子电池中的研究进展,介绍了对纳米线形正极材料进行改性的碳包覆及预锂化措施,并对纳米线形正极材料在锂离子电池中的未来发展进行了展望。
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煤气化废水处理技术及其应用进展 收藏
陈明翔, 高会杰, 孙丹凤, 郭志华, 王刚
现代化工. 2019, (12): 62-65.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.014
摘要 ( 138 )     PDF (1293KB) ( 0 )  
根据目前国内外应用较多的Lurgi碎煤加压气化技术、Shell干粉煤气化技术和Texaco水煤浆气化煤气化技术,总结了上述3种煤气化废水的水质,综述了煤气化废水的预处理技术、生化处理技术、深度处理技术及回用(或近零排放)技术,列举了上述技术在实际中的应用,指出了煤气化废水处理技术和回用技术的现存问题及未来发展方向。
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科研与开发
热处理温度调控Co3O4介孔纳米片的孔结构及OER性能 收藏
刘柳, 陈季芳, 杨雄风, 刘敏, 陆亚林
现代化工. 2019, (12): 66-71.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.015
摘要 ( 213 )     PDF (4289KB) ( 1 )  
Co3O4纳米片是一种性能优异的电催化剂材料,其多孔结构影响电催化析氧(OER)的性能。通过溶剂热法结合热处理调控Co3O4纳米片的多孔结构,并利用XRD、SEM、TEM和N2吸附-脱附(BET)等方法表征了不同煅烧温度(300、400、500℃)下的物相与多孔结构。电催化性能表征结果表明,Co3O4纳米片具有最大的比表面积(93.02 m2/g)、最优的介孔孔容(0.196 cm3/g)的多孔结构(300℃煅烧样品),表现出最优的OER性能:起始电位为1.539 V,过电势为0.37 V,Tafel斜率为49 mV/dec。
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改性SBA-15固载离子液体催化剂的制备与性能 收藏
崔钟艺, 郭立颖, 石开宇, 王浩志
现代化工. 2019, (12): 72-75.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.016
摘要 ( 124 )     PDF (3580KB) ( 0 )  
采用金属铝改性分子筛SBA-15,并将改性后的分子筛Al-SBA-15与复合离子液体[BMIM][Zn2Br5]反应制备固载化离子液体催化剂Al-SBA-15-[BMIM][Zn2Br5]。利用傅里叶红外光谱仪、热重分析仪和电镜扫描仪对该催化剂的结构、热性能及表观形貌进行测试,并研究其催化环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯的性能。结果表明,制备的固载化催化剂Al-SBA-15-[BMIM][Zn2Br5]是目标产物,实现了离子液体的相态转变,并在温和的条件下高效地完成了催化过程,该催化剂活性高、选择性好。当催化温度为90℃、压力为2.0 MPa、催化剂质量分数为2.5%时,环氧丙烷转化率和产物选择性分别为93.9%和97.4%。
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高性能锂离子电池负极材料MoO3-x的制备与性能研究 收藏
李春晓, 丘德立, 陈东, 刘汗青, 李学良
现代化工. 2019, (12): 76-80.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.017
摘要 ( 138 )     PDF (4653KB) ( 1 )  
以三氧化钼、二水合草酸为原料,通过简单的溶剂热法制备了MoO3-x锂离子电池负极材料。采用XRD、TG、SEM、HR-TEM等方法对MoO3-x样品的化学组成、结构与形貌进行了表征,并对MoO3-x进行电化学性能测试。结果表明,该材料呈现花状结构,形貌均一,具有氧缺陷结构。MoO3-x作为负极材料应用于锂离子电池时展示出极好的电化学性能:在电流密度为2 A/g的条件下,该材料的首圈充/放电比容量分别达到978.6 mAh/g和1 760 mAh/g。具有良好的循环稳定性;在5 A/g的条件下进行测试时,稳定循环1 000圈后,可逆放电比容量仍旧保持在490 mAh/g。
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基于液体催化燃料电池的葡萄糖电解制氢性能分析 收藏
王梦娇, 高文君, 张秩鸣, 王桂洲, 孙振新, 郭桦
现代化工. 2019, (12): 81-83,88.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.018
摘要 ( 140 )     PDF (1391KB) ( 0 )  
以葡萄糖为原料,利用液体催化燃料电池搭建生物质电解制氢系统,并对磷钼酸催化氧化葡萄糖电解制氢的性能进行分析。结果表明,当将浓度为0.2 mol/L的磷钼酸与质量浓度为15 g/L的葡萄糖混合溶液在120℃下连续加热24 h后,葡萄糖的有机物降解率达到43%,混合溶液连续进行5次加热-电解循环后,葡萄糖中有机物降解率可达到71%。将首次加热后的混合溶液在恒电压1 V下测试电流-电压曲线,初始电流密度和产氢量分别可达到191 mA/cm2和175 mL。
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介质阻挡放电协同Ag改性钙钛矿型催化剂脱硝研究 收藏
董冰岩, 张平, 张雨路, 赵旭武, 李琼
现代化工. 2019, (12): 84-88.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.019
摘要 ( 108 )     PDF (4096KB) ( 0 )  
采用双极性高压介质阻挡放电协同钙钛矿型催化剂对NOx进行处理,研究了介质阻挡放电协同不同焙烧温度下La0.7Sr0.3Ni0.2Mn0.5Fe0.3O3催化剂及A位不同Ag掺杂量的La0.7-xAgxSr0.3Ni0.2Mn0.5Fe0.3O3催化剂在不同反应条件下对去除NOx的影响,并利用XRD、SEM分析各种催化剂性能。结果表明,焙烧温度为650℃的La0.7Sr0.3Ni0.5Mn0.2Fe0.3O3催化剂的效果最佳;A位掺杂Ag对催化剂进行改性,NO转化率和NOx去除率随着Ag质量分数的增大而降低,两者均在添加量为0.1时达到最大,分别为96.62%和85%。
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镍铁合金纳米颗粒嵌入氮掺杂碳纳米纤维高活性析氧催化剂的研究 收藏
刘江涛, 姜志浩, 张传玲
现代化工. 2019, (12): 89-93,99.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.020
摘要 ( 130 )     PDF (5742KB) ( 0 )  
采用静电纺丝法和后煅烧法制备了一种镍铁合金纳米颗粒嵌入氮掺杂碳纳米纤维的催化剂材料。通过SEM、TEM、XRD和XPS等对催化剂的形貌和组成进行分析与表征。进一步通过电化学工作站的测试证明催化剂NiFe-N-CNF-2具有优越的OER性能(10 mA/cm2的电流密度下过电势为0.4 V),甚至可以媲美商业RuO2催化剂。该方法为制备低成本和高活性析氧催化剂提供了新方法。
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Sn-silicalite-2分子筛膜的制备及其渗透汽化性能研究 收藏
吴琦刚, 韶晖, 钟璟, 张琪, 徐荣
现代化工. 2019, (12): 94-99.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.021
摘要 ( 99 )     PDF (4334KB) ( 0 )  
采用二次生长法在多孔α-Al2O3支撑体表面制备Sn-silicalite-2分子筛膜。通过XRD和FT-IR分析证明Sn原子进入MEL分子筛骨架,通过扫描电镜(SEM)表征膜结构。考察了Sn含量、进料温度和进料质量分数对渗透汽化性能的影响。结果表明,合成液中Sn/Si摩尔比为0.03时,Sn-silicalite-2分子筛膜具有最高的有机物选择性,并且随着进料温度的升高和进料质量分数的降低,渗透通量和分离因子均增大。在料液温度为70℃、进料质量分数为5%的条件下,合成液中Sn/Si摩尔比为0.03的Sn-silicalite-2分子筛膜分离乙醇/水、乙酸/水和DMF/水溶液的渗透通量分别为1.28、1.13、0.99 kg/(m2·h),分离因子分别为6.3、12.7和5.6。
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石墨烯/铁氧化物负极材料的原位制备及表征 收藏
段晓勇, 王杰, 赵政, 王俊中
现代化工. 2019, (12): 100-104,110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.022
摘要 ( 119 )     PDF (4339KB) ( 1 )  
传统的石墨负极已经不能满足锂离子电池对高能量密度的需求。采用电化学插层-剥离法得到的石墨烯对铁氧化物负极进行包覆改性,石墨烯表面被部分氧化,拥有类似于氧化石墨烯的功能性,可以和Fe3+通过静电吸附完成表面自组装;而且其表面缺陷少、导电性良好,是制备这类复合材料极佳的备选材料;同时,探讨了不同制备条件对石墨烯堆叠效应的影响。结果表明,冷冻干燥可以一定程度上抑制石墨烯堆叠现象的发生,从而增强复合材料的电化学性能。该负极材料在1 A/g的大电流密度下经过350次长循环后仍能保持603 mAh/g的比容量,远高于现在的石墨负极(372 mAh/g),具有优异的循环稳定性。
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锰卟啉仿生催化制备1,2-环氧丁烷 收藏
张晶花, 祁连山, 田恒水
现代化工. 2019, (12): 105-110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.023
摘要 ( 113 )     PDF (1549KB) ( 0 )  
制备了四苯基卟啉、四(4-甲基苯基)卟啉、四(4-甲氧基苯基)卟啉、四(4-氟苯基)卟啉、四(4-氯苯基)卟啉及其对应的锰卟啉,并对其结构进行了表征。以前述卟啉为催化剂,催化1-丁烯环氧化制备1,2-环氧丁烷。考察了催化剂种类、催化剂浓度、丁烯用量、共还原剂用量、溶剂用量、转速、反应时间、反应温度、反应压力对反应结果的影响。结果表明,以四(4-氟苯基)锰卟啉为催化剂,在催化剂浓度为8×10-6 mol/L、丁烯用量为1.9 L、丙烯醛用量为3 mL、溶剂用量为200 mL、转速为500 r/min、反应压力为1.6 MPa、反应温度为103℃、反应时间为60 min的条件下,1-丁烯转化率为96.39%,1,2-环氧丁烷收率为95.04%,选择性为98.61%。
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氢氧化铜悬浮液制备条件的优化及性能表征 收藏
王强, 李帅, 刘远达, 于专妮
现代化工. 2019, (12): 111-114.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.024
摘要 ( 142 )     PDF (1671KB) ( 0 )  
采用湿化学法制备了氢氧化铜悬浮剂,以粒径D50为评价依据,通过单一因素分析法优化了氢氧化铜的制备条件。结果表明,最佳制备反应条件为硫酸铜与氢氧化钠的体积比为4∶1,转速为1 300 r/min,硫酸铜溶液的滴加速度为8 mL/min,直至化学计量点,继续搅拌20 min。当助剂(以CuSO4计) PVP、明胶和SDBS的质量分数分别为0.7%、0.5%和1.1%时,氢氧化铜悬浮剂的热贮前后D50和跨距分别为3.12 μm、3.03和10.09 μm、4.88。SEM分析结果表明,样品呈现分散均匀的棉絮状,粒径为1~4 μm。该悬浮液的抑菌性能突出。
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响应面法优化离子液体提取银杏叶中总黄酮的工艺研究 收藏
冯靖, 彭效明, 李翠清, 王腾, 居瑞军, 邱晓, 汤晨洋
现代化工. 2019, (12): 115-120.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.025
摘要 ( 108 )     PDF (4876KB) ( 0 )  
探究离子液体与银杏叶中黄酮类化合物的作用关系,筛选可以显著提高银杏叶中黄酮类化合物提取量的离子液体,并利用该离子液体与醇提法、微波-超声联合的新型提取方法提取银杏叶中总黄酮,探究最佳实验条件,并用响应面的方法优化实验条件。得到的最佳实验条件为:离子液体为0.75 mol/L[Bmim]Glu,超声功率为69 W,超声时间为6.5 min,微波时间2 min,最佳提取量为41.34 mg/g,响应面与实际值相差0.33%。最佳实验条件下,提取量达到传统方法提取量的4倍,提取时间缩短为传统提取方法的1/10,该方法操作方便、快捷、可靠。
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接枝型硅基固体酸的制备与应用 收藏
吴洁, 曾丹林, 许可, 王园园, 杨媛媛
现代化工. 2019, (12): 121-124.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.026
摘要 ( 105 )     PDF (2249KB) ( 0 )  
采用溶胶-凝胶法制备SiO2微球载体,再通过接枝法制备硅基固体酸,以乙酸和乙醇的酯化反应为探针考察其催化性能,并用于催化己二酸和正丁醇的酯化反应。利用扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、傅里叶转换红外光谱仪对SiO2和固体酸进行表征,并研究了不同反应条件对固体酸催化性能的影响。结果表明,接枝温度为140℃、接枝时间为12 h、氧化时间为6 h时,固体酸酸量和酯化率均达到最大值。在催化合成己二酸二丁酯的过程中,当反应温度为105℃、醇酸摩尔比为4∶1、催化剂质量为0.3 g时,酯化率最高可达到94.44%。
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碳化钙基炭材料的制备及其在超级电容器中的应用 收藏
毛贝贝, 陈志萍, 杨晓峰, 张越鹏, 李重庆, 杨寅帅
现代化工. 2019, (12): 125-129,134.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.027
摘要 ( 110 )     PDF (4119KB) ( 1 )  
以电石(CaC2)为碳源,通过氧化法合成炭材料(CM),并用氢氧化钾(KOH)进一步活化,制得具有微观细孔结构的活化炭材料(ACM)。利用XRD、Raman、FT-IR测试了CM的结构。利用FESEM、BET、循环伏安法(CV)和恒流充放电(GCD)探究了活化对炭材料结构、形貌和电容性能的影响。结果表明,氧化法制得的CM具有一定程度的石墨化,同时表面发生了部分氧化。活化后炭材料表面呈疏松状,比表面积和总孔容均变大,当活化炭碱比(RCM/KOH)为0.5时,比表面积为1 114.3 m2/g,总孔容达到0.35 cm3/g。炭碱比活化的炭材料ACM0.5电极在0.64 mol/L的K2SO4电解质溶液中,电流密度为0.5 A/g时,比电容达165.47 F/g,可作为超级电容器的电极材料。
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氧化锌/石墨烯复合物的固相制备及气敏、光催化应用 收藏
郎大宁, 李怡招, 曹亚丽, 贾殿赠
现代化工. 2019, (12): 130-134.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.028
摘要 ( 121 )     PDF (3096KB) ( 0 )  
通过室温固相法制得氧化锌/石墨烯(ZnO/G)复合材料,并利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光光谱仪等对复合材料进行表征。考察了ZnO/G复合材料的气敏和光催化性能,并与ZnO进行了比较。结果表明,将ZnO/G复合材料制成气敏元件,其比ZnO对于乙醇蒸汽有更高的响应灵敏度和较好的选择性。复合材料对水溶液中罗丹明B也有较好的光降解性能,在紫外光照射80 min后,其对染料有机物的降解率达94%以上,优于纳米ZnO。
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CNT@SnO2@C纳米复合物的制备及其储锂性能 收藏
邱立峰, 张无迪, 张朝峰
现代化工. 2019, (12): 135-139.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.029
摘要 ( 129 )     PDF (4241KB) ( 0 )  
为改善锂离子电池负极循环性能,提高其安全性和稳定性,制备了氧化锡-碳锂离子电池负极材料。以有机聚合物碳纳米管(PNT)为前驱物骨架、沸石咪唑骨架材料-8(ZIF-8)为碳基修饰材料、纳米片状氧化锡为主体材料,合成出一种CNT@SnO2@C纳米复合物,该材料的比表面积为125.6 m2/g。在作为锂离子电池负极材料应用时,2 A/g电流密度下循环600次,容量依然可以保持在878 mAh/g,具备优异的高比容量和持久的循环性能。
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嵌段共聚物苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯结构与性能的关系 收藏
崔丙顺, 崔文强, 佀庆法, 郭方飞, 王生杰
现代化工. 2019, (12): 140-144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.030
摘要 ( 151 )     PDF (3775KB) ( 0 )  
采用阴离子聚合的方法合成了嵌段共聚物苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS),研究了SIS的分子质量、嵌段比与其机械性能之间的关系,并探究了其影响机理。结果表明,在SIS分子质量一定时,随着苯乙烯链长的增加,300%定伸强度、永久变形、硬度增大,扯断伸长率和熔融指数减小;SIS嵌段比一定时,熔融指数会随PS段分子质量的增大而减小,而硬度受分子质量的影响较小。PS段(聚苯乙烯)分子质量是影响拉伸性能的重要参数,随着PS段分子质量的增加,拉伸强度先增大后减小。并通过透射电子显微镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)对其影响机制进行了验证。
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真空浸渍法制备生物质炭/石墨烯复合电极及其充放电性能研究 收藏
芮保珍, 施鹰, 谢建军, 雷芳, 范灵聪, 章蕾
现代化工. 2019, (12): 145-149.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.031
摘要 ( 111 )     PDF (2401KB) ( 0 )  
生物质炭具有天然的分级多孔结构,是双电层电容器优良的电极材料,但是其电导率低限制了其应用。将具有良好导电性能的石墨烯与生物质炭做成复合材料,可提高超级电容器的性能。采用真空浸渍法将石墨烯负载到生物质炭的表面和孔隙中。石墨烯不仅提高了生物质炭的电导率,而且增加了比表面积。生物质炭/石墨烯复合电极在电流密度为0.5 A/g时,比电容大小为159.74 F/g,比未负载石墨烯的纯生物质炭电极提高了4倍多。充放电循环5 000次,性能无衰减,呈现出良好的稳定性。
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CuCe1-xMnxOy复合氧化物催化氧化碳烟颗粒性能的研究 收藏
夏永康, 崔冰, 闫帅, 陈秉辉, 刘运权, 王夺, 叶跃元, 李水荣
现代化工. 2019, (12): 150-155.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.032
摘要 ( 97 )     PDF (1865KB) ( 0 )  
利用反向共沉淀法合成CuCe1-xMnxOy复合氧化物催化剂,X射线衍射分析(XRD)和拉曼(Raman)表征结果表明,反向共沉淀法可以将Cu、Mn离子在CeO2晶格中有效掺杂并形成晶体粒径较小的固溶体。程序升温还原(H2-TPR)与X射线光电子能谱(XPS)表征结果表明,Cu、Mn、Ce之间存在强相互作用,有效提升了氧化物的氧化还原性能。所合成的CuCe1-xMnxOy复合氧化物系列催化剂在碳烟颗粒催化氧化中均表现出良好的反应活性,其中CuCe0.8Mn0.2催化剂表现出最佳活性,T50仅为354℃,并且在循环测试中也基本保持稳定。
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双组分油醇酸树脂的合成及表征 收藏
王文学, 王玉珏, 曾雪琦, 房乾, 王传兴
现代化工. 2019, (12): 156-161.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.033
摘要 ( 123 )     PDF (1595KB) ( 0 )  
以豆油、桐油、甘油和邻苯二甲酸酐为原料,LiOH为催化剂,采用醇解法制备醇酸树脂。通过FT-IR和1HNMR确定了产品的分子结构。结果表明,催化剂质量分数为0.05%、醇解温度为230℃、醇解时间为30 min、酯化温度为170℃、酯化时间为2 h、回流带水剂为10~15 mL时,产品的性能最好;催干剂质量分数为0.4%、引发剂质量分数为2%、固化温度为80℃时,膜性能较好。DSC和TG分析结果表明,醇酸树脂具有良好的热稳定性。
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多元醇热解合成Na3V2(PO4)3-Ni2P/C纳米复合材料及其表征 收藏
陈宇, 李祖红, 胡明明, 王倩, 龙秉文, 丁一刚
现代化工. 2019, (12): 162-165.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.034
摘要 ( 136 )     PDF (2309KB) ( 0 )  
以醋酸钠、乙酰丙酮钒为原料,四甘醇/乙二醇为溶剂、燃料和碳源,Ni2P为镍源,采用多元醇快速热解合成法制备Na3V2(PO43-Ni2P/C (NVP-NP/C)复合材料。FT-IR、XRD、和DSL对NVP-NP/C的组成和微观结构进行表征。结果表明,多元醇的快速热解有效地促进了NVP-NP的成核并抑制其继续生长,同时多元醇的完全燃烧消除制备过程引入的杂质并在产品表面形成了均匀碳包覆层。NVP-NP/C产品呈球形,直径约为50 nm,颗粒间呈轻微的聚集,聚集体平均粒径为121.6 nm,分布均匀,碳质量分数为8.77%。高结晶度形貌规整的Na3V2(PO43-Ni2P纳米复合材料可以改善钠离子扩散能力,而多元醇热解碳所形成的包覆层可有效提高复合材料的导电性。
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“一锅法”合成双金属催化剂Co-Ti-SBA-15及其环氧化性能研究 收藏
张建, 尚琼, 魏慧娟, 徐大乾, 李洵洲
现代化工. 2019, (12): 166-170,175.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.035
摘要 ( 134 )     PDF (3499KB) ( 0 )  
以硝酸钴和钛酸四丁酯为金属前驱体,采用"一锅法"制备了Co-SBA-15-(180)、Ti-SBA-15-(36)和Co-Ti-SBA-15-(30)-(5)催化剂,并用于催化烯烃环氧化反应中。采用N2吸附脱附、X-射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X-射线能谱技术对催化剂进行表征。结果表明,在反应温度为80℃、1,2-二氯乙烷用量为10 mL、催化剂质量为100 mg、环己烯物质的量为10 mmol、叔丁基过氧化氢物质的量为10 mmol、反应时间为8 h的条件下,Co-Ti-SBA-15-(30)-(5)双金属催化剂对环己烯进行环氧化的转化率和选择性分别达到了92.70%和94.67%,明显高于Co-SBA-15-(180)和Ti-SBA-15-(36)单金属催化剂。
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纳米TiO2表面晶相结构转化及其光催化活性研究 收藏
卫毅梅, 柏杨巍, 刘丹妮, 郭东衡, 徐林辉, 贾世琪, 孙菲
现代化工. 2019, (12): 171-175.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.036
摘要 ( 142 )     PDF (2579KB) ( 0 )  
催化剂的表面结构对于调控其催化活性具有重要的作用。采用高温煅烧的方法诱导锐钛相纳米TiO2发生金红石相转变,对其光催化活性和金红石相含量分析发现,仅少量的金红石相生成可显著提高纳米TiO2光催化活性,同时明显改变催化体系中不同自由基的相对含量。·OH的生成浓度仅有稍微增加,而O2·-的浓度从0.233 μM/h迅速增加到0.501 μM/h,说明煅烧过程诱导纳米TiO2的表面结构发生显著改变,金红石相TiO2优先在纳米TiO2颗粒表面区域生成。通过与模型金红石相/锐钛相纳米TiO2表面异质结构对比,进一步验证了表面晶相异质结构可显著提高纳米TiO2催化活性。
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纳米复合降黏剂NVR的合成与研究 收藏
青玉泉, 杨明君, 李垒, 江文
现代化工. 2019, (12): 176-179.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.037
摘要 ( 118 )     PDF (2883KB) ( 0 )  
将有机改性之后的纳米二氧化硅与单体甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺和苯乙烯反应合成一种油溶性的原油纳米复合降黏剂(NVR),并通过红外和扫描电镜对其结构和形貌进行表征。在60℃的条件下,考察了不同二氧化硅添加质量、合成反应时间和温度制备出的降黏剂的降黏效果,并对其在克拉玛依原油中的使用量进行了研究。结果表明,纳米复合降黏剂NVR对克拉玛依原油有明显的降黏效果,最佳配方下制备的产物对该原油具有91%以上的表观降黏率和32%以上的净降黏率。
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PAN-Mg (OH)2多孔复合碳材料的制备及其在染料吸附和超级电容器中的应用 收藏
刘振盈, 马帅, 李潇, 杨虎, 许振良
现代化工. 2019, (12): 180-185.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.038
摘要 ( 131 )     PDF (3388KB) ( 0 )  
采用Mg (OH)2预填充PAN基膜为前驱体制备了具有多级孔结构的复合碳材料,制备的复合碳材料含有54.1% C、26.8% O、6.2% N和6.5% Mg,可将其用作超级电容器的电极材料和染料吸附剂使用。作为超级电容器时,比电容在1 A/g扫描速率下可达236 F/g,在10 A/g扫描速率下可达206 F/g左右,比电容保持率高达87%。优良的倍率性能与多孔结构的层次性有关。该复合材料作为染料吸附剂使用时,对甲基橙(MO)有很高的吸附能力,当染料质量分数为800 μg/g时,其饱和吸附量可达1 170 mg/g。
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焙烧温度对选择氧化制甲基丙烯酸催化剂性能的影响 收藏
蔡先磊, 任万忠, 房德仁, 史亚琪, 李彦君
现代化工. 2019, (12): 186-190.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.039
摘要 ( 123 )     PDF (3528KB) ( 1 )  
采用共沉淀法制备了甲基丙烯醛(Methacrolein,MAL)选择氧化为甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)的杂多酸盐催化剂,借助于TG/DSC、XRD、FT-IR等分析手段对不同焙烧温度下催化剂的物理化学性质进行了表征,结合固定床活性评价结果,系统考察了焙烧温度对催化剂性能的影响。结果表明,焙烧温度会影响催化剂的晶型结构、表面酸性和颗粒形貌等,进而影响催化剂的催化性能。评价结果显示,450℃焙烧制备的催化剂具有最好的催化活性,在反应温度为290℃、空速为1 050 h-1的条件下,其转化率和选择性分别可达81.15%、80.76%。
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原子层沉积技术选择性修饰Mo/HZSM-5对甲烷无氧芳构化反应的影响 收藏
陈长胜, 张斌, 覃勇
现代化工. 2019, (12): 191-195.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.040
摘要 ( 165 )     PDF (3301KB) ( 0 )  
利用原子层沉积(ALD)技术选择性沉积SiO2于Mo/HZSM-5催化剂外表面,制备一系列硅修饰的Mo/HZSM-5催化剂,并考察其催化甲烷无氧芳构化反应的性能。通过XRD、NH3-TPD、BET、XPS、TEM等表征手段对其进行表征,结果发现,ALD沉积二氧化硅于Mo/HZSM-5后,SiO2主要沉积于催化剂外表面,催化剂中强酸含量下降,提高了催化剂催化甲烷无氧芳构化性能。
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耐溶剂PI/TiO2杂化超滤膜的制备及性能分析 收藏
杨振生, 李文雯, 史克
现代化工. 2019, (12): 196-200.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.041
摘要 ( 109 )     PDF (6104KB) ( 0 )  
以均苯四甲酸酐(PMDA)、4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N,N'-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙二醇-400和纳米二氧化钛(TiO2)为添加剂,水为凝胶剂,通过浸没沉淀相转化和化学亚胺化制备聚酰亚胺/纳米二氧化钛(PI/TiO2)杂化超滤膜。考察了添加剂用量对PI/TiO2杂化超滤膜纯水通量、截留率、耐溶剂性能的影响。红外光谱(FT-IR)分析结果表明,所制备的膜为聚酰亚胺膜且纳米TiO2粒子成功引入到膜中;扫描电镜(SEM)分析结果表明,添加剂用量调节了膜表层的致密性和支撑层的连通性。PEG-400、纳米TiO2质量分数分别为10%、0.2%时,PI/TiO2膜的纯水通量达到120.28 L/(m2·h),卵清蛋白的截留率达到97.31%。在11种有机溶剂中浸泡15 d后,PI/TiO2杂化膜仍具有良好的耐溶剂性能。
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工艺与设备
选择氧化制甲基丙烯醛催化剂的放大制备及中试评价研究 收藏
王国梁, 刘波, 王璐, 冯莎莎, 王文华, 王磊
现代化工. 2019, (12): 201-204,209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.042
摘要 ( 126 )     PDF (2229KB) ( 0 )  
采用共沉淀法公斤级放大制备2批基于Mo-Bi复合氧化物选择氧化生产甲基丙烯醛的催化剂。X射线衍射光谱、傅里叶红外光谱等表征结果表明,所制备催化剂与少剂量合成催化剂具有几乎相同的物化性质;2批催化剂在不同反应温度下的性能评价结果表明,二者也表现出类似的催化活性,由此可见该催化剂放大制备效应不明显,具有优良的可重复性。最后对催化剂进行中试装置长周期性能评价,结果表明,在320~380℃内,虽然催化剂床层热点随预设温度发生移动,但目的产物甲基丙烯醛收率一直保持在83%~93%,催化剂具有优良的温度操作弹性,该催化剂具有良好的工业前景。
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旋风分离器结构优化实验研究 收藏
刘秀林, 陈建义, 姜淑凤, 陈淑鑫, 王兴国
现代化工. 2019, (12): 205-209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.043
摘要 ( 127 )     PDF (1493KB) ( 0 )  
为了在降低旋风分离器压降的同时维持较高的分离效率,设计了一种新型旋风分离器。采用弧形导流板分隔进气的入口结构、渐扩型排气的出口结构、加长型的筒体和锥体的结构,有锥顶过渡段的灰斗结构,并匹配了合理的尺寸。为了验证新型分离器的性能,将新型结构的旋风分离器与基准PV型分离器进行了并联对比实验。以空气为实验介质,实验粉料为滑石粉,在入口气速为14.2~21.2 m/s、入口含尘浓度为0.01 kg/m3时,同时测量了新型分离器与PV型分离器的效率和压降。对比实验结果表明,相对于基准PV型分离器,新型旋风分离器的平均压降降低了21.91%,且分离效率基本保持不变。
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长链烷基二甲苯合成研究 收藏
闫磊, 陈思宇, 肖美良子, 丁伟
现代化工. 2019, (12): 210-215.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.044
摘要 ( 138 )     PDF (1518KB) ( 0 )  
采用无水三氯化铝与多卤代烷组成的配合物催化体系,研究了以C14、C16、C18、C20~C24、C20~C28直链α-烯烃和混合二甲苯为原料合成系列长链烷基二甲苯的同分异构体或同系物,采用正交试验方法研究各个因素对反应的影响,确定较佳反应条件为:反应温度(滴加烯烃时的体系温度)40℃,反应时间60 min,催化剂用量占体系总质量的1/100,混合二甲苯/烯烃物质的量之比为4.0。在此条件下,利用30 L反应器进行了放大实验,烯烃的转化率达到100%,长链烷基二甲苯的收率达到92.95%~98.71%,长链烷基二甲苯的选择性达99%以上,工业放大生产了15 000余吨产品。
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低压操作对延迟焦化产品分布和性质的影响 收藏
王洪彬, 王宝石, 岑友良, 黄新龙
现代化工. 2019, (12): 216-219.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.045
摘要 ( 113 )     PDF (1444KB) ( 0 )  
采用自主设计的中型延迟焦化装置,考察了降低焦炭塔顶操作压力对延迟焦化过程的影响。试验结果表明,在进料量、炉出口温度、注汽量、循环比和充焦时间等操作条件基本一致的情况下,焦炭塔顶操作压力由0.17 MPa降低到0.11 MPa时,焦化蜡油的产率提高了3.75%,液体产品产率提高了1.87%,气体和焦炭的产率降低;同时随着操作压力的降低,产品焦化汽油和焦化柴油的性质基本一致,但焦化蜡油性质变差一些,主要表现在密度、残炭、沥青质、氮含量及金属等均有所升高,馏程95%点高出约15℃。
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一种过氧化氢装置重芳烃尾气回收处理的方法 收藏
王耀斌, 要如磊, 刘斌
现代化工. 2019, (12): 220-222.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.046
摘要 ( 122 )     PDF (2217KB) ( 0 )  
采用涡轮膨胀-活性炭纤维吸附工艺回收24万t/a过氧化氢装置氧化尾气中的重芳烃,这种联用技术避免了高浓度的重芳烃氧化尾气直接进入活性炭纤维机组,提高了吸附材料的使用寿命,且回收率得到提高。经测定氧化尾气处理后芳烃质量浓度稳定在70~80 mg/m3,常压设备VOC气体处理后芳烃质量浓度稳定在16~25 mg/m3,均达到环保排放标准,回收率达98.7%以上,处理效果明显。
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信息技术应用
高氯原料加氢裂化装置产物热回收工艺方案的对比分析 收藏
黄舜尧, 张凤岐, 王耀伟, 邹雄, 李香琴, 董宏光
现代化工. 2019, (12): 223-226.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.047
摘要 ( 98 )     PDF (1422KB) ( 0 )  
介绍了加氢裂化装置加工高氯原料常见的产物热回收工艺方案。以某石化加氢裂化装置为例,对热高低分和冷高低分2种流程进行模拟计算,对比分析模拟结果发现,冷高低分流程和热高低分流程均能满足高氯原料加工需求,前者需要在NH4Cl结盐温度以上设置间歇注水口,后者则需要在NH4Cl结盐温度以上设置热高分器及间歇注水口。从能耗角度考虑,最优工况下热高低分流程较冷高低分流程加热炉负荷低11.0%;与热高低分流程相比,冷高低分流程含硫液化气、干气收率较高,并且冷高分气氢纯度高,外甩高分气、外补新氢量均低于热高分流程;从注水洗盐效果来说,冷高低分流程注水量比热高低分流程多42.6%,循环氢系统酸性气浓度较低,但脱硫塔顶气酸性气浓度较高,相应需要增加防腐蚀措施。综合考虑认为热高低分流程更具有优势。
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离子液体萃取精馏苯和乙醇共沸体系的模拟 收藏
李文秀, 李鑫慧, 曹颖, 张弢
现代化工. 2019, (12): 227-230.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.048
摘要 ( 132 )     PDF (1577KB) ( 0 )  
采用COSMO-RS中的COSMOtherm软件,选定三丁基甲基醋酸铵([N1,4,4,4][OAc])作为萃取精馏分离苯和乙醇共沸体系的萃取剂。采用Aspen Plus流程模拟软件,对苯和乙醇体系的萃取精馏过程进行了模拟。考察了溶剂比、全塔理论板数、回流比、原料进料位置等因素对分离效果的影响,通过灵敏度分析,得到了萃取精馏分离乙醇和苯体系的最佳工艺优化条件。在此条件下,产品苯的摩尔分数为99.99%,乙醇的摩尔分数为99.98%。说明以[N1,4,4,4][OAc]为萃取剂萃取分离乙醇和苯的共沸物具有很好的效果。
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分析测试
主侧链协同作用型高选择性苯胺荧光探针 收藏
贾金兰, 余金平, 贺庆国, 付艳艳, 程建功
现代化工. 2019, (12): 231-236.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.049
摘要 ( 108 )     PDF (5322KB) ( 0 )  
针对苯胺分子兼有苯环和胺基的结构特点,通过骨架与侧链协同修饰,设计并合成了2种不同侧链修饰的多锚点醛基荧光探针(4A2BNDF和4A2CzDF)。研究发现,侧链不同时探针的发光波长和HOMO能级位置不同;当苯胺浓度从0增加至2×10-3 mol/L时,4A2BNDF和4A2CzDF 2种探针荧光分别猝灭69%和47%,检测限分别可达9.3、68 μmol/L,且前者具有更优异的选择性。核磁数据表明,二者皆通过化学反应检测苯胺;量化计算表明,传感性能差异的原因在于侧链与苯胺间作用力大小不同。侧链与主链协同修饰检测被分析物的策略对有机荧光探针的设计有指导意义。
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GC-MS/MS法同时测定塑料制品中15种多溴二苯醚的含量 收藏
梁多多, 伞桂艳
现代化工. 2019, (12): 237-242,247.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.050
摘要 ( 120 )     PDF (1402KB) ( 0 )  
采用超声波、索氏、微波方式提取塑料制品中多溴二苯醚(PBDEs),经固相萃取柱净化,采用多反应监测方式(MRM)模式,建立了气相色谱三重四级杆串联质谱法(GC-MS/MS)同时测定塑料制品中15种PBDEs分析方法。结果表明,15种PBDEs的质量浓度在0.01~1.0 μg/mL范围内与质谱响应值呈良好的线性关系,相关系数均大于0.999 6;检出限在0.5~3.0 μg/kg,定量限在1.7~10.0 μg/kg;加标回收率在94.2%~100.5%,RSD为0.2%~5.0%。该法准确度高、精密度好,可为塑料制品中PBDEs测定提供分析方法。
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固相萃取/液相色谱串联质谱法测定饮用水中7种抗生素药物残留 收藏
狄鑫, 崔贤程, 孙康, 张珂, 黄天寅
现代化工. 2019, (12): 243-247.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.12.051
摘要 ( 123 )     PDF (1429KB) ( 0 )  
建立了高效准确分析饮用水中痕量抗生素的固相萃取/液相色谱串联质谱法分析供水厂中磺胺嘧啶、磺胺甲GFDA1唑、诺氟沙星、恩诺沙星、土霉素、头孢噻肟钠、罗红霉素7种抗生素残留的方法。通过优化固相萃取最终确定的样品前处理条件为:固相萃取小柱类型为Waters公司的Oasis HLB (500 mg,6 cc);过样体积1 000 mL;上样流速10 mL/min;水样pH 4;洗脱剂类型为甲醇;洗脱剂用量9 mL。运用三重四级杆质谱检测器,在多反应选择监测离子模式(MRM)下进行目标物的分析检测,采用含0.1%甲酸的水作为流动相无机相A、乙腈作为流动相有机相B进行梯度洗脱。7种抗生素在0.5~200 ng/L的范围内有较好的线性关系,最低检出限为0.1~1.2 ng/L,平均加标回收率为68%~112%,相对标准偏差1.6%~10.7%。该方法的回收率和精密度良好,重现性佳且用时短,可满足实际水样中痕量抗生素的检测。
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