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   现代化工
  2020年, 第40卷, 第1期 刊出日期:2020-01-20 上一期   
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专论与评述
国外化工园区的发展现况和启示 收藏
杨友麒, 刘裔安
现代化工. 2020, (1): 1-7,13.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.001
摘要 ( 222 )     PDF (1454KB) ( 73 )  
由于我国化工园区发展迅猛,十分需要借鉴国外同行的先进经验。对近期国外化工园区发展文献进行比较全面的分析,对世界化工园区的建设历史沿革做了概括性的综述,着重介绍了最近生态工业园(Ecological Industrial Park,EIP)的发展。在此基础上归纳了当前化工园区发展的一些新理念,并有针对性的提出一些对我们的启示。
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国际氢供应链与氢贸易的储运技术支撑 收藏
单彤文, 宋鹏飞, 李又武, 侯建国, 王秀林, 张丹
现代化工. 2020, (1): 8-13.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.002
摘要 ( 186 )     PDF (1459KB) ( 55 )  
国际氢供应链是正在兴起的新型能源贸易品类,发展潜力巨大。根据大宗氢气跨洋船舶运输的方式不同,国际氢供应链主要分为液氢(LH2)、液态有机物氢载体(LOHC)和氨三种路线。阐述了三种路线的技术发展现状、储氢特性、技术参数,对比分析了技术经济性和优缺点,认为LOHC和氨路线有望成为未来国际氢供应链的主要方式。对国际氢供应链的未来发展提出若干判断和建议。
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生活垃圾制燃料乙醇市场前景及可行性分析 收藏
李国林, 罗丹, 孔岩, 范振兴, 刘志华
现代化工. 2020, (1): 14-18.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.003
摘要 ( 163 )     PDF (1333KB) ( 112 )  
介绍了我国垃圾资源情况和处理方式现状,分析并预测了燃料乙醇的需求量及发展方向,简单描述了垃圾制乙醇的工艺路线,结合该路线调研了其中核心技术的进展情况,统计了世界范围内该类技术的应用。在现有资料的基础上对垃圾制乙醇项目进行了经济性分析,并对该技术的优势及问题进行了总结。
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技术进展
适配于富锂锰基正极材料电解液体系的研究 收藏
王洁, 崔孝玲, 赵冬妮, 杨莉, 李世友
现代化工. 2020, (1): 19-24.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.004
摘要 ( 251 )     PDF (1408KB) ( 0 )  
为了构建适配于层状富锂锰基正极材料的电解液体系,总结了适配于富锂锰基正极材料的含不同官能团添加剂的电解液体系,并分析了作用机理,展望了匹配于该正极材料电解液的未来研究方向与应用前景。
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石墨烯/氮化硼异质结制备及应用研究进展 收藏
刘岩, 李巧灵, 李兰兰, 唐成春
现代化工. 2020, (1): 25-28.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.005
摘要 ( 199 )     PDF (2517KB) ( 1 )  
综述了石墨烯/氮化硼面内异质结和范德华异质结的制备方法及优缺点,概括了石墨烯/氮化硼异质结在场效应晶体管、电化学催化以及热电器件领域的应用,预测了其在光电子和运算存储器件方向的广阔应用前景。
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银杏叶提取物制备、检测及应用研究进展 收藏
李明飞, 王成章
现代化工. 2020, (1): 29-32.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.006
摘要 ( 128 )     PDF (1285KB) ( 0 )  
综述了银杏叶提取物的新型制备方法、检测技术和应用领域。用作银杏叶提取物分离的溶剂主要有离子液体和低共熔溶剂;一些新的辅助提取技术(如超声)也被用于提取物的制取。除用作传统的医药和保健品外,银杏叶提取物还可用作还原剂、稳定剂、缓蚀剂、抗氧化剂。
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生物质絮凝剂的研究进展 收藏
王学川, 王利红, 朱镜柏
现代化工. 2020, (1): 33-36,41.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.007
摘要 ( 130 )     PDF (1314KB) ( 3 )  
分别综述了纤维类絮凝剂、植物单宁絮凝剂、壳聚糖絮凝剂、蛋白类絮凝剂和微生物类絮凝剂等生物质类絮凝剂的研究现状和应用进展,展望了生物质絮凝剂的发展前景。
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乙烯裂解炉屏障涂层和催化涂层技术进展 收藏
辛颖, 孙恩浩
现代化工. 2020, (1): 37-41.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.008
摘要 ( 115 )     PDF (1293KB) ( 1 )  
介绍了国内外乙烯裂解过程中屏障涂层和催化涂层的技术进展及其应用。屏障涂层作为一道惰性阻隔层,能够阻隔物料与炉管内表面的铁、镍元素接触,避免催化结焦和炉管渗碳。催化涂层除了能抑制催化结焦外,还能自动去除沉积在炉管内壁的焦炭,是一种双功能涂层。目前国内外针对屏障涂层技术的研究较为广泛;因催化涂层的应用能够实现无清焦操作,近年来逐渐引起业内关注。催化涂层实现工业应用的难点在于如何降低碳氧化物的生成量,使其控制在可接受范围。
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多环芳烃有机废气的催化燃烧处理技术进展 收藏
邹庆平, 陈秀鹃, 沈树宝, 陈英文
现代化工. 2020, (1): 42-45.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.009
摘要 ( 114 )     PDF (1273KB) ( 1 )  
综述了多环芳烃有机废气的催化燃烧处理技术,重点介绍了贵金属催化剂和非贵金属催化剂。从催化剂的催化效果出发介绍了催化反应的原理和催化剂的改性方法等,分析了贵金属催化剂和非贵金属催化剂的性能。催化燃烧法由于效率高、广谱性、经济性等成为PAHs最具应用前景的处理技术。
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燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展 收藏
夏赛, 卫新来, 金杰, 陈俊
现代化工. 2020, (1): 46-49.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.010
摘要 ( 172 )     PDF (1438KB) ( 2 )  
对脱硫废水产生来源、水质特点及其危害进行了简述,根据近年来国内外水处理技术发展水平和我国工业污水排放标准的要求,对燃煤电厂脱硫废水传统处理技术和零排放处理技术进行了介绍,并分析不同技术的原理、优缺点及相应改良措施,实现脱硫废水的深度处理和综合利用。
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液流电池多孔膜材料研究进展 收藏
张赛, 刘庆华, John Lemmon, 缪平, 姜忠义
现代化工. 2020, (1): 50-53.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.011
摘要 ( 185 )     PDF (2607KB) ( 0 )  
总结了液流电池多孔膜材料的研究进展。详细介绍了液流电池多孔膜材料的工作机理、制备方法、性能优化方法等。结合目前大规模储能领域以及液流电池开发,提出了未来多孔膜材料的发展方向。
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碳四炔烃加氢技术进展 收藏
陈钢
现代化工. 2020, (1): 54-57,62.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.012
摘要 ( 161 )     PDF (1514KB) ( 1 )  
介绍了碳四炔烃加氢技术,对碳四加氢催化剂、工艺技术的研究现状进行了概述,着重介绍了不同的加氢路线及相应催化剂,展望了碳四炔烃加氢技术的发展方向。
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SiO2气凝胶的疏水改性及性能研究进展 收藏
张明
现代化工. 2020, (1): 58-62.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.013
摘要 ( 105 )     PDF (2807KB) ( 1 )  
从原位共聚和后处理两个方面着手,介绍了近年来国内外硅气凝胶疏水改性的研究进展;再从疏水SiO2气凝胶的特殊性能出发,简要介绍了其在隔热、催化、吸附等技术领域的研究进展。
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活性焦干法烟气脱硫研究综述 收藏
杜延年, 李朝恒, 裴旭东, 陈卫红
现代化工. 2020, (1): 63-67.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.014
摘要 ( 152 )     PDF (2033KB) ( 0 )  
综述了活性焦的制备、脱硫及再生机理、脱硫性能的影响因素及脱硫工艺的研究进展,提出了目前该技术仍需要解决的问题,并强调活性焦干法烟气脱硫技术在石油炼制行业的研究和应用需要尽早布局。
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碳纤维复合材料压力容器的研究进展 收藏
王婉君, 张鹏, 贺政豪, 谢然, 张程祥, 李巾锭
现代化工. 2020, (1): 68-71.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.015
摘要 ( 122 )     PDF (1266KB) ( 0 )  
简要介绍了碳纤维复合材料以及碳纤维复合材料压力容器,重点归纳和讨论了碳纤维复合材料压力容器的结构设计、性能优化、损伤及其检测等方面的研究进展,最后展望了碳纤维复合材料压力容器的研究前景。
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科研与开发
有机染料钝化缺陷制备高效稳定钙钛矿太阳能电池的研究 收藏
宋心凯, 杨希川
现代化工. 2020, (1): 72-76.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.016
摘要 ( 122 )     PDF (2736KB) ( 1 )  
以具有羧酸基团的新型有机染料SK202为钙钛矿吸光层的钝化剂,将其添加至反溶剂中,利用一步法制备钙钛矿太阳能电池,并对钙钛矿吸光层界面陷阱态进行优化。利用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱对钝化的钙钛矿吸光层进行形貌、光谱性能表征,并进行电池光电性能的测试表征。结果表明,经过钝化处理的器件获得高达17.76%的光电转化效率,开路电压相比未钝化处理器件提高8%,同时未封装电池在20 d后保持80%以上稳定性,说明对钙钛矿吸光层的钝化处理有效地减少了光生载流子的复合并抑制了钙钛矿的分解。
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微波诱导热解废旧润滑油的研究 收藏
翟金鹏, 李鑫钢, 李洪, 高鑫
现代化工. 2020, (1): 77-80,85.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.017
摘要 ( 87 )     PDF (1579KB) ( 0 )  
为清洁高效回收利用废旧润滑油,以碳化硅泡沫材料和碳粉为复合吸波剂,通过微波诱导热解的方式将废旧润滑油热裂解成化工原料及燃料,并分析了单位样品量微波功率及微波裂解终温对裂解产物收率及化学组成的影响。结果表明,在一定范围内,适当地提高单位样品量微波功率有利于裂解产物收率的提高,同时能够使产物中烷、烯烃所占比例达到最大。更高的微波裂解终温虽能提高收率,但为了抑制物理蒸发过程同时促进裂解反应的进行,裂解终温不宜过高。
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p-n异质结ZnO/HRP催化剂的制备及其光催化性能研究 收藏
艾尼娃·木尼热, 马玉花, 朱恩权, 粟智
现代化工. 2020, (1): 81-85.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.018
摘要 ( 98 )     PDF (1769KB) ( 0 )  
p型半导体红磷(HRP)和n型半导体ZnO复合后形成p-n型异质结复合半导体催化剂ZnO/HRP。以Cr(Ⅵ)为模型污染物,研究了ZnO质量分数对催化剂光催化还原性能的影响。结果发现,ZnO/HRP复合光催化剂的光催化还原速率随ZnO质量分数的增加而增大,当ZnO的质量分数为0.25%时,ZnO/HRP复合光催化剂展现出最强的光还原性,其降解速率常数k为5.5×10-2 min-1,是HRP的14.8倍。光催化机理探究发现,ZnO和HRP复合形成异质结后,可抑制光生电子和空穴的复合,增强光响应性,从而提高了HRP的光催化活性。
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La改性NiMgAl催化剂对甲烷干气重整反应的影响 收藏
方琼, 吴东, 沈卫华, 朱志庆, 方云进
现代化工. 2020, (1): 86-90.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.019
摘要 ( 106 )     PDF (1774KB) ( 0 )  
采用共沉淀法制备添加La助剂的NiMgAl水滑石催化剂,并用于甲烷干气重整反应。通过XRD、BET、TG、H2-TPR和CO2-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,La的加入增加了催化剂碱性位点的总量,降低了催化剂的还原温度。La2O3吸附活化CO2形成La2O2CO3可抑制积碳的形成,提高了催化剂的抗积碳性能。当La质量分数为1.0%时,催化剂的催化活性最高,对比NiMgAl催化剂,在反应100 h后,该催化剂仍保持着很高的活性。
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紫外-可见-近红外光诱导自修复纳米复合水凝胶的制备及性能研究 收藏
燕宇, 刘萍, 秦海利, 刘欢欢
现代化工. 2020, (1): 91-95.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.020
摘要 ( 111 )     PDF (6028KB) ( 0 )  
基于Au-S配位作用,将有机小分子BACA修饰在TiO2@Au纳米复合物表面并用作大交联剂,在反应单体、引发剂和催化剂存在下发生原位自由基聚合反应,制备了具有高强度的纳米复合水凝胶。探讨了纳米复合物交联剂对凝胶聚合物网络结构和机械性能的影响。结果表明,纳米复合水凝胶显现出均匀、致密的聚合物网络,相对于普通有机小分子作交联剂,该凝胶的拉伸应变和断裂强度分别提高了2倍和21倍。该纳米复合水凝胶在紫外、可见以及近红外光下显现出高效、快速的自修复行为。
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含铝化合物表面包覆对富锂材料(Li1.2[Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2)性能的影响 收藏
徐祎晟, 张友祥
现代化工. 2020, (1): 96-101.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.021
摘要 ( 100 )     PDF (5652KB) ( 0 )  
采用3种含铝化合物(AlPO4、Al2O3和AlF3)对富锂锰基材料Li1.2[Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2进行表面包覆改性,研究了表面包覆对富锂锰基材料的首圈库伦效率和循环性能的影响。结果表明,与原始的Li1.2[Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2的库伦效率(71.0%)相比,经过AlPO4表面包覆改性的Li1.2[Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2库伦效率最高,达到了86.3%。经过50圈循环后,相比于原始的Li1.2[Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2的容量保持率(58.9%),由Al2O3表面包覆改性的容量保持率提高最大,为96.1%。经过AlF3表面包覆改性的Li1.2[Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2综合性能最佳,其首圈库伦效率达到了81.1%,容量保持率达到了92.4%。
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环糊精铜与ε-聚赖氨酸自组装磨砂剂的制备与表征 收藏
张加, 彭勇刚, 储富强, 陶永新
现代化工. 2020, (1): 102-105,110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.022
摘要 ( 97 )     PDF (4577KB) ( 0 )  
环糊精双核铜(Cu2-α/β-CD)与ε-聚赖氨酸(ε-PL)自组装微晶作为生物降解的磨砂材料可用于个人护理产品中。Cu2-α/β-CD和ε-PL在水溶液中先配位再自组装成不太规整的棒状晶体,最后通过离心分离得到目标物。通过SEM、XRD及TG对材料的形貌、晶体结构和热稳定性进行了表征。结果表明,添加苯丙氨酸或酪氨酸到自组装体系中可以让晶体的形貌更规整和尺寸更大。而色氨酸的加入可以得到花瓣状晶体。所有微晶在水溶液中都稳定,但pH小于1时易分解。作为磨砂材料,自组装材料具有合适的硬度和抗压强度,能增强摩擦性能。此外,生物材料组成的微晶易降解,制造过程更加环保。
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过氧化钼改性UiO-67催化丙烯环氧化性能研究 收藏
孙佳敏, 刘靖, 刘颖雅, 王安杰
现代化工. 2020, (1): 106-110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.023
摘要 ( 102 )     PDF (2863KB) ( 0 )  
以过氧化钼为催化活性中心,采用后修饰法制备了以金属有机框架为载体的UiO-67-MoO(O22催化剂,并利用XRD、FT-IR、XPS、HRTEM和N2物理吸附等表征手段对该催化剂进行分析;研究了以过氧化氢异丙苯为氧化剂氧化丙烯制备环氧丙烷的反应,重点考察了反应溶剂和反应温度对丙烯环氧化反应的影响。结果表明,环氧丙烷的产率在极性小的反应溶剂中较高。以过氧化氢异丙苯为氧化剂,二氯甲烷为溶剂,在丙烯压力为0.6 MPa、反应温度为80℃、反应时间为6 h的条件下,过氧化氢异丙苯的转化率为52.2%,环氧丙烷的产率为20.9%,且反应后的催化剂骨架仍保持完整。
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反相微乳液型聚合物压裂液的研究及应用 收藏
魏俊, 戴秀兰, 陈腾飞, 刘通义, 王锰
现代化工. 2020, (1): 111-114,119.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.024
摘要 ( 106 )     PDF (1574KB) ( 1 )  
利用反相微乳液法合成了一种清洁压裂液用反相微乳液型稠化剂BCG-1R。BCG-1R在水中起黏时间短,配制时不会出现结团和"鱼眼"现象,得到的压裂液均匀。由该稠化剂和配套添加剂配制而成的压裂液的抗温能力可达160℃,具有良好的耐温耐剪切性能和悬砂性能。压裂液完全破胶后呈半透明状,表面张力低至25.86 mN/m,几乎无残渣(4 mg/L以下)。破胶液与实验室的原油样品4 h内破乳率可达100%。针对某实测温度为118.6℃的油井,采用连续混配法并以BCG-1R为稠化剂配制的压裂液进行压裂施工,施工后增产效果良好。
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SiO2包覆CaCl2·2H2O相变纳米复合材料的制备及表征 收藏
周龙祥, 刘咏, 张利珍, 吴照洋, 王保明, 化全县, 刘丽, 汤建伟
现代化工. 2020, (1): 115-119.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.025
摘要 ( 112 )     PDF (3113KB) ( 1 )  
结晶水合物盐是一类无机相变储能材料,其存在相分离、过冷等现象,无法获得实际应用。通过溶胶-凝胶法制备SiO2包覆CaCl2·2H2O相变纳米复合材料,并通过XRD、EDS、SEM和TEM对样品进行表征。DSC和STA分析结果表明,样品具有良好的储热性能和热稳定性。样品的相变温度为75.8℃,相变焓为52.89 J/g。热循环实验表明其具有良好的热循环性能。水合盐的相分离、过冷现象得到了有效抑制和减轻,这是由于介孔限域效应的作用结果。
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聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球载药性能的研究 收藏
谌亮, 徐菊美, 岑莲, 于凤宾
现代化工. 2020, (1): 120-123,128.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.026
摘要 ( 89 )     PDF (2435KB) ( 0 )  
利用三相微流控技术制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球,并探索微球对水溶性药物的载药量和包封率的影响。结果表明,三相微流控技术制备的PLGA微球大小均一,平均粒径约为49 μm。随着内水相模型药物浓度的增加,在保持微球形貌和尺寸均一的前提下,载药量能增加到10.91%,而药物的包封率仍然维持在96%以上。在PLGA油相中加入油溶性药物,不影响PLGA微球对水溶性药物的载药量和包封率,说明PLGA微球具有优异的载药性能。
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氧化石墨烯/Er2O3复合阻氚涂层制备工艺及性能研究 收藏
张倩, 王伟, 季翔, 张思纬, 邵宗明
现代化工. 2020, (1): 124-128.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.027
摘要 ( 89 )     PDF (5321KB) ( 2 )  
以醋酸铒四水合物(C6H9ErO6·4H2O)为前驱体,乙二醇甲醚为溶剂,二乙醇胺为络合剂,采用溶胶-凝胶法在中国抗中子辐照钢(CLAM)基体表面制备Er2O3阻氚涂层。随后采用旋涂法在Er2O3涂层制备一层氧化石墨烯(GO),得到GO/Er2O3复合涂层。利用SEM、EDS和拉曼光谱仪对涂层显微组织进行表征。结果表明,氧化石墨烯质量浓度对GO/Er2O3复合涂层微观结构影响较大,当氧化石墨烯质量浓度达到5 mg/mL时,氧化石墨烯能够完整地覆盖在Er2O3涂层表面,达到提高阻氚因子的作用。而不同烧结气氛对GO/Er2O3复合涂层微观结构影响不显著。
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纳米Au修饰煤基活性炭固载葡萄糖氧化酶生物传感器的研究 收藏
何原子, 丁春华, 肖宇, 姜宏, 张松
现代化工. 2020, (1): 129-133.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.028
摘要 ( 82 )     PDF (3909KB) ( 0 )  
采用置换法将电沉积在煤基活性炭上的Co粒子全部置换为40~100 nm之间的纳米Au,并物理吸附葡萄糖氧化酶(GOx)用作生物传感器。利用SEM、EDS、UV-Vis对Au修饰的活性炭表面形貌及其上活力100 units/mg的GOx固载效果进行了表征,利用计时安培法和循环伏安法测试了电极的电化学性能。结果表明,纳米Au对GOx的吸附提高了GOx在载体上的稳定性,同时提高了GOx活性位点和电极之间的电子传输速率。该传感器对葡萄糖选择性能好,0.05 mol/L的尿酸和抗坏血酸干扰因素未引起显著的电流反应。
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基于GMA-IDA-Cu2+螯合作用识别BSA的温敏印迹聚合物 收藏
董祥芝, 马勇, 侯春平, 张宝亮, 张和鹏, 张秋禹
现代化工. 2020, (1): 134-139.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.029
摘要 ( 132 )     PDF (3036KB) ( 0 )  
在改性SiO2表面接枝聚合GMA-ID-Cu2+后,再与温敏单体(NIPAM)共聚合成温敏型分子印迹聚合物(MIP),并利用GMA-IDA-Cu2+金属螯合作用对模板蛋白BSA进行选择性吸附。通过TEM、IR和TGA测试表明,印迹层已接枝在SiO2外层,且印迹层厚度约9 nm。pH和温度条件的优化试验表明,MIP具有优异的温度敏感性,并在pH为4.6时获得较高的吸附容量(115.42 mg/g)和印迹因子(2.58)。对不同蛋白质的特异性吸附试验说明,MIP内部的印迹空腔和印迹位点与模板蛋白BSA相互匹配。同时MIP具有较高的吸附速率和较好的重复性。
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Pd/KL催化剂高效催化苯酚选择性加氢制环己酮的研究 收藏
刘嵩, 刘存, 刘海鸥, 张雄福
现代化工. 2020, (1): 140-144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.030
摘要 ( 101 )     PDF (3178KB) ( 1 )  
以KL分子筛为载体,采用浸渍法制备了Pd/KL负载型催化剂,对比了不同载体的钯负载型催化剂的苯酚选择性加氢反应及反应条件等对其催化活性和产物选择性的影响。结果表明,催化剂载体性质对该反应的催化性能具有较大的影响,载体表面碱性较强时,催化剂表现出更高的催化活性;由于KL分子筛载体中特殊的阳离子分布(孔道中必须存在K+),使分子筛表面呈碱性,因此表现出优异的催化性能。在反应温度为60℃、反应时间为6 h时,其苯酚转化率可达96.1%,环己酮选择性达到94.4%。
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一种基于非接触式介电泳捕获微颗粒和癌细胞的微流控芯片的研究 收藏
金鎏, 王浩, 王艳敏, 张潇分, 贾春平, 赵建龙
现代化工. 2020, (1): 145-149.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.031
摘要 ( 154 )     PDF (4502KB) ( 0 )  
介电电泳(DEP)是一种基于尺寸或电性质分离和鉴定悬浮在介质溶液中的微颗粒技术。为了克服传统接触式介电泳电极污染样品和芯片工艺复杂等问题,采用液体电极代替金属电极或薄膜电极。在该芯片中,电极通过电介质阻挡层电容耦合到流体通道,用非接触式液体沟道电极代替传统接触式金属电极。实验中,分别考察了电压和频率对液体电极捕获微球和细胞的影响。结果表明,电压和频率对液体电极捕获微球和细胞均有重大影响,同时没有发现被捕获的细胞有裂解现象,活力良好。芯片中不同细胞的电旋转速度明显不同,说明该芯片具有通过微颗粒/细胞自身独特电特性捕获和识别不同微颗粒/细胞的能力。
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高还原氧化石墨烯隔膜应用于锂硫电池的研究 收藏
张康明, 戴丽琴, 谢莉婧, 苏方远, 刘卓, 陈志文, 陈成猛
现代化工. 2020, (1): 150-154,160.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.032
摘要 ( 142 )     PDF (4719KB) ( 0 )  
锂硫电池作为高能量密度的二次电池存在硫的低导电性和多硫化物的穿梭效应等问题。通过制备高还原度的氧化石墨烯隔膜,并将其应用于锂硫电池。利用石墨烯片层形成的空间位阻和小介孔结构,可阻挡多硫化物的迁移以及其高导电性可减弱电池极化。在0.2 C下,采用高还原氧化石墨烯隔膜的锂硫电池初始比容量达到了1 143.2 mAh/g,经过100次循环后容量保持率为74.25%。此外,在2 C下仍有626.1 mAh/g的比容量。表明高还原氧化石墨烯隔膜可以有效提升锂硫电池的电化学性能,体现出卓越的长循环稳定性和杰出的倍率性能。
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TiO2纳米管/g-C3N4/石墨烯三元复合材料的制备及其催化果糖降解制备5-羟甲基糠醛的研究 收藏
蒋梦, 赫文秀, 张永强, 刘斌
现代化工. 2020, (1): 155-160.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.033
摘要 ( 97 )     PDF (5251KB) ( 0 )  
以氧化石墨(GO)、石墨相氮化碳(g-C3N4)和P25TiO2为原料,采用碱性水热法制备了不同g-C3N4掺杂量的TiO2纳米管/石墨烯(TiO2NT/g-C3N4/RGO)三元复合材料。利用XRD、FT-IR、TEM、XPS等表征手段对其物相结构、微观形貌进行分析,并通过微波辅助加热的方式将其应用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。结果表明,当g-C3N4掺杂量为2%时,利用TiO2纳米管、g-C3N4和石墨烯的协同作用,复合材料催化果糖降解性能最好,此时,5-HMF的产率达67.2%。
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一步法合成枝状NaGdF4∶Yb3+,Er3+荧光材料及碳量子点 收藏
于佳酩, 何雨萱, 王雨梦, 程倩
现代化工. 2020, (1): 161-164.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.034
摘要 ( 105 )     PDF (4651KB) ( 0 )  
以稀土氯化物为前驱体、乙二醇为溶剂,采用一步水热法同时合成枝状形貌的上转换NaGdF4:Yb3+,Er3+纳米粒子和球形碳量子点。利用XRD、TEM、FT-IR和荧光光谱等分析手段对制备样品的结构、形貌和性能进行分析。结果表明,采用水热法制备的溶液经离心后下层固体为具有六方相和立方相混合结构的枝状NaGdF4:Yb3+,Er3+纳米粒子,该纳米粒子具有良好的荧光稳定性,其乙醇分散液放置7 d后,荧光性能未发生明显改变,仍具有良好的上转换发光性能。离心后的上层溶液在365 nm紫外光照射下发出较强的淡蓝色荧光。上层溶液干燥后所得固体经XRD及红外分析确定产物为碳量子点。TEM分析结果表明,该碳量子点的平均粒径为7.46 nm,具有良好的分散性。
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HZSM-5分子筛负载磷钼酸在苯酚-异丙醇烷基化中的应用 收藏
肖瑞杰, 赵学艳, 曹桂荣, 张瑞蕾
现代化工. 2020, (1): 165-168.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.035
摘要 ( 89 )     PDF (1508KB) ( 0 )  
采用浸渍法将磷钼酸(H3PMo12O40)杂多酸负载于HZSM-5分子筛上,利用X射线衍射、NH3化学吸附对分子筛进行表征,并将其应用于苯酚-异丙醇烷基化反应中,考察其催化活性。结果表明,低负载量时磷钼酸较好地分散在HZSM-5分子筛表面,强酸中心酸性及数量增强,总酸量略有增加,负载量过高破坏晶体结构,总体酸量降低。负载量为4%的HMoP/ZSM-5分子筛是较适宜的催化剂,在温度为280℃、异丙醇与苯酚进料摩尔比为0.8、空速为3.0 h-1的条件下,苯酚转化率最高,对、邻异丙基苯酚总选择性接近92%。
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碳纳米管/聚醚砜复合纳滤膜的制备及性能研究 收藏
陈可佳, 史宝利
现代化工. 2020, (1): 169-173,179.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.036
摘要 ( 108 )     PDF (1917KB) ( 0 )  
以聚醚砜(PES)为膜材料,羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)为添加剂,通过相转化法制备碳纳米管/聚醚砜复合纳滤膜,并将其用于染料的去除和花青素的浓缩。考察了不同操作压力、染料浓度和溶液pH条件下膜对染料分离性能的影响。通过改变花青素溶液的温度和pH找到合适的浓缩条件。纯水通量和水接触角测试结果表明,羧基化多壁碳纳米管提高了膜的亲水性,当碳纳米管质量分数为0.04%时,膜的分离性能最佳。
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基于表面处理的富锂锰基正极材料的研究 收藏
陈婧妍, 忽小宇, 吕晓霞, 袁宁一, 丁建宁, 刘振
现代化工. 2020, (1): 174-179.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.037
摘要 ( 119 )     PDF (5599KB) ( 1 )  
为优化富锂锰基正极材料表面结构并提高其能量密度,对富锂锰基正极材料先后进行低镍化处理和酸蒸汽表面处理。实验结果表明,经过低镍化和酸蒸汽表面处理的材料首次放电比容量高达315 mAh/g,且0.5 C下循环100次后,容量保持率约为81%。低镍化和酸蒸汽表面处理方式能提高材料放电比容量,并大大改善材料的循环稳定性。
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核桃壳基活性炭的制备及其在超级电容器中的应用 收藏
张静雪, 梁晓怿, 贾倩
现代化工. 2020, (1): 180-184.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.038
摘要 ( 146 )     PDF (3485KB) ( 0 )  
以核桃壳为原料,在不同活化时间下用水蒸气活化法制备了3种具有不同比表面积的活性炭。利用SEM、FT-IR、XRD和康塔吸附仪探究活化时间对材料的表面形貌、物相结构和孔径分布的影响。并通过恒电流充放电法、循环伏安法等测试其电化学性能。3个样品均表现出优异的大倍率性能(最大电流密度为20.0 A/g)。结果表明,随着活化时间增加,样品的比表面积增大,比电容增大,但稳定性下降。活化时间为120 min时活性炭样品比表面积为1 644 m2/g,孔径分布合理;在有机电解液体系中最大比电容为83.8 F/g,最大能量密度为18.2 Wh/kg,该样品具有良好的稳定性和可逆性,最适合长期应用。
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TiO2/ACF的制备及其光催化降解乙烯的性能研究 收藏
劳彩娴, 卢立新
现代化工. 2020, (1): 185-188.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.039
摘要 ( 92 )     PDF (2010KB) ( 0 )  
以钛酸丁酯为前驱体,活性炭纤维(ACF)为载体,采用溶胶凝胶-超声辅助-浸渍提拉的方法制备活性炭纤维负载二氧化钛光催化复合材料(TiO2/ACF)。利用SEM和XRD对材料的表面形貌及晶型结构进行表征,并研究了制备工艺对其光催化降解乙烯性能的影响。结果表明,TiO2以点块状形式成功负载于ACF,对ACF的吸附性能影响较小;所制得的TiO2晶型为锐钛矿型,负载工艺对TiO2的晶型结构几乎没有影响;当pH为2.5、加水量为2.5 mL、煅烧温度为350℃、超声分散时间为30 min时,ACF浸渍提拉3次制得的TiO2/ACF光催化性能最优,经过2 h的反应后降解乙烯的效率为71.62%。
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制备方式对Ni-ZrO2催化剂在甲烷二氧化碳重整中催化性能的影响 收藏
张小平
现代化工. 2020, (1): 189-193.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.040
摘要 ( 104 )     PDF (3199KB) ( 1 )  
分别采用浸渍法、共沉淀法和P123改性的共沉淀回流法制备了不同的Ni-ZrO2催化剂,并利用BET、XRD、TPR、TG-DTA和TEM对催化剂的性质进行表征,同时考察了不同方法制备的Ni-ZrO2催化剂的甲烷二氧化碳重整催化性能。结果表明,采用P123改性的共沉淀回流法制备的催化剂(Ni-ZrO2-C-96)具有无定形的介孔结构,促进了Ni的高度分散,在甲烷二氧化碳重整反应中表现出良好的催化活性和稳定性,甲烷的转化率达到86%,并且在10 h的反应过程中活性高度稳定。
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工业技术
双-(全氟异丙基)-酮间歇精馏过程的模拟与应用 收藏
王世尧, 王敏, 高占阳, 于萍, 罗运柏
现代化工. 2020, (1): 194-197.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.041
摘要 ( 101 )     PDF (1418KB) ( 0 )  
为了得到质量分数大于97%的C7F14O,采用化工软件Aspen Plus中的WILS-HF模型进行模拟,理论塔板数为50,去除杂质时回流比为3,收集C7F14O产品时回流比为10,模拟得到的C7F14O收率为46.13%。试验结果得到的C7F14O收率为44.46%,与模拟结果一致,为工业放大提供了参考。
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高温DBD系统的研制及其放电特性研究 收藏
张雨晨, 邓官垒, 齐学礼, 刘振, 张连成, 郑钦臻, 闫克平
现代化工. 2020, (1): 198-201,206.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.042
摘要 ( 92 )     PDF (3451KB) ( 0 )  
为探究高温条件下介质阻挡放电特性,采用氮化硅陶瓷为绝缘介质的同轴管式结构研制了一套可在800℃高温下运行的DBD放电系统,研究了在氮气气氛中不同温度条件下的DBD放电性能。结果表明,研制的DBD系统可在室温到800℃范围内实现稳定放电。随着电压逐步提升,内电极附近区域最先发生细丝放电,强度优于外电极;随着温度的升高,放电逐步变得均匀;在维持外加电压不变时升高温度,有效电流和放电功率显著增大;高温环境DBD性能稳定,600℃时系统运行1 h后能量变化方差仅为0.81。
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不同进风方式喷雾干燥过程的CFD模拟研究 收藏
李翔宇, 杜健军, 樊江莉, 彭孝军
现代化工. 2020, (1): 202-206.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.043
摘要 ( 99 )     PDF (2974KB) ( 0 )  
根据实验室已有的旋流式干燥塔建立模型并按照相同尺寸建立直流干燥塔模型,对比了2种进风方式的干燥效果。模拟结果表明,旋流式干燥塔的干燥效果要好于直流式干燥塔,但也会有黏壁、过热等现象。因此在实验过程中对于高分子物料干燥时应该有关于干燥气体温度及在颗粒干燥塔内的停留时间的特殊操作要求。
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气升式多通道膜反应器气促湍动过程的研究 收藏
蔡梦云, 王岚, 王龙耀
现代化工. 2020, (1): 207-210,214.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.044
摘要 ( 62 )     PDF (1976KB) ( 0 )  
构建了气升式多通道膜反应器(ALMR)的气升过程模型,分析了气升通道和曝气量QG等参数对流体气含率ε、气升液速vL的影响。结果表明,在实验条件下,εQG和气泡尺寸的增大而增大;扩大气升通道直径可有效提高气泡上升速率,降低流体的ε,随着导流筒长度h的增大ε减小,气速较液速增长更快,且该现象随QG的增大更为显著;气升过程存在剧烈的搅混作用,随着QG的增大,液流量QLvL逐渐增大并趋于稳定,液体气升方向动能较曝气输入功低了2个数量级,过程的耗散功ΔE则呈近线性增长;ΔE/h保持稳定,不随h的变化而变化。
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甲醇制烯烃中C4+裂解工艺的探索性改进 收藏
阎伟华, 梁科红, 刘恒
现代化工. 2020, (1): 211-214.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.045
摘要 ( 109 )     PDF (1376KB) ( 0 )  
在DMTO-Ⅱ装置上,C4+催化裂解工艺实现了与甲醇制烯烃工艺的耦合,实现了一种催化剂同时催化2个性质截然不同的反应。通过对C4+裂解技术的生产实践,摸索总结了相关工艺控制参数和技改技措经验,并经过设备和工艺的不断改进,成功实现了C4+裂解技术在甲醇制烯烃工艺中的应用。
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基于回归正交试验设计的三甘醇脱水装置能耗优化 收藏
蒋洪, 王金波, 单永康, 杨东磊
现代化工. 2020, (1): 215-219.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.046
摘要 ( 68 )     PDF (1376KB) ( 0 )  
优化工艺参数、降低能耗对于三甘醇脱水工艺是十分重要的。用HYSYS软件模拟三甘醇脱水流程,采用二次回归正交试验设计方法,以能耗为试验指标,贫甘醇循环量、富液进塔温度、重沸器温度为试验因素建立回归方程。结果表明,回归方程拟合较好,并保证在水露点符合要求的情况下,重沸器能耗降低30%,循环泵能耗降低7%。
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分析测试
生物基1,3-丙二醇中微量杂质的气相色谱-质谱分析法 收藏
朱欢银, 张才亮, 冯连芳, 顾雪萍
现代化工. 2020, (1): 220-224,229.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.047
摘要 ( 91 )     PDF (1632KB) ( 0 )  
建立了一种聚合级生物基丙二醇中微量杂质的定性、定量GC-MS分析方法。使用HP-INNOWAX极性色谱柱,升温程序为50℃保持2 min、10℃/min升温至130℃并保持3 min、5℃/min升温至190℃并保持3 min、10℃/min升温至230℃并保持5 min,能有效分离杂质。结果表明,聚合级生物基丙二醇中含有微量3-甲氧基-1,2-丙二醇、二乙二醇、D-泛酸内酯,其中D-泛酸内酯含量2.14×10-5,为以生物基丙二醇制备聚酯工艺提供指导。
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石墨烯锰卟啉复合电极测定苯二酚异构体 收藏
秦洪伟, 闫彬, 王鑫, 刘妍, 尤国红
现代化工. 2020, (1): 225-229.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.048
摘要 ( 103 )     PDF (1713KB) ( 0 )  
通过π-π非共价的方式合成了石墨烯-锰卟啉复合材料,并将其修饰到玻碳电极表面,通过差分脉冲伏安法(DPV)实现了对苯二酚异构体的同时测定。结果表明,在pH=5.0的乙酸-乙酸钠底液中,一定浓度范围内,苯二酚3种异构体的差分脉冲峰电流强度与3种异构体浓度之间呈良好的线性关系,电化学检测的线性范围分别为对苯二酚(HQ)5.0×10-6~2.0×10-3 mol/L、邻苯二酚(CT)5.0×10-6~2.0×10-3 mol/L、间苯二酚(RS)5×10-6~3×10-3 mol/L,相关系数R分别为0.999 5、0.998 6、0.999 6。表明该方法能灵敏、快速、准确地对3种异构体进行同时测定。
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铬天青B共振光散射技术测定药物中的维生素B12 收藏
何树华, 刘殷子顺, 向杰, 江虹
现代化工. 2020, (1): 230-233.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.049
摘要 ( 74 )     PDF (1615KB) ( 0 )  
探究了十六烷基溴化吡啶GFDA2(HPB)存在下铬天青B与维生素B12的缔合反应,建立了测定药物中维生素B12的高灵敏共振光散射(RLS)新方法。在pH 7.69的弱碱性溶液中,维生素B12与铬天青B-HPB反应,以静电引力相互作用生成三元离子缔合物,使RLS信号明显增强,在最大RLS峰371 nm波长处,体系的RLS增强强度(ΔIRLS)与0.003~2.71 mg/L范围内的维生素B12的质量浓度呈很好的线性关系,检出限为0.002 5 mg/L。该方法简便、快速、准确、灵敏,用于药物中维生素B12的测定,加标回收率为98.2%~102%,相对标准偏差RSDn=5)为1.5%~1.8%。
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