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   现代化工
  2020年, 第40卷, 第2期 刊出日期:2020-02-20 上一期   
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专论与评述
氢燃料电池汽车加氢站相关标准分析与建议 收藏
张旭
现代化工. 2020, (2): 1-6.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.001
摘要 ( 277 )     PDF (1307KB) ( 227 )  
简要分析了国内外加氢站建设标准和规范发展现状。针对我国加氢站建站模式、等级划分、平面布置、管道铺设、压缩机设置、建筑及安全设施等问题,以《加氢站技术规范GB 50516—2010》为切入点,对我国加氢站设计与建设标准的制定提出了合理化建议,分析结果可供今后加氢站项目建设或标准、规范修编参考。
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土壤有机碳流失现状分析 收藏
郑小俊, 陈明, 刘友存, 刘燕, 师艳丽, 李凤果, 张剑雄
现代化工. 2020, (2): 7-11.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.002
摘要 ( 169 )     PDF (1321KB) ( 116 )  
土壤有机碳是全球碳循环的关键组成部分,其储量及稳定性受人为活动的强烈影响,人类活动直接或间接导致土壤生态系统的碳储量减少。直接影响是指通过土地利用与管理将湿地、森林、草地等高有机质含量的土地农田化,降低其土壤固碳能力;间接影响是指通过改变气候来增加土壤碳通量。同时考虑两方面因素对于土壤碳库研究具有重要意义。研究表明,采用退耕还林、退牧还草和湿地保护等一系列土地利用/覆被变化等措施来维持土壤碳储量是极为有效的。
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环球油品公司知识产权保护下的创新发展模式研究 收藏
李琰, 王玲玲, 赵燕, 宗鹏
现代化工. 2020, (2): 12-16.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.003
摘要 ( 131 )     PDF (1413KB) ( 56 )  
通过研究环球油品公司(UOP)在全球的专利布局、专利保护与运用情况及其重点研发领域炼化催化剂技术领域的专利保护态势,深入分析了UOP在技术创新过程中的专利保护情况。UOP通过严密的专利布局对其各项技术进行全方位的专利保护,并在此基础上合理转化、运用所拥有的相关专利,提高经济效益。其在知识产权保护下开展技术创新的发展模式对我国企业的创新发展具有重要参考意义。
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技术进展
挥发性有机物治理技术研究进展 收藏
武宁, 杨忠凯, 李玉, 李涛, 任保增
现代化工. 2020, (2): 17-22.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.004
摘要 ( 147 )     PDF (1582KB) ( 3 )  
分析了近几年我国、美国和欧盟的VOCs的排放情况,概述了VOCs的治理途径,指出末端治理是当前VOCs治理的主要措施。介绍了末端治理中的回收技术和销毁技术,详细综述了吸附、吸收、燃烧、生物处理、光催化降解等典型技术,对上述技术的原理、优缺点、研究现状及发展前景进行了分析,为VOCs治理技术的选择提供了依据。吸附法工艺成熟且应用最为广泛,蓄热式燃烧和催化燃烧技术净化效率高,光催化降解和低温等离子体是新兴技术,指出了未来VOCs治理技术发展的趋势。
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水热液化废水厌氧处理研究进展 收藏
范庆文, 李岩, 华栋梁, 许海朋, 牧辉
现代化工. 2020, (2): 23-27.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.005
摘要 ( 137 )     PDF (1362KB) ( 0 )  
介绍了水热液化废水组分特点及厌氧处理技术的研究状况,并对物理吸附、电化学氧化、微生物法等解毒作用进行了分析,最后提出水热液化废水可以开展的研究方向。
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SnO2复合材料作为锂离子电池负极的研究进展 收藏
陈宁, 刘斌, 杜燕萍, 张鹏, 常薇, 郑长征
现代化工. 2020, (2): 28-31.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.006
摘要 ( 113 )     PDF (1284KB) ( 0 )  
综述了SnO2复合材料作为锂离子电池负极材料方面的研究,从碳复合材料、石墨烯复合材料、金属复合材料以及其他种类的复合材料4个方面介绍了SnO2复合材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对SnO2复合材料作为锂离子电池负极材料的发展前景进行了展望。
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煤气脱汞用新型吸附剂的研究进展 收藏
岳彩霞, 王建成, 韩丽娜
现代化工. 2020, (2): 32-35.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.007
摘要 ( 117 )     PDF (1282KB) ( 1 )  
综述了近几年煤气脱汞用新型吸附剂的研究现状。指出开发高效率、低成本、可再生的新型吸附剂并开展煤气脱汞用吸附剂脱汞机理的研究对于煤气化技术的发展和开发高效吸附剂具有重要意义。
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管道用PE100级树脂的性能分析及发展趋势 收藏
林金梅, 黄国家
现代化工. 2020, (2): 36-40,47.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.008
摘要 ( 104 )     PDF (1617KB) ( 1 )  
简要概述了聚乙烯(PE)管道发展历程。介绍了管道用聚乙烯的国内外标准要求;针对目前市场上存在的5种不同等级PE100树脂(包括低熔垂PE100、高抗应力开裂PE100、耐高温PE100、耐消毒剂PE100和PE112),从耐温性、抗坍落度、耐氯消毒性、最小要求强度、耐慢速裂纹增长和抗快速裂纹扩展等6个维度分析比较了它们的性能特点。提出了下一代PE管材树脂发展建议。
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聚合物稳泡剂泡沫驱中耐温性研究进展 收藏
潘一, 马迪, 张金辉, 廖松泽, Regina Rassadkina, 杨洋
现代化工. 2020, (2): 41-47.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.009
摘要 ( 137 )     PDF (1330KB) ( 0 )  
对3类常规型聚合物稳泡剂(增黏型、提高膜黏弹性型以及高盐增黏型)和加入纳米颗粒的新型聚合物稳泡剂的性能和特征进行了综述,列表对比分析了各类聚合物稳泡剂在油田应用中的优势与不足。针对国内外聚合物稳泡剂高温下稳泡效果不明显、热稳定性差及合成工艺复杂等状况,提出可通过改进合成工艺、加入功能单体进行多元共聚及研制新型纳米颗粒等方法,从而达到优化性能、增加耐温性与稳定性的目的。
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钴基费托合成催化剂载体表面改性及失活机理研究进展 收藏
李硕, 狄佐星, 罗明生
现代化工. 2020, (2): 48-52.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.010
摘要 ( 130 )     PDF (2296KB) ( 0 )  
综述了费托合成钴基催化剂载体材料表面改性及催化剂失活机理的研究进展。指出对载体表面进行预处理可以调节载体和钴物种之间的相互作用,进而影响费托合成催化剂的还原度、分散度和催化性能。同时利用氧掺杂和氮掺杂的方法改变碳材料表面的化学性质,可以提高锚定钴物种的能力。钴基催化剂的失活是费托合成反应的主要问题之一,针对失活机理的研究可以提高钴基催化剂的稳定性。由于钴基催化剂合成的成本较高,因此通过对载体的表面改性和催化剂失活机理的研究来改善钴基催化剂的活性、稳定性以及产物的选择性是值得深入研究的课题。
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锌空气电池氧化还原催化剂的研究进展 收藏
温术来
现代化工. 2020, (2): 53-56,61.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.011
摘要 ( 190 )     PDF (1307KB) ( 1 )  
结合近几年国内外锌空气电池阴极催化剂的研究成果,从碳材料催化剂、金属催化剂及金属化合物催化剂等方面综述了这几类催化剂研究现状,并对锌空气电池的发展进行了展望。
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对二甲苯悬浮结晶分离技术进展 收藏
陈亮
现代化工. 2020, (2): 57-61.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.012
摘要 ( 118 )     PDF (1465KB) ( 0 )  
综述了对二甲苯悬浮结晶分离技术的分离原理、技术特点、工艺流程,重点介绍了对二甲苯悬浮结晶分离技术的最新进展及工业应用情况,展望了对二甲苯悬浮结晶分离技术的发展趋势。
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光催化及其处理铀废水的研究进展 收藏
任金秋, 司明强, 张灵杰, 张晶晶, 陆春海
现代化工. 2020, (2): 62-66.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.013
摘要 ( 166 )     PDF (1680KB) ( 0 )  
详细综述了光催化的机理、光催化剂的发展与应用以及处理铀废水的研究进展,并展望了光催化在后处理其他放射性废液的研究。光催化因效率高、无二次污染、应用范围广等特点,适合应用在放射性污染物的处理。今后,期待着廉价、高效的新型光催化剂的研发并进行量化、商用。
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油田采油废水处理技术的研究进展 收藏
周春于, 汪燕秋, 王俊
现代化工. 2020, (2): 67-71,75.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.014
摘要 ( 131 )     PDF (1744KB) ( 0 )  
介绍了油田采油废水的主要成分、废水的特点、废水的处理现状以及处理技术工艺,对其中的物理法、化学法、生物法等处理技术进行了详细的介绍,当前油田采油废水成分复杂,单一的处理工艺很难达到油田采油废水的排放标准,新的技术虽然出现,但在应用上还存在困难。因此,未来油田采油废水处理技术更倾向于多种技术联用。
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非贵金属催化剂催化制备对氨基苯酚研究进展 收藏
张琳琳, 张梅, 刘淑芝
现代化工. 2020, (2): 72-75.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.015
摘要 ( 82 )     PDF (1291KB) ( 1 )  
综述了对硝基苯酚催化还原制备对氨基苯酚所用催化剂的研究进展,高活性的贵金属催化剂由于高成本和稀缺性限制了它们大规模的实际应用,故非贵金属可作为催化对硝基苯酚制备对氨基苯酚反应催化剂的研究重点。
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提高煤制乙二醇紫外透光率的研究进展 收藏
赵立红, 闫捷, 梁旭, 张士祥, 蒋元力, 崔发科, 魏灵朝
现代化工. 2020, (2): 76-78.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.016
摘要 ( 120 )     PDF (1247KB) ( 1 )  
介绍了提高煤质乙二醇紫外透光率的方法,主要有物理方法和化学方法。河南能源化工集团采用催化加氢和树脂吸附联用的方法提高煤质乙二醇的紫外透光率,使煤质乙二醇产品达到了聚酯级产品标准。
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科研与开发
基于纳米氧化硅改性的芳纶基凝胶电解质的研究 收藏
杨旭雯, 丛杉, 赵志刚
现代化工. 2020, (2): 79-83.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.017
摘要 ( 101 )     PDF (2965KB) ( 0 )  
掺杂无机填料是提高凝胶电解质离子电导率的重要手段。利用SiO2纳米球掺杂的方法制备了高离子电导率的芳纶基凝胶电解质,通过XRD、SEM、EIS等手段对不同掺杂量下的芳纶基凝胶电解质的光学性能及电化学性能进行了表征,进一步研究了其在电致变色器件中的应用与性能。结果表明,SiO2纳米球质量分数为9%时,芳纶基凝胶电解质的离子电导率显著提高,由其作为电解质层组装的近红外电致变色器件具有更快的响应速度和更高的着色效率。该研究为纳米改性凝胶电解质在近红外电致变色器件的应用提供了新的思路。
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超重力法制备Cu-Mn/ZSM-5催化剂及其催化燃烧甲苯的研究 收藏
苗隆鑫, 刘有智, 郭强
现代化工. 2020, (2): 84-88,94.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.018
摘要 ( 103 )     PDF (3062KB) ( 0 )  
ZSM-5分子筛负载复合过渡金属催化剂(Cu-Mn/zeolite)兼具分子筛和复合过渡金属的双重优势,在催化燃烧消除VOCs领域具有良好的催化性能。通过超重力技术制备了ZSM-5负载复合过渡金属催化剂,系统地研究了超重力环境下制备的Cu-Mn/ZSM-5催化剂的催化活性,并与传统浸渍法制备的催化剂进行比较。通过BET比表面积测试法、X射线衍射、程序升温还原、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析等技术对催化剂进行表征,结果表明,超重力法制备的催化剂具有更高的催化活性,活性组分在ZSM-5上均匀分散,且负载量较高。
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基于Co3O4/C复合水凝胶的全固态柔性超级电容器的研究 收藏
刘萍, 燕宇, 秦海利, 刘欢欢
现代化工. 2020, (2): 89-94.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.019
摘要 ( 99 )     PDF (5738KB) ( 0 )  
以沸石咪唑骨架-67(ZIF-67)为前驱体,采用两步煅烧法制备了四氧化三钴/碳(Co3O4/C)纳米复合材料。利用自由基聚合法合成了Co3O4/C-聚丙烯酰胺水凝胶,进一步在水凝胶框架中原位聚合电化学活性聚吡咯颗粒,制备具有优异机械性能的柔性复合电极材料。在此基础上,将该柔性电极材料和水凝胶电解质组装成全固态柔性超级电容器;实验结果表明,Co3O4/C纳米材料与导电聚合物复合电极材料具有优异的超级电容器性能。通过恒流充放电曲线计算得到该器件具有197.83 mF/cm2的面电容。在电化学循环10 000圈后该器件的容量仅下降9%,展示了其优异的循环稳定性;此外,该电容器具有的优异机械柔性,使其有望应用于未来柔性电子器件。
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温度对地沟油催化裂解产物的影响 收藏
顾浩, 石剑, 谢毅鹏, 崔文龙, 周永生, 黄泽恩, 王车礼
现代化工. 2020, (2): 95-98,104.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.020
摘要 ( 79 )     PDF (1607KB) ( 0 )  
以小型固定流化床为实验装置,CIP-2为催化剂,研究了不同温度下地沟油催化裂解的产物分布,特别是丙烯产率和汽油馏分收率随裂解温度的变化规律。实验结果表明,液化气中丙烯质量分数最高,约占30%,且随着温度的增加逐渐增大,但反应温度大于540℃时丙烯质量分数的变化不明显。汽油馏分收率随着温度的升高先增大后降低。13C-NMR分析发现汽油馏分中芳烃取代基主要是短碳链取代,以甲基和乙基取代为主,分别占44.2%和43.5%。FT-IR分析表明,汽油馏分和柴油馏分中不含酯类羰基。
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同轴电纺碳纳米管掺杂咪唑聚砜阴离子交换膜的研究 收藏
孙嵩岚, 王乾峰, 杨寅帅, 梁山, 张楠, 吴雪梅, 贺高红
现代化工. 2020, (2): 99-104.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.021
摘要 ( 89 )     PDF (3759KB) ( 0 )  
阴离子交换膜是燃料电池的核心部件之一。掺杂阴离子交换膜中无机/有机物相容性低,限制了其掺杂量和性能提升。提出了有机-无机同轴纤维化的增强方法,采用同轴静电纺丝将掺杂功能化碳纳米管的咪唑化聚砜纤维化,再经热压成膜形成增强网络。在同轴纺丝头的内管添加碳纳米管,将其包裹限域在纤维芯层提高碳纳米管与咪唑聚砜的无机-有机相容性,使碳纳米管掺杂量从单轴电纺膜的0.4%提高至0.6%。同轴电纺膜的氢氧根离子电导率(60℃下49.7 mS/cm)、耐溶胀性能(60℃下10.5%)和热碱稳定性(60℃、1 mol/L KOH溶液浸泡168 h电导率保持85.3%)均高于单轴电纺膜和浇铸膜。结果表明,有机-无机同轴纤维化方法可以有效提高阴离子交换膜的相容性、电导率和耐溶胀性。
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木薯淀粉纳米颗粒的制备及载药性能的研究 收藏
寇宗亮, 高凤苑, 蓝平, 韦冬萍, 蓝丽红, 廖安平, 蒙芝, 黄莉芳
现代化工. 2020, (2): 105-109,113.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.022
摘要 ( 101 )     PDF (2244KB) ( 0 )  
以木薯淀粉为原料,用微波-超声波辅助沉降法制备淀粉纳米颗粒,通过扫描电镜、粒度仪等对淀粉纳米颗粒进行了表征。以姜黄素为载药模型,考察了药物初始质量浓度、无水乙醇质量分数、载药温度、载药时间对载药量的影响,并探究了木薯淀粉纳米颗粒对姜黄素的缓释作用。结果表明,药物初始质量浓度为40 μg/mL、无水乙醇质量分数为30%、载药温度为30℃、载药时间25 min时,木薯淀粉纳米颗粒对姜黄素的吸附量最大,可达81.14 mg/g。姜黄素原料药5 h释放率为95%,而木薯淀粉纳米颗粒透析5 h后,药物释放率仅为15%。由此可知,微波-超声波辅助沉降法制备的木薯淀粉纳米颗粒具有较好的载药性能,并对药物具有较好的缓释效果。
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沉淀法ZrO2-Al2O3复合载体的制备及其甲烷化催化性能初探 收藏
吴刚强, 郎中敏, 王亚雄, 徐绍平
现代化工. 2020, (2): 110-113.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.023
摘要 ( 88 )     PDF (2023KB) ( 0 )  
以氧氯化锆和硝酸铝混合溶液为前驱体,氨水为沉淀剂,PEG-6000为分散剂,通过沉淀法合成多孔ZrO2-Al2O3复合载体。利用正交实验考察了氧氯化锆和硝酸铝混合溶液浓度、锆铝摩尔比、分散剂质量、焙烧时间等因素对ZrO2-Al2O3复合载体比表面积的影响,得到合成多孔ZrO2-Al2O3复合载体的最佳工艺条件:氧氯化锆和硝酸铝混合溶液浓度为0.4 mol/L、锆铝摩尔比为3∶7、分散剂PEG-6000的质量为1 g、焙烧时间为6 h。对该条件下合成的多孔ZrO2-Al2O3复合载体进行BET、SEM、XRD和粒度表征。结果发现,合成的多孔ZrO2-Al2O3复合载体粒度小、分布均匀、表面疏松、比表面积大,适合做负载型催化剂载体的材料。通过浸渍法载镍制得Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,初步检测了其甲烷化催化活性,结果发现,CO转化率随温度单调增大,在470℃高达89%,之后有所减低;CH4选择性最高可达98%。
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Si@PNC复合材料应用于高性能锂离子电池的研究 收藏
丘德立, 陈东, 郑宝成
现代化工. 2020, (2): 114-117.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.024
摘要 ( 118 )     PDF (4127KB) ( 0 )  
为了解决硅纳米材料在锂化过程中存在的体积膨胀(300%)和硅材料本身导电性不强的问题,通过在硅材料外部包覆一层有序含氮多孔碳(PNC)使其具有许多孔隙,为硅纳米颗粒的体积变化提供很大的壳体空间,有效地缓冲了硅的体积膨胀问题,从而可以维持电极的物理结构并保护电极。此外,包覆在硅材料表面的有序含氮多孔碳能够有效地解决硅导电性不强的问题,有序的碳层有利于锂离子的嵌入与脱出。Si@PNC(PNC包覆硅)硅碳复合材料在电流密度为1 A/g时循环350周之后电池的比容量维持在1 600 mAh/g左右,且在循环周期内比容量相对稳定,具有相对优异的速率能力和循环稳定性。因此,有序的含氮多孔碳可以有效地解决硅材料作为锂离子电池负极材料所面临的问题。
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层状双金属Me-Cu/SiO2催化剂对大庆常顶油品脱砷性能的影响 收藏
孟祥祺, 王晓蔷, 邹易杰, 施岩, 刘道胜, 赵志航, 刁祥瑞
现代化工. 2020, (2): 118-122.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.025
摘要 ( 77 )     PDF (3785KB) ( 0 )  
利用蒸氨法制备了Cu/SiO2催化剂,同时以Cu/SiO2为前基体,采用等体积浸渍法分别负载Fe、Mn、Cr 3种活性金属,考察了Cu/SiO2、Fe-Cu/SiO2、Mn-Cu/SiO2、Cr-Cu/SiO2催化剂对大庆常顶油品脱砷性能的影响。利用BET、FT-IR、TEM、XRD、XRF、H2-TPR等方法对催化剂进行了表征。结果表明,本体型Cu/SiO2催化剂及双金属负载型Fe-Cu/SiO2、Mn-Cu/SiO2、Cr-Cu/SiO2催化剂的脱砷效果均优于工业剂。相比工业剂,Cu/SiO2拥有更为优异的织构性质及分散性能,而对于双金属脱砷剂而言,二次负载的活性金属Fe、Mn、Cr均促进了Cu物种在Cu/SiO2体相的进一步分散,同时增强了催化剂体系的氧化性能,其中氧化性最强的Cr-Cu/SiO2表现出了最佳的脱砷效果,脱砷率为99.19%。
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魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/高岭土复合材料的制备及其释药性能 收藏
胡盛
现代化工. 2020, (2): 123-127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.026
摘要 ( 59 )     PDF (2872KB) ( 0 )  
采用溶液聚合法制备魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/高岭土复合材料。正交试验分析表明,当高岭土质量为丙烯酸质量的20%、聚合温度为80℃、丙烯酸中和度为70%、聚合时间为90 min、丙烯酰胺与丙烯酸质量比为1∶2时,制备得到的魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/高岭土复合材料的吸蒸馏水倍率最高,为506.2 g/g。以布洛芬为模型药物,研究了魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/高岭土复合材料对布洛芬的释药性能,结果表明,载药复合材料在pH=7.4的缓冲溶液中的累积释药率明显高于在pH=1.2的溶液中的累积释药率,其对布洛芬的释放机理符合Fickian扩散。红外光谱(FT-IR)分析结果表明,魔芋、丙烯酸、丙烯酰胺、高岭土和布洛芬发生了相互作用,共同参与了接枝聚合反应。
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MgO/TiO2复合结构紫外光探测器的制备及其光探测性能探究 收藏
董雅楠, 张秀娟, 郑文姬
现代化工. 2020, (2): 128-131.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.027
摘要 ( 86 )     PDF (3814KB) ( 0 )  
为解决TiO2纳米颗粒紫外光探测器难以兼具高光响应度和快响应速率的问题,制备了MgO阻挡层/TiO2纳米颗粒复合结构的自供电紫外光探测器。其中,具有多分枝结构的TiO2纳米颗粒提供较大比表面积,吸收紫外光子产生大量电子-空穴对;而MgO阻挡层的主要作用是阻止电子和空穴复合,从而减少电子传输过程中的损失。该复合结构紫外光探测器具有自供电性能,且兼具高光响应度(0.76 A/W)和快响应速率(上升时间和恢复时间分别为2.5 s和8.1 s),与其他TiO2纳米结构紫外光探测器相比性能优异。
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氧化铜脱汞剂的制备及其脱汞研究 收藏
任赏赏, 刘学武, 陈淑花, Delphine Mukamurara, 邹久朋
现代化工. 2020, (2): 132-136,142.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.028
摘要 ( 80 )     PDF (2012KB) ( 0 )  
为脱除天然气中的单质汞,采用球状氧化铝负载氧化铜制备一系列负载型氧化铜脱汞剂,以动态脱汞装置考察了浸渍时间、活化时间、浸渍比等操作参数对其脱汞性能的影响,并结合XRD及XPS等测试对脱汞剂进行分析和表征。结果表明,载体上存在氧化铜且分散性较好,浸渍液和载体的最佳浸渍时间为6 h、最佳浸渍比为40 mL∶20 g、最佳活化时间2 h,在该工艺条件下制备的CuO/Al2O3脱汞剂具有较好的脱汞性能,汞穿透吸附量达到17.904 μg/g;脱汞剂的脱汞性能随浸渍时间的增加先增大后减小,随浸渍比的增大呈现较小波动。
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二醛纳米纤维素的“一步法”制备及其分散稳定性研究 收藏
孟宇, 曹雨, 李加双, 卞佳伟, 田秀枝, 邓海波, 蒋学
现代化工. 2020, (2): 137-142.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.029
摘要 ( 104 )     PDF (2149KB) ( 0 )  
以微晶纤维素为原料,直接采用高碘酸钠氧化"一步法"制备了二醛纳米纤维素(DANC)。通过单因素实验探讨了不同氧化条件对产物醛基含量及产率的影响。利用红外光谱、X射线衍射、透射电镜和热重分析对优化氧化条件下制备的产物进行表征。结果表明,在40℃、pH为4的条件下,用0.5 mol/L的高碘酸钠氧化40 g/L的微晶纤维素,可以得到基本无定型的DANC,醛基含量为6.84 mmol/g,产率为49%,长度与直径主要分布在110~170 nm与10~20 nm。DANC易团聚,加入少量壳寡糖可以明显增加纳米纤维素在水中的分散稳定性。
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Ni、Mo双金属催化剂在含氧生物油催化脱氧反应中的应用 收藏
王军正, 周素莲, 丁世磊
现代化工. 2020, (2): 143-147,152.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.030
摘要 ( 96 )     PDF (1513KB) ( 0 )  
为综合利用含氧生物油制备生物柴油,制备了一种新型非硫Ni、Mo双金属催化剂。以硬脂酸转化率为目标,优化了 n(Ni)∶n(Mo)、金属负载量及载体类型等影响因素。结果表明,当n(Ni)∶n(Mo)=7∶3、金属负载量为25%、载体mγ-Al2O3)∶mβ-分子筛)为3∶2时,硬脂酸转化率为93.70%,烷烃的选择性达95.44%。同时考察了含氧生物油在十二烷和供氢剂四氢萘中的产物分布及组成变化。
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聚多巴胺改性疏水苎麻纤维的性能研究 收藏
段泽强, 王晓丽, 彭士涛
现代化工. 2020, (2): 148-152.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.031
摘要 ( 79 )     PDF (2647KB) ( 0 )  
以苎麻材料为基底,聚多巴胺(PDA)为粘结层,将低表面能物质正十二硫醇粘合于苎麻纤维表面制得疏水苎麻纤维。通过正交实验确定制备疏水苎麻纤维的最佳制备条件为:反应温度为30℃、反应时间为12 h、pH为9.5、多巴胺质量浓度为4 mg/mL。利用电镜、红外光谱与接触角测量仪探究材料的微观变化与疏水性能,结果表明,疏水基团成功地粘结到材料的表面,最佳制备条件下改性材料的静态水接触角达148°,多次重复使用后仍具有良好的疏水效果。改性材料对柴油、豆油、润滑油与原油的吸附倍率较原材料分别提高了1.46、1.89、2.45、2.84倍,且改性材料在保油性方面表现良好。
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改性纳米二氧化硅复合降黏剂的制备与性能评价 收藏
青玉泉, 杨明君, 李垒, 江文
现代化工. 2020, (2): 153-156,161.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.032
摘要 ( 91 )     PDF (2553KB) ( 0 )  
以甲基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺、苯乙烯和改性纳米二氧化硅为反应单体,甲苯为溶剂,合成一种油溶性的原油降黏剂(VR)和纳米复合降黏剂(NVR),并通过红外光谱仪、热重分析仪和扫描电镜对其结构和形貌进行表征。通过对流体黏度-温度、黏度-剪切速率以及剪切应力-剪切速率的研究,考察了2种降黏剂在克拉玛依原油中的降黏效果。结果表明,纳米粒子的引入使得生成的NVR表面形成一层微纳米粒子层,加入到克拉玛依原油后,不仅使流体对剪切速率和温度的变化更为敏感,而且有效地提高了温度对流体流变行为转变速度的影响。
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β-环糊精修饰Fe3O4纳米粒用于药物递送系统的研究 收藏
高金龙, 龚敬捧, 刘永明, 李宛萍, 王奎涛
现代化工. 2020, (2): 157-161.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.033
摘要 ( 96 )     PDF (2208KB) ( 0 )  
利用层层组装法合成了羧甲基-β-环糊精修饰的Fe3O4纳米粒,以疏水型药物左旋咪唑(LMS)为模型药物,制备了载药纳米粒并对其细胞毒性和体外释药特性进行考察。利用IR、XRD、TEM、Zeta电位与激光粒度仪等对材料进行结构形貌表征,利用UV法测定载药纳米粒的载药量和包封率并进行体外释放药物左旋咪唑性能研究,采用MTT法评价材料的细胞毒性。结果表明,羧甲基-β-环糊精成功地接枝到四氧化三铁纳米粒上,粒径大小为22.4 nm左右,呈球状或椭圆状,磁性良好。当载体与药摩尔比为1∶1时,对左旋咪唑的载药量和包封率分别为(14.32±0.24)%和(42.38±0.35)%,复合材料对MCF-7细胞无毒,载药纳米粒在缓冲溶液中具有较好的缓释效果。
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木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究 收藏
来水利, 葛茹月, 王花, 刘筱, 李晨辉
现代化工. 2020, (2): 162-166.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.034
摘要 ( 93 )     PDF (1526KB) ( 1 )  
将木质素磺酸钠(SLS)在氢溴酸作用下酚化改性使甲氧基转化为酚羟基,提高其反应活性并保留磺酸盐基团,并于碱性条件下加入环氧氯丙烷制得木质素基环氧树脂(LBER);将其作为交联改性剂添加至水性聚氨酯预聚体中,并成功制备出木质素基环氧树脂-水性聚氨酯乳液(LBER-WPU)。研究了LBER用量对分散液及胶膜性能的影响。结果表明,当LBER质量分数为3%~4%时,分散液外观良好、粒径较小,具备6个月及以上储存期;胶膜拉伸强度最高可达22MPa,较未改性水性聚氨酯(WPU-0)提高了约2倍,胶膜耐水性增强,热稳定性有明显改善。
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焙烧温度对Mg-Zn复合氧化物催化剂结构与催化性能的影响 收藏
冯娟, 谢毅鹏, 石剑, 周永生, 黄泽恩, 曾桂凤, 王车礼
现代化工. 2020, (2): 167-171,176.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.035
摘要 ( 85 )     PDF (4399KB) ( 0 )  
采用共沉淀法制备Mg-Zn复合氧化物催化剂,着重考察了焙烧温度对催化剂结构和催化性能的影响,并将其用于催化大豆油甘油解合成单甘酯(MAG)。利用XRD、BET、SEM和HRTEM等分析手段对Mg-Zn复合氧化物催化剂进行表征。不同焙烧温度下,Mg-Zn复合氧化物催化剂碱强度H_在15.0~17.2范围时,催化剂MZ800碱量最大,碱强度是影响催化剂活性的主要因素。由HRTEM分析发现,800℃时催化剂出现六边形结构,这是由于Zn-Mg-O晶格的生成。且Mg-Zn复合氧化物催化剂中ZnO(101)处晶面间距(0.024 2 nm)略小于标准卡片六方晶相ZnO(101)晶面间距(0.248 nm)。结果表明,适宜的焙烧温度为800℃,此时大豆油转化率为96.5%,MAG收率为53.4%。
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改性活性炭复合催化剂催化臭氧氧化处理石化污水的研究 收藏
王雪清, 赵越, 蒋广安, 马传军
现代化工. 2020, (2): 172-176.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.036
摘要 ( 89 )     PDF (2041KB) ( 0 )  
臭氧催化氧化技术中活性炭型催化剂比表面积大,且载体自身具有催化作用,活性一般较好,但其结构松散、磨耗较高,影响工业应用。对自制活性炭复合催化剂进行改性后处理石化污水,探索催化剂的性能优势及适宜的工艺条件。结果表明,催化剂可强化臭氧氧化效果,提高臭氧利用率。活性炭复合催化剂具有高强度、低磨耗的特点,其COD去除率较活性炭催化剂提高12%,经过表面活性剂改性后的COD去除率进一步提高近10%。低反应空速和高臭氧投加量有利于提高COD去除率。ACFH-2和ACFH-3催化剂处理后出水COD值均小于50 mg/L,并在150 h内活性没有明显下降,表现出良好的催化活性和稳定性,适于工业推广应用。
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CeO2催化剂的制备条件对甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯的影响 收藏
卢惠, 张新堂
现代化工. 2020, (2): 177-180,186.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.037
摘要 ( 71 )     PDF (4719KB) ( 0 )  
采用沉淀法制备CeO2催化剂,考察了KOH溶液浓度、硝酸铈溶液浓度、焙烧温度等制备条件对催化甲醇与CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC)反应性能的影响,并利用XRD和SEM表征分析了催化剂的晶核和粒径。实验结果表明,在KOH溶液浓度为6 mol/L、硝酸铈溶液浓度为0.360 mol/L、焙烧温度为700℃时,CeO2催化活性最高;通过正交试验得出,3种因素的影响顺序为:硝酸铈溶液浓度>焙烧温度>KOH溶液浓度。
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磁性介孔碳微球的制备及其对红霉素的吸附性能研究 收藏
梁圣吉, 陈葵, 朱家文, 韩金玲
现代化工. 2020, (2): 181-186.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.038
摘要 ( 82 )     PDF (6935KB) ( 0 )  
构建了一种在磁性纳米颗粒表面包覆介孔碳层的制备方法。探究了2种硅前驱体四乙氧基硅烷(TEOS)和四丙氧基硅烷(TPOS)造孔剂对碳层表面孔结构的影响,同时研究了在碳微球制备过程中硅前驱体引入方式对碳层孔结构形成的影响。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、全孔分析等手段对材料的组成、形貌、比表面和孔结构进行表征。结果表明,采用TEOS和TPOS造孔剂,碳微球的比表面积较硅前驱体引入前有显著提高,在选定实验条件下比表面积可提高1.5倍;同时丰富了介孔结构,介孔孔容占比由引入前的18%提高至90%以上。考察了该材料对抗生素红霉素的吸附性能,硅前驱体引入后的磁性介孔碳微球的吸附量提高3.1~5.5倍。
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负压蒸发-吹脱组合新技术处理垃圾沥滤液高浓度氨氮实验研究 收藏
赵贤广, 杨世慧, 邱明建, 郭智
现代化工. 2020, (2): 187-190,195.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.039
摘要 ( 80 )     PDF (1682KB) ( 0 )  
采用"负压蒸发-吹脱"组合新技术处理垃圾沥滤液,通过优化实验运行参数,研究不同条件下垃圾沥滤液氨氮的脱除效率。结果表明,当负压蒸发温度为67℃、真空度为-0.08 MPa、吹脱气液比为1 000∶1、吹脱温度为67℃时,经负压蒸发后,沥滤液出水氨氮质量浓度由2 621.6 mg/L降至500 mg/L左右;进一步吹脱处理后,最终出水氨氮质量浓度在150 mg/L以下,氨氮总脱除效率可达96%以上。
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蓖麻油基聚醚型聚氨酯弹性体的制备与工艺研究 收藏
黄冬雪, 饶伟瀚, 魏永梅, 王涛, 田恒水
现代化工. 2020, (2): 191-195.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.040
摘要 ( 90 )     PDF (1506KB) ( 0 )  
以蓖麻油基聚氧乙烯醚(EL)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为硬段,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,1,4-丁二醇(1,4-BDO)为扩链剂,采用酯交换缩聚法制备蓖麻油基聚醚型聚氨酯弹性体(CEUs)。利用红外光谱、热重分析、拉伸性能测试等对CEUs进行分析与表征。通过单因素对比实验探讨了物料配比、预聚阶段的温度、时间和压力及缩聚阶段的温度和时间等对蓖麻油基聚醚型聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,较优的制备工艺条件为:n(EL)∶n(PTMG)=1∶5、n(软段)∶n(硬段)=1∶1.07、预聚温度为110℃、预聚时间为45 min、预聚压力为0.03 MPa、缩聚温度为170℃、缩聚时间为180 min。在该制备工艺条件下,伸长率达到972.38%,断裂拉伸强度为3.23 MPa,邵尔A硬度为60。
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螯合树脂原位制备载铁炭基催化剂活化过硫酸盐降解染料X-3B的研究 收藏
冉雪梅, 刘瑶, 黄张根, 曾泽泉, 王建成
现代化工. 2020, (2): 196-200.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.041
摘要 ( 75 )     PDF (4442KB) ( 0 )  
采用吸附铁的螯合树脂原位制备炭基催化剂,用于活化过硫酸盐(PS)降解偶氮染料X-3B。通过比表面积分析、扫描电镜和X射线衍射等分析手段对其表面性质等进行表征,考察了不同活化制备温度和操作条件对X-3B脱除率的影响。结果表明,800℃原位制备的炭基催化剂具有最优的活化PS性能,催化剂质量浓度为0.05 g/L、PS质量浓度为5.4 g/L、染料初始质量浓度为100 mg/L、体系初始pH为5、温度为298 K时,反应60 min可将X-3B完全降解。自由基猝灭实验表明,该降解反应中的主要活性物质为硫酸根自由基(SO4-·)。
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工业技术
膜法协同氢气分离-脱水改进STAR工艺 收藏
肖红岩, 张宁, 郭明钢
现代化工. 2020, (2): 201-205.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.042
摘要 ( 101 )     PDF (1800KB) ( 0 )  
STAR丙烷脱氢工艺中深冷单元操作条件为3.20 MPa、-78℃,一方面反应产物中大量氢气随之压缩,另一方面需深度脱水,能耗高。可通过在产物预冷之后采用膜分离协同分离氢气、脱除水分并进行梯级压缩来改进该工艺。以35万t/a STAR工艺为例,引入3 000 m2的prism-Ⅱ膜单元进行改进后,渗余气含水质量分数降至0.9×10-6,可省去干燥塔及解吸气压缩功190 kW;同时,梯级压缩功为6540 kW,较改进前节约310 kW;氢气摩尔分数由82.8%提高到95.9%,年产氢量约1.24亿m3,新增经济效益9 070万元/a。
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氨基酸发酵厂废气全过程控制技术与应用 收藏
刘雪丽, 刘建伟, 刘元涛, 张波, 康心悦
现代化工. 2020, (2): 206-210.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.043
摘要 ( 93 )     PDF (1344KB) ( 0 )  
针对氨基酸发酵厂废气产生量大、组成复杂且各工序气体分布不均、污染物特性各异等特点,对氨基酸发酵厂废气进行全过程处理。对发酵、脱色和提取、板框压滤和蛋白烘干废气,分别采用两相生物、酸碱喷淋、洗涤-生物和文丘里-碱洗电除雾-低温等离子组合工艺。重点介绍了各工序废气处理工艺选择和工程设计参数。工程运行结果表明,各工序废气处理系统处理后的废气污染物指标均能达到《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)中要求的排放标准。
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顺丁橡胶装置溶剂降耗分析与对策 收藏
陆合承
现代化工. 2020, (2): 211-214.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.044
摘要 ( 74 )     PDF (1371KB) ( 0 )  
根据顺丁橡胶装置溶剂走向及平衡情况分析发现,溶剂损耗来源主要集中在尾气、残液排放和油罐排水3个方面。通过选择先进的三釜凝聚技术、改造凝聚釜搅拌、升级改造湿溶剂罐脱水装置、降低聚合配方及优化残分排放操作等手段,可以将溶剂单耗控制在28 kg/t的国内先进水平。
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合成氯乙烷新工艺的研究及其产业化 收藏
徐万福, 赵莹, 唐智勇, 刘伟, 傅伟松, 余泽华
现代化工. 2020, (2): 215-218,221.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.045
摘要 ( 122 )     PDF (1306KB) ( 0 )  
研究了催化剂种类、AlCl3-ZnCl2用量、馏出液连续套用、中试放大对合成氯乙烷的影响,探索了3种提供氯化氢气体方法用于合成氯乙烷,运用了自动化控制技术和大型反应器生产氯乙烷。结果表明,AlCl3-ZnCl2是催化合成氯乙烷的优良催化剂;当乙醇∶氯化氢∶AlCl3∶ZnCl2(摩尔比)为1∶1.07∶0.4∶0.4时,该催化体系具有最好的催化效率;当馏出液连续套用时,氯乙烷收率更高。硫酸-盐酸法、解析-增浓盐酸循环系统法和副产物氯化氢气体法均可为合成氯乙烷提供氯化氢,副产物氯化氢气体法更具有发展前景。自动化控制技术和大型反应器的应用赋予了氯乙烷生产的安全性和高效性。
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流化床甲醇制烯烃含烃催化剂锁斗分离技术研究及应用 收藏
王吉平, 苏应玺, 董国亮, 孔爱平, 姜骋, 高聪
现代化工. 2020, (2): 219-221.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.046
摘要 ( 87 )     PDF (1267KB) ( 0 )  
介绍了传统流化床甲醇制烯烃装置中反应器产生的废催化剂回收工艺,分析了反应器产生的废催化剂中含烯烃的原因,说明了废催化剂含烯烃的安全风险和传统回收废催化剂工艺的缺陷。详细介绍了FMTP装置中对废催化剂回收系统的工艺改进、流程设计、操作方法和安全可靠性能。
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分析测试
Au@Ag纳米三棱锥的制备及对塑化剂的快速检测 收藏
王欣如, 张乐, 葛子盼, 王娟, 汪倩倩, 徐维平
现代化工. 2020, (2): 222-225.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.047
摘要 ( 88 )     PDF (3329KB) ( 0 )  
建立了一种快速便捷的检测手段实现塑化剂灵敏检测。以前期合成的金三角片为基础,在其表面包覆银壳层,形成金-银核-壳纳米结构后作为SERS(表面增强拉曼散射)活性基底,结晶紫作探针分子具有较好的灵敏度和重现性,BBP(邻苯二甲酸丁基苄酯)和DEHP(邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)的检测灵敏性提高,检测限分别达到了10-9、10-7 mol/L,酒中BBP的检测限为1.3 mg/kg,Au@Ag纳米三棱锥作SERS基底为食品中的塑化剂检测提供了一种手段。
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电纺纳米纤维膜荧光传感器在重金属检测中的应用 收藏
梁志奇, 崔向旭, 张志明, 安立宝
现代化工. 2020, (2): 226-230,235.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.048
摘要 ( 81 )     PDF (1989KB) ( 0 )  
概述了静电纺丝纳米纤维膜荧光传感器的传感原理;根据传感方式的不同,静电纺丝纳米纤维膜荧光传感器可分为淬灭型、增强型和比率型,综述了这3种荧光传感器在重金属离子检测方面的研究进展;最后对静电纺丝纳米纤维膜荧光传感器的前景进行了展望。
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二元小分子醇/盐双水相体系萃取三唑类杀菌剂 收藏
吴格格, 高仕谦, 张占恩
现代化工. 2020, (2): 231-235.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.02.049
摘要 ( 74 )     PDF (1578KB) ( 0 )  
应用二元小分子醇-盐双水相微萃取(ATPS)技术,建立水体中6种三唑类杀菌剂的高效液相色谱(HPLC)分析方法,观察了二元小分子醇体积比、盐的种类和浓度、萃取时间、样品溶液pH和萃取温度对萃取效率的影响,6种三唑类杀菌剂的相关系数(R)在0.999 3~0.999 9;检出限为1.67~2.96 μg/L(S/N=3)。将该方法应用于苏州地区的河水、自来水和稻田水实际水样的分析,得到加标回收率范围在81.9%~106.9%,相对标准偏差为1.7%~8.1%。本方法具有简单快速的操作和低检出限,可满足环境水样中痕量三唑类杀菌剂残留的分析。
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