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   现代化工
  2020年, 第40卷, 第6期 刊出日期:2020-06-20 上一期   
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专论与评述
环氧丙烷绿色产品设计和评价技术研究 收藏
黄煜, 包淼清, 刘准
现代化工. 2020, (6): 1-6.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.001
摘要 ( 178 )     PDF (1389KB) ( 92 )  
工信部以绿色标准作为推动原材料领域绿色发展的抓手,我国绿色产品设计和评价工作正在逐步建立和规范。介绍了环氧丙烷的绿色产品设计和评价技术的基本方法,立足环氧丙烷产品的生命周期,初步建立了绿色产品评价体系框架;分析了对产品绿色设计中的关键技术指标,为制定化工产品的绿色设计评价技术规范、开展绿色评价提供了基本思路,也为环氧丙烷生产经营者绿色制造决策提供了科学的依据。
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海上油气开采行业碳排放配额分配方法研究 收藏
郭雪飞, 孙洋洲, 刘强, 于航, 丁一
现代化工. 2020, (6): 7-10.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.002
摘要 ( 98 )     PDF (1267KB) ( 31 )  
研究制定适用于海上油气开采行业的碳排放配额分配方法,对全国统一碳市场的建立及油气开采行业配额分配方案的确定具有重要参考价值。通过分析海上油气开采行业的碳排放特点,研究了现有碳排放配额分配方法对于该行业的适用性,提出了适用于海上油气开采行业的碳排放配额分配方法:在碳市场初期,可暂时采用历史强度下降法进行配额分配,当积累到一定量的数据基础后,再逐渐转为基准线法;基准线法是碳市场配额分配方法的发展趋势,海上油气田开采行业应设置单独的行业基准线;鉴于海上油/气田资源特点、开采方式和处理工艺的不同,基准值建议分为海上油田、气田和高含二氧化碳气田3个类型分别设定,并引入修正系数;结合技术的不断进步,适时对基准线进行修正和调整。
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技术进展
过渡金属化合物电极材料的研究进展 收藏
王昭, 张洪铨, 张琪, 史高峰
现代化工. 2020, (6): 11-14.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.003
摘要 ( 155 )     PDF (1305KB) ( 3 )  
概述了近几年来过渡金属化合物作为电极材料的研究进展,主要概括了过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属氮化物和过渡金属磷化物作为电极材料的研究进展,并对过渡金属化合物作为电极材料的发展趋势进行了展望。
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高温热管的研究进展及应用 收藏
李文军, 肖星宇, 周圣辉, 吴骏杰
现代化工. 2020, (6): 15-18,23.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.004
摘要 ( 119 )     PDF (2236KB) ( 2 )  
介绍了高温热管实验研究进展,包括工质充液率、工质性质、工作倾角和吸液芯结构等对高温热管传热性能的影响,并介绍了高温热管在太阳能、核工业和化工等领域的应用。通过分析热管材料及不凝性气体对传热性能的影响,总结了影响高温热管使用寿命的主要因素,为制备工作寿命长、性能优异的高温热管提供了一定的理论支持。
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智能纳米化学驱油剂研究现状 收藏
张玉松, 刘琦, 彭勃, 罗聃
现代化工. 2020, (6): 19-23.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.005
摘要 ( 144 )     PDF (1750KB) ( 2 )  
详细介绍了智能纳米驱油剂的驱油机理、国内外典型智能纳米材料的制备方法及提高采收率的性能,对驱油材料分类比较,进而对智能纳米化学驱油剂的未来发展进行了讨论。智能纳米驱油剂具有独特的驱油特性,可以适应特定油藏环境的特殊要求,是今后提高采收率技术发展的重要方向之一。
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国六标准下柴油车尾气处理应对及分子筛SCR脱硝技术进展 收藏
胡晨晖, 刘春红, 胡达清, 蒋楠, 卓佐西, 范海东
现代化工. 2020, (6): 24-28.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.006
摘要 ( 197 )     PDF (2620KB) ( 1 )  
介绍了国六排放标准下柴油车尾气处理应对策略,重点阐述了柴油车尾气SCR脱硝技术进展,并对分子筛SCR脱硝市场前景进行了预测分析。
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环境污染物分子印迹电化学传感器研究进展 收藏
刘鹏, 刘先军, 刘淑芝, 崔宝臣
现代化工. 2020, (6): 29-32.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.007
摘要 ( 97 )     PDF (1297KB) ( 0 )  
综述了采用碳纳米材料、金属纳米材料、纳米分子印迹和表面分子印迹技术改进电化学传感器的最新进展,并指出存在的问题及改进方向,展望了发展趋势。
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催化裂化轻循环油(LCO)加氢制备BTX催化剂的研究进展 收藏
左童久, 张静, 杨加可, 鲁玉莹, 曾武松, 陆江银
现代化工. 2020, (6): 33-37.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.008
摘要 ( 82 )     PDF (1323KB) ( 1 )  
从催化裂化轻质循环油(LCO)组成性质出发,阐述了其作为原料制备高附加值产品苯、甲苯、二甲苯(BTX)的意义,结合组成物质反应特性,分析了LCO制备BTX催化反应过程与催化剂的关系。重点介绍了催化剂的活性金属和载体的相关研究。最后针对LCO制备BTX的催化剂研究指出了今后发展应主要关注的2个方向。
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分子筛微观形貌调控合成研究进展 收藏
郭磊, 朱伟平, 李飞, 郭智慧, 薛云鹏
现代化工. 2020, (6): 38-41,46.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.009
摘要 ( 109 )     PDF (1329KB) ( 1 )  
从分子筛微观形貌的调控出发,重点选取了SAPO-34、ZSM-5等几种重要的工业分子筛作为代表,系统总结了近年来分子筛微观形貌调控的典型研究方向及调控方式,分析了微观形貌调控对其在催化反应中催化性能的影响,并对未来分子筛形貌调控的发展进行了展望。
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乙烯焦油综合利用研究进展 收藏
刘毓敏, 牟永波, 乔海燕, 石薇薇, 曹祖斌
现代化工. 2020, (6): 42-46.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.010
摘要 ( 143 )     PDF (1292KB) ( 8 )  
介绍了乙烯焦油的组成及性质,详细阐述了近年来国内乙烯焦油综合利用的研究进展,分别列举了乙烯焦油轻组分、重关键组分、重组分的加工工艺,展望了今后乙烯焦油综合利用的进一步研究方向。
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分子筛酸中心调控及影响研究进展 收藏
刘华, 王辉, 邢爱华, 程继红
现代化工. 2020, (6): 47-50,56.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.011
摘要 ( 120 )     PDF (2273KB) ( 0 )  
介绍了分子筛酸中心在孔道中的分布、酸中心的聚集度和酸强度的调控方法,分析了其在催化反应中的影响作用机理,对分子筛酸中心的调控在制备专用型分子筛方面所面临的挑战和进一步的研究方向进行了展望。
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醋酸甲酯法合成甲基丙烯酸甲酯研究进展 收藏
许立强, 邵晶晶, 党伟荣, 陈西波, 张新平
现代化工. 2020, (6): 51-56.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.012
摘要 ( 88 )     PDF (1327KB) ( 1 )  
介绍了目前生产甲基丙烯酸甲酯的(MMA)的主流工业化合成路线,并对工艺优劣进行了归纳总结。重点对醋酸甲酯法合成MMA路线羟醛缩合催化剂的研究进展进行了综述,并提出了催化剂未来的研究方向。
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科研与开发
CexZr1-xO2催化CO2和甲醇直接合成DMC的性能研究 收藏
王旭慧, 赵金仙, 任军
现代化工. 2020, (6): 57-60.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.013
摘要 ( 52 )     PDF (2701KB) ( 0 )  
通过水热法制备了Ce/Zr摩尔比分别为1:19、1:9、2:8、3:7的铈锆复合物,利用微型高压反应釜考察了在160℃、3.5 MPa下4种催化剂对CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC)的催化性能,并利用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、NH3-TPD和CO2-TPD对其进行表征。结果表明,Ce的加入没有改变单斜ZrO2的晶相,Ce/Zr摩尔比为2:8(Ce0.2ZrO2)时表现出优异的催化性能,这与表面具有较多的酸碱位数量和较大的孔体积有关。此外,采用密度泛函理论(DFT)的计算构建了单斜ZrO2(111)和CeO2(110)晶面,在单斜ZrO2上加入Ce可以提高表面的酸性,进而改变其催化性能。
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复合化学激发磷渣基胶凝材料性能及微观结构分析 收藏
张建辉, 周新涛, 黄静, 罗中秋, 赵嘉鑫, 陈继才, 母维宏
现代化工. 2020, (6): 61-65,71.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.014
摘要 ( 64 )     PDF (4550KB) ( 0 )  
以磷渣(PS)为主要原料,配合矿渣(BFS)和氢氧化钙(LM)制备磷渣基胶凝材料。在m(PS):m(BFS):m(LM)=70:20:4的条件下,采用正交实验研究复合化学激发剂(CA)复合配比对磷渣基胶凝材料力学性能的影响,同时采用XRD、SEM/EDS和TG/DTG等手段分析材料的物相组成及微观形貌。正交实验结果表明,CA对材料力学性能影响的强弱顺序为:水玻璃 > Na2SO4 > NaCl > NaOH,最佳质量分数配比为0.15% NaOH、0.2% NaCl、0.5% Na2SO4、0.3%水玻璃;该配比下材料抗压强度达最大值为66.9 MPa,与未添加CA的空白样相比强度增长50%以上。XRD、SEM/EDS和TG/DTG分析表明,磷渣基胶凝材料主要水化产物为C-S-H和C-A-S-H,添加CA可提高体系水化反应程度及增加C-S-H和C-A-S-H生成量,进而提高材料强度。
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赤藻糖醇基相变材料热性能的实验研究 收藏
刘杰梅, 王宁, 宋亚伟, 杨亚帅, 杨宾
现代化工. 2020, (6): 66-71.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.015
摘要 ( 58 )     PDF (3302KB) ( 0 )  
以赤藻糖醇为相变材料基液,分别添加不同质量分数的C和ZnO,通过两步法制备赤藻糖醇基相变材料,并分析了超声和纳米颗粒对赤藻糖醇基相变材料稳定性的影响。结果表明,纳米流体稳定性随着超声功率的增大先增强后变弱,C/赤藻糖醇纳米流体稳定性最大改善1.81%,ZnO/赤藻糖醇纳米流体稳定性最大改善19.21%;C/赤藻糖醇纳米流体的稳定性随着超声时间的增大先增强后变弱,最大可改善1.67%,超声时间对于ZnO/赤藻糖醇纳米流体的稳定性改善有着抑制作用。功率/时间-浓度-总体吸光度关系曲线均符合四次多项式形式。在融化后期,较高浓度的纳米颗粒会抑制融化的进程。
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响应面法优化束红球菌对DBT的脱硫条件 收藏
徐杰, 刘向荣, 甄学乐, 赵顺省, 陈欣娟, 罗景雯
现代化工. 2020, (6): 72-77.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.016
摘要 ( 60 )     PDF (2748KB) ( 0 )  
以二苯并噻吩(DBT)为煤中有机硫的模型化合物,在单因素实验、显著性因子筛选实验的基础上,采用响应面法优化了束红球菌对DBT脱硫的工艺条件。通过GC/MS和SO42-的检测实验测定和分析了液相产物的组成。结果表明,培养温度、pH和培养时间3个因素对束红球菌脱除DBT中有机硫的影响显著,最佳工艺条件是:培养温度为29.6℃、pH为6.0和培养时间为15 d,此时脱硫率达到88.59%;液相产物中主要是2-羟基联苯(2-HBP)和SO42-,说明束红球菌以4S途径将DBT中的有机硫转化为硫酸盐。
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催化剂孔径分布对中低煤焦油脱硫性能影响的研究 收藏
杨加可, 鲁玉莹, 曾武松, 陆江银
现代化工. 2020, (6): 78-82.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.017
摘要 ( 61 )     PDF (1673KB) ( 0 )  
利用聚丙烯酰胺对Al2O3-USY复合载体进行扩孔处理,通过等体积浸渍制得NiMo/Al2O3-USY系列催化剂,在200 mL固定床上考察了催化剂孔径分布对中低煤焦油脱硫性能的影响,并结合XRD、氮气吸附、NH3-TPD和H2-TPR对催化剂理化性质进行分析。结果表明,添加聚丙烯酰胺能明显增加催化剂的平均孔径,使活性组分在载体上分布更加均匀,促进了活性组分与Al2O3的相互作用,降低催化剂的还原性能,使转化率下降。在温度为395℃、压力为8 MPa、空速为0.6 h-1、氢油比为800的条件下评价催化剂的脱硫性能,结果发现增加催化剂的平均孔径有利于降低大分子含硫化合物的空间位阻,降低产品中柴油馏分硫的质量分数,不能明显降低汽油馏分硫的质量分数,中低温煤焦油脱硫催化剂的平均孔径应控制在5.30 nm以上。
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碱式碳酸镍前驱体合成过程调控及其焙烧制球形氧化镍的研究 收藏
陈彦广, 于加蒙, 张亚男, 徐瑞晗, 邓冀童, 韩洪晶
现代化工. 2020, (6): 83-88.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.018
摘要 ( 68 )     PDF (8125KB) ( 0 )  
以水热法合成碱式碳酸镍前驱体,通过焙烧制备高比表面积的球形氧化镍,探索了合成过程中碱式碳酸镍晶型、粒径、形貌的调控规律,研究了前驱体热性能及其焙烧机制,并测定了球形氧化镍的孔径和比表面积。结果表明,球形碱式碳酸镍合成的工艺参数为:T=100℃、t=10 h、pH=8、n[Ni(NO32]:n[CO(NH22]=1:2,加入共溶剂有助于调控其形貌和分散程度,在乙醇体积分数为50%的溶液中,合成的球形碱式碳酸镍结构规整,呈均匀的球形结构,粒径为5 μm。热重实验结果表明,碱式碳酸镍500℃分解完全,其优化焙烧参数为:焙烧温度为500℃、焙烧时间为1 h,此时得到的NiO呈立方晶相,为分散均匀的球状,粒径为5 μm,其比表面积和孔径分别为81.92 m2/g和30.18 nm,在孔径保持基本不变的情况下,比普通氧化镍比表面积增大了1倍,孔容提高了2.5倍。
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NH2-MCM-41吸附剂的制备及其对铬离子(Ⅵ)吸附行为的研究 收藏
郭宇, 苗世举, 吴红梅, 肖昱
现代化工. 2020, (6): 89-94.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.019
摘要 ( 50 )     PDF (2550KB) ( 0 )  
采用水热合成法制备了MCM-41介孔分子筛,并利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对其进行改性获得NH2-MCM-41分子筛。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、氮气吸附-脱附测试、能量色散X射线荧光光谱仪和X-射线粉末衍射仪对NH2-MCM-41分子筛进行了表征。结果表明,氨基的修饰过程对MCM-41分子筛结构没有显著影响。以Cr(Ⅵ)为探针离子,研究了NH2-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了NH2-MCM-41分子筛用量、吸附时间、pH和溶液初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,与MCM-41分子筛对比,NH2-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)具有更高的吸附性能。NH2-MCM-41对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。该吸附剂具有良好的再生性能,重复使用5次,其吸附性能保持相对稳定。
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小尺寸SiC的制备及其电化学析氢性能研究 收藏
白改玲, 童希立
现代化工. 2020, (6): 95-97.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.020
摘要 ( 52 )     PDF (3709KB) ( 0 )  
将SiC纳米材料在浓酸中加热腐蚀制备得到小尺寸SiC颗粒,并在其上电沉积Pt后制备得到Pt/SiC复合材料。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和电化学测试等手段对复合材料的组成、结构和电化学性能进行表征。结果表明,SiC-4颗粒直径为几nm左右,具有较好的自催化析氢性能,Pt/SiC-4具有优异的HER性能;电流密度为10 mA/cm2时的过电位为75 mV,电流密度为100 mA/cm2时的过电位为212 mV,Tafel值为37.57 mV/dec,双层电容值为1.56 mF/cm2
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棉杆木质素磺酸钠的制备及其对混凝土的影响 收藏
侯公伯, 徐俊辉, 沙吾列提·拜开依, 亚尔艾力·艾麦尔, 买买提江·依米提
现代化工. 2020, (6): 98-102.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.021
摘要 ( 56 )     PDF (4046KB) ( 0 )  
以新疆棉区的棉杆资源为原料,采用水热法将棉杆中的木质素磺化改性为木质素磺酸钠,以磺化度作为标准判断改性程度。通过FT-IR、XPS、接触角、表面张力等手段对样品进行表征,确定产物的化学结构及表面性质。结果表明,利用水热法可以将磺酸基成功地接枝到棉杆木质素上,并且木质素磺酸钠具有典型的表面活性剂性质。同时考察了木质素磺酸钠对混凝土含气量、塌落度、微观结构和力学性能的影响,结果表明,木质素磺酸钠可以改善混凝土的孔隙结构。
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超级电容器用花状NiCo2S4纳米材料制备及其电化学性能研究 收藏
温雅琼, 黄钰洁, 邢宝岩, 王玉珍
现代化工. 2020, (6): 103-106,113.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.022
摘要 ( 45 )     PDF (2995KB) ( 0 )  
利用微波辅助法快速制备了三维花状NiCo2S4纳米材料,纳米花由小纺锤状纳米粒子相互交错组成。通过电化学法测试了该纳米材料在6 mol/L KOH溶液中的电容行为。结果表明,作为电极材料该纳米材料具备良好的电容性能;在电流密度为2 A/g时比电容量最高达到了975 F/g;在功率密度为400 W/kg时,NiCo2S4电极的能量密度为21.7 Wh/kg;当1 000圈恒电流充放电循环后,比电容仍可保持其初始电容的93.1%。
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玉米淀粉/聚乙烯醇复合发泡材料的制备与表征 收藏
柳月, 田景芝, 郑永杰
现代化工. 2020, (6): 107-113.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.023
摘要 ( 48 )     PDF (5345KB) ( 0 )  
以玉米淀粉和聚乙烯醇(PVA)为原料,碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺(ADC)为发泡剂,甲醛为交联剂,采用烘培发泡法经缩醛化反应固化成型制备可生物降解复合发泡材料。探究了复合发泡材料的合成条件对材料性能的影响;考察了淀粉与PVA质量比、甲醛用量及发泡剂用量对材料的吸水倍率、回弹率以及密度的影响;测试了PVA醇解度、发泡剂种类对材料耐热性能及泡孔形态的影响;对比了PVA醇解度、不同发泡剂对材料的吸水率及性能的影响;探究了淀粉添加量对材料降解率的影响。结果表明,当m(玉米淀粉):m(PVA17-99)=1:1、甲醛质量分数为12%、发泡剂质量分数为1.5%时,所得材料的吸水率为3.84倍,样品密度为0.330 7 g/cm3,回弹率为100%,样品呈现空间网状结构,孔泡分布均匀致密;PVA 17-88与PVA 17-99相比吸水率更好;ADC与NaHCO3相比所制得的材料密度更小,耐热温度偏低;当m(玉米淀粉):m(PVA17-99)=1:1时,材料降解性能较好,失重率达到39%左右。
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仿生矿化法制备磁响应自修复水凝胶及其性能研究 收藏
王光星, 侯文轩, 刘香兰, 田兴友
现代化工. 2020, (6): 114-117,122.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.024
摘要 ( 47 )     PDF (4350KB) ( 0 )  
针对传统水凝胶的复杂制备方法及样品综合性能不佳等问题,以纳米Fe3O4和聚丙烯酸为原料,利用仿生矿化法制备了磁响应自修复水凝胶。通过SEM、FT-IR、XRD、TG、磁性测量系统、旋转流变仪对所制备水凝胶的形貌结构及性能进行表征。结果表明,制得的水凝胶结构均匀,对磁场响应灵敏,自修复时间短且可反复自修复,水凝胶的磁性能和流变性能可通过调节纳米Fe3O4的添加量来调控。
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氧化钙协同臭氧降解脱色木醋液转化液的研究 收藏
宋朝霞, 李宇慧, 李灵毓, 李明, 唐觉敏, 许英梅
现代化工. 2020, (6): 118-122.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.025
摘要 ( 74 )     PDF (2367KB) ( 0 )  
以氧化钙为碱催化剂,对木醋液转化液(以醋酸钙为主的溶液)进行催化臭氧化降解脱色。考察了反应时间、氧化钙质量对木醋液转化液降解脱色效果的影响以及催化降解过程中木醋液转化液pH的变化情况,明确了降解脱色完成后残余固体的性质。结果表明,随着氧化钙质量的增加,降解脱色效果显著提高,其中木醋液转化液中加入4 g/L氧化钙效果最佳;臭氧化降解是一个不断酸化的过程,氧化钙提供了碱性溶液环境,促使羟基自由基的产生,加快分解大分子有机物生成小分子有机酸类物质;降解脱色完成后木醋液转化液中的残余固体为二水合草酸钙。
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ZSM-5分子筛蜂窝状成型工艺及其吸附甲苯的性能研究 收藏
高君安, 李想, 史东军, 曲令多, 张傑
现代化工. 2020, (6): 123-127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.026
摘要 ( 58 )     PDF (1515KB) ( 0 )  
为解决现有涂覆式催化剂涂层易脱落、难回收等问题,以ZSM-5分子筛为基体,添加黏合剂、田菁粉和羟丙基甲基纤维素,采用共混挤出法制备了整体式ZSM-5蜂窝状分子筛。XRD和BET等表征方法和甲苯吸附-脱附实验结果表明,以硅溶胶为黏结剂制备的蜂窝状分子筛相对结晶度较高、机械性能优异、疏水和吸附性能良好,对甲苯的脱附性能优于活性炭。
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CuO改性HY分子筛的制备及催化芳烃和苯甲醇的苄基化反应研究 收藏
陆美环, 刘征, 陈俊华, 杨建新
现代化工. 2020, (6): 128-132.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.027
摘要 ( 56 )     PDF (2936KB) ( 0 )  
采用等体积浸渍法制备了一系列CuO改性的HY分子筛催化剂,通过XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-IR等手段对改性HY分子筛进行结构表征。结果表明,金属活性组分的引入能够有效地调变分子筛的酸性。在温度为100℃、反应时间4 h条件下,考察了不同CuO负载量的CuO/HY对芳烃和苯甲醇的催化性能。结果表明,最优负载量催化剂为2% CuO/HY,在甲苯和苯甲醇的Friedel-Crafts苄基化反应中具有良好的催化活性。在反应温度为100℃、反应时间为15 min的条件下,苯甲醇的转化率和二苯甲烷(DPM)选择性均达到100%,其性能远远优于HY分子筛本身的催化性能。
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过硫酸铵液相高级氧化法净化NO的实验研究 收藏
何辉, 祁贵生, 刘有智, 郭达, 李玮, 蒋玉玲
现代化工. 2020, (6): 133-137,144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.028
摘要 ( 52 )     PDF (1763KB) ( 0 )  
将过硫酸铵液相高级氧化法应用于烟气中NO的深度净化,以过硫酸铵-NO为实验体系,鼓泡反应器为气液反应装置,考察了净化液温度、Fe2+-EDTA浓度和过硫酸铵浓度等对净化率的影响。结果表明,NO净化率随温度、Fe2+-EDTA浓度和过硫酸铵浓度的增大而增大,随pH增大而减小。Fe2+-EDTA为活化剂时,可使液相内Fe2+质量浓度保持在0.003~0.004 mg/L,保证了对过硫酸铵长时间、高效活化。在最佳操作参数下,净化率达69.8%。通过添加自由基抑制剂探索了2种自由基对净化率的贡献率,硫酸根自由基·SO4-的贡献率为46.4%,羟基自由基·OH的贡献率为30.8%,过硫酸铵液相高级氧化法净化NO主要是通过产生·SO4-达到净化的目的。
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茶多酚改性石墨烯增强高分子复合材料的制备与性能研究 收藏
任翔宇, 陈惠, 林祥宝, 吴志刚, 刘洪波
现代化工. 2020, (6): 138-144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.029
摘要 ( 41 )     PDF (4084KB) ( 0 )  
利用纯天然绿茶提取物茶多酚(TP)对氧化石墨烯(GO)进行表面接枝修饰,制备了TP修饰的石墨烯(TPG),采用机械共混和热固化成型等方法制备了TPG/高分子复合材料。通过XRD、FT-IR、TGA和XPS对TPG进行结构及性能表征;利用万能材料试验机、场发射扫描电镜(SEM)、热重与热膨胀仪研究了复合材料的力学性能、拉伸断面形貌和热稳定性能。结果表明,TP分子成功地通过酚羟基接枝到GO表面的含氧官能团上,当TPG质量分数为1.0%时,TPG/环氧树脂复合材料的热分解温度提高了22.2℃;当TPG质量分数为0.5%时,TPG/环氧树脂复合材料的拉伸强度达到59.85 MPa,提高了13.5%;当TPG质量分数为1.0%时,羧基丁腈橡胶(XNBR)的玻璃化转变温度从-20.8℃上升到-16.5℃;当TPG质量分数为2.0%时,TPG/XNBR复合材料的拉伸强度从8.10 MPa提升到12.75 MPa,增加了57.4%。
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硫酸亚铁还原热分解过程的研究 收藏
杨颜宇, 陈葵, 朱家文, 张玉荣, 周晓葵, 文军
现代化工. 2020, (6): 145-150,154.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.030
摘要 ( 53 )     PDF (4165KB) ( 0 )  
以炉气中SO2浓度及硫酸亚铁的脱硫率为指标,探究了不同硫酸亚铁水合物、煤炭种类、C/S值(物料中C与S的摩尔比)和温度对热裂解过程的影响。结果表明,硫酸亚铁水合物先脱水再分解,其脱水产生水蒸气汇入生成炉气中,冲淡炉气中SO2的浓度。当反应温度为800℃、C/S为1时,FeSO4·H2O分解产生的炉气里SO2质量分数可达11.12%,其脱硫率大于99%,煅烧后固相物铁质量分数大于60%,能够满足作为制备硫酸合格原料气和炼铁厂合格铁精粉原料的要求。
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妥尔油基羟乙基咪唑啉的合成及缓蚀性能研究 收藏
张高飞, 张威, 王丰收
现代化工. 2020, (6): 151-154.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.031
摘要 ( 85 )     PDF (1427KB) ( 1 )  
以羟乙基乙二胺和妥尔油脂肪酸为原料,通过正交试验合成了妥尔油基羟乙基咪唑啉,利用FT-IR对其进行表征,并研究了其在盐酸体系中的缓蚀性能。结果表明,妥尔油基羟乙基咪唑啉最佳合成工艺为:羟乙基乙二胺与妥尔油脂肪酸的摩尔比为1.2、反应温度梯度为130~210℃、升温速率为20℃/h。缓蚀性能测试结果表明,在90℃、盐酸质量分数为4%、妥尔油基羟乙基咪唑啉质量浓度为300 mg/L时,缓蚀效率高达94.3%,能够有效抑制酸对A3钢片的腐蚀,该吸附行为符合Langmuir吸附等温式。
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CSt-g-DMC的快速制备与结构表征及其絮凝性能分析 收藏
爨珊珊, 石海信, 王爱荣, 王梓民, 何强, 王锋
现代化工. 2020, (6): 155-159,164.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.032
摘要 ( 48 )     PDF (3164KB) ( 0 )  
以玉米淀粉(CSt)为原料,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为阳离子单体,采用过硫酸铵-热双引发体系快速制备淀粉接枝共聚物CSt-g-DMC。通过单因素实验优化得到较佳制备工艺:DMC质量分数为12%、温度为110℃、反应时间为30 min。利用FT-IR、XRD、SEM和TGA-FTIR对产物结构进行表征。结果表明,CSt已成功接枝DMC,产物是无定形态的多孔物;在氮气保护的受热过程中,产物所接入的DMC基团能稳定至214℃;对于质量浓度为500 mg/L的高岭土悬浮液,当CSt-g-DMC质量浓度为4.0 mg/L时絮凝效果最好。
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纳米流体在原油加热系统中的定量实验研究 收藏
常小虎, 赵毅, 郝芸, 徐梦瑶, 姚丽蓉
现代化工. 2020, (6): 160-164.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.033
摘要 ( 47 )     PDF (2231KB) ( 0 )  
塔河油田稠油集输多采用加热输送方式,传统水套加热炉加热传热过程效率欠佳,造成不必要的能源消耗,为此,将传热性能优良的纳米流体引入到原油加热输送系统中。结果表明,纳米颗粒均匀悬浮于基液之中,且不发生颗粒的团聚,充分利用纳米颗粒的微尺度效应特征,提高了纳米流体在原油加热系统中传热性能。同时,从分散剂浓度、分散剂种类、超声功率、超声时间及颗粒添加量方面对纳米流体稳定性影响进行了定量研究,氧化铝纳米流体分散剂的类型宜选用0.06% SHP分散剂,二氧化硅和二氧化钛纳米流体宜选用0.125% CTAB;超声功率在375~450 W之间时,颗粒的分散性最优;超声时间增长,超声能量足以抵抗颗粒团聚的静电吸引力,颗粒的分散效果得到改善;颗粒质量分数不得超过0.75%。塔河油田原油输送系统使用纳米流体,热能利用率提高了16.8%。
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基于OTS-SAM技术的疏水石英砂支撑剂的制备及性能评价 收藏
苏煜彬, 赵倩云, 姚坚, 蔡绪森
现代化工. 2020, (6): 165-168,174.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.034
摘要 ( 52 )     PDF (1430KB) ( 0 )  
采用十八烷基三氯硅烷(OTS)在石英砂表面形成单分子自组装膜(SAM)的技术制备了支撑剂疏水石英砂DH-1,该支撑剂具有良好的疏水能力,优于常规抑水砂PX-1和空白石英砂。同时,开展了不同支撑剂在去离子水、煤油、某油田采出原油及返排水等介质中的渗透率实验,结果表明,疏水石英砂DH-1对返排水的渗透率显著低于常规抑水砂和空白石英砂,疏水石英砂DH-1对原油的渗透率略低于空白砂。疏水石英砂DH-1在20℃/2 MPa、60℃/8 MPa条件下的NRFF值分别为2.33和2.16,抑水性能优良,受储层环境的影响小。支撑剂短期导流能力实验结果表明,在相同闭合压力的条件下,疏水石英砂DH-1在煤油介质中的导流能力最大,疏水石英砂DH-1在煤油中的导流能力优于去离子水介质的导流能力。疏水石英砂DH-1在69 MPa的破碎率仅为24.2%,单颗粒抗压强度为352 MPa。
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ZnO-BiOI复合催化剂的制备及其光催化降解联苯胺性能研究 收藏
张晶晶, 杨竹苇, 王林山, 晁雷
现代化工. 2020, (6): 169-174.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.035
摘要 ( 59 )     PDF (4640KB) ( 0 )  
以ZnO、Bi(NO33·5H2O、KI为原料,聚乙二醇400为溶剂,利用溶剂热法制备了ZnO-BiOI复合催化剂。通过XRD、SEM、EDX、BET和DRS对产物的结构、形貌、元素组成、比表面积及光学性质进行了表征。以联苯胺水溶液为降解对象,对复合催化剂的光催化性能及循环利用性能进行了研究。结果表明,制备过程中,当ZnO与Bi(NO33·5H2O的质量比为3:100时,ZnO-BiOI复合催化剂为纳米微球状且结构均匀,平均粒径为2~3 μm;可见光照反应40 min时,联苯胺的降解率可达到90%以上,具有较高的光催化活性,这可归因于该样品的高结晶度、大比表面积与窄禁带宽度。循环使用3次后,联苯胺的降解率仍为75%,且降解过程符合一级动力学特征。
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碳化温度对MOF6前驱体制备多孔碳材料作为锂电池正极材料性能的影响 收藏
陈坤, 王慧, 夏薇, 李鹏
现代化工. 2020, (6): 175-178.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.036
摘要 ( 54 )     PDF (2469KB) ( 0 )  
以金属Zn为中心离子、MOF6晶体为前驱体制得纳米多孔碳纤维(PCNF)材料,分析了碳化温度对MOF6为前驱体制备多孔碳材料作为锂电池正极材料性能的影响。结果表明,所有试样孔径尺寸都介于1~30 nm范围内。PCNF-800与PCNF-900材料经BET测试表明具有较小的比表面积与BJH总孔体积和较大的吸附平均孔径。当碳化温度上升后,试样基体内孔径降低,在材料中形成微孔。在C-Co/CP的截面形成条形分布的多层碳纤维,碳纸两侧都形成了具有紧密排列结构的C-Co。PCNF-1000材料具有明显低于其他PCNF材料的循环稳定性,在1100℃下制得的PCNF-1100材料可以作为锂电池正极材料的最佳选择。
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Brønsted酸性离子液体催化酯化2,6-萘二甲酸二甲酯的合成 收藏
秦春曦, 陈亮, 赵玲
现代化工. 2020, (6): 179-184.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.037
摘要 ( 48 )     PDF (1916KB) ( 1 )  
采用两步法合成了[MPSIm][HSO4]、[EPSIm][HSO4]、[BPSIm][HSO4]、[HPSIm][HSO4]、[MPSIm][H2PO4]和[MPSIm][pTS]6种Brønsted酸性离子液体,分别考察了其在酯化合成2,6-萘二甲酸二甲酯(2,6-NDC)过程中的催化性能。结果表明,[MPSIm][HSO4]的催化活性最高;当采用[MPSIm][HSO4]催化剂时,在反应温度为137℃、反应时间为4 h、醇酸质量比为7.5:1和催化剂质量为甲醇质量2%的条件下,2,6-NDA的转化率达到99.1%,2,6-NDC的收率达到92.9%,且催化剂循环使用10次,[MPSIm][HSO4]的催化活性并没有显著下降。与传统硫酸催化剂相比,[MPSIm][HSO4]显著降低了甲醇醚化的副反应。
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含氮杂环季铵盐离子液体缓蚀剂的合成及其性能研究 收藏
杨晓燕, 王鼎立, 潘丽艳, 阳绪洲
现代化工. 2020, (6): 185-191.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.038
摘要 ( 47 )     PDF (4356KB) ( 0 )  
以苯甲胺、环氧氯丙烷、1-溴代十二烷、喹啉为原料,通过开环反应和季铵化反应合成了1-(3-(苄基氨基)-2-羟丙基)喹啉-1-氯化铵(BZ-1-KL)以及1-(3-(苄基(十二烷基)氨基)-2-羟丙基)喹啉-1-氯化铵(BZ-N-KL)2种季铵盐型缓蚀剂。利用红外光谱对产物进行了结构表征,并通过静态挂片失重法和电化学分析法对其缓蚀效果进行评价。当温度为60℃、BZ-1-KL和BZ-N-KL质量分数为1.0%时,对P110的缓蚀率分别为93.10%、93.51%,且均符合Langmuir单分子层等温吸附。量子化学计算结果表明,2种缓蚀剂的能隙差较小,主要通过苯环、喹啉等与铁形成稳定的配位键达到缓蚀效果。
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工业技术
分隔壁塔侧线采出醋酸乙烯的模拟研究 收藏
刘佳男, 张泽果, 方舒婷, 沈霞, 孙玉强, 高雪超
现代化工. 2020, (6): 192-195.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.039
摘要 ( 57 )     PDF (1633KB) ( 1 )  
基于乙烯气相法,运用Aspen流程模拟软件及分隔壁塔侧线气相采出技术改进了某厂制醋酸乙烯的精制工段。分别考察了分隔壁塔的进料位置、采出位置和流量、液相分配比和回流比等工艺参数对分离效果和能耗的影响,通过优化和灵敏度分析,确定了最佳的工艺操作参数。结果显示,与常规双塔精馏技术相比,分隔壁塔的冷凝负荷节约了27.69%,再沸器负荷节约了17.34%。表明分隔壁塔技术在醋酸乙烯工业化生产中有广阔的应用前景。
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异丙醇脱水制备丙烯反应热力学分析 收藏
马会霞, 周峰, 张淑梅, 乔凯
现代化工. 2020, (6): 196-198,203.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.040
摘要 ( 73 )     PDF (1806KB) ( 1 )  
采用吉布斯自由能最小化法,系统探讨了反应温度、压力、原料含水量对异丙醇脱水反应和丙烯二聚副反应的平衡转化率的影响规律。热力学平衡计算结果说明,高温、低压有利于促进异丙醇脱水生成丙烯的目标反应,同时可抑制丙烯二聚生成甲基戊烯的副反应。当反应温度高于300℃时,异丙醇原料的含水量对异丙醇脱水反应平衡转化率的影响可以忽略。因此,采用高温常压异丙醇脱水工艺,在使用耐水蒸汽催化剂的前提下,可采用异丙醇和水共沸物作为原料,可降低原料的获得成本。
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重整抽余油加氢-分离实验研究及工业模拟 收藏
宫婷, 刘英杰, 徐鸽, 杨基和
现代化工. 2020, (6): 199-203.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.041
摘要 ( 59 )     PDF (1481KB) ( 1 )  
以重整抽余油为原料,采用实验与工业模拟相结合的方法对其加工生产99%异己烷、95%正己烷、95%正庚烷溶剂油进行了研究。实验优化了加氢脱烯烃脱芳烃操作条件,对加氢产品精馏得到了符合指标要求的产品;采用Aspen Plus软件设计了5种精馏过程并以全年总投资费用(TAC)最低为目标进行模拟优化。结果表明,在温度150℃、压力1.0 MPa、氢油体积比350:1、液时空速2.0 h-1时,加氢产品烯烃及芳烃质量分数最低;优化后精馏过程全年总投资费用(TAC)为750.2万美元/a。该流程中的异己烷塔采用热泵精馏技术,可使该塔的能耗降低40.89%,TAC减少32.14%。
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低压高通量滤膜深度处理油田采出水试验研究 收藏
赵明杰, 刘晓静, 栗勇田
现代化工. 2020, (6): 204-207.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.042
摘要 ( 50 )     PDF (1427KB) ( 1 )  
为提高油田采出水水质,采用低耗能高通量的新型超润湿纳米纤维复合膜组件对华北油田采出水进行深度处理试验研究。分析确定了膜污染清洗工艺及清洗周期,同时考察了系统对含油量及悬浮物的去除效果。结果表明,油水分离系统出水含油量及悬浮物含量均达到SY/T 5329-2012低渗透油田回注水标准;以20 min为在线反冲洗周期,分别采用质量分数0.5%的盐酸和表面活性剂对膜片进行化学清洗,清洗周期为100 h,能够有效减小膜污染恢复膜通量,保持系统稳定出水。
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非均质油藏水平井调剖注入压力和注入量预测方法的建立与应用 收藏
陈维余, 刘凤霞, 黄波, 易飞, 孟科全, 朱立国
现代化工. 2020, (6): 208-211,217.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.043
摘要 ( 52 )     PDF (1509KB) ( 1 )  
针对注入凝胶前后水平井注入参数的沿程分布问题,运用叠加原理与镜像反应原理,并考虑井筒摩阻的影响,建立了预测调剖前后注入压力与注水量沿程分布的解析方法,分析了凝胶对注入参数的影响。用此方法模拟预测了均质条件下和非均质条件下水平井注凝胶调剖前后注水量与注入压力的分布规律,为优化水平井调剖工艺参数、提高措施效果提供了保障。
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石化产业链风险评估与选择优化研究 收藏
李小斐, 赵东风
现代化工. 2020, (6): 212-217.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.044
摘要 ( 41 )     PDF (1320KB) ( 2 )  
主要从石化产业链的环境与安全风险角度出发,分析了不同产业链对石化企业的风险影响。通过存量参数、物质参数(易燃性、易爆性、毒性)、工艺参数(温度、压力、产率、反应热)3个方面构建评估指标体系,并给予相应赋值。以丙烯腈为例,探讨丙烷两步法、丙烷一步法对产业链风险水平的影响,并通过延伸产业链计算整体风险水平。分析得出,通过延长产业链可以较好降低企业的整体风险水平。
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焦化烟气治理一体化技术探讨 收藏
魏文丁, 金黄, 刘文建, 杨威
现代化工. 2020, (6): 218-221.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.045
摘要 ( 48 )     PDF (1357KB) ( 0 )  
结合焦炉烟气特点,以工艺路线为基础,针对我国在焦化烟气污染物治理领域的技术现状和关键技术展开研究。以湖北某焦化厂实际应用的焦炉烟气治理一体化技术与装置为研究对象,探索并验证适合焦炉烟气的脱硫脱硝除尘技术及装置,在兼顾良好经济性的同时,实现焦炉烟气污染物的排放控制。
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甲醇制丙烯催化剂侧线装置性能评价 收藏
张伟, 雍晓静, 张安贵
现代化工. 2020, (6): 222-226.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.046
摘要 ( 65 )     PDF (1698KB) ( 0 )  
立足于甲醇制丙烯(MTP)工业装置,设计搭建了催化剂装填量为2 t的多段冷激式固定床侧线装置。侧线反应器从工业生产装置引入反应物料,受管线和反应器散热的影响,催化剂床层温度偏低,增加电加热器做热量补偿。催化剂产物分布与反应器入口物料配比密切相关,在侧线反应器内填装与工业装置相同批次的标准催化剂(MTPROP-1)对反应器进行了标定,结果表明,2个反应器内催化剂的丙烯、氢气、低碳烷烃选择性及单周期运行寿命相当。研制的催化剂在侧线装置进行了2 600 h的长周期性能评价,丙烯选择性变化趋势与标准催化剂一致,且数据相当。催化剂经过2次再生,再生性能良好。随着催化剂运行时间的延长,晶体结构没有发生变化,催化剂酸强度和酸量逐步下降,催化剂的介孔容及外表面积也呈下降趋势。
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分析测试
离子液体磁性石墨烯吸附环境水样中的氟喹诺酮类抗生素 收藏
蔡琨, 沙鑫鑫, 刘小燕, 陆维青, 姜晟
现代化工. 2020, (6): 227-233.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.047
摘要 ( 47 )     PDF (2590KB) ( 0 )  
采用共沉淀法制备IL@MG,以离子液体磁性石墨烯(IL@MG)为吸附剂,经超高效液相色谱串联质谱仪,检测环境水体中的氟喹诺酮类抗生素。10种氟喹诺酮类抗生素的检出限和定量限分别为0.35~1.02 ng/L和1.10~2.88 ng/L。将该方法应用于苏州地区太湖水水样的分析,相对标准偏差在9.83%之内。此法操作简单、检测限低、灵敏度高,适用于实际水样中氟喹诺酮类抗生素的测定。
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氧弹燃烧-离子色谱法测定生物质固体燃料中的硫含量 收藏
王诗语, 凌凤香, 韩博, 高波
现代化工. 2020, (6): 234-236,240.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.048
摘要 ( 61 )     PDF (1449KB) ( 0 )  
建立了氧弹燃烧-离子色谱法测定生物质固体燃料中总硫含量的方法。以碳酸钠、碳酸氢钠和双氧水为吸收液,试样在氧弹中燃烧后硫化物转化成硫酸根离子的形式,以离子色谱分离分析,测定生物质固体燃料中的总硫含量。在优化的色谱条件下,硫酸根离子色谱检出限为2.4 mg/kg,在1.0~100.0 mg/L范围内线性关系良好,精密度和重复性的相对标准偏差均小于5%,回收率在95.56%~99.89%,RSD为1.33%,符合分析方法要求。该方法与艾士卡法测定结果无显著性差异。方法简便快速,重现性好,可用于测定生物质固体燃料中的总硫含量。
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农药中挥发性溶剂的气体检测方法研究 收藏
赵锡锋, 胡陈春, 严纲, 李晓星, 刘国强
现代化工. 2020, (6): 237-240.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.06.049
摘要 ( 59 )     PDF (2229KB) ( 0 )  
根据农药溶剂中挥发性气体的特性,选用定制的plot毛细管色谱柱与中等极性毛细管色谱柱作为分离系统,利用气体传感器进行浓度识别,对农药溶剂中的挥发性气体进行分析检测。设计制作了预处理系统完成样品气体的采集与进样,通过色谱系统进行分析检测。针对农药溶剂挥发性气体:乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸乙酯、苯和甲苯的混合气体进行检测,苯的检测体积分数可以达到1×10-6,乙醇的检测体积分数可以达到2×10-6
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