现代化工

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吉可明, 荀家瑶, 苏原, 周浩, 高俊华, 王建华, 吴瑟, 张侃, 刘平

现代化工. 2020, 40(7): 1-4,10. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.001

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近年来，大数据领域基础研究取得突破，相关应用发展迅速。国家有关部门陆续出台多方面扶持政策，推动大数据在工业领域特别是化工领域的应用。在工业领域，大数据主要应用于工艺排程与调度、异常工况诊断与预测、产品检验与质量管理、物流和产品链分析及优化等方面。其中，大数据在化工领域已有若干应用实例，达成了生产过程优化、设备运维改善、下游需求匹配、生产自动化程度提高等效果。大数据应用的深化应以信息资源共享的推进及数据归属、权限和安全界限的明晰为基础，着力于实现工业大数据与工业云的深度融合及人工智能应用的拓展。

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天然气管道掺入氢气的影响及技术可行性分析

宋鹏飞, 单彤文, 李又武, 侯建国, 王秀林, 张丹

现代化工. 2020, 40(7): 5-10. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.002

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氢气的运输成本约占加氢站最终氢气成本的30%~40%。氢气的经济运输是制约氢能产业发展的瓶颈性问题。利用已有相对完善的天然气管道设施，掺入一定比例的氢气进行传输，已成为欧美各国的研究热点，为传统油气行业参与氢能产业、获得效益增长点提供了宝贵机遇。我国在此领域的研究较少，缺少相应的标准规范。综合分析了目前全球这一研究领域的最新研究情况，分别分析了掺氢后对管道材料、压缩机和管件等的影响，对居民、燃气轮机和内燃机等下游用户的影响，对管道泄露与运行安全的影响等；并对目前国内外对掺氢比例的要求进行了梳理总结；对我国发展天然气掺氢提出了若干建议。

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从专利视角探析沙特阿美原油制烯烃技术

景丽, 郭珺, 李琰

现代化工. 2020, 40(7): 11-14,20. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.003

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从专利角度分析了对沙特阿美原油制烯烃技术的专利保护情况，包括沙特阿美相关专利技术的申请年趋势分布、最新法律状态，重点从技术布局的角度剖析了其核心专利技术。沙特阿美自2006年开始进行相关技术的专利申请，其研究类型涉及工艺、设备和催化剂；工艺为重点，形成了蒸汽裂解产物流分离工艺、集成工艺、高强度流化催化裂化工艺等代表性技术，并构成了庞大的专利布局；涉及设备和催化剂的专利较少，其中催化剂技术的特点是利用催化裂化工艺中的选择性催化剂与裂化催化剂混合，以实现原油最大化裂化。

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甲烷重整制氢的研究现状分析

王嘉琦, 王秋颖, 朱桐慧, 朱小梅, 孙冰

现代化工. 2020, 40(7): 15-20. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.004

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介绍了传统及等离子体甲烷重整制氢技术，归纳分析了传统甲烷制氢技术催化剂的最新进展及工艺优化，并对等离子体甲烷制氢技术及制氢能效进行了总结。通过对2种技术的分析、比较，提出存在的问题及应用前景。

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改性有机纳滤膜研究进展

丁伟, 黄李金鸿, 黄万抚, 张鑫

现代化工. 2020, 40(7): 21-24,29. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.005

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在废水处理方面，传统纳滤膜的耐化学性、选择透过性等性能不够理想。为了提高纳滤膜的性能，往往需要合适的有机或无机材料来对其进行改性。着重介绍了近年来常用的改性材料（石墨烯、无机纳米材料、共价有机框架等）以及其产生的作用，展望了改性纳滤膜的发展趋势。

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铜基微孔分子筛型脱硝催化剂的研究进展

纪帅, 杨长龙, 李智芳, 李海瑞

现代化工. 2020, 40(7): 25-29. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.006

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针对NH₃-SCR技术，以微孔分子筛型铜基脱硝催化剂为核心，从载体活性、抗硫抗水机理以及制备方法3个方面出发，综述了此类脱硝催化剂的以往研究成果与当前研究进展，并对未来研究方向做出展望。

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纳米金属氧化物的合成及其催化氧化有机物的研究进展

陈彦广, 徐瑞晗, 吴凯, 于加蒙, 邓冀童, 张亚男

现代化工. 2020, 40(7): 30-35. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.007

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纳米金属氧化物可用于石油化工和环境等领域内的有机物催化氧化过程，占据了很重要的位置。重点概括了纳米金属氧化物的制备方法以及在有机物催化氧化过程中的应用。纳米金属氧化物制备方法主要包括物理方法、化学方法和生物合成方法。生物合成方法具有无污染、操作简单等优点，逐步受到研究人员的关注。

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钴基催化剂催化燃烧VOCs的研究进展

刘照, 程丽军, 胡鑫, 袁善良, 薄其飞, 张彪, 蒋毅

现代化工. 2020, 40(7): 36-39,44. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.008

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在挥发性有机化合物（VOCs）的催化燃烧反应中，由于贵金属催化剂存在易挥发、烧结、中毒和稀缺等缺点，限制了其进一步商业应用；而非贵金属钴催化剂因其具有较高的催化活性和低成本而展现出良好的应用前景。介绍了钴基催化剂的结构、晶粒尺寸、形貌与晶面效应，并总结了钴基催化剂的制备方法和Co₃O₄的助剂、载体效应，概述了催化燃烧VOCs的反应机制，最后指出了现阶段钴基催化剂存在的问题及今后的研究方向。

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废弃SCR脱硝催化剂资源化利用研究进展

汪金良, 胡华舟

现代化工. 2020, 40(7): 40-44. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.009

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介绍了SCR脱硝催化剂中稀有金属回收浸出和分离2个阶段的技术进展，对其中的各种方法做出了总结和展望。废弃SCR脱硝催化剂中有价金属回收流程长、金属回收率和产物纯度低等问题，高压碱浸-离心过滤-离子交换工艺路线有望解决，并具有较高的工业化前景。

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生物质厌氧发酵制氢技术研究进展

马国杰, 郭鹏坤, 常春

现代化工. 2020, 40(7): 45-49,54. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.010

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聚焦生物质厌氧发酵制氢技术进展，分别从发酵菌源、生物质制氢原料、生物质制氢反应器、发酵制氢影响因素和优化工艺等方面进行综述。研究结果显示，不同种类的生物质原料能有效拓展生物质发酵制氢的应用范围，反应器结构和发酵工艺因素的优化有利于提高生物质发酵制氢的产率和效率。近年来，通过固定化技术、添加纳米颗粒等方法能够促进生物质发酵产氢，通过将暗发酵与光发酵偶联，有利于提升生物质发酵制氢工艺的经济性。在此基础上，对生物质发酵制氢技术进行了展望。

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生物基绿色阻燃剂的研究进展

荣智, 陈启杰, 赵雅兰, 郑小玲, 杨水英

现代化工. 2020, 40(7): 50-54. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.011

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介绍了纤维素、木素、淀粉、环糊精、壳聚糖、DNA、蛋白质等生物质化合物作为聚合物材料阻燃剂的研究现状，并展望了生物基阻燃剂的发展趋势。

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秸秆捆烧技术研究现状与展望

邓云, 姚宗路, 梁栋, 贾吉秀, 赵立欣, 赵亚男, 张喜瑞

现代化工. 2020, 40(7): 55-59,64. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.012

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介绍了秸秆捆烧技术的基本原理和技术特点，阐述了秸秆捆烧过程污染物生成机理，总结了现有秸秆捆烧锅炉类型，并指出了秸秆捆烧技术的主要影响因素。综述了目前国内外对捆烧技术的研究现状，并通过对比分析指出我国在秸秆捆烧技术研究上与国外存在的差距，对今后我国捆烧技术的研究重点提出了相关建议。

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从含稀土磷矿酸浸液中提取稀土的研究现状

叶明富, 沈博文, 杨刚, 陈瑞, 金玲, 许立信

现代化工. 2020, 40(7): 60-64. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.013

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简要介绍了稀土元素性质及其存在，综述了从含稀土磷矿酸浸液中提取稀土元素的方法，主要有萃取法、树脂吸附法、膜分离法等，并进行了总结和展望。

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光伏组件资源回收进展与前景展望

席珍珍, 宋志成, 郭永刚, 吴翔

现代化工. 2020, 40(7): 65-68. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.014

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介绍了国内外光伏组件回收利用的现状，分类阐述了晶硅组件和薄膜组件回收利用的方法和途径，并对未来光伏组件回收领域的发展方向进行了展望。

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蒽醌加氢法制取H₂O₂催化剂研究进展

杨卫亚, 凌凤香, 白红鑫, 刘全杰, 王少军

现代化工. 2020, 40(7): 69-73,78. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.015

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介绍了蒽醌加氢制取H₂O₂的化学原理，指出活性组分与载体是催化剂的关键组成部分，合理地调控两者的物化性质是有效提升催化剂性能、降低制备成本及提高H₂O₂生产效率的重要手段。在活性组分上，Pd颗粒的尺寸与分散度密切相关，直接影响催化剂的活性与选择性；引入第二金属能够与Pd发生电子协同效应，可进一步优化催化剂性能。对于载体，主要从孔结构、表面性质、耐烧结性及微观结构4个方面进行改性处理，有利于降低反应物在催化剂孔道内的传质阻力，改善反应物在催化剂表面的吸附选择性，增强载体稳定性及提高活性金属的分散度。催化剂的活性组分与载体发生协同效应时才能使催化剂的综合性能得以提升。单原子催化剂是对催化剂性能进行深度调控的一个值得探索的研究方向。

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螯合型表面活性剂修复石油-镉复合污染土壤研究

杨湘智, 周浩, 梅皓天, 张雨, 张猛, 林匡飞

现代化工. 2020, 40(7): 74-78. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.016

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针对石化类污染场地普遍存在的石油与重金属复合污染问题，利用螯合型表面活性剂N-acyl ED3A开展石油-Cd复合污染土壤修复研究。结果表明，淋洗液pH是影响石油增溶、Cd螯合效果的主要因素，Cd螯合反应平衡时间（90 min）显著短于石油增溶平衡时间（12 h）。最佳淋洗条件下石油和Cd的同步洗脱效率分别达到50.8%和56.4%，但洗脱动力学过程存在差异与洗脱效率及洗脱平衡时间差异和共存于土壤时的交互作用有关。石油和Cd污染物主要存在于黏粒组分，占比分别达64.5%和55.3%，土壤黏粒组分占比高、洗脱效率低（石油为31.6%、Cd为34.4%）是影响整体修复效率的主要原因。

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二元溶剂法制备花簇状钒酸钙微球及其表征

王曌, 迟聪聪, 夏亮, 张萌, 袁亮, 张素风

现代化工. 2020, 40(7): 79-82,89. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.017

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以偏钒酸钠、乙酸钙为原料，柠檬酸和PVP为形貌控制剂，采用乙二醇-水双溶剂热法制备花簇状钒酸钙微球。探讨溶剂配比、反应温度及保温时间对微球形貌的影响，对花簇状钒酸钙微球的生长机理进行了研究。结果表明，当乙二醇与去离子水的体积比为4：3时，花簇状钒酸钙的形貌最完整、比表面积最大；随着反应时间的延长，花簇生长越加明显；随着温度的升高，产物的结晶度逐渐增加。同时，用柠檬酸调节前驱体溶液的酸性可有效改善钒酸钙微球在波长范围260~320 nm的紫外吸收性能。

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低温下活性污泥处理2种染料废水及微生物群落结构研究

刘锁, 牛川, 李贺

现代化工. 2020, 40(7): 83-89. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.018

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现有工艺难以满足低温下染料废水的生物处理要求，为进一步提高低温染料废水的处理效率，分析了低温下活性污泥处理酸性红B和活性红2染料废水的处理效果及微生物群落结构。结果表明，系统稳定运行周期内，低温时酸性红B染料废水的去除效率高于活性红2染料废水，R₁、R₂、R₃、R₄ 4组反应器的平均酶活性分别为8.87、6.98、7.24 mg （TF）/g （SS）和6.53 mg （TF）/g （SS）。低温时反应器中活性污泥微生物主要以Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、planctomycetes、Acidobacteria、Actinobacteria、Gemmatimonadetes核心菌群为主。

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木质素基超高比表面积活性炭的制备及其吸附性能

冼学权, 杜芳黎, 唐培朵, 顾传君, 黎演明

现代化工. 2020, 40(7): 90-94. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.019

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以造纸黑液中提取的酸不溶木质素（AIL）为原料，K₂CO₃/尿素为活化剂，制备了多级孔结构的超高比表面积活性炭（SSAC），并对其进行了结构表征，研究了SSAC对亚甲基蓝（MB）溶液的吸附性能。结果表明，木质素原炭（LC）呈质地致密、表面光滑的碎片状，仅存在孔径分布集中在0.66 nm的微孔结构。SSAC则显示出孔洞丰富的3D泡沫状类珊瑚礁形态，为孔径分布集中于0.69~1.71 nm和3.09~48.6 nm的微-介孔共存的结构，且介孔数量随活化温度的提高而增加。其中，SSAC-900具有最大的比表面积（2 969.97 m²/g）和孔容积（2.018 cm³/g），可以有效快速地吸附MB阳离子染料。吸附等温线实验表明，Langmuir吸附等温线更适用于拟合SSAC对MB的吸附过程；吸附动力学分析显示，SSAC对MB的吸附行为符合准二级动力学模型。

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Fe₃O₄/g-C₃N₄活化过硫酸盐降解罗丹明B的研究

钟秦粤, 陈晶龙, 张文康, 刘新梅

现代化工. 2020, 40(7): 95-99,104. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.020

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以片状g-C₃N₄、六水三氯化铁、柠檬酸三钠和尿素为原料，聚丙烯酰胺为稳定剂，采用水热法制备Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料并作为过硫酸钠（PS）降解罗丹明B （RhB）的活化剂。通过XRD、SEM、EDS、FT-IR对样品结构、形貌与组成进行表征。考察Fe₃O₄与g-C₃N₄的质量比、活化剂质量、PS质量、溶液pH等对Fe₃O₄/g-C₃N₄活化PS降解RhB效果的影响。结果表明，与g-C₃N₄复合有效提高了Fe₃O₄的分散性和活化性能；在Fe₃O₄与g-C₃N₄质量比为3：4、Fe₃O₄/g-C₃N₄质量为50 mg、PS质量为20 mg、RhB溶液pH为2.1时，反应120 min RhB的降解率达到100%。Fe₃O₄/g-C₃N₄可用磁铁进行分离回收，循环使用5次，活化PS去除RhB降解率仍达95.5%。

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组装态Bi₅O₇I纳米材料的制备及其光催化性能研究

宋月红, 代卫丽, 周春生, 赵杰, 赵敬哲

现代化工. 2020, 40(7): 100-104. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.021

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以硝酸铋、PEG 4000、NaCl、KI和NaOH为原料，通过简单的液相沉淀法制备出组装态Bi₅O₇I纳米材料。通过XRD、XPS、SEM、UV-Vis等对所得产物进行测试和表征，研究了不同NaCl和KI的添加量对Bi₅O₇I的形成和光催化活性的影响，并对光催化反应机理进行了探索。结果表明，NaCl和KI的加入量分别为45 mL和5 mL时，所得Bi₅O₇I样品光催化性能最好；见光2 h后，对罗丹明B （RhB）、亚甲基蓝（MB）和环丙沙星（CIP）的光催化降解率分别为92.53%、88.15%、42.33%。

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Matrimid/PPSU共混气体分离膜的制备

沈子琦, 汪义雄, 潘俊, 汪朝晖, 崔朝亮, 汪效祖

现代化工. 2020, 40(7): 105-108. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.022

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Matrimid作为目前应用于气体分离领域中最为广泛的商业聚酰亚胺材料之一，其气体分离选择性能优异，但渗透性能有待提高。为改善其性能，采用国产新型Matrimid聚酰亚胺材料成功制备出气体分离膜，其CO₂通量为5.3 GPU，选择性为12.9。采用与PPSU共混方法对其进行改性，并在此基础上进行涂覆改性，以期进一步提高其性能。结果表明，PPSU与Matrimid共混制备的分离膜的CO₂通量增长了241%，达到18.1 GPU，选择性为24.7，增长了91%；而经PDMS表面涂敷后，CO₂的通量为9.2 GPU，较原膜增加了73%，其选择性上升到38.6，增长了200%。因此，涂覆后膜的整体性能得到显著提升。

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玉米秸秆木质素的去甲基化改性研究

于亚兰, 邸明伟

现代化工. 2020, 40(7): 109-112. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.023

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以亚硫酸钠为亲核试剂对玉米秸秆木质素进行去甲基化改性，以增加木质素的羟基质量分数和活性。利用FT-IR、DSC、UV测试以及乙酰化滴定等分析方法研究了不同的反应条件对木质素去甲基化改性效果的影响。结果表明，亚硫酸钠在碱性条件下可与玉米秸秆木质素发生去甲基化反应，其最佳反应条件为：反应时间为2 h、反应温度为60℃、m（木质素）：m（NaOH）：m（Na₂SO₃）为10：1.5：2。改性后的木质素与原木质素相比，总羟基质量分数可增加30%左右，其中酚羟基质量分数增加20%左右，反应活性明显增强。

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蔗渣木质素在NaOH/H₂O₂体系下的催化解聚研究

刘培杰, 谢仁珍, 冼学权, 黎演明

现代化工. 2020, 40(7): 113-116,121. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.024

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针对木质素复杂的化学结构、反应活性低及难溶于普通溶剂的缺点，以NaOH/H₂O₂为溶剂体系对蔗渣木质素（BL）进行催化解聚，完成了适合于该催化体系的催化剂开发，并考察了反应温度及BL初始质量分数等条件对木质素液化率及液化产物组成的影响。利用FT-IR及GC-MS对液化产物或残余物进行表征。结果表明，优化后的解聚条件为：ZnCl₂/FeCl₃为催化剂、反应温度为260℃、反应时间为60 min、催化剂与BL的质量比为0.15、木质素的质量分数为2%，该条件下BL的液化率为（79.02±2.24）%。BL催化解聚方式主要是C—O键的断裂，液化产物由单取代和双取代酚类化合物组成，主要包括4-乙基苯酚、2-甲氧基-4-乙基苯酚和4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚等。

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MIL-101(Cr)-SO₃H含量对PEMFC用PES-C质子交换膜性能的影响

郑世界, 陈翀

现代化工. 2020, 40(7): 117-121. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.025

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采用水热方法制备得到MIL-101（Cr），经过磺化处理生成含磺酸基的MIL-101（Cr）-SO₃H，再将其掺入酚酞侧基聚芳醚砜（PES-C）内，获得PES-C/MIL-101（Cr）-SO₃H质子交换膜，测试了PES-C膜的显微组织形态、吸水率及其对质子的传导能力。结果表明，MIL-101（Cr）-SO₃H形成了和MIL-101（Cr）相同的特征峰，在磺化反应阶段试样依然保持了完整的晶体结构。制得了具有致密组织的PES-C膜，并且其表面达到了较光滑的状态，添加MIL-101（Cr）-SO₃H后的PES-C膜则形成了粗糙表面组织。且随着MIL-101（Cr）-SO₃H含量的增加，PES-C膜表面形成了更多MIL-101（Cr）-SO₃H颗粒，粗糙程度越发的明显。随着去离子水温度的增加，PES-C膜的吸水率和溶胀度增加，获得了更强传导质子的能力。未添加MIL-101（Cr）-SO₃H的PES-C膜达到了最小吸水率，提高MIL-101（Cr）-SO₃H填充量后，PES-C膜吸水率持续增大，表现出更强的质子传导能力。

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HNTs/TiO₂/MoS₂复合材料的制备及其在氯四环素光催化降解中的应用

张海楠, 左士祥, 刘文杰, 李霞章, 姚超

现代化工. 2020, 40(7): 122-126,132. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.026

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利用两步反应制备了HNTs/TiO₂/MoS₂复合材料，并通过X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱仪等对复合材料的结构形貌、化学成分以及光学性能进行了表征，并利用氯四环素（CTC）在水相中的光催化降解对制备的样品进行光催化活性的评价。结果表明，TiO₂粒子均匀地吸附在HNTs的表面，MoS₂的引入成功地扩大了TiO₂的光响应范围；与单半导体MoS₂和二元复合材料HNTs/TiO₂相比，三元复合材料HNTs/TiO₂/MoS₂具有更高的光催化活性。HNTs/TiO₂/MoS₂三元结构经过4次循环后显示出良好的光稳定性。

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复合光催化剂Bi₅O₇I/Ag₃PO₄的制备及其光催化性能研究

刘书松, 金星龙

现代化工. 2020, 40(7): 127-132. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.027

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合成了一系列不同质量比的Bi₅O₇I/Ag₃PO₄复合光催化剂，并通过XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS分别对其晶体结构、官能团、微观形貌和吸收光谱进行表征。利用模拟太阳光照射下罗丹明B （RhB）的降解速率评估所制备样品的光催化性能。结果表明，复合材料的光催化活性均高于纯Bi₅O₇I或Ag₃PO₄；其中Bi₅O₇I/Ag₃PO₄-25%的光降解能力更为显著，最佳条件下RhB仅需50 min即可完全降解，TOC去除率高达59.89%。捕获实验证实光催化过程中的主要活性物质是羟基自由基（·OH）和光生空穴（h⁺）。

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Au@Pd催化剂的制备及其催化甲醇氧化反应的研究

白改玲, 杨小博, 梁在鹏, 李鹏

现代化工. 2020, 40(7): 133-135,140. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.028

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通过常温液相法制备了核壳结构Au@Pd/C催化剂和AuPd合金催化剂。利用XRD、TEM和电化学测试等手段对催化剂的组成、结构和催化甲醇氧化性能进行了表征。结果表明，2种催化剂的粒径均为20 nm左右；由于Au核的存在，Au@Pd/C催化剂有效增加了Pd的活性面积，提高了催化甲醇的氧化活性和稳定性；降低了Pd的还原电位，提高了其抗CO中毒的能力。

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Fe、Ni掺杂ZnO纳米材料的光学、磁性及光催化性能的研究

潘会, 胡轶, 胡帅帅

现代化工. 2020, 40(7): 136-140. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.029

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采用草酸-氨水两步共沉淀法制备了ZnO以及Fe、Ni掺杂的Zn_1-xM_xO （0.00≤x≤0.06）纳米材料，利用XRD、UV-Vis、PL和VSM对其结构、光学和磁学性质进行表征与分析，并以亚甲基蓝溶液为模拟污染物，评价了Zn_1-xM_xO材料的光催化降解性能，考察Fe、Ni掺杂对ZnO结构、光学、磁学性质和光催化降解性能的影响。结果表明，所有的Zn_1-xM_xO样品都具有六方纤锌矿结构；Fe、Ni掺杂提高了ZnO的可见光吸收，且随着掺杂浓度的增加，Zn_1-xM_xO样品的带隙宽度减小；ZnO和Zn_1-xM_xO材料的光致发光主要有蓝光发射和绿光发射；Fe、Ni掺杂后的Zn_1-xM_xO样品表现出明显的室温铁磁性，随着掺杂浓度的增加，Zn_1-xFe_xO的磁性增加，而Zn_1-xNi_xO的磁性减小；Fe、Ni的掺杂浓度对ZnO的光催化降解性能产生较大的影响，高浓度掺杂反而降低了ZnO的光催化降解性能。

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联苯菊酯固体分散体的制备及性能分析

章乐乐, 程松波, 胡航, 徐德锋

现代化工. 2020, 40(7): 141-144,149. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.030

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以聚乙二醇4000（PEG-4000）、聚乙二醇6000（PEG-6000）和聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP-K30）为载体，采用溶剂-熔融法和溶剂法制备联苯菊酯固体分散体。利用FT-IR、XRD、SEM对固体分散体的结构进行表征，以体外溶出度为评价指标，筛选出最佳载体及最佳药载比。结果表明，以上3种载体均可不同程度提高联苯菊酯的体外溶出，其中以PVP-K30为载体、药载比为1：6的制品溶出效果最好，2 h溶出率达到90%以上。分析结果显示药物以无定形形式存在于载体中。

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马来松香与双丙酮丙烯酰胺制备共聚膜的研究

韦贻春, 余会成, 石展望, 李浩, 雷福厚

现代化工. 2020, 40(7): 145-149. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.031

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以双丙酮丙烯酰胺（DAAM）为单体、马来松香丙烯酸乙二醇酯（EGMRA）为交联剂，在6063铝合金表面热合成一种共聚膜。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜分别对共聚膜的结构及形貌进行表征。结果表明，在6063铝合金表面合成了DAAM与EGMRA的共聚膜，该共聚膜表面小、孔较少，并且更平整。在3.5% NaCl溶液中测试了不同浓度EGMRA合成的共聚膜的电化学性能，结果表明，EGMRA的浓度为0.050~0.075 mol/L时，其腐蚀电流密度降至0.34~0.32 μA/cm²（裸6063铝合金为6.28 μA/cm²），腐蚀电位从-875 V增加到-0.838 V （裸铝合金为-907 V），共聚膜的交流阻抗谱Nyquist图的半圆弧达100~120 kΩ·cm²（裸铝合金为10 kΩ·cm²）。因此，DAAM与EGMRA的共聚膜能更好地保护铝合金。

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载体形貌对CeO₂/Cu_0.2Co_0.8O_δ催化剂催化CO氧化性能的影响

李磊, 杨丙星, 申宏鹏, 叶丽萍, 金政伟, 黄金花

现代化工. 2020, 40(7): 150-154. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.032

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在不同模板剂条件下，采用水热法和共沉淀法制备了纤维状、片状、棉花状和页岩状CeO₂/Cu_0.2Co_0.8O_δ催化剂，并对催化剂的结构和活性评价数据进行表征与分析。结果表明，共沉淀法制备的页岩状CeO₂/Cu_0.2Co_0.8O_δ催化剂催化CO的氧化性能最好，CO转化率达到100%时的温度最低（75℃）。在常温、3 MPa条件下可将液相丙烯中CO体积分数脱除至2×10^-8。页岩状CeO₂/Cu_0.2Co_0.8O_δ催化剂催化活性好的主要原因是其低温还原性能好、催化剂上CeO₂高度分散、CeO₂与载体之间有较强的相互作用。

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温敏性凝胶壳聚糖/纤维素/甘油体系的制备及性能研究

王俊, 许莉, 刘世梁, 喻琴

现代化工. 2020, 40(7): 155-159,165. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.033

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采用共混法将壳聚糖（CS）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）共混后制备一系列CS/HPMC溶液。考察了CS、HPMC、甘油（Gyl）质量分数以及HPMC分子质量对体系最低临界转变温度（LCST）的影响。同时，探究CS/HPMC/Gyl水凝胶最佳制备质量比为1：5：60。通过SEM、流变仪对该体系进行了表征，讨论了CS/HPMC/Gyl体系凝胶的温敏性、流变性和黏弹性。结果表明，CS/HPMC/Gyl溶液体系具有一定的温敏性，且在反应后的储能模量均大于损耗模量；在CS/HPMC/Gyl溶液体系中，同一低黏度下的HPMC在同一剪切频率下随着HPMC质量分数的增大剪切黏度增大。

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磁性生物炭对镉、砷的吸附效果研究

李景心, 唐东山, 许婉冰, 王宝茹

现代化工. 2020, 40(7): 160-165. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.034

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用Fe₃O₄对谷壳生物炭进行改性得到磁性生物炭。利用SEM、XRD对磁性生物炭进行表征，并通过响应面优化和共吸附实验探究该生物炭在共吸附系统中对As³⁺和Cd²⁺的吸附性能。结果表明，在pH为5.0、镉（砷）初始质量浓度分别为10 mg/L、吸附剂质量浓度为1 g/L时，镉和砷去除率达到最大。在共吸附实验中，As³⁺和Cd²⁺共存时，Cd²⁺质量浓度大于20 mg/L时会抑制生物炭对As³⁺的吸附，10 mg/L As³⁺与生物炭达到平衡后可以使50 mg/L Cd²⁺的吸附量由17.44 mg/g增加到31.91 mg/g，说明砷和镉之间存在协同作用，该协同作用是由于镉、砷与四氧化三铁形成了B型三元表面配合物，增大了镉的吸附量。

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纳微米聚合物微球在致密砂岩中的渗流规律及驱油效果研究

朱维耀, 张迪, 黄堃, 孔德彬

现代化工. 2020, 40(7): 166-170. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.035

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纳微米聚合物微球调驱技术已成为低渗致密油藏提高采收率的主导技术。首先测定了纳微米聚合物微球在致密砂岩中的单相流动特征；然后采用非稳态法研究了纳微米聚合物微球/水-油两相渗流规律；最后分析了纳微米聚合物微球的驱油效果。结果表明，纳微米聚合物微球单相流动表现为非达西流动，启动压力梯度普遍略高于水单相流；基质型-致密砂岩中纳微米聚合物微球的相渗曲线共渗区比水单相增宽5.18%，两相流动区增加；裂缝型-致密砂岩中纳微米聚合物微球的相渗曲线呈"凸型"，共渗区比水单相增宽10.34%。含水率为40%时，转注纳微米聚合物微球最好，采收率最高，裂缝的存在对其影响较小；裂缝存在时致密砂岩的最佳注入时机为0.4 PV，比基质型-致密砂岩低0.2 PV。

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新型凝胶因子的凝胶性能及离子响应研究

任兴栋, 薛松松, 解正峰

现代化工. 2020, 40(7): 171-174,179. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.036

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以不同长度烷烃取代靛红和联苯胺为底物合成了新型凝胶因子，通过FT-IR、NMR等表征方法对凝胶因子的结构进行了分析，研究了产物DICB-n（n=10、12、16）在不同有机溶剂中的凝胶性能。结果表明，DICB-10、DICB-12可在二甲基亚砜（DMSO）中形成稳定凝胶，产物凝胶性能优良；产物DICB-10对钴离子可产生特异性响应。通过刺激响应性质测试实验可知，凝胶作为一种软物质对机械力和热可产生结构上的变化，在智能材料领域具有潜在的应用前景。

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助剂W改性α-氧化铝载体对乙烯环氧化银催化剂性能的影响

孙欣欣

现代化工. 2020, 40(7): 175-179. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.037

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制备了系列含W化合物的改性α-氧化铝载体，通过BET、XRD、SEM、XPS等研究了助剂W对α-氧化铝载体孔结构和形貌的影响，以及载体表面通过助剂W改性后对催化剂表面银粒尺寸、分布、形貌特征和银氧结合能的影响。结果表明，助剂W改性α-氧化铝载体后载体孔道变大、孔容增加，载体表面与银的作用增强，银粒分布更均匀，尺寸增长变缓，延长了银粒聚集时间。在微型固定床反应器中对催化剂进行长周期稳定性评价，结果表明，助剂W改性载体制备的银催化剂活性明显提高、稳定性显著改进，银催化剂的选择性与银粒子尺寸相关，为了获得较好的选择性需要控制助剂W加入量。

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纯氧法合成氧化铁红晶种的研究

陈永杨, 施险峰, 马利群, 张淑平

现代化工. 2020, 40(7): 180-182,186. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.038

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以NaOH与FeSO₄·7H₂O为原料，在纯氧加压条件下反应得到铁红晶种，并研究了其转化为α-Fe₂O₃的历程。利用X射线衍射仪、激光粒度仪与场发射扫描电镜等对产物进行表征。结果表明，产物的晶型、颜色均与空气法晶种氧化出来的α-Fe₂O₃相同。但是纯氧法可节省大量时间、提高生产效率，且通过控制反应时间可以得到所需粒径与颜色的铁红产品。

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漆酶催化偶氮染料酸性橙脱色的研究

华煜, 程耕, 王营茹

现代化工. 2020, 40(7): 183-186. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.039

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利用米曲霉菌漆酶对偶氮染料酸性橙进行脱色实验，考察反应时间、pH、加酶量、温度、染料质量浓度等因素对脱色率的影响。结果表明，漆酶催化酸性橙的适宜条件为：反应时间为50 min、pH=6、加酶量为2 mL、反应温度为50℃、染料质量浓度为0.1 g/L，最适条件下酸性橙的脱色率达88.32%。同时研究了金属离子、酶抑制剂对酸性橙脱色的影响，结果发现十二烷基硫酸钠（SDS）显著抑制漆酶的催化活性，Fe²⁺对漆酶脱色有完全抑制作用；Mg²⁺对脱色有一定的促进作用。

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ZSM-5/NaY型复合分子筛膜的制备及其渗透汽化性能研究

陈思龙, 周志辉, 吴红丹, 杜奕锦, 刘宏瑞

现代化工. 2020, 40(7): 187-191,196. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.040

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采用水热合成法在n（SiO₂）：n（Al₂O₃）：n（Na₂O）：n（H₂O）为25：1：22：600的合成液体系中合成高性能的ZSM-5/NaY型复合分子筛膜，考察了陈化时间、合成液中水的摩尔分数、合成时间以及合成温度对膜的渗透汽化分离性能的影响，同时，考察了ZSM-5/NaY型复合分子筛膜的稳定性。利用SEM和XRD对膜的形态结构进行表征。结果表明，在合成液陈化18 h后，在105℃下晶化6 h，可成功制备出连续致密的ZSM-5/NaY型复合分子筛膜；在75℃下分离90%的异丙醇/水体系，渗透侧水质量分数可以达到99.15%以上，渗透通量保持在2.12 kg/（m²·h）以上，并且具有良好的重复性。

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蒸汽侧抽真空金属烧结多孔毛细芯浓缩乙二醇水溶液的实验研究

郝良伟, 徐宏, 李明一, 曹军

现代化工. 2020, 40(7): 192-196. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.041

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为了降低乙二醇脱水浓缩工艺中的能耗，利用工业低温余热，基于金属表面与二元混合溶液不同液体分子之间相互作用力的差异，设计了一种多孔金属毛细芯强化乙二醇水溶液浓缩的蒸汽侧抽真空平板式毛细芯蒸发系统。基于此方法，对质量分数为10%的乙二醇水溶液进行了蒸发浓缩实验。结果表明，抽真空毛细蒸发存在3种蒸发状态；溶液进口温度高于70℃时蒸发效果明显，且真空度与浓缩效果呈正相关。系统在0.088 MPa以上时有较为明显的浓缩效果；入口浓度升高对浓缩效果具有促进与抑制两方面作用，最佳浓缩效果的入口质量分数范围为35%~42.5%。该方法在传统闪蒸的基础上，进一步利用了多孔结构毛细芯金属表面能对二元溶液分子作用力的差异，从而造成2种溶液组分相对挥发度增大，一定程度上强化了二元溶液的分离效果。

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基于LNG冷能的液固流化床海水制冰淡化

孙靖, 韩克鑫, 谢春刚, 王鑫, 任建波, 张令品, 安子韩

现代化工. 2020, 40(7): 197-201,205. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.042

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提出了一种利用LNG冷能进行流化床式海水冷冻淡化的具体方案，该方法中载冷剂冷量来自于LNG气化所释放的冷能，载冷剂进入流化床制冰器壳程与管程内海水换热制冰，流态化固体颗粒通过碰撞传热管壁去除冰晶形成冰浆，冰晶经分离洗涤融化后得到淡水。该方法通过合理控制颗粒粒径、床层孔隙率、传热温差等工艺参数，可实现连续稳定高效的制冰淡化。进行了载冷剂的分析选取，研究了流化床海水制冰淡化系统的流程、系统稳定运行条件及关键工艺参数的选取，并以产水量100 L/h为例进行了工艺设计。

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增材制造紧凑式换热器的LNG再气化工艺设计

曹鹏伟

现代化工. 2020, 40(7): 202-205. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.043

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提出了一种增材制造紧凑式换热器作为浮式储存及再气化装置（FSRU）上的核心装备LNG气化器来进行紧凑式LNG气化器样机设计，筛选出丙烷作为加热介质，对其进行工业化测试，以验证校核紧凑式LNG气化器的换热器性能，并完成在FSRU上的实际应用，其中BOG再冷凝器、LNG气化器和NG天然气加热器均采用增材制造紧凑式换热器，有效降低了LNG再气化模块的重量和尺寸，为后续在实际FSRU项目上的推广应用奠定了坚实的技术基础。

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基于RSV流程的富气乙烷回收工艺改进

蒋洪, 胡成星

现代化工. 2020, 40(7): 206-210,216. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.044

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为提高乙烷回收流程的抗CO₂冻堵能力，基于RSV流程提出了一种抗冻堵能力强的富气乙烷回收工艺改进流程RSVP流程。针对3种高含CO₂且气质较富的天然气，对RSV流程和RSVP流程的总压缩功耗和CO₂冻堵裕量以及对CO₂适应性进行了对比分析。研究表明，RSV流程和RSVP流程的装置综合能耗基本相同，但RSVP流程的抗CO₂冻堵能力较强；不论原料气中CO₂摩尔分数如何变化，RSVP流程的CO₂冻堵裕量一直比RSV流程高，且对CO₂的适应性较强。对RSVP流程进行机理分析研究表明，相比脱甲烷塔顶不加重烃，加入重烃时脱甲烷塔CO₂冻堵裕量、乙烷回收率以及外输气丙烷摩尔分数均增高，脱甲烷塔上部CO₂摩尔分数下降，气相乙烷摩尔分数下降且气相甲烷摩尔分数升高，说明过冷的重烃进入脱甲烷塔顶具有吸收CO₂和冷凝乙烷组分的效果，但会导致重烃气化进入外输气中。最后对RSVP流程进行了特性分析，研究表明，预冷分离温度和液相分流比直接影响进入脱甲烷塔顶的重烃量，预冷分离温度保持在10~15℃且预冷分离器液相分流比保持在60%~80%时较为适宜。

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沉淀+反渗透+纳滤技术处理氯化钛渣废水中试研究

王慧雅

现代化工. 2020, 40(7): 211-216. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.045

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设计了一套集重金属去除、氯化钠回收、大量固体废物再利用为一体的工艺并进行中试研究。调节pH至6~7和9~10可分别去除大部分Cu²⁺、Sn²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Mg²⁺等重金属离子，再串联反渗透和纳滤工艺，控制浓缩倍数5.3左右时截留率分别为97.7%和99.7%，终端串联的二级纳滤使NaCl浓度达到79 092.5 mg/L。通过实验分析可知，该工艺可对溶液进行提纯、富集，使溶液中的氯化钠浓度、纯度均达到相应标准，从而实现氯化钠的回收利用。

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过氧化氢氧化β-巯基乙醇合成羟乙基磺酸的连续流工艺

陆雨, 严生虎, 张跃, 刘建武, 沈介发, 辜顺林, 马晓明, 陈代祥

现代化工. 2020, 40(7): 217-220,225. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.046

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以β-巯基乙醇为底物，过氧化氢为氧化剂，研究了在微通道反应器液相氧化合成羟乙基磺酸的连续流工艺。实验考察了物料配比、过氧化氢浓度、反应温度、停留时间对氧化反应的影响，在具有特殊微结构的毫米通道微反应器中，物料摩尔比n（H₂O₂）：n（β-巯基乙醇）=3.6：1，H₂O₂质量分数为40%，反应温度40℃，停留时间120 s，β-巯基乙醇转化率达96.5%，羟乙基磺酸收率达88.1%。此工艺充分利用微通道连续流反应器优良的传质传热特点，大大缩短了反应时间，提高了反应速率，实现对氧化反应过程的有效控制，增加了安全系数。

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双效萃取精馏工艺制备无水乙醇的模拟与优化

周俊伟, 张雷, 郭林樵

现代化工. 2020, 40(7): 221-225. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.047

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以甘油为萃取剂，通过普通萃取精馏和双效萃取精馏2种工艺萃取水与乙醇溶液制备无水乙醇，2种工艺都可以得到质量分数为99.99%的乙醇溶液，且萃取剂的回收率都较高。通过对2种工艺的工艺参数比较发现，双效萃取精馏工艺较普通萃取精馏更节能，节能率为14.91%。

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反应精馏合成碳酸二甲酯过程优化及热集成研究

张建海, 秦俏, 任琪, 仇汝臣

现代化工. 2020, 40(7): 226-229. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.048

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利用Aspen Plus流程模拟软件，采用UNIQUAC-RK热力学模型和文献中的酯交换动力学模型，对碳酸丙烯酯和甲醇酯交换工艺进行模拟计算并对关键参数进行优化，最终原料碳酸丙烯酯的转化率达到98.56%，产品碳酸二甲酯和丙二醇的质量分数分别为99.7%和99%。为了降低工艺过程的能耗，对流程进行了热集成，集成后的工艺与原工艺相比，能耗降低43.57%。

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基于金磁微粒模拟酶催化法检测过氧化氢的研究

关桦楠, 彭勃, 龚德状, 薛悦, 张娜, 刘晓飞

现代化工. 2020, 40(7): 230-234. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.049

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采用自组装方法构建金磁微粒（Fe₃O₄@Au）复合纳米粒子，并表征其理化性能。评估Fe₃O₄@Au模拟酶的催化动力学过程，并基于其过氧化物模拟酶活性，优化出具有高灵敏度和选择性的检测过氧化氢体系。研究结果表明，Fe₃O₄@Au相比于天然过氧化物酶具有更小的K_m数值；H₂O₂最佳检测条件为Fe₃O₄@Au浓度0.075 mg/mL、催化时间60 min和催化温度70℃；在最适检测体系下，H₂O₂浓度在0.005~0.08 mol/L时，吸光度数值与其具有良好线性关系，工作曲线方程为y=22.966x+0.689，检出限为4.9 μmol/L。

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热解析-气相色谱法同时测定工作场所空气中4种丁醇异构体的方法研究

黄宏, 窦文渊, 陈飞龙, 侯军沛, 杨嘉慧, 陆金丹, 陈泽雄, 周志洪

现代化工. 2020, 40(7): 235-239. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.050

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以Tenax-TA吸附管为吸附剂，采用热解析-气相色谱联用技术测定工作场所空气中4种丁醇异构体含量。对热解析和色谱条件进行优化，用标准试样测定了线性范围和工作曲线，考察了方法的精密度和准确度，并采用该方法对工作场所空气中的4种丁醇进行了测定。实验结果表明，4种丁醇的质量浓度在各自配制的质量浓度范围内呈现良好的线性关系，相关系数为0.999 4~0.999 9。标样回收率在96.2%~105%，6次重复测定的相对标准偏差均小于3%，4种物质的热解析效率均高于98%，4种丁醇的检出限为0.003~0.005 mg/m³。该方法具有良好的准确性、精密度和灵敏度，能很好地适用于工作场所空气检测。

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热浸提-高效液相色谱等度分离-原子荧光光谱法测定水产品中的4种砷形态

韦丽丽, 石莉莉, 覃月媚

现代化工. 2020, 40(7): 240-243. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.051

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建立了水产品中4种砷形态的热浸提-高效液相色谱等度分离-原子荧光光谱分析法，并对流动相浓度及pH、流速、载流浓度、泵速、硼氢化钾浓度等条件进行了优化。在最佳实验条件下，亚砷酸[As （Ⅲ）]、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）和砷酸[As （Ⅴ）]4种砷形态在5~100 μg/L范围内线性关系良好，相关系数大于0.999 5，检出限在0.01~0.03 mg/kg，相对标准偏差（RSD，n=7）在1.5%~5.0%。同时对不同样品进行3个水平的加标回收实验，各组分的加标回收率在84.0%~97.5%。该方法操作简便，准确度好，精密度高，可用于测定水产品中的砷形态。

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