现代化工

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张轩, 樊昕晔

现代化工. 2021, 41(10): 1-6. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.001

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氢能具有清洁环保、能量密度高等优势，被视为极具潜力的可再生替代能源，是实现国家"双碳"目标的重要支撑。目前的核心问题是用氢成本过高，与燃油车和电动车相比没有价格优势。从制氢-运氢-加氢的产业链角度出发，对近、中、远期氢能产业链进行了成本分析，发现在近期和中期，制约氢气价格下降的瓶颈主要在于加氢站，而加氢站氢气成本下降的核心在于提升加氢量、摊薄成本。如果氢燃料电池汽车数量提高，每日加氢量提升至一定水平，会迅速降低氢气成本，并为中、远期的CCUS、电解制氢等更为低碳的制氢技术留出足够的利润空间。同时给出了具体建议，包括通过政策引导大力增加燃料电池汽车数量以增加加氢量；合理规划，减少运氢距离；增加运氢压力以增加单次氢气运载量；优化加氢站工艺，减少日常运营成本等。

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化工行业碳排放配额分配方法探讨

苏玲彦, 姚艳霞, 胡永飞, 于姗姗

现代化工. 2021, 41(10): 7-10. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.002

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随着国家将发电行业纳入全国碳市场并开展碳交易，化工作为高碳排放行业纳入碳市场也提上日程，化工行业配额分配方法的研究具有重要意义。通过梳理国际及国内试点碳市场的化工行业配额分配方法，结合我国碳市场发展及化工行业排放特点，提出适合我国化工行业的配额分配方法，并对基准线法使用中的问题提出相关建议，为我国化工行业碳排放配额分配方案提供参考。

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2021年美国(总统)绿色化学挑战奖项目评述

程海涛

现代化工. 2021, 41(10): 11-13. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.003

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介绍了2021年美国（总统）绿色化学挑战奖获奖项目的概要、创新与价值。5个奖项的获奖者分别是：绿色合成路线奖授予默克公司，贡献在于合成了吉法匹生柠檬酸盐（Gefapixant Citrate）；绿色反应条件奖授予百时美施贵宝公司，贡献在于其开发的5种可持续试剂；设计绿色化学品奖授予Colonial Chemical公司，他们开发了Suga^® Boost表面活性剂；小企业奖授予XploSafe有限责任公司，他们开发了新型吸附剂PhosRox；学术奖授予克莱姆森大学，其贡献在于非异氰酸酯聚氨酯（NIPU）泡沫的研发。

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燃煤有机污染物吸附控制技术研究展望

李守原, 侯勇, 李津津, 杨林军

现代化工. 2021, 41(10): 14-18. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.004

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在介绍燃煤有机污染物的排放特性的基础上，结合典型燃煤电厂烟气环境，重点介绍了吸附控制技术，主要包括携带流喷射吸附工艺、移动床/固定床吸附工艺，以及有关的吸附机理和模型。最后展望了未来燃煤有机污染物吸附控制技术的发展方向，旨在推动燃煤有机污染物的治理尤其是吸附控制技术的发展。

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工业高盐废水零排放与资源化利用的研究进展

刘丹, 刘琼琼, 周滨, 李慧, 张彦

现代化工. 2021, 41(10): 19-22. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.005

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总结了当前工业高盐废水的来源与组成，对其处理技术的研究现状及工程应用进行了综述，分析了实际运用状况，为今后高盐废水的进一步资源化处理、实现真正的零排放提供一定的参考。

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农林废弃物生物质水热液化研究探讨

丁文冉, 李欢, 赵保峰, 朱地, 关海滨, 宋安刚

现代化工. 2021, 41(10): 23-27. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.006

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从3个方面总结阐述了农林废弃物生物质水热液化的研究现状，包括原料的特性（组分、预处理和溶剂等）、操作条件（温度与停留时间等）的影响以及催化剂的作用；指出生物油是多方面作用的产物，优化协调各因素才能取得最佳液化效果。最后，对农林废弃物生物质水热液化的研究前景进行了展望，认为分析完善其反应机理、分步液化提高转化效率和研制高效稳定的催化剂是今后的研究方向。

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气相多氯联苯处理技术研究进展

贠智超, 樊飞跃, 黄占斌, 侯红

现代化工. 2021, 41(10): 28-32. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.007

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归纳了气相多氯联苯的处理技术，重点综述了催化降解技术的研究现状，并对催化降解机理进行了详细分析，在此基础上对未来多氯联苯处理技术进行了展望。

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电化学技术处理含酚废水的研究进展

李娜娜, 王宝辉, 苑丹丹

现代化工. 2021, 41(10): 33-37. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.008

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综述了近几年国内外对含酚废水的电化学处理方法，包括电催化氧化法、三维电极法、电-Fenton法、三维电极法与其他技术的联用；指出电化学技术处理含酚废水存在的问题以及发展方向。

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双极膜改性研究进展

杨雪, 何灿, 刘捷

现代化工. 2021, 41(10): 38-41,46. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.009

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从膜材料改性和中间层改性2个方面对近年来双极膜的改性研究进行了分析，重点讨论了用不同大分子材料改性双极膜中间层的优势和不足。指出国内多数双极膜的制备仍处于实验研究阶段，而国外的双极膜已在市场上大规模应用，国内外差距较大。因此，改进制膜工艺和方法、寻找更加适用于制备双极膜的基膜材料、降低膜电阻和跨膜电压从而降低双极膜电渗析的运行成本、拓展双极膜的应用领域，将是今后国内双极膜制备领域的主要发展方向。

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我国微污染水源地污染现状及其处理技术研究进展

李跃平, 刘玉香

现代化工. 2021, 41(10): 42-46. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.010

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综述了微污染水源地水的水质特点、污染来源以及污染现状；针对微污染水源水的主流处理方法进行了概述；对微污染水源水生物处理技术进行了探讨。

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荷正电纳滤膜的研究进展

宋文彦, 左华江, 唐春怡, 徐然

现代化工. 2021, 41(10): 47-50,56. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.011

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系统阐述了壳聚糖、中空纤维、聚醚砜、聚乙烯亚胺和醋酸纤维素5种荷正电纳滤膜的改性方法以及性能特点，并探讨了未来发展的趋势。

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间/对甲酚异构体分离精制技术进展

齐亚兵, 罗橙, 孟晓荣, 张思敬, 杨清翠, 刘文, 曹莉

现代化工. 2021, 41(10): 51-56. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.012

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总结了间、对甲酚异构体分离精制技术的研究进展；系统地介绍了络合分离法、烷基化分离法、结晶分离法和吸附分离法等技术，并评述了其优缺点；展望了间、对甲酚异构体分离方法的发展趋势。

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酚类化合物的加氢脱氧催化剂研究进展

张君涛, 武瑞瑞, 吴晓辉, 申志兵, 刘俊杰, 刘峰, 袁悦

现代化工. 2021, 41(10): 57-62. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.013

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针对酚类化合物加氢脱氧过程，从催化剂活性、选择性等方面综述了常用几类催化剂（硫化物催化剂、还原态金属催化剂、磷化物催化剂）的研究进展，为进一步深入研究生物油中酚类加氢脱氧催化剂奠定了基础。

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活化剂对高硫石油焦基炭材料用作HI/H₂SO₄混酸溶液中I^-氧化电极的影响

王嘉伟, 鲍卫仁, 常丽萍, 王辉, 李晓玲, 张珂

现代化工. 2021, 41(10): 63-67. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.014

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利用氯化锌、乙酸钾、碳酸钾和草酸钾4种活化剂对高硫石油焦进行化学活化，并对制得的多孔炭材料的微观形貌、石墨化程度、孔径结构等进行表征，探讨了各材料化学活化的过程和机理；将制得的石油焦基多孔炭材料用于HI（1 mol/L）和H₂SO₄（0.5 mol/L）混合溶液中HI电解阳极材料，并进行循环伏安、线性扫描和交流阻抗等电化学表征，考查电催化I^-氧化生成I₂/I₃^-的电化学性能。结果表明，碳酸钾和草酸钾2种活化剂活化的石油焦基多孔材料均具有较好的电化学性能，在电流密度为10 mA/cm²时电位较小，分别为238 mV和236 mV，接近于商业铂丝电极。

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微通道连续均相催化Knoevenagel缩合反应实验研究

陈秋实, 任玉婧, 郑辰, 张敏弟, 黎汉生, 史大昕

现代化工. 2021, 41(10): 68-72,77. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.015

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利用微通道反应器进行苯甲醛和氰乙酸乙酯的均相催化Knoevenagel缩合反应，以出口位置苯甲醛转化率为指标，考察反应温度、反应物浓度、反应物摩尔比、停留时间、催化剂摩尔分数和微通道几何尺寸对实验结果的影响。结果表明，微通道管径越小，反应物转化率越高；增加微通道管长或降低物料进口流速都会延长反应物的停留时间，当温度为335.15 K、停留时间为30 min时，反应器出口位置的转化率可达80.4%；保持停留时间不变，温度每提高10 K，转化率平均提高约10.8%。基于该实验结果进行Design of Experiment（DOE）试验设计，分析了各种条件对实验结果的影响，并建立了以转化率为指标的估算预测模型。微通道反应器能够在保证较高转化率的同时实现连续生产，具有良好的应用前景。

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改性磺酸树脂催化异戊烯二聚的研究

刘平, 周磊, 任忠飞, 周瑜, 顾敬

现代化工. 2021, 41(10): 73-77. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.016

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筛选了4种商业改性苯乙烯类耐高温磺酸树脂，考察其在异戊烯低聚反应中的催化性能。通过N₂吸脱附及离子交换滴定测试各磺酸树脂的比表面积、孔结构及酸量。结果表明，高表面积、大孔径及高酸量有利于异戊烯的低聚反应。在80℃、2 MPa反应条件下，4种磺酸树脂催化异戊烯反应均主要生成二聚产物；其中DA-330催化剂具有较高的异戊烯转化率和二聚产物收率，且稳定性较好，重复使用5次其催化活性没有明显下降。

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三维介孔Ni-B/KIT-6催化剂催化α-蒎烯加氢反应研究

黄鹏鹏, 蒋丽红, 黄金艳, 郑燕娥, 支云飞, 王亚明

现代化工. 2021, 41(10): 78-83,90. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.017

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利用浸渍还原法首次合成绿色环保的Ni-B/KIT-6催化剂，并将其用于α-蒎烯加氢反应。结果表明，与其他催化剂相比，镍系催化剂具有成本低、绿色环保的优点，在较为经济的工艺条件下，能使α-蒎烯加氢达到极高的催化活性；顺式蒎烷在催化剂循环8次后选择性依旧保持在97%以上，高于国内外现有研究水平。最后对催化剂结构进行探讨并分析其失活的原因。

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适度氧化的三维铜电极高效电催化反硝化的研究

吴勇立, 王文文, 孙君, 王金龙, 赵涵, 汪启年

现代化工. 2021, 41(10): 84-90. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.018

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利用电化学氧化技术在泡沫铜基底上生长出纳米线，再进行退火氧化处理，使其具备高催化还原硝酸盐的性能。实验结果表明，该三维铜电极的比表面积高、传质效果好；用适度氧化后的电极以15 mA/cm²的电流密度，在120 min内基本上可将pH=7的水体中存在的30 mg N/L硝酸盐去除（去除率为99%）；为了将生成的氨氮副产物去除，加入NaCl还原120 min，硝酸盐的去除率达91%，氮气选择性高于95%。5次循环实验后硝酸盐的去除率保持在91%~95%，氮气选择性为93%~95%。该材料与工艺的结合解决了水体中硝酸盐的污染问题，为实际水体污染提供了新的解决方案。

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芳纶负载BiOI复合材料及其光催化性能研究

武博, 周培文, 张琳萍, 徐红, 钟毅, 隋晓锋, 毛志平

现代化工. 2021, 41(10): 91-95. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.019

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通过连续离子层吸附反应（SILAR）在芳纶表面自组装碘氧化铋（BiOI）光催化剂。通过X射线衍射、扫描电镜、元素含量分析、紫外-可见分光光度计对复合材料的结构及光学性能进行表征；通过接触角测试复合材料的亲疏水性能。将复合材料应用于光催化降解活性蓝KN-R，考察了不同组装次数的复合材料对KN-R降解效果的影响。结果表明，复合材料表现出优异的疏水性能，组装20次的复合材料，在3 h内对染料的降解率达到90.7%，重复使用5次后催化降解效率仍保持在80%以上，表明复合材料具有防沾污、可降解有机污染物的性能，在多功能防护方面具有潜在的应用前景。

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超声波辅助离子液体法提取棉杆木质素及其应用

阿迪力江·居来提, 何明宇, 于欣月, 匡雨梦, 买买提江·依米提, 唐鹏, 王秋伟

现代化工. 2021, 41(10): 96-100. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.020

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采用超声波辅助离子液体法从废弃棉杆中提取了木质素，探究了反应时间、反应温度、离子液体种类及水和离子液体体积比对木质素提取率的影响；对木质素进行结构与性能表征，并探究了其作为抗氧剂对聚丙烯树脂（PP）性能的影响。结果表明，当反应时间为2 h、反应温度为50℃、离子液体为[Bmim]Cl、V（水）：V（离）=0：5时，木质素提取率为89.95%。红外光谱与工业木质素标准谱带基本一致，具有较好的热稳定性，微观形貌呈多孔球形。当木质素质量分数为0.5%时，PP的氧化诱导时间提高了78.72%，拉伸强度为37.50 MPa，断裂伸长率为654.97%，10 min静态毛细管流变性能保持最好。

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胶原蛋白/聚酰胺纤维非织造材料的构建

徐娜, 陶亚楠, 邢燕梅, 冉旭东, 罗资金

现代化工. 2021, 41(10): 101-106,112. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.021

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将废弃胶原蛋白引入到经过甲苯减量的海岛型超细纤维非织造材料体系中，然后对其进行乙烯基胶原蛋白浸渍工艺研究，使得具有碳碳双键的改性胶原蛋白在PA超细纤维非织造材料中成膜，从而替代现行工艺中的聚氨酯成膜工艺。结果表明，制备所得的胶原蛋白/聚酰胺纤维非织造材料的视密度、均匀度、吸湿性、透湿性和抗张强度均增加；吸湿性和透湿性均优于传统工艺制造的PA/PU基材；加脂处理后基材的柔软度也得到了明显的提升。最终构建出的胶原蛋白/超细纤维非织造复合基材吸湿透湿性良好，柔软性、弹性较优，力学性能与传统PA/PU基材相比也相差不大。

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温敏性聚乙二醇-马来酸酐松香聚酯的制备及其结构与聚集形态转变研究

朱伯明, 亓坤, 李媚, 赵彦芝, 许海棠, 雷福厚, 周菊英

现代化工. 2021, 41(10): 107-112. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.022

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合成了具有生物相容性的马来酸酐松香单乙酯和聚乙二醇-马来酸酐松香聚酯，并利用红外、核磁等方法对产物进行表征。采用弹性光散射探讨了聚乙二醇-马来酸酐松香聚酯在不同温度下的结构转变行为及生物相容性。当聚乙二醇-马来酸酐松香聚酯为临界胶束浓度时，升温过程中胶束发生再次聚集；而当质量浓度小于临界胶束浓度时，单根分子链在升温过程中发生聚集和紧缩。分子链的结构转变与聚集皆为温度可逆过程。因此，在分子水平上探讨了分子链的聚集行为与结构转变，为温敏性聚乙二醇-马来酸酐松香聚酯在表面活性与载药领域的应用提供理论基础。

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谷胱甘肽响应型两亲性聚合物的合成及抗癌药物控释研究

张海亮, 曾贤伍, 袁建超

现代化工. 2021, 41(10): 113-117,122. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.023

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通过RAFT聚合法制备含有二硫键的谷胱甘肽（GSH）响应型两亲性嵌段共聚物P（RhB-SS-MA）-PEG-PPBA，其在水性介质中自组装形成"核-壳"结构的纳米胶束，抗癌药物阿霉素（DOX）包裹在胶束的疏水性核中形成DOX@P（RhB-SS-MA）-PEG-PPBA纳米药物载体。利用¹HNMR、TEM、芘荧光探针、UV-Vis等对聚合物及纳米胶束的结构、形貌、GSH刺激响应性等进行表征和分析，并对载药胶束的细胞内药物递送性能进行研究。结果表明，聚合物胶束外观形貌呈球形，平均粒径约50 nm，临界胶束浓度较低；载药胶束能有效地将DOX递送至B16F10鼠源黑色素瘤细胞的细胞核，且对模拟的肿瘤组织高水平GSH具有较高敏感性，在pH 7.4、10 mmol/L GSH环境下，24 h内DOX的累积释放率达到73.6%。

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氧化石墨烯负载吡啶基碱性离子液体催化合成碳酸二甲酯的研究

高敏, 万梓宇, 张卫红, 管琪雯, 杜晨辉

现代化工. 2021, 41(10): 118-122. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.024

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以氧化石墨烯（GO）为载体，采用缩合与阴离子交换2步反应制备负载吡啶基碱性离子液体催化剂GO-[SPy]OH。通过FT-IR、TGA、XPS等手段对催化剂组成和结构进行表征，并考察了催化剂质量、醇酯摩尔比、反应时间、反应温度等工艺参数对酯交换合成碳酸二甲酯（DMC）反应的影响。结果表明，在催化剂质量为0.05 g、反应温度为90℃、甲醇/碳酸乙烯酯摩尔比为12：1、反应时间为3 h的优化条件下，DMC的收率达到92%，选择性为100%。催化剂重复使用4次后仍能保持良好的催化活性。

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KHA/CEL/AA-膨润土增强型保水剂的制备与性能研究

牛育华, 赵轩, 张昌辉, 宋洁

现代化工. 2021, 41(10): 123-128,134. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.025

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以腐植酸钾（KHA）、纤维素（CEL）、丙烯酸（AA）、膨润土为主要原料，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂（MBA），过硫酸钾（KPS）为引发剂，通过溶液聚合法和响应曲面法制备得到一种增强型保水剂。利用FT-IR、XRD、SEM对材料进行表征及系列吸水性测试。FT-IR分析结果表明，KHA/CEL/AA和KHA/CEL/AA-膨润土型保水剂均产生了酯羰基（CO）等特征峰；XRD测试结果表明，聚合态晶型与各原料相比明显无定型，说明反应性较好；SEM表征结果表明，KHA/CEL/AA-膨润土较KHA/CEL/AA有更大比表面积，褶皱区明显。KHA/CEL/AA在最佳制备条件下的吸水率达到247 g/g，5 h后保水率为102 g/g。膨润土溶液（4%）加入质量为8.5 g时，吸水率达到297 g/g，保水率达到129 g/g。

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橡胶塑料专用纳米CaCO₃的表面改性研究

童佳佳, 杨保俊, 陈义雯, 王百年, 谢磊

现代化工. 2021, 41(10): 129-134. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.026

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以实验室自制纳米CaCO₃为原料、样品吸油值为主要考察指标，筛选并确定DL-苹果酸为较适宜的改性剂，考察并确定了较适宜的纳米CaCO₃改性工艺条件：DL-苹果酸质量分数为1.5%、改性温度为60℃、固液比为8：100、改性时间为120 min。优化改性条件下所制备改性纳米CaCO₃样品的性能指标符合橡胶塑料专用纳米CaCO₃国家标准（Ⅰ型）样品的指标要求。样品FE-SEM、XRD和FT-IR分析结果表明，改性前后纳米CaCO₃样品均为方解石型和球霰石型的混合相；改性前后样品分散性较好，粒径约为20~50 nm；DL-苹果酸主要通过在纳米CaCO₃颗粒表面附着进行改性，降低样品的吸油值，同时改变样品不同晶型间的含量。

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全固态硝酸根离子选择性电极的制备及其性能研究

连冰冰, 颜家保, 胡杰, 鲍彦舟

现代化工. 2021, 41(10): 135-138. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.027

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硝酸盐含量常用于判断水体质量和受污染程度，是重要的水质检测指标。以玻碳电极为基底电极、聚3，4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）为固态接触层、聚氯乙烯（PVC）为敏感基膜制备了一种新型全固态硝酸根离子选择性电极，并考察了该电极的电化学特性。结果表明，以PEDOT为固态接触层能有效促进电极离子-电子之间信号传导，提高电极的稳定性。该电极在1×10^-1~1×10^-5mol/L范围内的硝酸铵溶液中呈良好的能斯特响应，响应斜率可达53.7 mV/dec，响应时间在50 s以内。该电极的重现性、选择性好，使用寿命超过3个月。

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烷基化氧化石墨烯/正十八烷微胶囊的制备及性能表征

刘登登, 朱开金, 谭俊华, 晋日亚, 王超

现代化工. 2021, 41(10): 139-143. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.028

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采用原位聚合法合成了以氧化石墨烯/正十八烷为芯材、三聚氰胺-尿素-甲醛（MUF）树脂为壁材的相变微胶囊。系统研究了氧化石墨烯质量分数对微胶囊的影响，并通过FT-IR、SEM、XRD、DSC和TGA等手段对微胶囊的形貌、结构和热性能进行了分析。结果表明，经正十八烷基异氰酸酯（OI）改性的氧化石墨烯可以在油相中稳定分散，且其热稳定性明显提高。微胶囊呈现规整的球形，粒径约在10~25 μm，但当氧化石墨烯加入过量时出现团聚和粘连现象。微胶囊的熔融和结晶过程随着氧化石墨烯的加入而提前，但包覆率和热焓随着氧化石墨烯的增加而减少。氧化石墨质量分数为0.4%时，与纯相变微胶囊相比，导热系数增加了33.7%，说明氧化石墨烯的加入能提高微胶囊的导热性能，加快其热量的输出，提升微胶囊的应用性能。

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熔融盐法制备二维SiO_x/C负极材料及其电化学性能研究

汪子涵, 蔡婷, 刘国强

现代化工. 2021, 41(10): 144-147,152. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.029

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以正硅酸乙酯（TEOS）为有机硅源与混合盐进行球磨混合，有机硅在熔融盐体系中高温煅烧碳元素重组为二维片状结构，同时在氩氢气氛下Si-O也会被还原，最终得到二维SiO_x/C负极材料。电化学测试结果表明，当煅烧温度为900℃时，二维SiO_x/C负极材料具有良好的电化学性能；在0.5 A/g的电流密度下经过100次循环后，可逆比容量保持在781.6 mA·h/g。优异的电化学性能归因于材料良好的结构稳定性以及优越的导电性。这种合成方式为制备二维SiO_x/C负极材料提供了一种新的方法。

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新型醇胺类磁性离子液体对燃料油脱硫性能的研究

姚培, 朱媛媛, 张怿涵, 李树白

现代化工. 2021, 41(10): 148-152. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.030

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利用N，N-二甲基乙醇胺、溴代咪唑制备了一种新型高效率、低成本的醇胺离子液体（ILs）燃料油萃取脱硫剂；将其与具备不同磁性金属中心的氯化物反应生成新型醇胺磁性离子液体（MILs），并用于模拟油中的二苯并噻吩（DBT）深度萃取脱硫。探究了油剂体积比、萃取时间、萃取温度等不同工艺条件下，醇胺磁性离子液体对DBT的脱除效率，得出最佳脱硫工艺条件，并分析醇胺MILs的脱硫机理。结果表明，油剂体积比为6：5、最佳萃取时间为40 min、萃取温度控制在50℃时，脱硫率达到93%。机理研究表明，醇胺磁性离子中Fe³⁺与DBT形成较为稳定的配位复合物，具有较好的脱硫效果。

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黄腐植酸对褐煤生物甲烷化的影响

王颖, 王晓霞, 马力通, 李智文

现代化工. 2021, 41(10): 153-156. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.031

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为探索黄腐植酸对褐煤生物甲烷化利用的影响，提升褐煤制生物甲烷的产率，以内蒙古平庄褐煤为材料，在褐煤生物甲烷化反应体系中加入黄腐植酸，解析发酵过程中挥发性脂肪酸（VFA）浓度、辅酶F₄₂₀质量摩尔浓度对褐煤生物甲烷化日产气量和总产气量的影响。结果表明，添加1 500 mg/L黄腐植酸的褐煤发酵组的总产气量为838.9 mL，比对照组总产气量增加了49.6%，说明黄腐植酸对褐煤生物甲烷化促进作用显著。

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TiO₂/ZnO/木质素全波段紫外屏蔽剂的制备及其防晒性能研究

季金金, 左士祥, 刘文杰, 李霞章, 吴凤芹, 姚超

现代化工. 2021, 41(10): 157-161,167. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.032

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以TiO₂/ZnO为核体，在其表面包覆木质素，制备TiO₂/ZnO/木质素全波段紫外屏蔽材料。通过UV-Vis、TG、XRD、FT-IR、TEM和光催化性能测试等对材料进行结构和性能分析。结果表明，木质素能够有效降低锌-钛复合材料的光催化活性，且最佳包覆量为15%。将TiO₂/ZnO/木质素复合材料与市售TiO₂/ZnO以相同活性组分添加至防晒配方中，考察配方稳定性、防晒性能等。结果表明，TiO₂/ZnO/木质素复合材料具有更优异的紫外屏蔽能力和稳定性。

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双金属催化剂催化臭氧化苯甲酸钠的研究

徐增益, 余金鹏, 张佳, 李森, 王士勇, 尤雅芳, 王鹏飞

现代化工. 2021, 41(10): 162-167. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.033

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以碱改性后的ZSM-5分子筛为载体，采用等体积浸渍法制备双金属负载型催化剂，并利用SEM、XRF、XRD、BET、FT-IR等技术对其进行表征，探究其催化臭氧对废水降解效果的影响。结果表明，以Fe、Co双金属为活性组分制备的Fe-Co/ZSM-5催化性能较好，其表面颗粒组分均匀分布，具有较大的比表面积及良好的孔隙结构。用于处理300 mL质量浓度为100 mg/L的苯甲酸钠废水时，当反应温度为50℃、溶液pH在6~7之间、臭氧质量浓度为4.0 mg/L、臭氧通量为2.0 L/min、催化剂投加质量浓度为1.0 g/L时，废水的降解效果最佳；在80 min时，苯甲酸钠的去除率可达93.8%，废水COD的降解率可达91.3%。

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芘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能研究

张郢峰, 乔宗文

现代化工. 2021, 41(10): 168-171. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.034

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利用聚砜（PS）制备氯代酰基化聚砜（CPS），并与8-羟基-1，3，6-芘三磺酸三钠（HBS）小分子试剂通过亲核取代反应制备磺酸基团键合量不同的芘磺酸型磺化聚砜PS-BS。通过流延成膜法制备相应质子交换膜，考察温度对其吸水率、吸水溶胀性、质子传导率等性能的影响。结果表明，由于侧链末端磺酸基团运动能力随温度升高而增强，相应质子膜的性能也随温度升高呈现正增长，其中磺酸键合量为1.51 mmol/g的PS-BS-4膜在25℃和85℃的吸水率分别为29.6%和42.1%，相应的吸水溶胀性仅为9.4%和24.3%，而PS-BS-4膜在85℃的质子传导率达到0.147 S/cm，非常接近商业化Nafion115膜的性能。

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基于正交实验的电化学除垢特性研究

徐建民, 严艺飞, 严新松

现代化工. 2021, 41(10): 172-176. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.035

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为达到工业循环水软化的目的，采用正交实验法研究了多因素对电化学软化水特性的影响，得出了电化学水软化的最优水平组合。在实际工况条件下，以除垢量和除垢率为实验指标，基于正交实验法进行实验研究，并进行直观分析和极差、方差分析。结果表明，影响除垢效率的因素依次为硬度（A）>间距（D）>极板类型（C）>电压（B）>反应时间（E）。最佳工艺条件为：硬度为1 000 mg/L、电压为20 V、3 mm×6 mm钛网、间距为50 mm、溶液反应时间为10 h；在该条件下电化学除垢的去除率达到97.08%。

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环氧树脂乳液凝胶堵剂的制备与性能表征

岳鹏, 石锐, 孙博闻, 杨彪, 曾美婷, 黄雪莉

现代化工. 2021, 41(10): 177-180,185. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.036

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为解决油田开采后期出现严重水窜且常规冻胶堵剂适用期短、强度受地层复杂环境影响较大等问题，以环氧树脂为主剂，经阴离子表面活性剂tween20和非离子表面活性剂SDS复配乳化制得性能稳定、易泵注的环氧乳液凝胶堵剂。结果表明，复配乳化剂能使环氧树脂完全乳化且乳化后乳液稳定性能良好，环氧树脂的最佳乳化HLB值为17~18，在40℃、24 h内的不稳定系数低于2；乳化剂质量分数为4%~5%时，含水率最高可达50%左右，乳液黏度为200 mPa·s以下，乳液粒径分布均匀、易泵注、耐剪切，填砂管模拟封堵的封堵率在90%以上。

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单宁酸-戊二醛-壳聚糖薄膜的制备及表征

徐然, 左华江, 唐春怡, 姚剑松, 宋文彦

现代化工. 2021, 41(10): 181-185. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.037

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研究了引入戊二醛对单宁酸-壳聚糖薄膜性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪分析共混物分子结构间的相互作用，利用热重分析仪考察薄膜的热稳定性，并研究了戊二醛的加入对薄膜溶失率、溶胀性和力学性能的影响。结果表明，戊二醛的加入增加了单宁酸与壳聚糖之间的交联作用，改善了薄膜的热稳定性，增加了薄膜的交联程度，并减小了薄膜的溶失率和溶胀率。

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聚吡咯基改性碳刷电极在微生物燃料电池中的应用研究

赵婷, 邱峥辉, 郑纪勇, 蔺存国

现代化工. 2021, 41(10): 186-190,195. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.038

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针对微生物燃料电池输出功率低的问题，以碳纤维刷为改性对象，采用原位化学聚合的方法在碳纤维表面生长聚吡咯薄膜，增强电极的生物相容性，有利于产电微生物在电极表面的附着和繁殖；进一步在碳纤维表面引入石墨烯，可提高电极的比表面积和导电性能。结果表明，在聚吡咯和石墨烯的协同作用下，微生物燃料电池的产电性能得到极大提升，最大输出电压和最大输出功率密度分别能达到0.62 V和900 mW/m²，与未改性碳刷相比分别提高了近24%和133%。

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新型煅烧法制备分级多孔NiO/Ni及其电化学性能研究

郑素枚, 张小青, 刘琴

现代化工. 2021, 41(10): 191-195. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.039

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采用新型煅烧法制备分级多孔NiO/Ni纳米复合材料，考察不同冷冻条件对该纳米复合材料的结构形貌及电化学性能的影响。当冷冻温度为-20℃时，材料具有微孔-介孔分级多孔结构，比表面积为337.6 m²/g，孔体积为1.37 cm³/g。此外，材料表面均匀负载纳米Ni颗粒，可有效改善NiO的导电性。电化学性能测试结果表明，0.1 C放电比容量为983 mA·h/g，首次库伦效率高达86%。该方法中引入冷冻步骤，大幅降低了固相法制备NiO基纳米复合材料的煅烧温度，是一种环保低能耗制备纳米材料的新方法。

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正极材料的优化及其改善锂硫电池充放电性能的研究

刘秀兰, 扈晨, 冯义, 蔡宏伟, 张玉佳

现代化工. 2021, 41(10): 196-199. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.040

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穿梭效应导致锂硫电池（LSBs）充放电性能衰减、寿命短，阻碍其成功进入商业化。穿梭效应的抑制策略可阻止聚硫负离子移动和减少可溶性Li₂Sx浓度。前者对穿梭效应的抑制存在饱和现象，因此在优化锂硫电池正极材料中，引入过渡金属催化剂加速聚硫化锂的转化是进一步抑制穿梭效应、提高电池寿命的可行方案。通过优化碳复合材料设计制备了氧化亚锰（MnO）@空心碳球复合材料，两面三点（物理：多孔笼状结构的阻碍；化学：极性材料共价吸附和催化剂加速多硫化锂转化）协同抑制穿梭效应。结果表明，该优化材料能有效提升锂硫电池充放电性能、改善循环寿命，且倍率性能良好。在0.5 C倍率下，其初始放电比容量达到1009 mA·h/g，经过200次循环之后，其比容量为853 mA·h/g，容量保持率达到84.5%。

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多不饱和脂肪酸酯分离纯化研究-2:隔板塔设计与研究

安登超

现代化工. 2021, 41(10): 200-203. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.041

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基于多不饱和脂肪酸酯体系热敏感和组成复杂的特点，提出了隔板塔提纯精制的工艺流程。该工艺不仅可以减少物料的加热次数，降低产品分解率，而且减少设备数量，降低设备投资。通过对小试实验数据和模拟计算数据进行比较，总体误差在4%以内，验证了热力学模型的可靠性。通过将COSMO-SAC模型和Aspen Plus程序结合镶嵌，建立了完善的计算程序，大大提高了工作效率。将隔板塔工艺和常规工艺进行了比较，隔板塔工艺可以节能26%。

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卤水处理纳滤膜的制备及其在工程化应用中的研究

郎丰国, 潘玉强, 薛林, 梁松苗, 胡利杰, 郑燚

现代化工. 2021, 41(10): 204-208,214. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.042

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通过在膜制备过程中引入两性离子N-乙基胺哌嗪丙基磺酸盐（AEPPS）制备高性能卤水处理纳滤膜。当AEPPS添加量为0.3%时，纳滤膜对MgSO₄脱除率达到99.79%，通量为40.13 L/（m²·h），CaCl₂脱除率为88.68%，通量为42.12 L/（m²·h），综合性能最佳。卤水处理工程化应用结果表明，所制备纳滤膜对Ca²⁺、Mg²⁺脱除率分别达到84%、95%，同比优于国外竞品膜的75%、92%，两者系统产水量相当，在同类行业中具有明显的技术和成本优势。

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几种高盐污水超临界水法脱盐降COD实验研究

张亚朋, 侯吉礼, 崔龙鹏, 王志强, 刘艳芳, 郎子轩

现代化工. 2021, 41(10): 209-214. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.043

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采用超临界水氧化法（SCWO）处理煤化工、采油、食品等工业的高盐污水，研究其对不同来源的高盐污水中COD和TDS的同步去除效果。结果表明，采用SCWO处理不同来源污水时，几种污水的COD去除率均在80%以上，其中煤化工污水和三乙醇胺污水的COD去除率可以达91%以上，油田污水的COD去除率在88%以上；几种污水的TDS同步去除率均在85%以上。分析了不同来源污水的化学成分，并从有机物难降解特性角度分析了不同污水存在的超临界水氧化差异性。从超临界水特性角度分析了污水的TDS同步去除原因。

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富气乙烷回收流程制冷工艺的分析比选

蒋洪, 高鹏, 胡成星, 邓帮辉, 刘攀, 李新

现代化工. 2021, 41(10): 215-220. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.044

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为比选出基于GLSP乙烷回收流程的最优制冷工艺，首先针对丙烷制冷与膨胀机联合制冷、复叠式制冷、混合冷剂制冷3种制冷工艺进行能耗分析。研究表明，GLSP流程中制冷工艺能耗最低的是丙烷制冷与膨胀机联合制冷工艺，比最接近的复叠式制冷工艺低626 kW。对3种制冷工艺进行GFDA3分析后表明，GFDA3损失量最大的设备是脱甲烷塔，占总GFDA3损量的29.04%。可通过调节物流进料位置和塔板数，让塔内温度变化更为平稳、连续，从而减小脱甲烷塔的GFDA3损失。最后通过经济效益分析得出，3种制冷工艺中丙烷制冷和膨胀机制冷的联合制冷工艺的经济效益最为显著，比最接近的混合冷剂制冷工艺年收益多437万元。

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不同浓度苯乙烯废气的沸石转轮+催化燃烧工艺的优化设计

何文龙

现代化工. 2021, 41(10): 221-223. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.045

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研究了苯乙烯有机废气采用沸石转轮+催化燃烧工艺的可行性，对该工艺进行了系统的优化设计，可有效针对不同浓度的苯乙烯废气处理达到越来越严格的排放标准限值要求。并说明了优化工艺的特点以及运行过程中的注意事项。

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FF-66/FC-52组合催化剂在柴油加氢改质装置上的应用

辛丁业, 马晓伟, 郭斐, 焦志锋

现代化工. 2021, 41(10): 224-228. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.046

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分析了FF-66及FC-52型催化剂在某公司1.5 Mt/a柴油加氢改质装置上的应用情况。工业应用表明，在反应压力11.5 MPa、精制床层平均温度360℃、裂化床层平均温度369℃的条件下，产品柴油硫、氮质量含量均小于2.0 μg/g，石脑油收率由14.5%增加至32.9%，产品柴油收率由50.9%下降至39.4%，装置柴汽比由3.22下降至1.20。FF-66、FC-52催化剂具有优异的加氢脱硫、脱氮活性和较高的石脑油产品选择性。该催化剂级配体系的成功应用，可以为同类装置制定油品质量升级及降低柴汽比方案提供一定的借鉴意义。

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高芳烃环保型A0709橡胶增塑剂的开发

顾善龙, 张向英

现代化工. 2021, 41(10): 229-231. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.047

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为满足环保指标不断升级的国家标准要求，在中海油气（泰州）石化有限公司环烷基高压加氢润滑油基础油装置原设计基础上，通过创新调整工艺流程，优化操作参数，以环烷基SZ36-1减二线、减三线原料油为原料，生产出达到GB/T 33322-2016国家标准的A0709高芳烃环保型橡胶增塑剂。

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蒽油中蒽、咔唑、芴和苊含量的测定

张旭东, 续晶星, 申峻, 王玉高, 牛艳霞, 刘刚, 盛清涛

现代化工. 2021, 41(10): 232-237. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.048

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在一定的浓度范围内，利用紫外分光光度法可快速准确地同时测定模拟蒽油中蒽、咔唑、芴和苊的含量。用二氯甲烷作溶剂，在220~400 nm范围内分别对蒽、咔唑、芴和苊的不同浓度标准溶液进行光谱扫描，选择359、292、266、230 nm 4个波长分别作为它们各自的测定波长。结果表明，蒽、咔唑、芴和苊分别在0~10×10^-6、0~8×10^-6、0~12×10^-6、0~5×10^-6范围内，浓度和吸光度呈现良好的线性关系，能较好地符合朗伯比耳定律。为了验证该法的可行性和准确性，对上述4种物质分别进行加标回收实验，蒽、咔唑、芴和苊的相对误差分别为1.7%~4.8%、0.133%~1.9%、0.7%~7.4%、2.967%~9.7%；回收率分别为95.2%~98.3%、98.1%~99.867%、92.6%~104.33%、102.967%~109.7%。

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L型半胱氨酸保护合成纳米金簇及检测水中Cu²⁺的研究

凌洁, 李瑞琪, 吴晗, 曹潘

现代化工. 2021, 41(10): 238-242. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.049

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以氯金酸（HAuCl₄）为金原子前驱体、半胱氨酸（L-Cys）为还原剂和保护剂，在60℃、8 h下采用"一步法"合成荧光性强、分散性好的金纳米簇（L-Cys-AuNCs），考察了金纳米簇的稳定性及对水中Cu²⁺的荧光响应规律。实验表明，L-Cys-AuNCs置于80 mmol/L NaCl溶液中25 d内不老化，化学稳定性好；L-Cys-AuNCs探针对Cu²⁺的选择性好，不受水体中常见阳离子的干扰，与Cu²⁺的荧光响应快，稳定时间短；L-Cys-AuNCs探针荧光强度与Cu²⁺浓度在5~200 μmol/L范围内呈良好的线性关系，Cu²⁺回收率在95.2%~105.3%，检测限为0.48 μmol/L。L-Cys-AuNCs作为Cu²⁺探针应用，方法简单、测试快捷、选择性高、稳定性好，有望用于水体中Cu²⁺的定性、定量检测。

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基于1,8-萘酰亚胺的SO₂衍生物荧光探针研究进展

曹碧霞, 刘荣, 韩正枝, 杨欣梓

现代化工. 2021, 41(10): 243-248. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.050

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根据荧光探针分子的识别机理，综述了近年来基于1，8-萘酰亚胺基团的SO₂荧光探针的研究进展，并展望了其未来发展趋势。

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2021年, 第41卷, 第10期　刊出日期：2021-10-20

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