2017, 第37卷, 第2期 刊出日期:2017-02-15

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  • 现代化工. 2017, 37(2): 1-4,6. https://doi.org/
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    介绍了美国联邦实施的两部有毒化学品环境管理制度:有毒物质释放报告制度(TRI)与风险管理计划制度(RMP),详细分析了两个制度在受控企业范围确定、报告信息提供、制度管控要求、保障制度实施、已有信息利用以及两项制度的局限性等6个方面的差异。通过对美国两部制度对比的分析,增强了对美国对化学品日常排放和突发环境事故的不同管理理念和方法的理解,为我国有毒化学品防控体系构建提供参考。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 5-10. https://doi.org/
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    持久性有机污染物(POPs)是有机污染物中最受关注和最为重要的一类,其中短链氯化石蜡(SCCPs)被列入POPs的新增候补清单,日渐受到关注。主要对短链氯化石蜡的污染特性、分析检测方法进行了总结归纳,并对其在我国的生产使用及污染情况进行了调查,总结了短链氯化石蜡在国内外的管理及污染控制情况。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 11-16. https://doi.org/
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    讨论了我国煤制天然气发展态势和天然气发展面临的热点问题和行业困扰,从消费市场、环保与物化本质、能源转化效率、政策导向展望了煤制天然气发展前景,重点分析了煤制天然气应用与技术开发工作,并从规划、实施、配套全方位政策上论证煤制天然气的实践性和可行性。从能源利用分配、化工安全生产、典型工艺案例指明了当前煤制天然气发展的突破口和发展颈瓶,提出了为解决天然气能源短缺,还要顾及环保、资源等前置条件相匹配的重要性。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 17-19,21. https://doi.org/
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    在石油开采过程中存在许多环境问题。虽然我国已经开展石油开采过程的环境影响评价工作,但石油开采环节产生的累积性、持续性等环境影响仍是未知的,有待于进一步探索。本文主要就勘探、钻井、采油三个不同阶段出现的不同环境问题进行分析研究,并初步探索石油开采过程的环境影响后评价技术方案,为以后进行石油工业环境影响后评价提供一定的依据。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 20-24. https://doi.org/
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    对国内外低温共熔(DES)在萃取/萃取蒸馏的研究进行了详细的综述。首先,列举了现有DES的组成,并分析DES熔点与其组成的内在联系。其次,综述了DES在天然产物、金属离子、有机物等萃取方面的研究;最后,综述了DES在芳烃与非芳烃、醇和酯、醇和水等萃取精馏方面的研究进展,从机理、条件及检测方法3个方面对DES展开讨论,为DES在未来工业应用方面提供多尺度、全过程的调控和指导。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 25-30. https://doi.org/
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    介绍了CdS等量子点的基本特征、制备方法及应用领域,重点强调了该材料在构筑光伏电池、实现太阳光分解水,以及重金属离子、生物活性物质检测等应用领域的研究现状与性能指标。总结了改善光阳极的光电化学性能乃至器件性能的几种策略,包括元素掺杂、与CdSe共敏化、包覆钝化层以及构建异质结等。分析了目前存在的问题,并提出今后研究的对策,包括使用尽可能环保无害的物质以减少Cd的用量等。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 31-35,37. https://doi.org/
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    简要介绍了单部件燃料电池的定义、工作原理及其性能优点,综述了单部件燃料电池领域的最新成果和研究进展,为单部件燃料电池的下一步发展奠定基础。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 36-40. https://doi.org/
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    介绍了化学链燃烧技术的概念以及铁基载氧体在化学链燃烧领域的优势。从载体负载、复合改性、掺杂改性以及优化制备工艺4个方面总结了近年关于铁基载氧体的性能优化研究。最后,对铁基载氧体性能优化方面尚存在的重点问题做了归纳,并指出新的优化思路。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 41-45,47. https://doi.org/
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    综述了近年来离子液体吸收CO2的研究进展,介绍了咪唑类碱性功能化离子液体吸收二氧化碳的机理、研究进展,评述了传统离子液体的咪唑类离子液体和吡啶类离子液体、氨基功能化离子液体、氨基酸基功能化等离子液体的最新研究进展及其优缺点。介绍了常规离子液体和功能型离子液体的不同溶解机制,阐述了增加溶剂对离子液体黏性的改良,指出离子液体制备工艺的改进方向,介绍了本课题组的工作进展,展望了离子液体的发展方向和研究重点。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 46-50. https://doi.org/
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    对生物质热解焦油化学去除方法的研究进展进行综述。认为高温裂解法除焦油温度要求过高,能耗严重,局限性大。对催化裂解法除焦油的研究领域及方向进行了系统的总结和归类,逐一介绍了催化剂类型、反应温度、气相停留时间、空速、催化介质等对焦油转化率影响参数以及各参数的适用范围,分析了适合焦油催化裂解的最佳工艺条件。为方便催化裂解试验的进行,提出了组分配气拟合生物质热解气的工艺方法,为今后进行高效、稳定的焦油催化裂解试验提供条件。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 51-56. https://doi.org/
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    根据活性炭吸附物脱离时的最终行为特性,将物理类方法再生分为脱附再生与分解再生,并对相关方法的研究现状及其工业应用进行了综述。在当前的研究热点—活性炭分解类再生方法的研究中,普遍存在着试验研究条件与工业实际需求不符的情况。鉴于目前活性炭吸附物的复杂多样性,未来活性炭再生研究者应着眼于通用性较好的再生方法,并结合2种或多种再生手段。以工业应用需求为导向,以热再生技术及其经济性指标为参照,同时考虑再生设备的易用性、价格、小型化等因素,对再生方法进行系统研究。而饱和生物活性炭的再生研究工作还需要进一步加强。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 57-61. https://doi.org/
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    将双组分超分子凝胶的制备方法分为3类,综述了近几年来不同双组分超分子凝胶制备方法的研究进展,对组分之间的作用机制、胶凝体系构建思路、胶凝组分的分子结构进行了较为详尽的分析,最后展望了双组分超分子凝胶的发展前景。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 62-65. https://doi.org/
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    在两段固定床反应器内考察了不同半焦对府谷煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,不同半焦对煤热解产物催化裂解后,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分质量分数明显增高。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃时,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时催化效果最好,其中轻质焦油收率基本不变,焦油中轻质组分质量分数提高了25%。半焦的表面结构和灰分都对煤热解产物的催化裂解有一定效果。在比表面积较低时,半焦中的灰分对原位煤热解焦油的裂解作用比较明显;随着比表面积的增加,灰分的影响越来越弱,半焦表面结构的影响越来越明显。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 66-69. https://doi.org/
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    利用UASB反应器考察反硝化脱硫工艺(Denitrifying sulfide removal,DSR)对废水中苯酚、硫化物和硝酸盐的去除效果,并通过高通量测序技术分析工艺运行过程中微生物群落结构特征。结果表明:DSR工艺可以同步去除废水中苯酚、硝酸盐和硫化物,硫化物全部转化为硫酸盐,无单质硫积累;控制适当的S/N质量比有利于保持较好的碳氮硫去除率,S/N质量比为2∶3时,NO-3-N、S2-和C6H5O--C去除率分别达到73%、95%和80%;DSR工艺运行过程中主要存在的异养反硝化菌属为Bacillus、Thauera、Pseudomonas和SB-1_norank,自养反硝化菌属为Thiobacillus、Azoarcus和Sulfurovum。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 70-73,75. https://doi.org/
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    为了制备具有高长径比、直径均一的纤维素纳米纤维,采用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液溶胀和超声波处理相结合的纯物理方法,研究了溶胀和超声波处理条件对纤维素裂纤效果的影响,得到制备纤维素纳米纤维的最佳工艺条件:NMMO水溶液质量分数为76%,溶胀温度为100℃,溶胀时间为4h,超声时间为1h。扫描电镜和透射电镜测试表明,所制得的纤维素纳米纤维为纤丝状,平均直径约30nm,长度为几微米左右。X-射线衍射分析表明,所得纤维素纳米纤维为纤维素Ⅰ型结晶结构,结晶度较原料棉浆粕降低。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 74-77. https://doi.org/
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    利用自制催化剂研究了催化加氢反应提高酯交换反应合成碳酸二甲酯工艺中副产物乙二醇的紫外透光率(UV值)问题。结果表明,在温度为110℃,催化剂质量为乙二醇质量的3%,氢压为1.0 MPa,反应时间为3.5 h的反应条件下,得到乙二醇在波长为220、275nm和350nm的UV值,分别由原来的1.3%、16.1%和92.6%平均提高到76.5%、94.9%和99.8%,质量达到了最新的国标要求。根据加氢反应前后乙二醇的GC-MS分析结果,可以判定影响乙二醇UV值的杂质主要是N,N-二甲基甲酰胺和2-氯乙醇。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 78-80,82. https://doi.org/
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    以正硅酸乙酯(TEOS)、苯基三甲氧基硅烷(PTMOS)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为原料,通过水解共缩聚的方法制备了高性能无底涂耐磨有机硅树脂,并涂覆于PC镜片。考察了各原料合成比例对树脂性能的影响,对涂覆于镜片的树脂膜的硬度、接触角、耐磨性及附着力进行了分析,并对树脂膜进行了FT-IR、SEM和TGA性能表征。结果表明,当合成树脂中TEOS与PTMOS摩尔比为2∶3,KH-560质量分数为10.5%,pH为4时,合成的树脂具有较好的性能,涂覆于镜片上所成膜的硬度为4H,耐磨等级为4级,附着力为0级,耐80℃水煮性能、流平效果和韧性均较好,接触角达86.6°。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 81-85. https://doi.org/
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    采用水热法合成了具有很好催化性能的Bi2MoO6催化剂,并利用XRD、FT-IR、SEM和EDS等分析技术对其结构和形貌进行表征。以Bi2MoO6为催化剂,1-丁基-3-甲基咪唑盐酸盐([BMIM]Cl)离子液体为萃取剂,H2O2为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(BDT)。考察了反应温度,氧化剂、离子液体和催化剂使用量,不同种类的含硫化合物以及催化剂稳定性等因素对脱硫效果的影响。在V(oil)=5mL,V(H2O2)=0.2mL,V([BMIM]Cl)=1.0mL,m(Bi2MoO6)=0.02g,T=60℃的最佳操作条件下,模拟油中的DBT的脱除率可达到94.58%。催化剂重复使用5次活性无明显下降。同时,详细地研究了该催化氧化反应的反应机理。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 86-89. https://doi.org/
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    在固定床反应器上评价不同种类助剂制备的催化剂活性来筛选较适宜的活性组分组合,通过正交设计优选出无汞催化剂的基础配方,考察了添加0.6%的三氯化钌、氯化钯、氯化银等贵金属活性成分及氯化汞后催化剂的活性情况,并进一步优化三氯化钌、氯化汞质量分数来提高催化剂活性。结果表明:助剂氯化钡较氯化钠、氯化铈更能与氯化亚铜/氯化铋间相互协同催化;活性炭上负载12% CuCl、16% BiCl3、4% BaCl2时制备的催化剂活性最佳,转化率可高达66.4%,继续添加氯化银能提高稳定性,但并不能改善催化剂的活性,添加氯化钯仅能改善反应初期催化剂活性,随着反应进行活性不断降低,而添加三氯化钌及氯化汞后催化剂活性明显提升,质量分数为1%时,平均转化率在72.2%以上,特别是氯化汞的转化率可增加至92%,较未加前增加了27%。

  • 现代化工. 2017, 37(2): 90-94. https://doi.org/
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    采用小型管式实验炉,通过控制燃烧温度、过剩空气量研究了不同燃烧条件对燃煤过程16种多环芳烃(PAHs)生成与分布的影响。实验结果表明:燃煤烟气中PAHs生成量随燃烧温度的升高而增加,灰渣中PAHs生成量随燃烧温度的升高呈先增加后减少的规律;随着过剩空气系数(α)的增大,烟气中PAHs生成量逐渐减少,灰渣中PAHs生成量呈先明显减少而后基本不变的趋势;PAHs组成的分布表现出三、四环含量突出的特征;烟气中PAHs毒性当量(TEQ)远大于灰渣;在保证煤完全燃烧的情况下,综合考虑对烟气和灰渣中PAHs生成总量以及毒性当量TEQ的控制,燃烧条件为温度为850℃,α=1.57时,PAHs对环境的影响较小。