2021, 第41卷, 第8期 刊出日期:2021-08-20

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    生物柴油作为可再生的替代燃料和生物质能,不仅可以减少温室气体、车辆污染物排放、降低石油使用量和增加农业收入,而且也是废弃油脂合理利用的有效途径。应用生物柴油是降低碳排放、达到碳中和目标的一种很好选择。欧洲是全球最大的生物柴油生产及消费地区,欧盟生物柴油产品标准体系完善,对欧洲生物柴油的发展起到了很好的规范和保障作用。着重对欧盟地区纯生物柴油燃料标准以及生物柴油调合燃料标准的制修订最新进展进行了分析,为完善我国生物柴油标准体系建设提供借鉴。

  • 现代化工. 2021, 41(8): 8-11,15. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.08.002
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    受国家政策的积极影响,自2019年起,国内对二甲苯(PX)产能大量释放,PX产业迎来了由高进口依存度向自给甚至出口的新走向,但随之而来的碳达峰及碳中和目标为PX低碳化生产带来新的挑战。以生物质为原料制取芳烃技术为传统生产的碳减排提供了解决方案。近年来,生物质制芳烃因原料易得且可再生、工艺环保安全等优点备受关注,但其工业化进程缓慢。目前,发展前景较好的工艺有Virent公司开发的Bio-Forming工艺和Anellotech公司开发的生物质热解(Bio-TCat)工艺,其中,后者的中试装置已完成5 000 h运转,工业化前景更为明朗。虽然目前受经济性制约,生物基芳烃大规模替代现有石油基芳烃尚存在困难,但是,通过在石油基芳烃中掺混生物基芳烃的形式来实现碳减排或将成为趋势。

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    铊是一种伴生元素,通常存在于铅、锌、铁、铜等金属的硫化矿中。铊及其化合物有毒,铊的无机盐化合物较铅、汞、镉、锑等重金属的无机盐化合物毒性更大。钢铁行业是涉铊行业之一,分析了钢铁行业含铊废水的来源、铊污染现状,梳理了含铊废水治理要求及治理技术,同时总结了钢铁行业铊排放控制存在的问题,从加强源头防控、加强钢铁行业废水排放环节监控、强化含铊废物监管力度等3个方面提出了钢铁行业含铊废水污染防治对策建议。

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    介绍了中国丙烯工业的生产和市场情况,包括产能、产量、进出口及当量消费量等,讨论了不同丙烯生产工艺路线格局的变化,分析了丙烯市场价格走势以及利润情况,并对"十四五"丙烯产业发展进行了展望。

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    对5种常用甲烷重整工艺的技术特点、优缺点及其工业适用性进行了归纳对比。重点从工作原理、反应器结构、生产效率等方面分析了各反应器的优劣势,简述了固定床甲烷重整反应器、流化床甲烷重整反应器及微通道甲烷重整反应器的工业化进展。介绍了甲烷重整催化剂、强化催化甲烷重整技术的研究进展。并对甲烷重整技术发展趋势进行了分析与展望。

  • 现代化工. 2021, 41(8): 24-28,32. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.08.006
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    综述了电解水析氧反应(OER)的催化机理;总结了海水电解阳极电极催化剂领域钛(Ti)作基底以及泡沫镍(Ni Foam)作基底的层状双氢氧化物(LDH)和其他非贵金属催化剂材料的最新研究进展;基于研究现状提出了电极材料优化策略,并对非贵金属在海水电解催化剂的研究方向进行了展望。

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    总结了作为良好光热材料应具备的条件,讨论了金属纳米粒子、碳材料、聚合物、半导体材料等不同类型材料作为光热材料的研究进展,并提出了该领域未来发展的机遇和挑战。

  • 现代化工. 2021, 41(8): 33-36,41. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.08.008
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    介绍了超级电容器的储能原理,对超级电容器领域研究较热的几类电极材料和聚合物电解质材料的研究现状进行了综述,并展望了超级电容器电极材料未来的发展方向。

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    总结了国内外非均相催化剂制备生物柴油的最新进展;介绍了不同非均相催化剂的特性及其催化制备生物柴油的优缺点;最后归纳了非均相催化剂在生物柴油制备过程中存在的问题,并对今后的研究重点及前景做出了展望。

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    从制备乙酰丙酸乙酯的原料选择和机理出发,综述了近年来生物质及其衍生物醇解制备乙酰丙酸乙酯的工艺条件和催化体系,阐述了当前制备过程中存在的不足,并指出在未来研究中需克服的问题和研究的主要方向。

  • 现代化工. 2021, 41(8): 47-51,57. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.08.011
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    CHA型分子筛膜耐酸性强、稳定性高,在渗透汽化以及气体分离方面都表现出非常良好的性能,近些年来一直被广泛关注。CHA型分子筛膜有3种典型的代表:低硅菱沸石膜、SSZ-13分子筛膜与SAPO-34分子筛膜,针对这3种分子筛膜,从凝胶组成、加热方法以及有无添加有机模板剂等方面进行了阐述,重点介绍了如何降低成本,快速高效的合成缺陷较少且连续致密的膜层。此外,对于目前合成方法中需要改进的地方以及可以应用的方向进行了展望。

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    简述了正渗透过程的基本原理;介绍了气体溶液、无机盐类、有机类、磁性纳米粒子、水凝胶等汲取液的性能特点及研究进展;详述了醋酸纤维素类膜、聚酰胺类薄层复合膜、水通道蛋白膜等正渗透膜的特征性能、存在问题及研究现状;综述了正渗透技术在海水淡化、污水处理和工业废水处理领域的应用研究进展;展望了正渗透水处理技术的发展前景。

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    综述了纳米氧化镁的生物法制备在国内外的发展动态和研究成果,重点介绍了纳米氧化镁在抗菌领域的应用,如生物医学、食品卫生、涂料、污水处理、纸质文物保护等;最后对纳米氧化镁的发展趋势进行了展望。

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    综述了不同汞污染土壤修复技术,包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等;对各种技术的优缺点进行了比较分析;进一步提出了修复中需关注的问题,以期为相关研究提供参考。

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    从制氧分子筛的发展历程、结构及离子交换改性、材料的绿色合成及模拟计算研究等几个方面对制氧沸石分子筛材料的研究现状进行了综述,并对未来分子筛的研究方向进行了展望和建议。

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    综述了生物基增塑剂在PVC增塑中的应用研究进展,探讨其对环境和PVC性能的影响。生物基增塑剂在PVC基体中的应用,为环保卡证的研究提供了新的方向。

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    两亲性嵌段共聚物PCL105-b-PEO114自组装形成胶束的同时包封金纳米粒(AuNPs)制得PCL105-b-PEO114@Au胶束。通过动态光散射测定PCL105-b-PEO114@Au的粒径,通过透射电镜(TEM)观察胶束形貌并测定纳米粒包封率和载金率。研究本体法与微流控芯片法制得的PCL105-b-PEO114@Au的粒径、包封率和载金率,并考察在不同流速下曲线型和直线型微流控芯片制得胶束的粒径、包封率和载金率。结果表明,微流控芯片制得胶束的包金效果优于本体法,且相同流速下,曲线型微流控芯片上运行得到的PCL105-b-PEO114@Au胶束的包金效果好于直线型芯片。当AuNPs与PCL105-b-PEO114的摩尔比为1∶0.5时,以400 μL/min的流速在曲线型微流控芯片上制得的PCL105-b-PEO114@Au纳米粒的包封率为76.3%,载金率为110.8%。

  • 现代化工. 2021, 41(8): 86-90,95. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.08.018
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    用浓度1、5、10 mol/L的KOH活化玻璃表面,通过碱催化甲基含氢硅油(PMHS)的水解和缩合反应,在玻璃表面构建出具有自洁功能的超疏水涂层。通过SEM观察发现,在浓度为10 mol/L KOH、120℃条件下改性2 h的超疏水涂层性能最佳。利用FT-IR、XPS、SEM、EDS对PMHS进行表征,结果表明,OH-不仅能破坏玻璃的晶格使表面暴露出活性—OH位点,还能催化PMHS分子水解生成大量活性—Si—OH;2种活性基团发生化学缩合将PMHS单体接枝到玻璃表面,随后PMHS单体自交联形成微-纳纤维涂层。该方法所制超疏水界面接触角高达168°,透光率为91%,具有很强的耐酸、耐磨和自清洁性能。

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    为进一步增强PM2.5的凝并脱除效果,搭建了荷电区和喷雾交流凝并区组成的试验台,提出表面活性剂复配溶液作为喷雾溶液的新方法,并以水为空白对照,研究了交流凝并区水雾、交流电压、喷雾压力、表面活性剂单一溶液以及复配溶液喷雾、粉尘浓度及烟道风速对细颗粒物凝并效果的影响。结果表明,当交流凝并区电压为25 kV、喷雾为GS-A6与BS-12的复配溶液(质量分数均为0.35%)、喷嘴的水路与气路压力分别为200 kPa与350 kPa、粉尘质量浓度为2 g/m3、烟道风速为1.2 m/s时,细颗粒物的凝并效果最佳,比普通水凝并效果提高了-1.35%。

  • 现代化工. 2021, 41(8): 96-100,105. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.08.020
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    天然气水合物大多赋存于海底沉积层或永久冻土带的沉积层孔隙中。用0.5~1 mm和2~4 mm 2种粒径的二氧化硅(SiO2)颗粒模拟真实环境,并量取不同体积SiO2分别与300 mg/L的十二烷基硫酸钠(SDS)进行复配,考察了不同体积的二氧化硅颗粒与SDS的复配体系对水合物生成过程的影响;探究不同初始压力对该体系的影响。结果表明,加入二氧化硅颗粒后能够缩短水合物的诱导时间;同体积2~4 mm二氧化硅颗粒生成水合物的剩余压力均要低于0.5~1 mm粒径;2种粒径中都是50 mL的颗粒中剩余压力最低、储气效果更好;此外,水合物在较高的初始压力下生成效果最好。