高校化学工程学报

Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities

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国际刊号:1003-9015
国内刊号:33-1141/TQ
主管单位: 国家教育部
主办单位: 浙江大学
主    编: 陈 纪 忠
编委会主任委员: 姚 善 泾
编辑出版:《高校化学工程学报》编辑部
地    址:杭州 浙江大学玉泉校区,化学工程与生物工程学院
邮    编:310027
电    话:0571—87951235
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传递现象与单元操作

  • 相分离辅助方法对有机硅表面活性剂浊点萃取PAHs的影响

    胡琼;姚炳佳;叶鋆;杨立;

    相分离性能和萃取率是评价浊点萃取(CPE)性能的两个重要因素。对于采用非离子表面活性剂的CPE,当溶液加热至浊点以上,仅依靠热运动来促使其发生相分离是十分缓慢的,因此通常需要一定的辅助方法来加速其相分离的进程。今利用两种聚醚型有机硅表面活性剂DC-193和DC-190,对蒽、菲、芘和苊四种多环芳烃(PAHs)进行浊点萃取研究,分别使用加热、加盐、离心和搅拌等辅助方法改变相分离过程的速度。通过测定表面活性剂富集相的体积百分率Vs/(Vs+Vw)随时间的变化和最终的萃取率,研究上述四种不同辅助方法对相分离行为和萃取性能的影响。结果表明,相分离速度:加盐<加热<离心<搅拌;Vs/(Vs+Vw):搅拌<离心<加盐<加热;萃取率:加热<加盐≈离心<搅拌。可见,离心与搅拌辅助CPE具有较大的优势,可同时提供更高的相分离性能和萃取率。与离心相比,搅拌的引入所需设备更简单,而且对于容器的体积没有限制,易于实现连续操作,更有望应用于实际的大规模水处理之中。

    2007年02期 183-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • SFC制备EPA和DHA乙酯过程中上载量和流速的影响

    韩一松;任其龙;杨亦文;张海;吴平东;

    以超临界CO2为流动相ODS-C18为固定相,以尿素包络法处理后的鱼油乙酯化物为原料,柱温为55℃,柱前压为12.1MPa,改变载量和流动相流速,测定了二十碳五烯酸乙酯(EPA-EE)和二十二碳六烯酸乙酯(DHA-EE)的色谱动态特性。结果表明,EPA-EE与DHA-EE之间的分离良好,但原料中其他脂肪酸乙酯杂质不能分离。适当切割流出物馏分,EPA-EE的纯度可达90%,DHA-EE可达75%。根据实验结果考察了载量和流动相流速对制备色谱效能的影响。色谱柱的生产能力随流速的增大而增大。在EPA-EE纯度一定的前提下,色谱柱的生产能力随载量的增大而增大,但载量过大则生产能力又会减小。当EPA-EE纯度要求在85%以下时,载量对其回收率的影响不大,CO2消耗量(每单位重量产品的消耗)随着载量的增大而减少;纯度要求在90%以上时,回收率随载量的增大而明显减小,CO2消耗量随载量的变化有最低点,在载量为4.076mL·L-1时为最小。EPA-EE纯度要求为90%时,适宜载量为7.13mL·L-1,流动相流速为3.928g·min-1,此时色谱柱的生产能力为2.41g·h-1·L-1,EPA-EE回收率为37.8%。同时得到的DHA-EE的纯度为75%,回收率为88.8%。

    2007年02期 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
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  • 苦豆子生物碱单体的分离纯化工艺研究

    王洪新;马朝阳;陶冠军;

    在对苦豆子的酸水浸提液进行了超滤和脱色预分离的基础上,采用不同的有机溶剂萃取和硅胶柱层析对其中主要的生物碱进行分离纯化及条件优化。结果表明合适的生物碱萃取富集条件是用氯仿为溶剂,pH=10.5。该氯仿萃取液用硅胶柱层析分离,洗脱剂为氯仿-甲醇-氨水(5:0.4:0.01,V/V/V),洗脱速度1柱床体积·h-1,得到峰1~峰3。峰1和峰2中的化合物经丙酮结晶和重结晶分别得到纯度99%以上的氧化槐果碱和氧化苦参碱;峰3对应的组分再经硅胶柱层析,洗脱剂为丙酮-甲醇(10:1,V/V),洗脱速度1柱床体积江南大学食品学院教育部食品科学与安全重点实验室·h-1,得到峰4~峰6,峰4中的化合物经石油醚结晶和重结晶,可以得到纯度95.8%的槐定碱。采用了HPLC-MS,IR,熔点测定和薄层色谱等方法进行上述生物碱单体的定性定量及分子结构确定。本研究为深度开发苦豆子生物碱资源和为制备医药工业所需的高纯度生物碱原料提供了依据。

    2007年02期 194-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 基于Coriolis流量计和SVM的油水两相流质量流量测量的研究

    马龙博;张宏建;周洪亮;贺庆;

    针对油水两相流流量的测量难题,采用双U型Coriolis流量计对油水混合物的总质量流量、分相质量流量和真实密度进行了测量研究。以双U型Coriolis流量计得到的油水混合物的质量流量和密度为基础,提出了基于支持向量机(SVM)油水分相质量流量的直接预测方法,避开了直接对滑脱速度、持水率与含水率等之间复杂关系的研究。利用该方法对25mm管径的油水两相流进行了实验研究。实验结果表明,在含水率为5%~95%时,油水总质量流量测量误差在±1%以内;油水分相质量流量的测量相对误差在±8%以内。

    2007年02期 200-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 手性选择性阳离子交换膜的制备及其评价

    付春江;王军;余立新;朱慎林;

    以聚乙烯醇(PVA)为基材,加入β环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)作为手性选择剂,加入聚丙烯酸(PAA)促进离子传递,制得具有手性选择性的阳离子交换膜(chiral selective cation-exchange membrane,CSCM)。通过电渗析过程拆分DL-对羟基苯甘氨酸(DL-4-hydroxyphenylglycine,DL-HPG)外消旋混合物以评价该膜的手性拆分效果。结果表明在酸性条件下D-对羟基苯甘氨酸优先通过手性阳离子交换膜,两种手性阳离子交换膜的选择性系数分别为1.21和1.34,验证了该膜的手性拆分效果。作为对比实验,还进行了料液中添加与不添加β环糊精,并以普通阳膜(cation-exchange membrane,CM)为分离介质时的电渗析实验,结果进一步验证了该膜的手性选择性来源于β环糊精。

    2007年02期 206-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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  • 共聚改性聚丙烯腈微孔膜制备和分离性能的研究

    尉丽赟;赵强;钱锦文;安全福;

    铈盐和聚乙二醇(PEG)组成氧化还原体系引发丙烯腈聚合,获得亲水改性的聚丙烯腈(PAN)共聚物(PAN-PEG-PAN)。以二甲基甲酰胺(DMF)和水分别为溶剂和非溶剂,通过相转换法制得PAN-PEG-PAN微孔膜。考察了微孔膜形貌、水通量及其处理废水效果随共聚物中PEG含量(WEG)的变化规律。结果发现,微孔膜的通量及孔隙率随WEG增加都呈现先增大后下降的现象,当WEG为0.096时通量和孔隙率均达到其最大值,分别为965.6L·m-2·h-1和83.0%;PAN-PEG-PAN微孔膜处理模拟废水时,可截留粒径在100nm以上的微粒,并使废水的透光率从32.1%增加到98.7%;处理印染废水时,滤液的透光率随WEG的增加而增加,而膜的通量衰减程度明显低于PAN微孔膜。因此,用少量PEG改性的PAN共聚物膜可明显改变微孔膜的亲水性及其形貌结构,提高膜的水通量、分离性以及抗污染性。

    2007年02期 211-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K]
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  • 亚砜基改性纤维素膜的SO_2气体渗透性能研究

    刘振峰;介兴明;金培涛;杨林松;曹义鸣;袁权;

    分别使用二甲基亚砜浸泡的物理方法及苯基乙烯基亚砜加成的化学方法对纤维素膜进行了改性,并对改性膜的性能进行了测试。结果表明改性后纤维素膜仍为致密结构,SO2的渗透性能及其对N2的分离性能明显提高,其中改性液中添加二甲基亚砜的均相化学加成反应所得的改性膜具有较好的SO2渗透稳定性。

    2007年02期 216-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 添加剂PVP、PEG对PVDF/PVP(PEG)/DMAc铸膜液扩散性质的影响

    杨晓天;许振良;魏永明;

    采用浸入沉淀相转化和铸膜液光透射测试相结合的方法,考察了添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)对聚偏氟乙烯(PVDF)/PVP(PEG)/二甲基乙酰胺(DMAc)铸膜液的扩散性质的影响。实验中改变了PVP添加剂的含量和PEG添加剂的分子量。结果表明,PVDF铸膜液浸入沉淀过程初始阶段的溶剂外扩散符合费克扩散定律。无添加剂时体系溶剂的表观扩散系数为52.52×10-6g·s-1/2,添加5%PVP或PEG20000时其系数分别为17.11和22.53×10-6g·s-1/2,即添加PVP、PEG使PVDF铸膜液的溶剂外扩散速率下降。同时从光透射实验可知,上述添加剂的加入使非溶剂向内扩散的速率上升。实验表明,溶剂外扩散受控于体系的粘度,非溶剂的向内扩散受控于界面的亲水性。研究还改进了浸入沉淀相转化法的实验方法,克服了原有方法的弊端,有助于获得更多扩散行为信息。

    2007年02期 221-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 戊二醛交联的壳聚糖硫酸酯/聚砜复合纳滤膜的制备及截留特性

    苗晶;陈国华;高从堦;蔺存国;王铎;孙明昆;

    采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质?壳聚糖硫酸酯(SCS)。以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS/PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征,并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响。所制得的复合NF膜在13~15℃、0.30MPa下,对1000mg·L-1Na2SO4和NaCl溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7kg·m-2·h-1。SCS/PSF系列复合膜对无机盐的截留顺序为:Na2SO4>NaCl>MgSO4>MgCl2。实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能。

    2007年02期 227-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 高炉下部气相压降特性的模拟研究

    熊玮;毕学工;周国凡;

    为了阐明高炉下部气相压降的特性,在填料床内模拟高炉下部流动条件进行了气液两相逆流的流体力学实验。结果表明在气相雷诺数较小时,由于停滞孔隙率的存在,实测压降值比修正厄根方程计算的值大;气相雷诺数较大时,气液界面上产生的粘性曳力较小,实测压降值比修正厄根方程计算的值小。对实验结果进行回归得到了阻力系数与气相雷诺数的关系,并提出了新的气相压降计算模型。当填料密度比液体密度小时,在液泛前填料会发生松动和膨胀,通过修正填料床的孔隙度可以计算膨胀填料床的压降。填料膨胀率的大小与液体流量、填料的流化速度及自由沉降速度有关。在实验数据范围内,模型的计算结果与实测值吻合较好。

    2007年02期 233-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K]
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  • 醋酸甲酯-甲醇-水的复合盐萃取分离研究

    杨东杰;楼宏铭;庞煜霞;邱学青;

    针对醋酸甲酯-甲醇-水体系分离难,生产能耗高的现状,采用复合盐萃取技术对该体系进行分离。气相色谱测试结果表明,盐类可降低该体系的互溶度。采用MgCl2、CH3COOK和水组成的复合盐萃取剂CEA在常温下可显著地增大体系的非均相区,醋酸甲酯在有机相中的极限质量分数由87%提高到98%。当CEA的密度从1050kg·m-3提高到1280kg·m-3时,有机相中醋酸甲酯的质量分数从77%增加到90%以上,分配系数从2增加到13。增加萃取比、萃取级数有利于提高分离效果,在25℃采用密度为1220kg·m-3的CEA,萃取比为1:1,三级逆流萃取后,有机相中醋酸甲酯的质量分数由65.41%增加到98.01%,其分配系数由萃取前的1提高到37,甲醇的质量分数降低到0.06%。复合盐萃取作用机理主要是盐对甲醇分子的络合作用及盐与水分子的氢键作用。采用该技术对聚乙烯醇生产中的醇解废液醋酸甲酯提纯工艺进行改进,得到的醋酸甲酯质量分数可达98%以上,与传统分离工艺相比节能约35%。

    2007年02期 239-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K]
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  • 气固流化床中大差异双组份颗粒分级特性的实验研究

    张树青;卢春喜;时铭显;徐春明;

    为解决清洁汽油生产工艺中存在的能量利用问题,需开发一种能使两种温度不同的催化剂直接混合换热,然后实现催化剂再次分离的组合流化床再生器。在一套φ500mm×7000mm的大型冷模装置上对密度相近、粒径差异较大的双组份颗粒形成的气固流化床中稀、密相间颗粒分级特性进行了系统的实验研究,结果表明表观气速、混合颗粒平均停留时间以及混合进料浓度是影响颗粒分级的主要因素,停留时间阈值可用于表征气体分布板形式对分级的影响。利用实验数据回归得到了分级效率的经验模型,模型计算值与实验值吻合较好。

    2007年02期 245-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
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反应工程

  • 甲醇水蒸汽转化制氢Cu_1Zn_1Al_(3.2)催化剂研究

    张志勇;崔群;王海燕;黄冬;姚虎卿;

    采用浸渍法制备了一系列CuxZnyAlz催化剂,考察了催化剂焙烧温度和组成对甲醇水蒸汽转化制氢反应性能的影响,用TG-DTA、XRD和SEM等方法对催化剂性能进行了表征。结果表明:400℃焙烧、Cu/Zn/Al配比(摩尔)为1:1:3.2时,制备的Cu1Zn1Al3.2催化剂具有良好催化性能;Cu1Zn1Al3.2催化剂较为适宜的反应工艺条件为:反应温度240~250℃,水/醇比1.1~1.3,液体质量空速1~2h-1;甲醇转化率达到100%,二氧化碳选择性大于97%。本研究制备的Cu1Zn1Al3.2催化剂中CuO含量仅为24.53%(质量),约为通常共沉淀法制备的Cu/Zn/Al催化剂的CuO含量的50%,但Cu1Zn1Al3.2催化剂对甲醇水蒸汽转化制氢反应性能与共沉淀法相当。为甲醇水蒸汽转化制氢技术用于燃料电池用氢和中小规模制氢过程提供依据。

    2007年02期 251-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
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  • 苯酚羟基化合成苯二酚反应过程酚焦油的生成与抑制

    张信芳;张敬畅;张光明;张天巧;

    对铁基复合氧化物催化苯酚羟基化合成苯二酚反应过程酚焦油的生成反应进行了模拟研究。在含邻苯二酚、对苯二酚和对苯醌的混合水溶液中,邻苯二酚比对苯二酚更容易缩合生成焦油,邻苯二酚能够还原对苯醌,反应时间延长,反应温度提高,加入对苯醌或者催化剂,会促进苯二酚生焦反应。对回收所得废催化剂进行了热失重分析(TG/DrTG),进一步验证了反应过程中沉积在废催化剂上的酚焦油更多的来自于邻苯二酚。红外光谱(IR)分析表明,1620cm-1吸收峰的产生和强化进一步说明废催化剂上沉积的酚焦油含有典型的C=O结构。在羟基化反应液中加入亚硫酸氢钠可以抑制对苯醌和残留催化剂对苯二酚氧化缩合生成焦油的催化作用,从而减少了反应液中苯二酚的生焦反应。

    2007年02期 257-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K]
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  • CuO/ZnO比和制备条件对CuO-ZnO催化剂氢解山梨醇制备C4~C6多元醇性能的影响

    李仲良;梁秋霞;马磊;卢春山;王丽丽;郑遗凡;李小年;

    研究了并流共沉淀法制备的CuO-ZnO催化剂在山梨醇催化氢解反应中的催化性能,考察了不同铜锌比、不同沉淀pH值及沉淀温度对催化剂性能的影响,采用XRD、H2-TPR和SEM等手段对催化剂的分散状态、还原性能和表面形貌进行了表征。结果表明CuO是催化剂的活性组分,且当CuO/ZnO=1/1、沉淀pH值为8.0及沉淀温度为70℃时催化剂活性达到最佳,山梨醇的转化率和目标产物的收率分别达到86.42%和59.18%;此时催化剂中CuO和ZnO的协同作用最佳、有效CuO单元数目最多,催化剂表面的晶粒分布规则均匀同时彼此之间的分散最好。

    2007年02期 262-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 970K]
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  • 活性炭负载磷钨酸催化合成己二酸二正丁酯的研究

    施介华;胡玉华;王桂林;余红丽;李艳;

    采用浸渍法制备的活性炭负载的磷钨酸(HPW/C)催化剂催化合成己二酸二正丁酯。运用红外光谱(IR)、NH3-程序升温脱附、BET法等测试技术进行了HPW/C催化剂的表征。考察了磷钨酸负载量、活化温度、催化剂用量等对催化剂活性的影响;优化的合成己二酸二正丁酯工艺条件为:35%HPW/C催化剂活化温度为110℃;己二酸与正丁醇的摩尔比为1:4.4(mol);35%HPW/C催化剂用量为8g(每mol己二酸投料计);回流反应时间4.5h。在此优化条件下,己二酸二正丁酯的收率达89.6%~91.2%,产品含量达99.5%~99.8%。

    2007年02期 269-274页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 核壳聚合物负载茂金属催化剂及乙烯聚合

    蒋斌波;黄杏冰;王靖岱;阳永荣;

    采用半连续种子乳液聚合法,得到了粒径为280nm左右的以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为核、聚苯乙烯(PS)为壳的PMMA/PS核壳结构聚合物和以PS为核、PMMA为壳的PS/PMMA核壳结构聚合物。并分别以上述二种核壳聚合物为载体,超临界CO2为溶剂,采用超临界流体浸渍法负载二氯二茂钛(Cp2TiCl2)催化剂,得到PMMA/PS-Cp2TiCl2和PS/PMMA-Cp2TiCl2两种负载型的茂金属催化剂颗粒。通过对二种催化剂颗粒的乙烯淤浆聚合动力学的研究发现,PMMA/PS-Cp2TiCl2催化剂颗粒的聚合反应速度有很大的滞后效应,聚合最大反应速率出现在第9min,而PS/PMMA-Cp2TiCl2催化剂颗粒动力学行为与Cp2TiCl2催化剂均相聚合相似。

    2007年02期 275-279页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
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  • 硅橡胶膜生物反应器封闭循环连续发酵制造乙醇放大实验及该发酵系统的基本性能

    石尔;肖泽仪;黄卫星;杨晶;姜泉;陶建;

    设计构建了发酵罐体积为5L,单张膜有效面积为0.08m2的平板硅橡胶膜生物反应器封闭循环连续发酵系统,实验研究了该系统在长期运行过程中的发酵反应动力学参数和膜传质动力学参数等基本性能。当发酵罐中乙醇浓度在30~60g·L-1时,得质量浓度为17%~28%的冷凝渗透液。在连续运行中,细胞浓度维持在10~24.8g·L-1,料液罐中葡萄糖浓度大约为30~50g·L-1,乙醇的体积产率为2.33~3.99g·L-1·h-1,膜的渗透通量和分离因子分别为800~1050g·m-2·h-1和5.1~8.6。在连续269h运行中,得到乙醇1999g,基质转化率为87.2%,碳回收率为89.5%,产生的废液量大约为传统间歇发酵过程的22.2%左右。

    2007年02期 280-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K]
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  • SOFC中低浓度干甲烷在Ni/YSZ阳极上的反应

    由宏新;丁信伟;阿布里提·阿布都拉;

    固体氧化物燃料电池(SOFC)趋向于直接使用甲烷天然气为燃料,确定甲烷在固体氧化物燃料电池阳极发生的化学与电化学反应非常重要。以Ni/YSZ为阳极、YSZ板做电解质、LSM为阴极,用涂浆法制作电解质支撑的电池,研究低浓度干甲烷在固体氧化物燃料电池中的反应。改变甲烷浓度、电池工作温度、电解质厚度,用在线色谱测量不同电流密度下,阳极出口气体产生速率。根据阳极出口气体产生速率变化,分析干甲烷在阳极的反应变化。通过氧消耗计算和转移电子数的分析,说明甲烷在电池阳极发生不同类型的反应。电流密度小时,甲烷发生部分氧化反应。电流密度大时,发生氢氧化和CO氧化,部分甲烷发生总反应为完全氧化的反应。部分甲烷发生完全氧化反应的同时,部分甲烷仍发生部分氧化反应,但其反应速率随电流密度增加逐渐降低。甲烷浓度和试验温度增加,甲烷开始发生完全氧化的电流密度增加。

    2007年02期 286-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
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  • 氨-氯化铵体系中RuO_2-Ti阳极的反应机理研究

    郑华均;顾正海;郑云朋;

    通过研究RuO2-Ti阳极在不同电解液体系中的极化行为,探讨了RuO2-Ti阳极在氨-氯化铵体系中析氮反应的机理以及电解液中各组分浓度对阳极电化学行为的影响;并利用循环伏安曲线研究了阳极电化学反应过程的控制步骤。发现在氨-氯化铵电解液体系中RuO2-Ti阳极的阳极反应析出的气体并不是氧气,也不是氯气,经过对电解液体系组成的分析和化学检验确定RuO2-Ti阳极电化学反应析出的气体为氮气;在氨-氯化铵电解液体系中RuO2-Ti阳极电化学反应的控制步骤为扩散控制,电化学反应的表观活化能为27.55kJ·mol-1,交换电流密度和传递系数分别为4.36×10-6A·cm-2和0.117;电解液体系(NH3-NH4Cl)中氨浓度的增加可加快RuO2-Ti阳极表面的电化学反应的速度,而电解液体系中氯离子浓度的增加则对RuO2-Ti阳极电化学反应速度几乎没有影响。

    2007年02期 292-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K]
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  • 臭氧法降解水中氟苯的动力学研究

    何志桥;宋爽;杨岳平;徐新华;陈建孟;

    采用臭氧法降解含氟苯模拟废水。研究了氟苯降解的影响因素和动力学,考察了反应液初始pH值、反应物初始浓度、臭氧投量、反应温度对臭氧氧化降解氟苯反应速率的影响。结果表明,氟苯初始浓度0.52mmol·L-1,pH9,臭氧投量1.25×10-6mol·s-1,常温下反应60min后氟苯降解率达95%以上。氟苯在臭氧氧化下的降解符合表观一级动力学,采用幂指数方程描述反应动力学,得到方程C=C0exp(-0.324exp(-7437/RT) QO30.41C0-0.372[OH-]0.0942t)。通过GC-MS测定氟苯降解主要中间产物为苯酚、苯醌、呋喃二酮、亚联苯等。

    2007年02期 298-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
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生物化工

  • 固定化β-葡萄糖苷酶转化糖苷型异黄酮的研究

    陈庆庆;夏黎明;

    利用固定化β-葡萄糖苷酶把糖苷型异黄酮水解成苷元型异黄酮,可以提高大豆异黄酮的生理活性。用海藻酸钙包埋富含β-葡萄糖苷酶的黑曲霉孢子,可以方便有效地固定β-葡萄糖苷酶。研究考察了不同底物浓度,pH和温度对固定化β-葡萄糖苷酶酶解作用的影响,以及重复分批酶解条件下固定化酶的稳定性。当固定化酶珠体积占反应总体积的5%,糖苷型异黄酮浓度为1.2mg·mL-1,作用24h,酶解效果良好。其中,大豆苷比染料木苷易于被酶解。固定化酶适宜的pH范围为3~5,最适pH值为4.8。耐热性比固定化前有所增加,在70℃以下酶较稳定。重复分批酶解糖苷型异黄酮,连续7批的转化率均可保持在90%以上。该研究结果在大豆异黄酮的生物转化方面具有潜在的应用前景。

    2007年02期 304-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 水/有机溶剂两相体系微生物催化不对称还原制备(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

    何军邀;孙志浩;郑璞;韩丽;

    研究了水/有机溶剂两相体系中,出芽短梗霉SW0202细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原制备(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(CHBE)的过程。有机溶剂的选择表明邻苯二甲酸二丁酯为该反应最适有机溶剂,与单一水相体系相比,水/邻苯二甲酸二丁酯两相体系能明显改善反应效率。通过系统考察一些因素如相体积比、振摇速度、反应温度和pH等对反应速度、摩尔转化率和产物光学纯度的影响发现,这些因素对还原反应的初速度和摩尔转化率有较明显的影响,而对产物的光学纯度影响不明显。优化后的条件为:水与有机溶剂的相体积比1:1,振摇速度180r·min-1,温度30℃,pH7.0。在该优化反应条件下,水/有机溶剂两相体系中出芽短梗霉SW0202细胞催化COBE生成(S)-CHBE不对称还原反应的最大摩尔转化率和产物的光学纯度分别达到了94.8%和97.9%e.e.,在用Na2CO3溶液控制水相pH7.0条件下,有机相中的产物浓度积累达58.2g·L-1。

    2007年02期 310-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
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  • 应用代谢通量法分析花生四烯酸的合成过程

    金明杰;黄和;张昆;闫婕;高振;

    代谢通量分布分析已经成为研究发酵过程特性的有效方法。今建立了花生四烯酸(AA)在高山被孢霉ME-1(Mortierella alpina ME-1)体内合成的代谢通量模型,求解不同氮源浓度下发酵各时期的碳流分布。充足氮源发酵时,指数生长期、减速期、稳定期流向AA的碳流分别占总碳流的3.28%,8.80%,6.97%。而通过限制性氮源发酵并在96h补加0.05%的NaNO3成功地引导了发酵碳流迁移,将各时期流向AA的碳流提高至3.95%,19.21%,39.29%,并最终实现AA产量从1.3g·L-1提高到3.5g·L-1。这些结果表明限制性氮源发酵并在稳定期补加低浓度的氮源能显著提高AA产量。

    2007年02期 316-321页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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化工系统工程

  • 基于模拟分析技术和随机搜索算法的化工过程能量集成方法研究

    钱新华;孙晓静;王克峰;董宏光;姚平经;

    夹点和模拟分析技术已在化工能量集成中广泛应用。今以夹点技术为基础,对化工过程系统用能进行诊断,根据“过程用能一致性”原则提出能量集成改造方案,通过改变塔压实现塔顶冷凝器与塔底再沸器的热集成多效蒸馏。夹点技术实现的优化目标仅是热回收最大或公用工程能耗最小,不能实现包括设备整体费用最小的过程全局最优化。研究基于模拟技术,通过灵敏度分析,得到精馏塔各操作参数的样本映射数据,通过多项式拟合得到参数关联方程,并在遗传算法及模式搜索中设计过程费用函数,提出了将模拟分析技术与随机搜索算法相结合的,以过程费用函数最小化为优化目标的能量集成方法。工业实例的成功设计应用证明了其有效性和可行性。

    2007年02期 322-327页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K]
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材料科学与工程

  • 物质的相间分配对吸附相技术制备Ag/SiO_2反应过程的影响

    毛从文;蒋新;

    选择两个实验体系,分别研究了抗坏血酸和NaOH两种吸附质在SiO2表面富含水的吸附层与乙醇体相中的分配对在SiO2表面原位制备Ag的影响。结果表明,吸附质在SiO2表面吸附层和乙醇体相中的分配决定了Ag粒子的生成场所和形貌:抗坏血酸主要分配在乙醇体相中,导致Ag粒子的生成反应主要发生在乙醇体相中,生成的Ag粒子粒径较大;NaOH主要分配在吸附层中,导致Ag粒子的生成反应主要发生在吸附层中,生成的Ag粒子粒径较小。在不同NaOH浓度的实验中,随着NaOH浓度由0.0170g·L-1增至0.404g·L-1,吸附层和乙醇体相中的NaOH浓度分配比先增加后减小,导致反应的主要场所先由乙醇体相转移到吸附层,再由吸附层转移到乙醇体相,造成Ag晶粒粒径先减少后增加。当NaOH浓度为0.135g·L-1时,Ag粒子粒径达到最小(约5nm),且均匀分散在SiO2表面。

    2007年02期 328-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
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  • 原位聚合制备PET/ATO纳米复合材料及其结晶行为

    陈晓蕾;邵玮;李春忠;

    将锑掺杂二氧化锡(ATO)纳米颗粒均匀分散于乙二醇(EG)介质中,通过EG与对苯二甲酸(TPA)原位聚合制备了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/ATO纳米复合材料。利用SEM、DSC、XRD、FTIR和TGA等方法,研究了ATO在PET基体中的分散性、PET/ATO复合材料的结晶行为和热性能。利用原位聚合制备的PET/ATO复合材料,ATO颗粒在PET基体中分散均匀,尺寸100~150nm,纳米ATO颗粒的加入导致PET的特性粘数增大。在PET基体中,纳米ATO颗粒起到异相成核的作用,提高了PET的结晶速率和结晶度,减小了PET的晶粒尺寸,同时也使PET热稳定性提高。随着ATO含量增加,熔融纺丝得到的PET纤维的电阻下降。加入1%ATO的PET纤维的体积电阻率为4.9×109Ω·cm,具有很好的抗静电效果。

    2007年02期 334-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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化工数据

  • 丁二酸在五种有机溶剂中溶解度测定及关联

    宋微微;马沛生;相政乐;

    采用激光监视技术由动态法测定了丁二酸在环己醇、环己酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和冰醋酸中的固液平衡数据,实验测定温度由室温至近353K,并分别用λh方程和NRTL方程对溶解度实验数据进行关联。根据实验数据可以看出丁二酸在五种溶剂中的溶解度均随温度的增加而增大,并且在不同溶剂中丁二酸的溶解度有较大差异。溶解度实验数据用λh方程关联和NRTL方程模型拟合结果的最大平均相对误差分别为3.98%和5.13%。结果表明λh方程模型和NRTL方程模型均能很好地关联丁二酸在五种有机溶剂中的溶解度数据。

    2007年02期 341-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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研究简报

  • 肉桂酸抑制酪氨酸酶催化反应的动力学研究

    龚盛昭;杨卓如;程江;

    在30℃,pH=6.8的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲体系中,采用酶动力学方法研究了肉桂酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活力的抑制动力学。实验结果表明,肉桂酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性均有良好抑制作用,对单酚酶和二酚酶活力的相对抑制率达到50%的肉桂酸浓度(IC50)约分别为0.37mmol·L-1和0.61mmol·L-1,比熊果苷抑制二酚酶活性的IC50值5.3mmol·L-1小得多。肉桂酸能明显延长单酚酶的迟滞时间,0.4mmol·L-1肉桂酸能使迟滞时间由1.1min延长至2.3min。Lineweaver-Burk图显示肉桂酸对二酚酶的抑制作用表现为非竞争性抑制,表观米氏常数(Km)为0.68mmol·L-1,抑制常数(KI)为0.58mmol·L-1。

    2007年02期 345-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
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  • 乙醛液相氧化合成过氧乙酸的管式填料反应器

    张腾云;钟理;

    通过填料的选择、气液流动状态的比较和反应器长径比的考察,探讨了管式填料反应器中乙醛液相氧化合成过氧乙酸的新工艺。结果表明,大比表面多孔性填料和低比表面光滑性填料都不利于过氧乙酸的合成;表面粗糙的非孔性填料SA-5118能在高转化率下获得较好的选择性和收率;下向并流的气液流动状态和大的长径比更有利于PAA的合成。其中,以SA-5118为填料,采用下向并流工艺,在长径比40的管式填料反应器内,当T=55℃,Cc=9.85%(wt),Gr=200mL·min-1,P=8.136×105N·m-2,可在6.87min停留时间内,得到90.16%的转化率、84.15%的收率和93.34%的选择性。研究表明,管式填料反应器中的下向并流工艺,能在提高乙醛转化率的同时缩短反应时间,解决了提高乙醛转化率后过氧乙酸收率下降的难题,是乙醛液相氧化合成过氧乙酸并获得高收率的一条经济有效的生产工艺。

    2007年02期 350-355页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K]
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  • 核黄素基因工程菌的构建及其发酵的初步研究

    陈涛;董文明;李晓静;武秋立;陈洵;赵学明;

    构建整合型核黄素质粒pRB63,该质粒含有解调的B.subtilis核黄素操纵子,将其转化入B.subtilis RH13并在染色体上进行适当的扩增后得到RH13::[pRB63]n系列工程菌,其核黄素合成能力随着pRB63扩增程度的增加而增强,最终达到RH13的6~7倍。随后以RH13::[pRB63]n系列工程菌和B.subtilis YB1为亲株进行原生质体融合,筛得重组菌B.subtilis RH33。该菌在含10%葡萄糖或蔗糖的分批发酵中培养64h可产核黄素量4.2g·L-1。采用以葡萄糖为碳源的流加发酵工艺,24h可积累核黄素7~8g·L-1,48h达11~12g·L-1,核黄素对葡萄糖的得率为0.056g·g-1。

    2007年02期 356-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • 2-对乙氧基苯基丙烯酸乙酯的合成研究

    孙娜波;沈德隆;谭成侠;翁建全;

    2-对乙氧基苯基丙烯酸乙酯是合成乙氰菊酯的重要中间体。设计了一条以苯乙醚为起始原料,经过Friedel-Crafts反应、WittigG反应合成2-对乙氧基苯基丙烯酸乙酯的新路线。在反应中考察了溶剂、投料比(摩尔比)对反应收率的影响,得到了较佳的反应条件。在Friedel-Crafts反应中,以二氯甲烷为溶剂,苯乙醚、三氯化铝、草酰氯单乙酯的投料比(摩尔比)为1:2.5:1.2,反应收率达76.5%,含量在92.0%以上;在WittigG反应中,以四氢呋喃为溶剂,甲基三苯基溴化膦与α-羰基-对乙氧基-苯乙酸乙酯的投料比(摩尔比)为1:1,反应收率达83.0%,含量为93.8%。两步反应总收率为63.8%。此合成路线简单,反应条件温和,原料价廉易得。中间产物和产品结构经1H-NMR、MS、IR表征。

    2007年02期 361-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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