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
电子信箱:gxhgxb@zju.edu.cn
网    址:gxhx.cbpt.cnki.net 

国内发行:《高校化学工程学报》编辑部
国外发行:中国国际图书贸易集团有限公司 (北京市海淀区车公庄西路35号,邮编100048)          

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化工热力学与基础数据

  • 丁酮肟-丁酮、正己烷、环己烷二元体系密度和黏度的测定及关联

    郑博予;房升;何潮洪;

    丁酮肟由于其低毒、低污染和高脱氧效果而被用作防结皮剂、锅炉的除氧剂和脱酮肟基硅烷交联剂的生产原料,然而丁酮肟及其二元混合体系的密度与黏度却鲜有报道。本文利用密度瓶,测定了丁酮肟-丁酮、丁酮肟-环己烷和丁酮肟-正己烷三个二元体系在(293.15~303.15)K、常压条件下的密度,用乌氏黏度计测定了三个二元混合体系在(293.15~303.15)K、常压条件下的黏度。对不同温度下混合密度与组成的关系,通过多项式方程进行了拟合;对不同温度下混合黏度与组成的关系,分别通过Grunberg-Nissan和Eyring-UNIQUAC方程进行了拟合,并给出了回归系数和平均相对偏差。本文数据和关联可为丁酮肟相关工业过程的设计、模拟和优化提供便利。

    2010年06期 911-916页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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传递现象与单元操作

  • 高压高频脉冲电脱水性能影响因素的实验研究

    金有海;胡佳宁;孙治谦;王振波;

    通过高压高频脉冲电脱水单因素和正交实验,对脱水过程中各因素对脱水性能的影响进行深入的研究。单因素实验结果表明,脱水电压增大,水滴间的聚结作用力随之增加,当超过临界值后,会发生电分散现象,脱水效率随之降低;当脉冲频率与水滴固有频率相近时,水滴的振动和变形程度最高,聚结效果较好。乳状液初始含水量较低或较高,均不利于脱水的进行,高压高频脉冲半绝缘电脱水可有效地避免占空比过大、含水量过高而导致的短路及垮电场等事故的发生。正交实验结果表明,高频脉冲电脱水的脱水电压、电场频率、占空比以及乳状液初始含水量均存在最优值,实际应用中应充分考虑脱水效果与脱水能耗间的关系,以达到高效低耗的脱水要求。

    2010年06期 917-922页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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  • 介电材料辅助的微波冷冻干燥的实验研究

    王维;潘艳秋;赵明举;陈国华;

    设计、加工和装配了一套实验室规模的微波冷冻干燥装置,旨在实验验证介电材料对微波冷冻干燥液体物料的强化作用。介电材料用烧结的碳化硅(SiC),石英玻璃作为介电材料的参照物;甘露醇,一种典型的药物赋形剂被选为待干溶液中的溶质。实验结果表明使用介电材料可以有效地强化微波冷冻干燥过程。与传统冷冻干燥相比干燥速率大大加快,在试验条件下干燥时间可以节省20%。微波加热逐渐生效并且主要体现在干燥过程的后半部分。当溶液中的固含量很低或者固体物质具有很小的介电损耗因子时,如果不用介电材料,微波加热的效果不明显。

    2010年06期 923-928页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 声场强化微小流化床流动特性研究

    郝俊怡;郭庆杰;

    在内径4.3mm微小流化床中,考察了声场对FCC及石英砂颗粒流化质量的影响。重点讨论了声压级与频率对微小流化床最小流化速度的影响。结果表明,声场能改善微小流化床流化质量。尤其对于51μm石英砂颗粒,声场可以使其消除沟流,实现稳定流化。声压越大,声场对微小流化床流化质量改善越明显。最小流化速度随声压增高呈单调下降趋势。相同声场条件下,声波对微小流化床最小流化速度数值降低幅度大于大尺度流化床。声场对微小流化床最小流化速度的影响存在最佳频率。但不同颗粒的最佳频率不同。内径4.3mm流化床,51,67,83μm石英砂颗粒与83μmFCC颗粒对应的最佳频率分别为90,90,140和140Hz。在一定的声压与频率下,声场可以降低最小流化速度约9%~21%。对于微小流化床,床径越小,则床层空隙率越大,越有利于实现外场强化,最小流化速度的降低幅度也逐渐增大。

    2010年06期 929-935页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K]
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  • 纤维膜萃取分离器内两相流动、传质特性的研究——进料顺序的影响

    张海光;范怡平;李汝新;卢春喜;

    纤维膜萃取分离器是一种新型高效传质设备。今以苯甲酸水溶液-煤油为传质体系,在一套70mm×2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上,在纤维丝填充密度1.89%~5.08%、水-油或油-水体积流量比分别为3~6的操作区间内,考察了不同油、水进料顺序对纤维膜分离器内两相流动、传质性能的影响。结果表明,若水先引入,油后引入,体积传质系数随水-油体积流量比W/O的增大而减小;而在先油后水的情况下,体积传质系数随水-油体积流量比W/O的增大呈先增大后减小的趋势,并在水-油流量比W/O为5附近取得最大值;在两种进料方式下,体积传质系数均随纤维丝填充密度的递增而先增后减,并在填充密度为3.0%~3.5%之间取得最大值。根据实验数据,分别给出了对应两种进料顺序的传质系数计算关联式,计算值与实验值吻合较好。

    2010年06期 936-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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  • 稠密固液循环流化床内流体湍流脉动对颗粒分散的影响

    王聪慧;谭庆昌;杨秋晓;张阔;宋海生;

    通过计算流体动力学模拟研究了固液循环流化床内流体湍流对高浓度颗粒的扩散作用。根据湍流机制下高浓度颗粒在液体中的分散机理,建立了同时考虑颗粒碰撞、流体拖拽和流体湍流扩散输运的欧拉-欧拉双流体模型。利用该模型对稠密固液循环流化床提升管内颗粒的分散运动进行了数值模拟,预测出颗粒轴向速度和体积浓度的径向分布,与相应条件下的实验数据符合很好。表明考虑流体湍流扩散输运的理论模型更能精确预测高浓度颗粒在循环流化床提升管内的运动情况;也表明即使针对以颗粒碰撞为主的稠密固液湍流体系,尺度较大的流体湍流涡也会因促使颗粒扩散输运,影响颗粒空间分布。工作为稠密固液循环流化床内两相流体动力学分析奠定了基础。

    2010年06期 943-948页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K]
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  • pH对酪蛋白/十二烷基硫酸钠体系泡沫性能及泡沫分离酪蛋白的影响

    魏宣彪;刘桂敏;吴兆亮;张宏丹;赵洪月;

    为强化表面活性剂对起泡性差的蛋白质泡沫分离,以酪蛋白/十二烷基硫酸钠(SDS)为研究体系,用吊环法和Ross-Miles法分别研究了pH对酪蛋白/SDS体系表面张力、泡沫性能的影响,在此基础上考察了pH对SDS辅助酪蛋白泡沫分离效果的影响。结果表明,20℃条件下,随着pH下降,酪蛋白/SDS体系的表面张力下降,起泡高度变大,泡沫半衰期增长。在气速为120mL·min-1,SDS浓度为0.03g·L-1,酪蛋白浓度为0.05g·L-1,装液量为850mL条件下,SDS辅助酪蛋白泡沫分离的最佳pH为3.4,偏离了酪蛋白的等电点(pI=4.8),在此条件下酪蛋白泡沫分离的富集比为96.37,回收率为25.12%。

    2010年06期 949-953页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K]
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反应工程

  • 磷酸三苯酯对锂离子电池安全性及电化学性能的影响

    马玉林;高云智;左朋建;程新群;尹鸽平;

    研究了磷酸三苯酯(TPP)含量对1mol·L-1LiPF6/EC:DEC:EMC(1:1:1)+1.5%VC电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,结果表明:10%以下TPP添加剂的引入提高了电解液的热稳定性,几乎不影响电解液的电化学窗口,但是该添加剂降低了电解液的电导率。研究了TPP对方型电池的电化学性能及安全性的影响,充放电测试结果表明,TPP的使用会降低电池的循环性能,6%以下的TPP含量对电池的循环性能影响较小;热冲击、针刺及过充安全性测试结果表明,4%~8%含量的TPP能够改善电池的150℃热冲击能力,降低针刺过程中电池的表面温度,提高了锂离子电池的安全性。此外,交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)分析表明,TPP对循环性能影响的主要原因是正负极表面过多SEI膜的形成及负极片的部分破裂。

    2010年06期 954-959页 [查看摘要][在线阅读][下载 4419K]
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  • 近临界水中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物水解反应动力学

    刘体锋;张建飞;吕秀阳;

    为了开发聚醋酸乙烯酯绿色水解工艺,以聚乙烯醋酸乙烯酯为原料,研究了其在近临界水中的水解反应动力学。在考察了实验数据的重现性和物料配比对聚乙烯醋酸乙烯酯水解反应的影响之后,系统地测定了483.15~623.15K下聚醋酸乙烯酯的无催化和醋酸催化下水解反应动力学数据,并采用元素分析仪、傅立叶变换红外光谱仪、凝胶色谱仪、热重分析仪、示差扫描量热仪对水解产物进行了表征。结果表明,近临界水中聚醋酸乙烯酯水解改性是可行的,通过改变水解工艺条件可获得一系列不同醋酸乙烯酯、乙烯醇含量的水解产物;温度、物料配比以及原料不同酯基含量是影响水解速率的主要因素,同时在聚乙烯醋酸乙烯酯水解反应中醋酸的引入可大大提高反应速度。以自催化反应动力学模型对实验数据进行了拟合,得到了无催化和1mol·L-1醋酸催化下聚乙烯醋酸乙烯酯水解反应活化能分别为51.8kJ·mol-1和41.6kJ·mol-1。研究建立了一个近临界水中聚乙烯醋酸乙烯酯水解改性的新方法,方法具有绿色、可控等优点。

    2010年06期 960-966页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
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  • 前驱体固相反应合成LiCoPO_4纳米晶过程反应动力学

    黄映恒;童张法;廖森;蓝建京;陈义族;

    以氢氧化锂、磷酸二氢铵和醋酸钴为原料,首先经低热固相反应合成得到前驱体NH4CoPO4,再经高温固相反应制备得到LiCoPO4纳米晶。应用XRD、FT-IR、SEM等方法对产物进行表征。研究表明:前驱体NH4CoPO4在高温下很快就发生反应或变为非晶态。固相合成LiCoPO4是多个反应共存且相互关联的复杂过程,样品中共生Co2P2O7杂质。Li3PO4和LiCoPO4、Co2P2O7经历了不同的反应历程;Li3PO4转化反应遵循指数成核反应机理,活化能为41.8kJ·mol-1,是固相反应的控制步骤;LiCoPO4和Co2P2O7的生成反应可用幂律机理模型来描述,而且LiCoPO4和Co2P2O7之间存在转化反应;Co2P2O7转化为LiCoPO4的反应符合级数n=3的恒速成核、二维核生长的相界面反应控制的Avrami-erofeev机理模型。高温反应有利于Co2P2O7的转化,但样品颗粒也随之增大,又阻碍反应的进一步进行。

    2010年06期 967-973页 [查看摘要][在线阅读][下载 2062K]
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  • 大直径晶胶介质制备过程的温度分布及其性能

    唐思哲;沈绍传;贠军贤;姚克俭;

    温度是大直径晶胶介质制备过程中的关键因素。实验通过建立在线温度采集系统,在直径140mm、高20mm的不锈钢模具内的不同位置排布热电偶,对用7%(w/w)的丙烯酰胺反应液制备大直径晶胶介质的过程进行在线温度检测。反应液在开始降温后在20~40min发生相变结晶,结晶温度点Tc在-4.5~-6.4℃;相变后冰点Tmc平均在-2.4℃左右;介质内不同位置处晶体生长过程持续2~18min。本文根据在介质内同一径向位置、不同轴向深度和同一轴向深度、不同径向位置测得的温度分布曲线,对介质制备过程中的传热特性做了简单说明,并测得了所制备大直径晶胶介质的压降、停留时间分布(RTD)、等板高度(HETP)等基础性能。实验结果表明,制备大直径晶胶介质过程中内部各点处的温度分布较不均匀,所得晶胶介质的HETP在0.21~0.41cm之间,渗透率为(3.54~4.17)×10-11m2,且内部返混明显。

    2010年06期 974-979页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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  • 离子液体助壳聚糖氧化降解反应的研究

    单丽娟;刘仕伟;李露;于世涛;刘福胜;解从霞;

    合成了多种氨基酸类离子液体,筛选出对壳聚糖溶解和助氧化降解性能较佳的离子液体甘氨酸盐酸盐—[Gly]Cl。以其水溶液为反应介质,考察了反应时间、反应温度和反应物配比对壳聚糖氧化降解反应的影响,得到较佳的反应条件:壳聚糖2g、[Gly]Cl(2%(wt))水溶液40mL、H2O2与糖壳聚糖单元的摩尔比3、反应温度80℃、反应时间2h。在该条件下,甲壳低聚糖的收率达76%,其黏均分子量为2005,具有良好的水溶性。离子液体回收后可重复使用,并具有良好的重复使用性能。

    2010年06期 980-984页 [查看摘要][在线阅读][下载 715K]
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生物化工

  • 包埋PLGA微球的可控释壳聚糖支架材料的研究

    宋克东;刘天庆;郭文华;梅冠宇;姜丽丽;马学虎;崔占峰;

    为解决组织工程支架材料内部营养供应不足的问题,将营养物质包埋在聚合物微球内再植入支架,通过微球内营养物质的控制释放保持支架内部营养物质浓度的持续均匀性。以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白,乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为外包被材料,采用复乳法(w/o/w)制备聚合物微球,然后将该微球与壳聚糖溶液混合,冻干形成支架。以BCA法检测载药微球自身的释放情况以及其植入到支架后的释放情况,通过扫描电镜观察载药微球的结构以及其植入支架材料后结构变化。结果表明,微球形态圆整,粒径范围在27~55μm之间。壳聚糖支架呈多孔状结构,1%壳聚糖支架孔隙率、吸水率和降解率分别为(92.99±2.51)%、(89.66±0.66)%和(73.77±3.21)%。体外释放显示:微球可以持续释放所包埋的蛋白,突释较小,168h后PLGA微球的累积释放量为(20.24±0.83)%。电镜照片显示,微球植入支架后,与支架结合紧密,微球结构没有发生明显改变。168h后支架内部蛋白浓度为(11.44±1.81)×10-2mg·mL-1。相比传统靠外部培养基自由扩散到支架内部为支架内细胞供养的方法,营养物质或细胞因子包埋在控释微球中并与支架材料复合成可控释支架,可以长时间维持支架中这些因子的浓度均匀,从而为组织工程提供理想的支架材料。

    2010年06期 985-992页 [查看摘要][在线阅读][下载 4095K]
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  • 微囊化共培养诱导骨髓间充质干细胞体外定向成骨分化研究

    刘洋;于滨滨;王为;马小军;贺欣;

    为了模拟体内成骨微环境,为骨组织工程提供一种调控干细胞体外向成骨细胞定向分化的共培养新方法,SD大鼠骨髓间充质干细胞和包埋在海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠(alginate-poly-lysine-alginate,APA)微胶囊中的SD大鼠成骨细胞进行体外共培养。共培养过程中,通过碱性磷酸酶(ALP)定量、定性分析以及钙化结节(von Kossa)染色等手段来评价骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向分化。结果表明在体外微囊化共培养过程中,被诱导细胞的胞内ALP酶活性逐渐高于对照组的干细胞,接近于成骨细胞;ALP以及von Kossa定性染色证实被诱导细胞具有较高的ALP活性以及具有分泌钙基质的能力。微囊化成骨细胞和外部干细胞的共培养体系较好地模拟了体内干细胞向成骨细胞转化的成骨微环境,促进了干细胞向成骨细胞的体外定向分化;微胶囊膜将成骨细胞和干细胞进行了隔离,避免了两者的直接接触和可能的细胞交叉污染混合,同时利于分离目的细胞,这种微囊化共培养体系为骨组织工程提供了一种安全调控干细胞体外成骨定向分化的工程化新方法。

    2010年06期 993-999页 [查看摘要][在线阅读][下载 1644K]
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  • 外置式植物纤维床反应器与膜分离联用的丙酸发酵工艺研究

    陈飞;徐虹;冯小海;吴波;李莎;

    开发了一种外置式植物纤维床反应器与膜分离联用的丙酸发酵装置,将外置式植物纤维床反应器与中空纤维膜组件相连接,即可实现丙酸的多批次稳定高效生产。实验结果表明,以Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015为生产菌株,葡萄糖做碳源,利用该装置发酵214h(5批次),批次平均丙酸浓度达50.77g·L-1,生产效率达1.19g·L-1·h-1,菌体干重最高达33.85g·L-1,丙酸对葡萄糖转化率和丙酸占总有机酸比例分别为50.77%、79.45%(w/w),均远优于游离细胞与膜分离联用的丙酸发酵装置。

    2010年06期 1000-1004页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K]
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化学工艺

  • 混晶纳米TiO_2薄膜光催化剂的新型制备方法及性能研究

    吴亚惠;龙明策;蔡伟民;

    采用新型的制备方法原位制备了钛基底上的TiO2纳米薄膜。制备过程包括钛金属的氧化过程和对氧化过程中形成的无定形表层的水热处理过程。钛基底上在氧化过程中形成了不平整的表面,水热过程使得无定形二氧化钛晶化。最终得到的纳米TiO2薄膜具有锐钛矿/金红石混合晶相和纳米花状结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等表征技术研究了TiO2薄膜的形貌和特性。薄膜的光催化性能由水中甲基橙的降解来表征。与没有经过水热反应直接煅烧的样品相比,水热反应得到的TiO2薄膜具有较高的光催化活性。同时研究了水热反应温度与时间对薄膜性质的影响;提高水热反应的温度或者延长水热反应的时间可以提高薄膜的结晶度,从而提高薄膜的光催化效率。

    2010年06期 1005-1010页 [查看摘要][在线阅读][下载 3457K]
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  • 盐酸罗匹尼罗合成工艺的改进

    余长泉;杨健;许惠钢;

    盐酸罗匹尼罗(ropinirole hydrochloride)是用于治疗帕金森症的第二代多巴胺激动剂药物,在参考文献的基础上以β-苯乙醇为原料,经与多聚甲醛在浓盐酸条件下关环后用3%摩尔当量的ZnCl2催化酯化得到氯甲基化合物,然后用DMSO氧化成醛,亲核加成后关环得到苯并吲哚酮,Ranney Ni催化加氢还原,水解脱保护,酯化,最后与二正丙胺通过取代反应后酸化制得,总收率18.4%。最终产品经过熔点、MS和1H-NMR测定。经过优化后该工艺路线具有成本较低,原料易得,操作简单,易于工业化等优点。

    2010年06期 1011-1016页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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  • 无溶剂条件下相转移催化制备2-羟乙基正辛基硫醚

    唐海燕;章亚东;

    无有机溶剂条件下,以正辛基溴及巯基乙醇为主要原料,采用相转移催化技术合成了2-羟乙基正辛基硫醚(避虫醇),并用红外光谱及核磁共振氢谱对其结构进行了表征。研究了正辛基溴与巯基乙醇摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂种类及用量、碳酸钠及水用量等因素对反应的影响。结果表明,较佳的反应条件(以0.1mol巯基乙醇计)为:n(n-C8H17Br):n(HSCH2CH2OH)=0.7:1,催化剂2mmol,碳酸钠0.05mol,水40.0mL,反应温度50℃,反应时间7h。在该条件下避虫醇的平均收率可达98.5%。该方法条件温和,操作简便,后处理容易,具有较好的工业化应用前景。

    2010年06期 1017-1021页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K]
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  • 3-壬烯-2-酮的合成工艺优化

    周长凯;封静;沈永嘉;俞国华;

    丙酮和正己醛在KOH水溶液中经加成反应生成4-羟基-2-壬酮,考察了KOH溶液的浓度和用量、丙酮和正己醛的摩尔比以及反应温度等因素对该加成反应转化率和选择性的影响,确定了反应的最佳参数:当KOH水溶液的浓度为10%,丙酮和正己醛的摩尔比n(丙酮):n(正己醛)=5:1时,反应在30℃进行100min,正己醛的转化率可达89%,生成4-羟基-2-壬酮的选择性可达88%。反应产物无需进一步纯化处理,在酸性介质中经分子内消除反应可生成3-壬烯-2-酮和4-壬烯-2-酮。考察了介质pH对3-壬烯-2-酮选择性的影响,结果表明当介质的pH=2时,该消除反应在100°C进行2h可使4-羟基-2-壬酮的转化率达到90%,其中生成3-壬烯-2-酮的选择性为91%。较高的选择性和转化率使此方法更具实用性。

    2010年06期 1022-1027页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K]
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  • N-乙烯基咔唑/铱配合物共聚物的合成与表征

    徐清;刘羡春;

    将N-乙烯基咔唑与二(2-苯基吡啶)(对乙烯基苯甲酸)合铱Ir(ppy)2(VBA)共聚制得了一种含铱配合物的新型聚合物。通过元素分析、X射线荧光光谱(XRF)、FT-IR光谱、1H-NMR谱、凝胶渗透色谱(GPC)、UV-Vis吸收光谱、光致发光(PL)光谱、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)等表征了所得聚合物的结构和性能。GPC测试结果表明,该聚合物数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)分别为9823、25056。聚合物固体膜在505nm处有较强的磷光发射峰,其玻璃化转变温度(Tg)为218.48℃,起始分解温度(Td)为435.98℃,具有良好的热稳定性,是一种新型绿色磷光材料。

    2010年06期 1028-1032页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
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  • 钴、钾浸渍的介孔分子筛的制备、表征与催化氧化性能研究

    俞卫华;楼才英;周春晖;童东绅;范永仙;方梅;

    以六方介孔二氧化硅分子筛(HMS)为载体,以水合醋酸钴、醋酸钾为浸渍金属前驱体,乙二醇为浸渍溶剂,采用初始湿法浸渍法制备了钴、钾负载的介孔分子筛。合成材料用X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-脱附等温线、漫反射紫外可见光谱(UV-VIS)和热重-差热分析(TG-DTA)进行了表征,并考察了它们在温和的反应条件下,以分子氧为氧化剂在对叔丁基甲苯液相氧化中的催化性能。结果表明,钴载量为4%(wt),钾载量为2%~6%(wt)时,合成材料具有较好的介孔结构和较大的BET比表面积(490~865m2·g-1)和孔体积(0.69~0.87cm3·g-1)。合成材料中四配位钴(Ⅱ)为主要的金属物种。在实验条件下,催化剂在反应中表现出较好的催化活性,4%Co-2%K-HMS在反应中表现出最好的催化活性,对叔丁基甲苯的转化率为26.8%,对叔丁基苯甲醛的收率为21.0%。Co-HMS中适当掺杂钾有利于提高催化活性和稳定性。

    2010年06期 1033-1037页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
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  • 低浓度氰化氢在浸渍活性炭上的吸附净化研究

    宁平;蒋明;王学谦;杨弘;师雁;柏杨巍;

    采用浸渍法改性活性炭吸附脱除低浓度氰化氢(HCN),研究了NaOH与磺化酞菁钴(CoPcS)混合浸渍改性活性炭净化HCN的性能。研究表明:改性炭在制备过程中适当增加NaOH的浓度有利于提高其吸附HCN的能力,当NaOH浸渍液浓度为10%时,CoPcS/NaOH配比0.15mg·g-1、焙烧温度350℃为最佳制备条件;吸附反应阶段较适宜的体积空速为923h-1、氧体积分数2%、吸附温度为90℃。N2吸附表征了活性炭的比表面积和孔结构性质,与原活性炭相比,CoPcS与NaOH混合浸渍改性活性炭的比表面积和孔体积有所降低,但对HCN的吸附能力却显著提高,说明HCN与浸渍剂在活性炭表面发生了化学反应;孔径分布说明HCN在改性炭的中孔或大孔上参与化学吸附造成微孔扩充,而不是微孔填充和覆盖。

    2010年06期 1038-1045页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]
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化工系统工程

  • 基于VSP2进行热失控反应泄放装置安全可靠性分析与评估

    刘显凡;孟庭宇;喻健良;谢传欣;

    为了对存在热失控危险的反应器的安全泄放装置安全可靠性进行分析和评估,利用从美国购置的用于泄放基础实验测试的VSP2(Vent Sizing Package 2)装置,针对不同的危险场景,对苯法制己内酰胺组合工艺中重排反应器的热失控反应过程进行了实验测试,筛选出最危险场景。在获得重排反应热失控基础数据条件下,对安全泄放量(W)和泄放装置泄放能力(G)进行了计算,进而获得最小安全泄放面积。研究表明:重排反应过程是个强放热过程,存在较大的热失控风险;利用VSP2可为存在热失控危险反应的安全泄放设计提供基础实验数据,进而对安全泄放装置设计、选型或安全可靠性分析和评估提供技术支持。

    2010年06期 1046-1051页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K]
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环境化工

  • 硼掺杂金刚石膜电极电氧化降解对氯苯酚废水

    高云芳;李建伟;陈新国;赵锋;

    采用循环伏安法研究了中性介质中对氯苯酚在硼掺杂金刚石(BDD)膜电极上的电氧化行为。提出了一种以BDD膜电极为阳极的电化学氧化降解对氯苯酚废水的新工艺,考察了阳极电流密度、对氯苯酚初始浓度、电解液初始pH、支持电解质浓度等工艺因素对电氧化降解效果的影响。结果表明:在阳极极化电位为1.4~1.6V(vs.SCE)时,对氯苯酚在BDD膜电极表面发生直接电氧化反应,生成易吸附的中间产物,导致电极活性降低;在阳极极化电位高于2.0V(vs.SCE)时,BDD膜电极能够良好地电氧化降解对氯苯酚溶液,该过程是通过直接电氧化过程与间接电氧化过程联合作用实现的。通过考察若干工艺因素对对氯苯酚电氧化降解效果的影响发现,较为理想的工艺参数组合为,阳极电流密度60mA·cm-2、支持电解质浓度10g·L-1、对氯苯酚初始浓度10mmol·L-1、电解液初始pH7。在该工艺条件下,COD去除率达到96.1%,平均电流效率为50.2%。高效液相色谱证实了BDD膜电极能有效地电氧化降解对氯苯酚。

    2010年06期 1052-1058页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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研究简报

  • 气体膨胀液体处理松针落叶对水体中亚甲基蓝的吸附研究

    李红萍;韩秀丽;刘国际;

    探讨了高压气体膨胀液体(GXLs)提取松针落叶有效成分后的残渣作为生物质吸附剂对废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能。研究了吸附时间、温度和盐离子浓度等实验条件对吸附行为的影响;用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对吸附平衡数据进行非线性回归评价分析。结果表明:Langmuir和Freundlich方程对MB吸附实验数据拟合良好;吸附动力学曲线符合伪二级动力学反应模型。热力学研究表明,吸附过程符合Langmuir吸附等温式,是以化学吸附为主的、吸热的自发过程;313K时,最大饱和吸附量为120.51mg·g-1。因此,GXLs处理后的松针残渣对MB具有良好的吸附性能,可以作为阳离子染料废水处理用的生物质吸附剂。

    2010年06期 1059-1064页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K]
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  • PHMS为助稳定剂的苯乙烯细乳液聚合过程研究

    张震乾;李鹏;

    以含氢聚硅氧烷(PHMS)为助稳定剂,研究苯乙烯(St)细乳液聚合。考察了细乳液聚合过程中粒子粒径及粒径分布的变化;PHMS用量对单体液滴数目(Nmi)和PSt乳胶粒子数目(Npf)的影响,初步探讨了体系成核机理;并用透射电镜(TEM)观察了PSt乳胶粒子形态。结果表明:PHMS用量由5%增加到20%时,单体液滴粒径先减小后增大,粒径分布在0.211~0.272之间;乳胶粒子粒径由85.97nm减小到72.65nm,粒径分布在0.043~0.098之间;而Npf/Nmi数值在1.46~2.10之间。当PHMS用量为10%(wt)、15%(wt)时,PSt乳胶粒子形态规整匀称,粒径分布较窄。通过以上分析认为PHMS可以作为细乳液聚合的助稳定剂;聚合体系中除单体液滴成核外,还存在均相成核。

    2010年06期 1065-1068页 [查看摘要][在线阅读][下载 5907K]
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  • 高压低温条件下H_2O-H_2O_2-CO_2三元体系相平衡研究

    曹吉林;刘海彬;郭康宁;罗鹏;

    为了探索气体水合物法浓缩低浓度过氧化氢水溶液的新方法,在高压低温条件下,对H2O-H2O2-CO2三元体系形成气体水合物的相平衡进行了研究。测定了不加表面活性剂和添加表面活性剂时低浓度过氧化氢水溶液中形成气体水合物的温度和压力条件,得出随着过氧化氢浓度和温度的升高,气体水合物的平衡压力也增高,不加表面活性剂时自然沉降分离所得气体水合物母液夹带量很高,而加入表面活性剂时则会降低形成水合物的压力,并且形成的气体水合物母液夹带量显著降低。此外,论文还依据Chen-Guo模型对H2O-H2O2-CO2三元体系形成水合物的相平衡压力进行了计算,计算值与实验值吻合良好。

    2010年06期 1069-1073页 [查看摘要][在线阅读][下载 617K]
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  • 红发夫酵母细胞内蛋白质、脂肪酸与虾青素合成关系的研究

    邢向英;姜玲;董庆霖;陈博;李志文;

    为研究红发夫酵母细胞内虾青素合成与蛋白质和脂肪酸代谢之间的关系,实验测定了发酵过程中蛋白质、脂肪酸和虾青素含量的变化。实验结果表明:红发夫酵母细胞内蛋白质的含量在整个发酵周期内变化非常显著,在0~16h(延滞期)和58~76h(指数生长后期)上升,而在16~58h(指数期)和76~124h(稳定期后期)下降。脂肪酸的含量变化趋势与蛋白质的基本相似,但是在稳定期表现出先快速上升然后迅速下降的变化特征。相比之下,虾青素含量的变化规律与蛋白质和脂肪酸相反。上述变化规律表明红发夫酵母细胞内虾青素的合成与蛋白质和脂肪酸的代谢密切相关。在延滞期和稳定前期蛋白质和脂肪酸的快速合成会减少流向虾青素合成方向的碳通量,使虾青素含量减少;而在稳定期后期底物耗尽出现碳饥饿时,蛋白质和脂肪酸的降解又为虾青素的进一步合成提供了碳骨架,提高了虾青素的含量。

    2010年06期 1074-1078页 [查看摘要][在线阅读][下载 715K]
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  • 超支化聚酯的改性及紫外光固化涂层性能研究

    王兴元;罗运军;李晓萌;夏敏;

    以丙烯酸为端基改性剂,采用溶液法对超支化聚酯进行改性,制备出可紫外光固化的端乙烯基超支化聚酯(VHBP)。采用FT-IR、1H-NMR、DSC和乌氏黏度计分别对产物的结构、玻璃化转变温度和特性黏数进行表征。将VHBP作为聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的交联剂,研究了PUA/VHBP体系紫外光固化涂层的摆杆硬度、柔韧性、耐冲击性和附着力等性能,并与传统的聚氨酯丙烯酸酯/环氧丙烯酸酯(PUA/EA)紫外光固化涂层进行对比。结果表明,FT-IR、1H-NMR证实超支化聚酯的端基经丙烯酸改性后由羟基转化为双键基团,改性程度可达88.7%,改性后玻璃化转变温度和特性黏数均降低。在PUA中加入VHBP后涂层的摆杆硬度大幅提高,随着VHBP含量的增加,PUA/VHBP体系涂层的摆杆硬度逐渐增大,柔韧性保持不变,在VHBP含量较高时耐冲击性和附着力略有降低。VHBP含量为10%和20%时PUA/VHBP紫外光固化涂层具有良好的综合性能。对于PUA/EA体系,虽然加入EA后涂层的摆杆硬度也略有提高,但在相同组分比例时摆杆硬度均低于PUA/VHBP体系,EA含量较高时涂层的柔韧性、耐冲击性和附着力均降低。以VHBP作为交联剂改性PUA,所得到的紫外光固化涂层综合性能优于传统的PUA/EA涂层。

    2010年06期 1079-1083页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
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