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、丁酮肟-正己烷体系导热系数的测定

    刘明;何潮洪;黄志尧;孟振振;周俊超;车圆圆;金伟光;

    导热系数是重要的化工基础数据。研究者新建了一套瞬态热线法测量液体导热系数的装置,该装置由热导池、恒温系统、电路系统、数据采集系统组成,经标定有效铂丝长度后,实验值与文献值平均偏差在1%以内。为了给丁酮肟合成及丁酮肟下游产品开发提供基础数据,使用该装置测定了丁酮肟-丁酮、丁酮肟-正己烷体系在常压、288~328 K下的导热系数,并将实验数据拟合成关于组成和温度的方程,拟合相对平均偏差分别为0.13%、0.36%。

    2011年04期 547-553页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K]
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  • 26.67kPa下醋酸-水-N-甲基吡咯烷酮体系汽液相平衡的研究

    平丽娟;彭勇;毛建卫;

    在26.67 kPa下,采用改进的Rose汽液相平衡釜测定醋酸-N-甲基吡咯烷酮、水-N-甲基吡咯烷酮、醋酸-水-N-甲基吡咯烷酮的等压汽液相平衡数据。实验数据通过了Herington面积法和点检验法的热力学一致性检验。考虑醋酸在汽相中的缔合效应,以"化学"理论和Hayden-O’Connell(HOC)方法为基础,采用NRTL模型关联水-醋酸、醋酸-N-甲基吡咯烷酮、水-N-甲基吡咯烷酮体系的汽液平衡数据,得到相应的二元体系模型参数和关联偏差。用关联的二元体系NRTL模型参数,推算出醋酸-水-N-甲基吡咯烷酮三元体系的汽液相平衡数据,温度平均偏差绝对值为1.36 K,水汽相摩尔分数的平均偏差绝对值为0.0102,醋酸汽相摩尔分数的平均偏差绝对值为0.0072。

    2011年04期 554-558页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K]
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传递现象与单元操作

  • 微通道中纳米流体流动沸腾换热性能研究

    徐立;李玉秀;徐进良;刘国华;

    为研究微通道中纳米流体流动沸腾的换热性能,设计了一种水力直径为143μm的矩形硅基微通道,搭建了研究微通道中纳米流体流动沸腾换热的高速测量和光学可视化实验平台。研究了质量分数为0.2%的Al2O3纳米流体及纯水在微通道中的流动沸腾换热性能。通过比较在两种换热工质中系统压降和壁温,并结合流型的同步变化分析了纳米流体的流动沸腾换热性能。结果表明:纳米粒子的加入会使微通道中流动沸腾时流型发生变化,以小气泡和泡状流为主。通道沸腾换热得到加强,壁温和系统压降波动幅度减小,出现沸腾不稳定性时的热流密度升高,系统的OFO(onset of flow oscillation)点明显后移,系统稳定沸腾区域增大。采用纳米流体做工质不仅对于微通道中流动沸腾不稳定性具有抑制作用,而且能够改善微通道中流动沸腾时的流动和换热性能。

    2011年04期 559-564页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
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  • 直接接触式膜蒸馏不同操作温度下的能耗分析研究

    刘安军;李娜;汤亚东;温彦跃;

    膜蒸馏(MD)过程伴随相变,能量利用效率是决定其是否具有竞争力的重要因素。考察了直接接触式膜蒸馏(DCMD)法海水淡化过程中操作温度对跨膜通量和()效率的影响,计算和分析了不同操作温度下的系统()损失和()效率。结果表明,膜透过侧冷却至常温以下时,冷却部分的()损失较大,占总能耗的35%以上;料液侧温度在50℃以下时膜组件的()损失占总()损失的50%以上,升高至55℃以上时则加热部分()损失比例升高至50%以上。合适的膜蒸馏操作温度可提高系统的()效率,透过侧温度为环境温度(25℃)、膜两侧温差为33.5℃左右时,可获得相对较高的系统总()效率、膜组件()效率和膜通量,膜组件()效率可达50%以上,系统总()效率为0.5%以上。提高膜组件以外其它部分的()效率是提高系统总()效率的关键。

    2011年04期 565-571页 [查看摘要][在线阅读][下载 4354K]
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  • 传热传质强化介质石墨的膨胀工艺及导热性能研究

    田波;余霞光;王丽伟;王如竹;

    对膨胀石墨在不同膨胀温度及不同膨胀时间下进行了膨胀工艺与导热系数测试的研究。研究中,分别用平面热源法和称重法测出不同膨胀条件下石墨的导热系数和密度。然后根据导热系数最优化的原则,结合未膨胀晶体的观测状态以及密度的变化,找出膨胀石墨的最佳膨胀工艺。结果发现膨胀石墨在各个膨胀温度下都存在着自己的最佳膨胀工艺。经过不同膨胀温度条件下同等密度样品的对比发现,膨胀温度在600℃时膨胀10 min导热系数达到了最大值,其值为0.09498 W·(m·K)-1。这个值相对于500℃、700℃以及800℃的最优导热系数值,分别提高了5.5%、16.4%和27.9%。

    2011年04期 572-578页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
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  • 胶凝含蜡原油非线性蠕变模型研究

    李传宪;林名桢;杨飞;马勇;

    研究胶凝含蜡原油的蠕变模型对管道的安全再启动具有重要意义。现有的蠕变模型不能描述胶凝含蜡原油不同阶段的蠕变,故在描述胶凝原油不同阶段的蠕变时,流变方程不得不分段使用,这为工程应用带来很大的不便。今引入损伤变量及硬化变量,建立了由具有非线性软化的虎克体和具有非线性硬化的牛顿体串联而成的胶凝含蜡原油非线性蠕变方程,该模型可以统一地描述胶凝含蜡原油蠕变的3个阶段,无需进行分段处理,简洁实用。利用该模型对三种不同原油的蠕变曲线进行拟合,蠕变曲线与理论曲线的拟合度均较高,说明该模型的适应性较好,可在工程上推广应用。

    2011年04期 579-583页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K]
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  • 低聚羧甲基瓜胶可再生凝胶体系的流变特性

    唐美芳;苏创;方波;

    低聚瓜胶压裂液在低渗透油气田开发增产中有重要的应用。今对硼砂交联低聚羧甲基瓜胶可再生凝胶体系进行了研究。考察了低聚羧甲基瓜胶浓度、硼砂浓度对凝胶形成以及再生的影响,获得了结构稳定的可再生凝胶体系。考察了不同再生次数的凝胶体系的流变特性,结果表明可再生凝胶体系具有良好的黏弹性、触变性和剪切变稀性。低聚羧甲基瓜胶可再生凝胶体系的流变曲线可用非线性共转Jeffreys模型描述,模拟值与实验值吻合良好。

    2011年04期 584-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
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  • 排尘锥结构对旋风分离器内气固两相分离性能影响的研究

    谭慧敏;王建军;马艳杰;金有海;

    通过数值模拟的方法,采用RSM湍流模型对直切式旋风分离器三种不同排尘锥结构(排尘锥无缝、开对称缝、开阶梯缝)下的气固两相流场进行了研究。研究表明,三种排尘锥结构都可以将粒径大于8μm的返混颗粒再次分离下来;排尘锥开缝起到分流作用,有效改善排尘锥内气相流场分布,降低压降,便于返混颗粒从侧缝排出,提高抗返混能力,减少颗粒在排尘锥内部长时间停滞的机率,减小堵塞下口的可能性;排尘锥开阶梯缝可以减小涡核中心不对称性,明显提高侧缝的排尘能力,有效消弱返混夹带对3μm小颗粒的影响,提高分离器的操作弹性,减少颗粒间的磨损,为排尘锥结构的进一步优化、提高旋风管分离性能提供依据。

    2011年04期 590-596页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
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  • 泡沫相部分水平泡沫分离塔强化分离牛血清蛋白的工艺研究

    韦殿杰;李瑞;吴兆亮;赵艳丽;

    为了加强泡沫相排液,提高目的产物的富集比,设计了一种新型泡沫分离塔即泡沫相部分水平泡沫分离塔。以传统泡沫相垂直泡沫分离塔为对照塔,以牛血清蛋白(BSA)为体系,考察了表观气速、装液量、物料初始浓度和初始pH对牛血清蛋白(BSA)富集比和回收率的影响。结果表明泡沫相部分水平泡沫分离塔有效减小了泡沫相排液的阻力,提高了BSA的富集。在装液量为400 mL、初始浓度为0.2 g·L-1、pH为6.2和表观气速为19.1 m·h-1的条件下,泡沫相部分水平泡沫分离塔的富集比7.9是对照直塔的1.8倍。

    2011年04期 597-602页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K]
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反应工程

  • 8MPa条件下甲醇合成的宏观动力学

    柳祥伟;唐黎华;张琪;吴勇强;倪燕慧;朱子彬;

    在内循环无梯度反应器中测定了甲醇合成反应的宏观动力学,实验压力为8 MPa,反应温度190~250℃,实验采用国产NC309催化剂,直径为Ф5 mm×5 mm的圆柱状颗粒,原料气组成覆盖工业生产范围。选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood双速率反应动力学模型。根据实验所得到的数据,运用改进的遗传算法和马夸特算法相结合的方法,确定了动力学参数,残差分析和统计检验表明动力学模型是适宜的。得到的CO、CO2反应速率常数分别为:k1=4.626×102 exp(-4.3818×10 4/RT)、k2=2.614×103 exp(-6.3935×10 4/RT),其中两个反应的活化能分别为:E1=4.3818×104J·mol-1、E 2=6.3935×104J·mol-1。

    2011年04期 603-608页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
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  • 粉状聚酯固相缩聚反应动力学与降解行为的研究

    张军;沈希军;张建;冯连芳;

    与固相缩聚工业生产用常规粒径聚酯相比,粉状聚酯的传质和反应均可得到增强。实验研究了不同粒径粉状聚酯(0.2~0.8 mm)在氮气氛围中的固相增黏规律,并采用模型方法对缩聚反应与降解行为进行了分析。结果表明粉状聚酯的固相缩聚反应是缩聚与降解的竞争过程,反应初期缩聚反应占主导地位,特性黏度随反应不断增加,后期降解反应占主导地位,特性黏度减小,存在一个特性黏度的最大值;粒径对固相缩聚反应影响明显,粒径的减小同时强化了缩聚与降解反应,缩聚与降解反应速率常数均增大,缩聚反应的活化能降低,降解反应活化能增大。

    2011年04期 609-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K]
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  • 高硅ZSM-5分子筛表面NO常温氧化过程中的吸附与催化

    刘华彦;李玉芳;徐媛媛;陈银飞;李希;

    高硅ZSM-5分子筛因具高活性及良好的抗水汽性有望成为NO常温氧化工业化催化剂而在湿法脱除NOx过程中得到应用,但其表面的吸附与催化作用间的关系还需进一步澄清。论文在固定床反应器中研究了高硅Na-ZSM-5对NO、NO2的吸附性能、活性炭(AC)以及不同阳离子ZSM-5上NO的吸附-氧化行为,并采用TPD进行了表征。结果表明,高硅ZSM-5对NO的吸附量较少,但存在强化学吸附;对NO2呈现显著的物理吸附,吸附量大且与ZSM-5的取代阳离子有关;ZSM-5分子筛对NO的常温氧化具有催化作用,其前期的物理吸附与NO2直接相关,高吸附量与高NO转化率并不存在关联性。高硅Na-ZSM-5分子筛表面强吸附的NO3中间体在NO催化氧化中起到重要的作用,据此获得了NO的氧化反应机理。

    2011年04期 615-621页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K]
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  • 新型膜流化床内镍/氧化铝催化剂颗粒流化特性的研究

    侯良玉;郭庆杰;郝俊怡;

    在内径为53 mm,高800 mm的流化床冷模装置中安装两根垂直管束模拟透氢钯膜组件,研究膜流化床制氢装置的流动特性。以镍/氧化铝催化剂为实验颗粒,空气为流化介质,在0~0.14 m·s-1气速范围内考察了膜管对压力脉动、床层轴向密度分布等因素的影响。结果表明,流化床中加入膜管内构件后床层的压力脉动降低,床层密度增加,说明膜管内构件具有破碎和更新气泡、抑制气泡长大、提高气固两相传质效率的作用。以上的研究结果为工业流化床反应器的优化设计提供基础数据。

    2011年04期 622-626页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K]
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  • 三相相转移催化制备叔丁基硫醇新工艺研究

    梁政勇;章亚东;张剑;

    以PS树脂固载的季铵盐为相转移催化剂,硫脲和叔丁基溴为原料,水为反应溶剂,经成盐和水解两步反应制得叔丁基硫醇,并运用FT-IR、1H-NMR等现代分析手段确定了产物结构。然后以性能优良的PS树脂固载三正丁铵盐(PS-C3)为代表,考察了其在叔丁基硫醇制备中的最佳应用工艺,并讨论了成盐温度、成盐时间、碱液用量、水解时间等因素对叔丁基硫醇收率的影响。实验结果表明,叔丁基硫醇制备的优化条件为(以0.1 mol叔丁基溴计),成盐反应:n(硫脲)=0.105 mol,n(叔丁基溴)=0.1 mol,PS-C3 1 g,H2O 30 mL,反应温度50℃,反应时间4 h;水解反应:20%(w/w)的NaOH 30 g,60℃温和回流2 h。在此条件下,叔丁基硫醇的最终收率可达73.9%,催化剂回收简单并可重复使用4次以上,且催化性能无明显下降。

    2011年04期 627-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K]
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生物化工

  • 有机酸对肺炎克雷伯杆菌厌氧代谢甘油的影响

    薛学东;李伟;李志敏;周利;夏月兰;叶勤;

    在肺炎克雷伯杆菌厌氧发酵甘油生产1,3-丙二醇的过程中,大量的副产物,特别是乳酸和乙醇等副产物的生成,导致1,3-丙二醇的浓度和得率下降。为了进一步了解有机酸加入后菌体的代谢情况,在菌体生长期同时加入柠檬酸、琥珀酸和延胡索酸三种有机酸的混合液,使其浓度达到3.8 mmol·L-1。5 L罐发酵结果显示,产物的生成发生显著变化。同时,发酵动力学分析表明,有机酸加入后,甘油的比消耗速率和1,3-丙二醇的比生成速率显著提高,而乳酸和乙醇的比生成速率则明显下降。进一步对甘油代谢过程中的碳流分配分析表明,有机酸加入后,甘油进入还原途径的碳流比例由0.45显著增加为0.62,氧化途径的碳流比例由0.53减为0.35。

    2011年04期 632-636页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K]
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  • 厌氧真菌内切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的重组与表达

    金欣;夏黎明;

    里氏木霉(Trichoderm reesei)是重要的纤维素酶生产菌,为了显著提高其产酶性能,拟利用分子生物学技术构建高产的基因工程菌株。将前期优化后的瘤胃厌氧真菌内切-β-葡聚糖酶基因af 2置于里氏木霉纤维二糖水解酶I强启动子Pcbh1(及其信号肽)和终止子Tcbh1之间,并进一步以pCAMBIA1300为载体骨架,构建成含潮霉素B抗性标记的重组质粒pCB-hF。以里氏木霉ZU-02为宿主,采用优化的根瘤农杆菌介导转化技术将重组质粒转入经萌发处理的分生孢子。以潮霉素B为抗性标记初筛到318个阳性转化子,进一步接种到以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的筛选培养基上,复筛到8株生长较快的转化子。以重组转化子基因组DNA为模板,分别进行PCR检测,均可获得目的基因片段,表明厌氧真菌内切-β-葡聚糖酶基因已整合到里氏木霉的染色体DNA上。在摇瓶条件下,分别对8个重组转化子进行产酶试验,获得3个高产内切-β-葡聚糖酶活力的转化子。发酵培养96 h时,发酵液的内切-β-葡聚糖酶活力最高可达到126.3 IU?mL-1左右,是出发菌株的4.23倍。研究结果表明:厌氧真菌内切-β-葡聚糖酶基因已在里氏木霉细胞中得到高效表达并实现了胞外分泌。

    2011年04期 637-642页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
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  • 假单胞菌BT-13生物催化反式茴脑合成茴香酸的条件优化

    粟桂娇;刘雄民;李伟光;陈敏;周永红;郭驰;李守华;

    开展了假单胞菌BT-13在改良M9培养基上转化反式茴脑合成茴香酸的研究,考察了培养基配方、底物加入量、摇床转速、温度和培养基初始pH值对茴香酸生成的影响。结果表明:在改良M9培养基中添加碳源的浓度高于1 g·L-1时,明显抑制反式茴脑的转化。生成茴香酸的优化条件是,培养基配方为麦芽糖0.5 g·L-1,NH4Cl 0.5 g·L-1,FeSO4.7H2O 0.01 g·L-1,MgSO4.7H2O 2.0 g·L-1,NaCl 0.5 g·L-1,Na2HPO4 6.8 g·L-1,KH2PO4 3.0 g·L-1,CaCl2 0.02 g·L-1;反式茴脑加入量为9.83 g·L-1,摇床转速为200 r·min-1,转化温度为30℃,转化培养基的初始pH为7.0。在优化条件下,茴香酸积累的浓度为3.49 g·L-1,摩尔转化率为34.6%,比优化前结果提高了92.8%。假单胞菌BT-13转化反式茴脑的主要产物为茴香酸,还含有茴香醛、茴香二醇或茴脑环氧化物等中间产物。利用5 L机械搅拌发酵罐进行放大试验,茴香酸浓度最高可达3.57 g·L-1,摩尔转化率为36.1%。

    2011年04期 643-649页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K]
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化学工艺

  • 不溶性吡啶型双季铵盐杀菌剂的制备及杀菌性能的研究

    岳晨;林陵;吕效平;

    采用异烟酸为原料,与乙二醇酯化后生成的二异烟酸乙二醇酯接枝于氯甲基聚苯乙烯(PVBC)树脂上,经长链卤代烷烃的季胺化,制备了一种新型水不溶性吡啶型双季铵盐杀菌剂。用红外光谱、核磁氢谱及环境扫描电镜对中间体及目的产物进行表征分析。考察了二异烟酸乙二醇酯制备过程中溶剂对反应的影响,以及二异烟酸乙二醇酯接枝PVBC过程中,PVBC中苄氯基和异烟酸酯的摩尔比和温度对反应的影响。通过实验,制备二异烟酸乙二醇酯两步总收率为74.1%。正交试验表明,强-弱碱型树脂季胺化反应的最佳条件是n(强-弱碱型树脂):n(1-溴代十二烷)=1:3、反应温度60℃、反应时间24 h。采用平板菌落计数法对所得杀菌剂进行活性测试,结果表明:在杀菌剂用量为20 g·L-1,搅拌1 h后,其对异氧菌的杀菌率达到97.6%。对杀菌后的杀菌剂进行再生,一次再生的杀菌率可达95%以上。

    2011年04期 650-655页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K]
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  • 超细药物晶体颗粒的制备及其溶出性能

    张智亮;陈艳雅;乐园;赵宏;曾晓飞;陈建峰;

    以水难溶性药物伊曲康唑为模型药物,研究了无定形纳米药物粒子的转晶过程,制备了超细伊曲康唑晶体颗粒,并研究了其溶出性能。实验采用三种药用表面活性剂作为添加剂,分别考察了它们对药物晶型的影响,并研究了转晶时间、温度以及高压均质过程对药物晶型及颗粒大小的影响。结果表明,以泊洛沙姆407(F127)为添加剂,可将无定形粒子转为结晶型颗粒,并可有效控制颗粒的粒径。适宜的转晶时间为10 min,实验可在室温下操作。高压均质过程可有效地减小晶体颗粒的大小,在均质压力100 MPa,均质次数为15次的条件下,可得到平均粒径为0.82μm的超细晶体颗粒。通过喷雾干燥法,可得到超细伊曲康唑粉体。体外溶出度测试结果表明,超细伊曲康唑粉体的溶出速率远优于原料药,超细药物粉体20 min即可溶出35.3%,而同期原料药的溶出度只有2.6%。

    2011年04期 656-661页 [查看摘要][在线阅读][下载 2462K]
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  • 混合溶剂法合成酯基锡(甲酯)及其对PVC的热稳定性

    张书华;刘波;李洪森;张娅娅;朱晓鹰;唐家玲;陈砾;

    采用混合溶剂法和相转移催化剂合成酯基锡(甲酯)。结果表明,反应时间为5~6 h,反应温度为53~58℃,Na2CO3水溶液浓度为20%是最佳合成条件。所合成产物存放120 d以上依然澄清透明,解决了NaHCO3法合成酯基锡(甲酯)放置不超过7 d就出现沉淀和臭味重的问题。用IR、1H-NMR对产物进行结构表征。结果表明,新方法合成产物红外吸收峰归属和主要官能团化学位移与NaHCO3法合成的产物一致。在50~650℃,空气氛围,用TG/DTG研究了酯基锡(甲酯)/PVC复合体系的热降解过程,并与甲基硫醇锡/PVC复合体系进行对比。结果表明,酯基锡(甲酯)对PVC的初期稳定性好于甲基硫醇锡,抑制PVC着色性能不及甲基硫醇锡。当T>300℃时,酯基锡(甲酯)/PVC复合体系的降解速度相对变慢,热失重率更小。用塑炼机和比色测色仪测试两个复合体系的动态热稳定性,从测试结果可见,在180~183℃,塑炼15 min,酯基锡(甲酯)/PVC复合体系的透光率仅从86.76%下降到84.18%,黄度值从7.54上升到8.95。透光率好于甲基硫醇锡/PVC复合体系,黄度值变化相差不大,说明酯基锡(甲酯)能使PVC保持良好的透明性和加工稳定性。研究提出的合成方法解决了酯基锡合成中存在的瓶颈问题,所合成的产品适合应用于制备PVC透明制品。

    2011年04期 662-669页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
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  • 阳离子含氟核壳苯丙乳液聚合的制备和表征

    徐桂龙;文秀芳;皮丕辉;郑大锋;程江;杨卓如;

    采用种子乳液聚合法制备阳离子核壳含氟苯丙乳液,对影响乳液聚合反应稳定性的主要因素进行探讨和优化;通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征共聚物的化学组成、乳胶粒的形貌以及共聚物表面化学元素、并以热重分析(TGA)和水接触角(WCA)测试乳液涂膜性能。结果表明:采用CTAB(十六烷基三甲基溴化胺)与OP-10(辛烷基酚聚氧乙烯醚)质量比1:1的复合乳化剂体系,用量[CTAB+OP-10(1:1)]=1.5%(wt)单体;引发剂AIBA(偶氮二异丁脒盐酸盐)用量[I]=0.6%(wt)单体、聚合温度T=70℃、交联单体N-MA(N-羟甲基丙烯酰胺)和DAP(邻苯二甲酸二丙烯酯)的用量分别为[N-MA]=3.0%(wt)和[DAP]=1.5%(wt)总单体时,可以得到稳定无凝胶的阳离子含氟苯丙乳液。FT-IR测试结果证明氟单体参与共聚,TEM和XPS表征结果证明乳胶粒形成核壳结构,并且氟元素在乳液成膜过程中容易迁移到涂膜表面并富集。当含氟单体用量为8.0%(wt)时,乳液涂膜具有优良的疏水性、耐酸碱性和耐热性。

    2011年04期 670-675页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K]
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  • 疏水作用对可再分散聚合物乳胶粉水分散性的影响机理研究

    司徒粤;周利庄;夏正斌;蓝仁华;陈焕钦;

    通过改变壳层单体中苯乙烯(St)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的比例,合成一系列疏水作用递减的核壳结构聚合物乳液,并将它们干燥制备成聚合物乳胶粉。研究壳层疏水作用对乳液碱中和过程、乳胶粉微观形貌和水分散性能的影响,并探讨其对水分散性的作用机理。研究结果表明,乳胶粒径随羧基中和而逐渐增大,壳层疏水作用对乳胶粒的中和膨胀有显著抑制作用;疏水性增强使乳胶粉颗粒聚集融合更加严重,水分散性和分散稳定性也随之降低。完全中和使乳胶粒壳层羧基电离生成强亲水性羧酸根负离子,乳胶粒因聚合链间电荷排斥作用形成"绒毛结构"和厚水化层,粒径因而显著增大。随着壳层疏水性的增强,疏水缔合作用与电荷排斥作用相抵消,阻碍疏松"绒毛结构"的生成,碱扩散难度因而增大,壳层羧基中和不完全,导致乳胶粒亲水基团减少,电荷密度降低,水分散过程中乳胶粒之间的溶剂渗透压和电荷排斥作用减弱,颗粒难以迅速分离,水分散性变差;疏水缔合作用导致乳胶粒在喷雾干燥过程中凝聚融合成大颗粒乳胶粉,分散时水分向胶粉内部扩散难度增大,但沉降速度加快,导致分散稳定性降低。

    2011年04期 676-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
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  • 锆离子印迹聚合物分离锆和铪的研究

    解西京;董静;王鹏程;柳松;

    以锆(Ⅳ)离子为印迹离子,磷酸三丁酯(TBP)为络合剂,4-乙烯基吡啶和苯乙烯为功能单体,二乙烯基苯为交联剂,采用本体聚合法制备了锆离子印迹聚合物(Zr-IIPs)和控制聚合物(CPs)。用1:1盐酸将锆离子印迹聚合物中的锆离子洗脱,释放出印迹空腔。对Zr-IIPs和CPs进行了FT-IR和XRD分析表征。研究了pH及吸附平衡时间对锆离子印迹聚合物吸附性能的影响,通过批组实验得到达到锆离子印迹聚合物最大吸附量为619.334μg·g-1,吸附所需时间大约是20 min。对于锆离子印迹聚合物,Zr(IV)/Ti(IV)和Zr(IV)/Hf(IV)的相对选择系数分别为2.11和1.43,而控制聚合物的则分别是1.58和1.15。

    2011年04期 682-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K]
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  • 基于金属模板热压微模塑制备聚烯烃超疏水表面

    冯杰;林飞云;黄明达;钟明强;

    超疏水表面如薄膜由于具有重要应用前景而广受关注,但目前仍缺少能够经济、大规模制备方法。本研究先用不同配比的蚀刻液分别对不锈钢、黄铜、铝合金表面进行可控刻蚀,得到具有适当粗糙度的系列金属表面,再以此金属表面为模板,通过热压微模塑-拉伸工艺制得了聚烯烃超疏水表面,接触角大于150°,滚动角小于5°。扫描电镜照片显示超疏水表面具有明显拉长的微毛刺结构。该方法简单易行,可望与工业上生产塑料薄膜的流延工艺相结合,为具有超疏水表面的聚合物薄膜的规模化生产提供技术基础。

    2011年04期 688-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 5497K]
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研究简报

  • 电子束辐射对铜绿微囊藻生理活动的影响

    刘书宇;吴明红;顾晓婧;

    采用电子束辐射方法对铜绿微囊藻生长进行抑制和去除,通过呼吸速率及主要酶活性的变化,研究不同辐射剂量对藻细胞生理活动的影响。结果表明:电子束辐射使铜绿微囊藻受到严重迫害,呼吸速率及抗氧化酶活性在逆境胁迫条件下先增加后降低。3~5 kGy辐射迫害较为严重:藻细胞在辐射胁迫下引起抗氧化酶系统活性降低,体内活性氧产生和清除间的平衡被打破,产生氧化伤害,胞外多糖含量减少。低剂量的电子束辐射降低藻细胞生理活性,抑制藻细胞生长;4、5 kGy可使藻细胞短时间内失活,达到有效去除的目的。

    2011年04期 695-698页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K]
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  • β-环糊精对叶酸的包合作用研究

    杨克迪;彭盼;葛利;文衍宣;龙云飞;宋怡;

    研究β-环糊精对叶酸的包合作用,提高叶酸的热稳定性及水溶性。采用MOPAC分子模拟和紫外光谱法探讨在水相中β-环糊精对叶酸包合的可行性,在此基础上,用共沉淀法制备包合物,并采用TG-DTA、FT-IR对包合物进行表征和确认。采用紫外分光光度法测定β-环糊精与叶酸的包合比和包合物稳定常数,利用经典恒温加速试验法测定游离叶酸、包合物中叶酸的热稳定性。结果表明,在水相中,叶酸可进入β-环糊精空腔自发形成摩尔比为1:2(叶酸:β-环糊精)的包合物,与MOPAC分子模拟结果叶酸分子两端的喋啶和谷氨酸基团可分别进入β-环糊精空腔一致,333 K时包合物的稳定常数K为4.615×105。在室温下,包合物中叶酸有效期是游离叶酸有效期的3.6倍。叶酸形成包合物后,其热稳定性得到明显改善。

    2011年04期 699-702页 [查看摘要][在线阅读][下载 859K]
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  • 微波辅助提取花椒挥发油的动力学及成分分析

    邹小兵;陶进转;喻彦林;黄锐;孔娜;

    采用无溶剂微波辅助提取(SFME)和微波水蒸气蒸馏(MAHD)提取花椒挥发油,比较了二者的提取动力学及挥发油化学成分的差异。结果表明,SFME的提取动力学曲线分为两段,速率常数k分别为0.11和0.13 min-1;而MAHD的无此分段现象,k值为0.054 min-1。SFME蒸气速率(2.50 mL·min-1)小于MAHD(2.70 mL·min-1),而提取速率反而高于MAHD,说明SFME消除了挥发油由植物内部扩散至水相的限速步骤。花椒挥发油的主要成分为单萜类含氧化合物C10H18O的五种异构体桉油素(SFME:70.52%,MAHD:56.05%)、α-里哪醇(SFME:2.14%,MAHD:7.62%)、反式-3-萜品醇(SFME:8.68%,MAHD:7.01%)、反式-4-异丙基-1-甲基-2-环己烯-1-醇(SFME:5.45%,MAHD:6.47%)和顺式-4-异丙基-1-甲基-2-环己烯-1-醇(SFME:3.37%,MAHD:5.23%)。MAHD由于提取速率慢、时间长,并以挥发油扩散至极性溶剂水为限速步骤,提取到较多低挥发性的沸点和极性偏高的成分。

    2011年04期 703-707页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 超声波协同丙酸预处理小麦秸秆的条件优化研究

    田龙;马晓建;

    研究了超声波协同丙酸预处理小麦秸秆的条件优化。实验结果表明,该方法的最佳工艺条件为:料液比1:12,丙酸浓度900 g·L-1,催化剂浓度3 g·L-1,处理时间150 min,超声波功率300 W,超声时间15 min。在此条件下,小麦秸秆的纤维素保留率为91.4%,半纤维素和木质素的脱除率分别为98.6%和75.9%。超声波辅助丙酸处理后小麦秸秆的酶解速率明显高于丙酸法,酶解18 h以后还原糖浓度稳定,酶解基本完成,最终的酶解得率约为91%;而丙酸法预处理得到的小麦秸秆,酶解36 h以后还原糖浓度才趋于稳定,最终的酶解得率约为84%。本研究表明,丙酸法预处理小麦秸秆,可有效地将其分离为纤维素、半纤维素、木质素三大组分。借助于扫描电镜发现,预处理后的小麦秸秆在微观形态上出现许多裂缝、裂孔,说明超声波协同丙酸法预处理对小麦秸秆的微观结构有显著改变。

    2011年04期 708-713页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K]
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  • 间苯二酚催化加氢反应产物的分析及精制

    李杏花;魏作君;刘迎新;孟令富;

    间苯二酚催化加氢法是目前生产1,3-环己二酮的主流方法。今采用气相色谱-质谱法对间苯二酚催化加氢反应产物的分析及精制进行研究,建立了间苯二酚及1,3-环己二酮的气相色谱定量分析方法。通过气相色谱-质谱法对该体系在有机溶剂中的稳定性研究表明,丙酮、乙醇和乙酸乙酯均不适合作为该反应体系后处理的溶剂,而乙腈符合选择的要求。用乙腈对反应产物进行重结晶,得到了高纯度的1,3-环己二酮产品。

    2011年04期 714-718页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K]
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  • 从环烷基直馏汽油中提取甲基环己烷的研究

    杨基和;滕旭光;周永生;

    分析了环烷基直馏汽油组成,提出了从中提取甲基环己烷的方案。采用填料塔对原料预处理,不改变其它条件,考察回流比、塔板数对实验结果的影响,选取最佳条件。在原料精馏塔塔顶温度100~102℃、回流比为10、塔板数14块、塔径30 mm的实验条件下,得到含有71.50%甲基环己烷的混合液。采用Aspen Plus软件对处理液进一步精馏模拟,选用双塔串联流程,提出两个分离顺序进行比较,选取分离顺序2,可得到浓度99%的甲基环己烷。进行了经济核算,为工业化生产提供了依据。

    2011年04期 719-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
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  • 离子液体中3,4-二羟基苯甲醛的简便合成

    刘长春;卢卫平;金德宽;

    研究了对羟基苯甲醛在离子液体中经溴化、水解一锅法合成3,4-二羟基苯甲醛的简便方法。对羟基苯甲醛首先与离子液体[bmim]Br3进行溴化反应得到3-溴-4-羟基苯甲醛,在对羟基苯甲醛与[bmim]Br3物质的量比1:1,20℃,30 min和无溶剂条件下,单溴化产物的选择性为99.7%。溴化反应产物不经分离,直接在离子液体[bmim]Br中与氢氧化钠溶液发生水解反应得到3,4-二羟基苯甲醛,在氢氧化钠用量1.25 mol.(mol对羟基苯甲醛)-1,100℃和2 h条件下,产率84.7%,纯度99.3%。离子液体重复使用6次,3,4-二羟基苯甲醛的产率和纯度无明显降低。该方法简便易行,反应条件温和,产率高,选择性好,不使用有机溶剂,对环境友好。

    2011年04期 724-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K]
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  • 《高校化学工程学报》投稿指南

    <正>《高校化学工程学报》欢迎国内外化学工程界科研工作者踊跃投稿。学报接受化学工程所有领域的研究论文,特别欢迎与化学工程学科交叉的研究论文。学报发表的论文以研究性论文为主,对于一些重要领域的综述性论文,采用编辑部约稿的方式。学报之反对一稿多投和弄虚作假。投稿方式:请先从E-mail发来电子版,如初审通过,会及时通知作者寄出两份打印稿。

    2011年04期 729页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K]
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