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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综述

  • 固态厌氧发酵生产沼气技术基础研发与工程应用进展

    张光义;李望良;张聚伟;余剑;汪印;许光文;

    概述了固态厌氧发酵技术基础尤其是影响因素方面的研究进展,论述了固态厌氧发酵生产沼气的底物预处理技术,介绍了工艺研发现状,探讨了一些典型工程实例。结果显示,固态厌氧发酵效果严重依赖过程调控和底物预处理;尽管高温、两段工艺是研发的热点,但当前工程实践的首选是相对成熟的常温、单段工艺。开发基于生化反应的动力学模型和培育特种、高效菌种是固态厌氧发酵技术基础研究的重点,而应用研发更注重针对性的预处理技术和发酵过程优化并实现自动化。研发适合我国市政固废和广大农村地区废弃生物质原料的固态厌氧发酵技术及特种小型设备是我国追赶国外先进技术、推广技术应用的便捷之路。

    2014年01期 v.28 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K]
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化工热力学与基础数据

  • 101.3kPa下异丙醇-异丁醇-正丁醇汽液平衡的测定与关联

    王娟;包宗宏;

    用改进的Rose釜测定了101.3 kPa下异丙醇-异丁醇、异丙醇-正丁醇、异丁醇-正丁醇3个二元体系及异丙醇-异丁醇-正丁醇1个三元体系的汽液平衡数据。3组两元汽液平衡数据均通过了Herington热力学一致性检验,三元汽液平衡数据也通过了McDermett-Ellis热力学一致性检验。分别用Wilson、NRTL和UNIQUAC方程对二元汽液平衡数据进行了关联,得到了相应的模型参数及关联偏差。对于3个二元体系而言,Wilson和UNIQUAC模型方程比NRTL模型方程的关联效果好。最后运用关联得到的Wilson二元交互作用参数预测了三元体系的汽液平衡数据,平衡温度的平均绝对偏差为0.52℃,异丙醇的汽相摩尔组成平均绝对偏差为0.0057,异丁醇的汽相摩尔组成平均绝对偏差为0.0048,实验值与预测值基本吻合。

    2014年01期 v.28 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O 273K介稳相平衡研究

    桑世华;雷泞菲;崔瑞芝;曲树栋;

    采用等温蒸发法研究了五元体系Li+、K+//CO32-、SO42-、B4O72-、H2O 273 K介稳相平衡关系,测定了它们在273 K条件下的介稳平衡的溶解度和溶液密度,根据实验数据绘制了相应的该五元体系在273 K条件下Li2CO3饱和的介稳平衡相图(干盐投影图和水含量图)。研究结果表明该五元体系介稳平衡中有复盐K2SO4-Li2SO4生成,其低温273 K时介稳相图中有4个共饱点和9条单变量曲线,6个Li2CO3饱和的结晶区分别为LiBO2-8H2O、K2B4O7-4H2O、K2CO3-3/2H2O、K2SO4、Li2SO4-H2O和复盐K2SO4-Li2SO4。对该五元体系在288 K和273 K时的介稳平衡相图进行了比较和讨论。

    2014年01期 v.28 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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  • 一种多孔介质有效扩散系数和孔隙率的测定方法

    王国香;徐洪峰;赵红;卢璐;史继诚;

    依据拟稳态扩散原理,通过物料衡算,建立了用蒸发管法测定多孔介质有效扩散系数及孔隙率的实验方法。在水—空气系统、乙醇—空气系统拟稳态扩散模型的基础上,分别对水蒸汽、乙醇蒸汽通过玻璃管内自由空气段和多孔介质段的扩散进行物料衡算,得到在常压下液体蒸汽在自由空气中和在多孔介质内的扩散系数,进而计算得到多孔介质的孔隙率。实验结果表明:蒸发管法测定的有效扩散系数及孔隙率与文献值的平均相对误差小于4%,这是一种简单有效地测定多孔介质扩散系数的方法,具有无毒、成本低,无需特殊设备等优点,为后续有效扩散系数的测定奠定了坚实的基础,有很强的实用性。

    2014年01期 v.28 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
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传递现象与单元操作

  • 三种典型扩张床吸附介质的比较分析与评价

    杜巧燕;林东强;姚善泾;

    扩张床吸附是一种新型的集固液分离、浓缩、纯化于一体的层析技术,其核心为经过特殊设计的吸附介质。比较了Streamline SP、Streamline SP XL和Fastline SP三种常用扩张床介质的理化性质和床层特性,并以乳铁蛋白为模型蛋白,从静态吸附、吸附动力学和动态吸附三方面比较了不同介质的吸附特性。结果表明,介质颗粒小,吸附平衡快;介质密度大,床层稳定性高,适用流速大,过程处理能力高,研究的结果为扩张床吸附介质的理性设计提供指导。

    2014年01期 v.28 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K]
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  • 热熔压敏胶基质结构对药物释放性能的影响

    王承潇;韩伟;刘然;汤秀珍;

    为了研究热熔压敏胶基质结构对药物的释放性能的影响,实验中以不同牌号的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段聚合物为主体材料,制备了具有不同结构的压敏胶基质。同时选择了水杨酸甲酯、辣椒素、盐酸苯海拉明为模型药物,考察了药物在不同基质中的释放行为。研究结果表明,药物在基质中以分散或溶解状态分布,浓度为2%时无结晶析出。药物在基质中的扩散决定了药物的释放速率。对于不同药物,在基质中溶解度大,药物的扩散系数高,则释放速率快。对于同种药物在不同基质中的释放,软硬两相分布均匀的嵌段聚合物能够提供较多的自由体积,由其制备的基质具有较低的储能模量平台和较低的黏度,可以提高药物在基质中的扩散系数,导致释放速率加快。

    2014年01期 v.28 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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反应工程

  • 异佛尔酮腈亚胺化反应动力学研究

    袁慎峰;张旭东;尹红;陈志荣;

    异佛尔酮腈(IPN)与氨反应生成异佛尔酮腈亚胺和水,此反应是可逆反应,其逆反应为席夫碱的水解反应。为了获得IPN的亚胺化反应动力学方程,以IPN和氨气为原料、甲醇为溶剂,考察了303.15~333.15 K下氨腈摩尔比β=5、13、21的亚胺化反应。采用气相色谱分析,测定了IPN的浓度随时间的变化,数据拟合获得了氨腈比>1、产物初始浓度为零、恒容条件下亚胺化的反应速率方程。结果表明,反应焓变△H为-17.417 kJ·mol-1;正反应的表观活化能Ea为23.043 kJ·mol-1,指前因子ka0为8.804×103 L·(mol·s)-1;逆反应的表观活化能Eb为40.461 kJ·mol-1,指前因子kb0为5.638×106 L·(mol·s)-1。对获得的动力学方程进行了验证,转化率的实验值与计算值符合较好。获得的动力学方程为深入研究IPN的亚胺化提供了重要的参考,为工业化提供了相应的指导。

    2014年01期 v.28 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 规模化制备钙基复合载氧体的性能研究

    郗艳荣;刘永卓;田红景;郭庆杰;

    采用规模化制备方法得到了两种钙基复合载氧体,并分别在冷模流化床和固定床上考察了其机械强度和循环反应性能。结果表明:制备的两种复合载氧体各组分分布均匀,机械强度较好。通过对磨损前后粒度分布变化和时变规律的比较,得到的CaAlFe载氧体耐磨损性能较好,510 min后磨损率仅为3.83%。热重实验表明,CaAlNi载氧体同煤之间的反应在12 min内完成,反应速率稍快,但CaAlFe载氧体同煤的反应更彻底。选择CaAlFe载氧体进行了5次还原-氧化循环实验,固体产物和气体产物分析表明CaAlFe载氧体具有良好的持续循环反应能力。因此,所研究规模化制备的CaAlFe载氧体适用于工业生产。

    2014年01期 v.28 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K]
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  • 含乙烯基末端的液晶二聚体的合成与液晶行为研究

    王宁馨;林宇腾;周其云;孙建中;

    合成了一种新型的末端含不饱和双键的席夫碱类液晶化合物,分子结构中含有刚性酯类液晶基元及亚胺间隔基结构,并通过扫描量热(DSC)和偏光显微镜(POM)对其介晶相转变行为进行了表征。结果表明该二聚体与单体表现出不同的液晶行为,二聚体不仅具有向列相(N)液晶结构(120~139℃),且在低温区间显示出层状的近晶C型(SmC)液晶结构(91~120℃),液晶稳定性明显高于单体(单体液晶相温度范围为45~64℃)。实验结果为合成稳定的液晶化合物提供了实验依据。

    2014年01期 v.28 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
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  • 络合钛复合纳米凹凸棒土催化聚酯反应研究

    崔爱军;李静;田俊凯;姚超;何明阳;陈群;

    以钛酸四丁酯、柠檬酸为基本原料制备了一种新型络合钛聚酯催化剂,并将其与纳米凹凸棒土(ATP)复合,得到一类复合催化剂,对络合钛及复合催化剂分别进行了红外和透射电镜表征,证实了金属钛与柠檬酸配体发生了络合,复合催化剂具有良好的分散状态。通过催化聚酯反应对络合钛及多种复合催化剂的性能进行了评价,结果表明:与常规聚酯催化剂Sb2O3相比较,络合钛催化活性约为Sb2O3的6倍,但产品色相b值较高(大于15.60);将络合钛与纳米凹凸棒土以2:1的质量比负载后,催化反应得到的聚酯b值从16.30降为3.79,综合反应速度和聚酯色相的结果,认为络合钛与凹凸棒土的合适质量配比为5:2。此外,讨论了复合催化剂对聚酯物化性能的影响,通过DSC、TGA等测试手段,发现络合钛复合纳米凹凸棒土作催化剂制备的聚酯的结晶温度比Sb2O3催化制备的聚酯要高7℃以上,熔点高6℃左右,二甘醇含量更低,其热降解性能相近。

    2014年01期 v.28 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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化学工艺

  • 喷胶棉黏合剂用自交联核壳结构乳液的制备及表征

    张静;胡耀鸿;谢德龙;司徒粤;黄洪;

    以N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,采用预乳化多步种子乳液聚合法制备了核/壳结构喷胶棉黏合剂乳液。研究了缓冲剂对乳液的黏度和粒径的影响,比较了热处理对常规乳液及核壳结构乳液的漆膜性能的影响。实验结果表明当NMA的含量为3.3%时,漆膜的性能最佳。透射电镜(TEM)及马尔文粒度分析证明形成了核壳结构。傅里叶红外光谱(FT-IR)、接触角、摆杠硬度的测定表明在热处理后,NMA发生了自交联反应。

    2014年01期 v.28 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 碘化钾催化合成4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯的工艺研究

    杨倩;张雅峥;邵永久;黄少建;罗自萍;董立春;

    以4-甲基邻苯二酚和溴乙酸甲酯为原料,经威廉森缩合反应合成了西瓜酮中间产物4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯。研究发现适量KI的加入因与溴乙酸甲酯生成活性更高的碘乙酸甲酯可明显提高4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯的收率,起到了催化剂的作用。研究首先通过熔点测定、NMR、IR和HLPC验证了合成产物的结构和纯度,然后研究了各种反应条件,特别是碘化钾的加入量对4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯收率的影响,最后采用正交实验确定了反应的最佳条件:KI:C7H8O2(mol:mol)=0.75:1;C3H5BrO2:C7H8O2(mol:mol)=3.5:1;K2CO3:C7H8O2(mol:mol)=4:1;反应时间=6 h;反应温度=80℃。验证实验表明在此条件下4-甲基邻苯二酚二乙酸二甲酯的收率可达到94.7%,而对应的西瓜酮收率可达到67.6%。

    2014年01期 v.28 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 纳米碳管改性聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备

    俞昌朝;储月霞;沈江南;阮慧敏;计伟荣;

    采用混酸(H2SO4/HNO3=3/1(V/V))处理多壁碳纳米管(MWNTs)制备了羧基化碳管(Carboxylated MWNTs),并与哌嗪(PIP)反应,制备了胺化的多壁纳米碳管(Amine functionalized MWNTs)。以聚砜(PSf)超滤膜为基膜,以均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体和胺化的多壁纳米碳管与哌嗪(PIP)为水相单体,采用界面聚合法制得多壁碳纳米管改性聚哌嗪酰胺复合纳滤膜。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RAM)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)和静态接触角表征了改性前后碳纳米管和复合膜的结构,结果表明哌嗪成功氨化改性了碳纳米管,基膜表面复合了一层聚哌嗪酰胺膜。重点考察了碳管在水相中添加量、TMC浓度、聚合时间对复合膜性能的影响,结果显示,在有机相单体浓度为1 g?L?1,水相单体浓度为2 g?L?1,水相中多壁碳纳米管的浓度为0.1 g?L?1,反应时间为45 s,复合膜的纯水通量为85.6 L?m?2?h?1,Na2SO4的截留率达到98%,对不同盐溶液的截留效果分别为:Na2SO4>MgSO4>MgCl2>NaCl。水相中碳纳米管的加入,能有效改善膜的分离性能。

    2014年01期 v.28 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
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  • 1,2-戊二醇的新合成方法及工艺优化研究

    徐保明;唐强;罗岩;程乾;陈坤;

    设计并优化了以正丁醛和多聚甲醛为原料合成1,2-戊二醇的新路线,研究了投料比、反应温度、催化剂用量,反应压力等对产物收率的影响。反应分为两步:第一步,在3-乙基苯并噻唑溴化物的催化作用下,正丁醛和多聚甲醛发生交叉偶姻缩合反应,制得中间产物1-羟基-2-戊酮;最佳条件为:n(正丁醛):n(多聚甲醛)=1:1.5,n(正丁醛):n(催化剂)=1:0.1,反应温度70℃,6次重复实验平均收率56.6%。第二步,选用Pd/C催化剂加氢还原1-羟基-2-戊酮,得到最终产品1,2-戊二醇;最佳工艺条件为:催化剂Pd/C用量3.5%(相对于1-羟基-2-戊酮质量),氢气压力1.5 MPa,反应温度55℃,6次重复实验平均收率91.6%。两步总收率51.8%,原料成本仅4万元/吨。各步产品的结构都经IR,1H-NMR,MS数据表征确认。该方法具有原料价廉易得,路线简单,反应条件温和、收率高、产品含量高等特点,适于工业化生产。

    2014年01期 v.28 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • 氮氧稳定自由基聚合与原子转移自由基聚合结合制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为

    王美玉;徐晓梅;刘佳楠;陆梦雅;朱梦冰;俞强;

    为了实现对梳形支化聚苯乙烯结构的精确控制,采用核磁共振(1H-NMR)、多角度激光散射联用凝胶渗透色谱(GPC-MALLS)和气相色谱(GC)表征聚合物结构和观察反应动力学,研究了苯乙烯(St)与对氯甲基苯乙烯(p-CMS)氮氧稳定自由基共聚合(NMP)制备P(St-co-CMS)的反应行为以及以P(St-co-CMS)为大分子引发剂引发苯乙烯原子转移自由基聚合(ATRP)制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为。结果表明,在反应温度为130℃,苯甲醚为溶剂,BPO/HTEMPO为引发体系引发St与p-CMS的氮氧稳定自由基共聚合过程中,St和p-CMS的转化速率接近,p-CMS按其在单体混合物中的比例均匀进入共聚物分子链,共聚物分子量随转化率增加线性增大,P(St-co-CMS)的组成和分子量可控。在反应温度为100℃,苯甲醚为溶剂,CuCl/PMDETA为催化体系,P(St-co-CMS)为引发剂引发St的ATRP反应体系中,氯甲基全部用于引发St聚合,形成梳形支链;低转化率阶段,聚合物分子量随转化率增加呈线性增长,分子量分布较窄;在较高转化率下,聚合体系发生交联,形成凝胶;P(St-co-CMS)中p-CMS含量越高,凝胶越早发生。通过选择不同p-CMS含量的P(St-co-CMS)为大分子引发剂以及将苯乙烯转化率控制在一定范围,制得了主链分子量在25000~30000、支链数目在6.3~42.6、支链分子量在6000~17000的一系列梳形支化PS。

    2014年01期 v.28 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 表面氨基甲酸酯化及氯胺化制备抗菌棉织物

    王留阳;王芳颖;廖洪林;王标兵;

    利用脲的热分解产物异氰酸与织物表面羟基的反应,制备了表面含氨基甲酸酯基团的棉织物;经稀次氯酸钠溶液漂洗后,表面可生成N-氯胺基甲酸酯,赋予织物抗菌性。研究了氨基甲酸酯化(酯化)条件对织物含氮量的影响,采用抑菌圈法和振荡法测试了改性织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性。结果表明,酯化后,棉布表面生成了氨基甲酸酯基团。随酯化温度提高或酯化时间增加,织物含氮量均先增加后降低;浸渍液中脲浓度和织物带液率的增加均有利于改性织物含氮量的提高。织物经稀次氯酸钠溶液漂洗后,在织物表面生成了氯胺。氯化后的棉织物对大肠肝菌和金黄色葡萄球菌显示出有效和强大的杀灭能力。

    2014年01期 v.28 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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化工系统工程

  • 高温气冷堆核电站的一种仿真方法

    陈杨;游江洪;邵之江;钱积新;史旭华;

    高温气冷堆核电站集总参数模型为大规模微分代数混合方程组(DAEs),该DAEs具有刚性特征,因此模型存在求解上的困难。研究给出了一种能够有效求解高温气冷堆核电站集总参数模型的数值方法。首先分析了核电站模型的特点;针对该特点,可采用基于Radau配置点的有限元正交配置法对模型进行离散,然后调用IPOPT求解器求解离散后的大规模非线性规划问题;最后采用该求解策略对高温气冷堆核电站模型进行仿真验证,仿真结果表明了算法的准确性与高效。

    2014年01期 v.28 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 基于核偏鲁棒M-回归的间歇反应过程混合模型辨识

    贾润达;毛志忠;王福利;

    提出了一种混合模型两步辨识策略,用以解决间歇反应过程的建模问题,并能够有效融合先验知识及过程数据信息。该策略将混合模型的同步辨识分解成为两个独立的步骤,首先确定混合模型的结构,并利用Tikhonov正则化方法实现间歇反应过程反应速率的精确估计;接下来采用核偏鲁棒M-回归(kernel partial robust M-regression,KPRM)算法建立过程变量与反应速率间的经验模型,从而有效抑制过程数据中离群点的影响。利用半间歇过程仿真实验对所提出的策略进行验证,获得了相比于传统方法更高的估计及预测精度。

    2014年01期 v.28 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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材料科学与工程

  • Si/C复合电极的制备及电化学性能研究

    于凤斌;左朋建;马玉林;郭俊;程新群;杜春雨;尹鸽平;

    由于Si/C复合材料具有较高的理论比容量和较好的循环稳定性而成为一种极具潜力的锂离子二次电池负极材料。但当Si/C复合材料电极较厚时,其在锂的嵌入脱出时的体积变化很明显,会直接导致材料的粉化,导电结构解体,进而导致容量迅速衰减。同时还会造成电极活性物质利用率降低,首次容量较低等问题。而商品化的电极一般较厚,因此对Si/C电极厚度的研究变得十分重要。本研究中首先制备了Si/C复合材料,考察了不同电极厚度Si/C复合材料电极性能的变化规律,并通过调节黏结剂CMC与SBR配比、热处理和改换纳米管为导电剂等方法对厚电极性能进行改性。结果表明,当CMC:SBR=8:2时,厚电极性能最佳。同时,热处理和以纳米管为导电剂均可以改善厚电极的性能。

    2014年01期 v.28 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
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  • 工业铝箔超疏水表面的低损伤制备及其机理

    吴昊;余新泉;张友法;

    金属表面仿生超疏水特性具有耐蚀和抗结霜特性,可明显改善空调散热用工业铝箔翅片在结霜工况下的传热性能。研究利用磷酸与氟化钠混合水溶液化学处理法,开发了一种低损伤的工业铝箔超疏水表面制备技术,并对制备样品表面形貌、相形成,润湿性和耐蚀性等进行了分析,优化了制备工艺,获得了制备机理。结果表明,在优化工艺条件下,制备的超疏水工业铝箔厚度变化较小,表观质量较佳,表面水滴静态接触角可达155°,黏附小,并可在室外长时间放置和各pH值范围内保持超疏特性。通过分析,酸性水溶液的刻蚀以及Na3[AlF6]和AlPO4等的沉积,在铝箔表面构建了微纳复合结构,从而使得工业铝箔经过化学处理并改性后,获得了超疏水性。

    2014年01期 v.28 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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  • 聚氯乙烯/偏高岭土基地聚物复合材料的制备和性能

    宋晓玲;崔学民;林坤圣;马学莲;黄东;

    采用聚氯乙烯(PVC)树脂与处于地聚合初期凝胶阶段的偏高岭土基地聚物混合、熔融加工的方法制备了PVC/偏高岭土基地聚物复合材料,研究地聚物含量对PVC复合材料加工塑化、力学性能、热性能及断面形貌的影响。发现少量地聚物(如≤8%(wt))的引入可促进PVC树脂的塑化,地聚物分散尺寸较小,在基体中分散较均匀,并与PVC基体有良好的界面结合,可有效发挥地聚物刚性粒子对PVC的增强增韧作用,复合材料有较好的力学性能,其中以4%(wt)的地聚物含量为最佳,其材料的抗冲击强度达到了9.16 kJ?m?2,比纯PVC材料提高了约40%。当地聚物含量过高时,PVC树脂塑化困难,地聚物分散尺寸增大,与PVC基体界面作用减弱,导致复合材料拉伸强度和韧性的下降。随着地聚物含量的增加,PVC复合材料抵抗热变形的能力增加,维卡软化温度升高。

    2014年01期 v.28 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K]
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  • 碱式硫酸镁晶须的表面改性及在聚丙烯中的应用机理

    高传慧;王婷;徐磊;王传兴;武玉民;

    采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合包覆法改性碱式硫酸镁晶须,扫描电镜、能谱、红外光谱和X射线衍射分析表明,晶须表面成功地包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),表面改性并未对晶须的晶体结构造成影响。通过考察添加晶须后聚丙烯复合材料的力学性能和燃烧性能发现,添加晶须后PP复合材料的力学性能明显提高,添加改性晶须的复合材料拉伸性能增强幅度可达到92%。晶须在复合材料中的具有较好的阻燃效果,表面改性并未影响晶须的阻燃性能。

    2014年01期 v.28 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
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  • 微波辅助纳米Cu(OH)_2/ZnO复合材料的合成与光催化研究

    薛守庆;

    以乙酸锌、氢氧化锂、氯化铜为原料,采用微波辅助加热溶胶-凝胶法制备了不同尺寸的ZnO和Cu(OH)2/ZnO复合型光催化剂,并用XRD、UV-Vis、HR-TEM、IR和SAED对其进行了表征。采用15 W的紫外灯和室外可见光作为光源,活性艳蓝X-BR为光催化反应模型污染物,研究了在各种不同制备条件下ZnO以及Cu(OH)2/ZnO的光催化性能。实验结果表明,在温度50℃下反应10 min,所合成的ZnO粒径最小,为2.59 nm,蓝移现象最明显,说明其光催化活性最佳。在紫外光下,对浓度为40 mg?L?1的活性艳蓝X-BR溶液进行光催化降解,当降解时间为100 min时,光降解率可达到78%。所制备的Cu(OH)2/ZnO(铜锌质量比3:7)复合材料其分散性最好,团聚现象最小。对浓度为40 mg?L?1的活性艳蓝X-BR溶液进行光化学降解,当降解温度为120℃时,光降解率可达到84%。

    2014年01期 v.28 150-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K]
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  • 可UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能研究

    徐朝华;尹顺;孙宁;李珩;姜少华;李亦彪;程建;

    以异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯等为原料,采用不同扩链剂对自制的超支化聚氨酯进行改性,制备出一系列可紫外光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA-X)。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、热重分析(TG)、示差扫描量热仪(DSC)和乌氏黏度计对HBPUA-X的结构和性能进行了研究。FT-IR与NMR测试结果证实了合成产物为HBPUA-X;黏度计的测试结果表明:产品的特性黏度随扩链剂长度的增加而升高;将HBPUA添加到光固化环氧丙烯酸中成膜,TG与DSC的测试表明:涂膜的热分解温度有不同程度的降低,随着扩链剂长度的增加,涂膜的残余量逐渐减少,涂膜的玻璃化温度逐渐下降;性能测试表明:当添加10%质量分数的HBPUA-X时,涂膜的附着力由3级提高到1级以上,柔韧性由8 mm提高到2 mm以上;同时摆杆硬度与抗冲击强度也有明显提高。

    2014年01期 v.28 156-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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环境化工

  • 活性炭负载铜吸附剂的制备与脱除噻吩的研究

    王广建;张健康;杨志坚;郭娜娜;

    采用等体积浸渍法制备了以活性炭为载体的Cu/AC吸附剂,并进行了模型柴油中噻吩的吸附脱除性能研究。采用N2吸附、SEM、TEM及XRD技术对吸附剂进行了表征。考察了浸渍时间、负载量、焙烧时间、焙烧温度对吸附脱硫效果的影响,得出吸附剂的最佳制备条件:浸渍时间为12 h,Cu负载量为5%(wt),焙烧温度为400 oC,焙烧时间为2 h。在此条件下制备的吸附剂对模型油中噻吩的脱除率达95.7%。最后对吸附机理进行了初步探讨,一价铜对噻吩的吸附作用较强,可能是通过π键配位作用对噻吩进行脱除的,具体的吸附机理仍待于进一步研究。

    2014年01期 v.28 165-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • PEI改性介孔分子筛KIT-6对CO_2吸附性能的研究

    张中正;王慧;魏伟;孙予罕;

    CO2的大量排放是造成温室效应的主要因素,对全球排放的CO2进行捕集非常重要。今采用浸渍法将PEI(聚乙烯亚胺)负载到KIT-6介孔分子筛孔道表面上,使孔的吸附作用和胺的吸收作用相结合,制备出吸附容量大和选择性高的CO2吸附剂,从穿透时间、吸附量、分离因子等方面研究了PEI负载率对CO2吸附性能的影响。结果表明:KIT-6介孔分子筛经PEI改性后对CO2的吸附量和选择性增强。随着PEI负载量的增大,吸附剂对CO2的吸附性能先增大后降低,当PEI负载率为0.6时,CO2的吸附量和分离因子分别达到最大值为2.09 mmol?g?1和30.56,为无负载时的6.0倍和7.2倍。随着温度的升高,PEI改性吸附剂对CO2的吸附量呈增长趋势。再生实验表明吸附饱和的PEI改性吸附剂在378 K条件下能够完全再生,且具有较好的循环再生稳定性。

    2014年01期 v.28 171-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 利用导向管喷动流化床电极从低浓度溶液中回收铜的研究

    马刚;周勇;朱家骅;

    在环隙区截面为46 mm×15.5 mm,喷动区截面为10 mm×15.5 mm的半床形式的矩形导向管喷动流化床电极中,以直径0.45 mm的铜颗粒为阴极颗粒,考察了电解液硫酸浓度、槽电压、流化液流量等因素对浓度为1 g?L?1的稀CuSO4溶液电解过程的影响。研究结果表明,导向管喷动流化床电极可以有效地消除"沟流"和"死区",避免颗粒结块;增加硫酸浓度,可以提高溶液的电导率,加快铜离子的沉积速率,但硫酸浓度过高会导致析氢加剧,降低电流效率和铜离子沉积速率;增加槽电压虽然可以增加电解初期铜离子的沉积速率,但由于析氢更早更快,铜回收率和电流效率将下降;流化液流量增加,环隙区膨胀率增大,阴极有效面积减小,颗粒相电阻增大,铜离子沉积速率和电流效率都下降。在实验条件范围内较佳的工艺条件是:硫酸浓度0.6 mol?L?1、槽电压2.5 V、流化液流速135 L?h?1,在此条件下电解100 min,铜回收率大于99%,平均电流效率大于36%;电解140 min铜回收率可达99.98%、铜离子浓度可降到0.25 ppm。

    2014年01期 v.28 177-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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  • 碱土金属元素Mg对Cu~+-13X分子筛吸附脱硫性能的影响

    彭安忠;周林;居沈贵;韩微微;姜亦超;陈敬文;

    以13X分子筛为载体,采用液相离子交换法制备了Cu+-13X吸附剂和负载碱土金属元素Mg的Mg2+/Cu+-13X吸附剂,并利用XRD,XRF,ESEM和激光拉曼光谱仪(HR-800)等手段对所制备的吸附剂进行了表征。以含有噻吩和2-乙基噻吩的正己烷溶液为模拟燃料油,分别从静态吸附、吸附动力学两方面研究了两种吸附剂的脱硫性能,采用Langmuir模型和竞争吸附的Langmuir模型对单、双组分硫化物的静态吸附平衡数据进行拟合;采用Crank单孔扩散模型对吸附动力学数据进行拟合。结果表明,当Mg2+/Cu+-13X吸附剂中Mg的质量分数为3.35%时,吸附性能最佳;实验数据与模型吻合均很好,计算得到了Mg2+/Cu+-13X吸附剂对噻吩和2-乙基噻吩单组分的最大吸附量分别为140.7mg?g?1和183.8 mg?g?1,较Cu+-13X吸附剂对噻吩和2-乙基噻吩单组分的最大吸附量(130.2 mg?g?1和173.6 mg?g?1)分别提高了8.1%和5.9%,Mg2+/Cu+-13X双金属吸附剂的脱硫效果明显好于Cu+-13X吸附剂;负载的Mg2+作为一种助剂,使分子筛形貌分布更加均匀规整,并且增加了吸附剂的Lewis酸含量,使其还原性增强,吸附性能提高。

    2014年01期 v.28 183-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K]
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研究简报

  • 高浓度钠盐体系中丁二酸溶解度的测定和关联

    吴昊;洪怡;胡俊铎;任晓乾;姜岷;杨柳青;韦萍;

    丁二酸在发酵液中是以解离状态存在,在酸化结晶过程中形成高浓度的无机盐,会对丁二酸的溶解度产生作用,进而影响丁二酸的结晶收率。研究考察了高浓度钠盐体系中pH与温度对丁二酸溶解度的影响,结果表明:由于氯化钠争夺自由水分子,丁二酸的饱和溶解度随氯化钠浓度的增加而显著降低。在此基础上,分别测定了丁二酸在不同pH下的饱和溶解度,在277.2~333.2 K,丁二酸的饱和溶解度均随体系pH的降低而迅速下降,表明丁二酸解离状态及氯化钠的积累对丁二酸溶解度具有显著影响。同时采用Yaws模型对实验数据进行了关联,以温度和pH为变量,获得了相应的溶解度方程,其平均相对误差均小于3.0%,表明Yaws模型拟合得到的溶解度方程与实验值具有很好的相关性,可用于计算高浓度钠盐体系中丁二酸的溶解度数据。

    2014年01期 v.28 190-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 微波协同Pt/树脂催化氧化处理甲基橙模拟废水

    徐东彦;卢启增;戴萍;李美兰;

    以强碱性阴离子交换树脂为载体,采用离子交换法将[PtCl6]2–负载到高分子载体上,用硼氢化钠原位还原得到Pt/树脂催化剂。在微波辅照下,将制备的催化剂应用于催化氧化处理甲基橙模拟染料废水并考察其催化性能。利用扫描电镜和红外光谱对反应前后的Pt/树脂催化材料进行表征。结果发现:Pt/树脂催化剂对模拟废水中甲基橙的物理吸附对其脱除效率几乎没有影响。在微波协同作用下,Pt/树脂对催化甲基橙降解有良好活性。加入H2O2可以在一定程度上促进甲基橙降解。对于初始浓度为50 mg·L-1的模拟废水,最佳的处理工艺条件为:微波辐照功率700 W,辐照时间7 min,催化剂加入量6 g·L-1,H2O2浓度150 mg·L-1。催化剂连续使用5次后仍维持较高的活性。

    2014年01期 v.28 195-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K]
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  • 一种枝杈型含氟季铵盐型阳离子表面活性剂的合成及其性能

    武宏科;沈海民;史鸿鑫;

    以枝杈型含氟醚(4-全氟-[(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯]氧基苯基醚)为原料,通过磺酰化、胺解和季铵化,得到枝杈型含氟季铵盐型阳离子表面活性剂[N-[4-[全氟-(1,3-二甲基-2-异丙基)-1-丁烯]氧基苯磺酰胺基]乙基二乙基甲基碘化铵,其结构经IR、1H-NMR、MS得到确认;其水溶液的临界胶束浓度(CMC)为2.5×10?5 mol?L?1,此时的表面张力为21.0 mN?m?1通过对温度、电解质以及与碳氢表面活性剂的复配研究发现:随着温度的升高其水溶液的CMC和表面张力呈下降趋势;盐度对其影响不大且具有较好的复配性能。

    2014年01期 v.28 201-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
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  • 二○一三年高校化学工程学报审稿人名单

    <正>~~

    2014年01期 v.28 206页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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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。学报接受化学工程呢过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。学报反对一稿多投和弄虚作假。投稿网址:gxhx.cbpt.cnki.net

    2014年01期 v.28 207页 [查看摘要][在线阅读][下载 2717K]
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  • 《高校化学工程学报》简介

    <正>《高校化学工程学报》于1986年创刊,1989年经报请原国家教委批复后想国内外公开发行。20多年来,该刊的主板院校已扩大到20所,同时聘请了六位国内著名院士担任"编委会顾问委员",使该刊"编委会国际化"迈出了可喜的一步。该刊一直受到国内外学术界的重视,目前是国际权威检索机构

    2014年01期 v.28 208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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