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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  • 丝状真菌在废水处理过程中的生物脱除作用

    陆涛;张其磊;姚善泾;

    利用生物技术治理废水近年来受到广泛关注,其中利用真菌特别是丝状真菌的生物脱除作用对工业废水进行无害化处理具有较大的应用潜力并得到国内外学者的广泛研究。文章主要评述了污水处理过程中真菌污染物脱除功能的降解机理、应用范围和相关影响因素,旨在提供利用真菌治理工业废水的最新相关信息及其研究现状和发展趋势。

    2016年04期 741-753页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 不同反应原料合成碳酸二苯酯的热力学研究

    国鑫;施有民;郑化安;程进;赵宪泽;杨伯伦;

    采用密度泛函理论(DFT),对碳酸二苯酯(DPC)的不同合成反应路径进行了热力学分析。首先优化了反应中涉及的各种物质在气体状态下的稳定结构,在此基础上计算了各物质液体状态下的热力学性质,获得了碳酸二甲酯-苯酚(DMC-Ph OH),碳酸二甲酯-乙酸苯酯(DMC-PA)两种不同酯交换反应路径的焓变、熵变、吉布斯自由能变以及平衡常数。计算结果表明,两种合成反应均为吸热反应;从热力学角度来看,DMC-PA反应路径优于DMC-Ph OH反应路径,其反应平衡常数更大,利于DPC的生成。但两种合成路径各步反应的平衡常数KC均偏小,为提高DPC收率,需要在反应进行过程中,不断移走产物以打破热力学平衡限制。同时,从热力学角度分析,若DMC同Ph OH的反应采用“两步法”,DMC同PA的反应采用“一步法”,则较有利于DPC的生成。

    2016年04期 754-760页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 润滑油糠醛精制过程液液平衡及物性估算方法

    何昌春;汪勤;雷杨;刘雪刚;张冰剑;陈清林;

    提出了一套采用虚拟组分法来估算润滑油糠醛精制过程中的物理性质和液液平衡的方法。虚拟组分的物性参数由物性实验数据拟合得到,这些参数可满意描述润滑油及其分离物的密度、比重、折光率及含硫量,且可推广应用到其它平均沸点下的润滑油。利用物性估算得到虚拟组分的分子量,液液平衡数据的质量分数可转化为摩尔分数,进而可用NRTL活度系数模型回归计算,最终可应用于工业实际中的润滑油糠醛精制抽提塔的模拟。该估算方法与文献结果相比,在关联的结果上具有一定优势,对于密度、比重和折光率而言,该估算方法得到平均绝对偏差均小于文献偏差的0.5倍,而对于预测结果,两种方法的偏差基本相当。另外,按此方法估算得到的虚拟组分性质更加合理可信,可为模拟工作提供可靠的基础数据。

    2016年04期 761-767页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
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  • 298K、303K及308K下纳米腐植酸在尿素水溶液中的相平衡

    程亮;徐丽;侯翠红;雒廷亮;张保林;刘国际;

    生产纳米腐植酸增值尿素过程中,纳米腐植酸在尿素水溶液中溶解度数据尤为重要。采用等温溶解平衡法研究了纳米腐植酸在298、303及308 K尿素水溶液中溶解度及密度数据;按照相平衡数据绘制相应的相图。湿渣法和X-射线粉末衍射法(XRD)相结合方法对平衡固相组成鉴定。实验结果表明:该三元固液相体系相图存在4个相区,分别为纳米腐植酸及尿素纯固相结晶区,纳米腐植酸与尿素共结晶区和未饱和液相区,1个共饱和点,且该体系为简单共饱和型,无固溶体形成。该三元体系308 K与298 K、303 K相图相比,308 K时未饱和液相区增大,纳米腐植酸-尿素共结晶区减小。298、303和308 K下,其相应共饱和点处密度最大值分别为1.2145、1.2333及1.2502 g?cm?3。

    2016年04期 768-773页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 常压下环氧环己烷-环己酮-环己醇三元系汽液平衡

    王训遒;王红专;杜红涛;庄新亮;

    H2O2氧化环己烯制备环氧环己烷时有环己酮、环己醇等很多副产物产生。为了获得较纯的环氧环己烷需采用精馏进行分离,精馏提纯需要相关体系的汽液平衡数据,因此采用改进的EC-2汽液平衡釜测定常压(101.33 k Pa)下环己酮-环己醇二元体系和环氧环己烷-环己酮-环己醇三元体系汽液平衡数据。利用二元系汽液平衡数据拟合得到的Wilson方程配偶参数预测该三元体系的汽液平衡数据,并以汽相组成的误差平方和作为目标函数,用Wilson方程关联实验数据,结果表明预测值及关联值与实验值偏差较小,可满足工程上分离设计的需要。

    2016年04期 774-779页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • 水合物法分离催化裂化干气的相平衡研究

    王秀林;侯建国;王成硕;张勃;宋鹏飞;高振;张瑜;姚辉超;穆祥宇;

    石油炼厂副产大量的催化裂化干气,常规的深冷分离方法存在能耗高、投资大的问题。水合物分离法是实现低沸点混合气体分离的一种新技术,其操作条件温和,降低了操作工艺要求和设备费用。采用实验研究方法,选择典型催化裂化干气组分,进行油水乳液体系中水合分离催化裂化干气的相平衡研究,分别考察温度、压力、初始气液体积比、乳化剂浓度和油水体积比等因素对水合分离的影响。结果表明,温度、压力、初始气液体积比、乳化剂浓度和油水体积比对水合分离催化裂化干气具有显著影响,分离效果随系统温度的降低或系统压力的升高或初始气液比的降低而提高。水合分离催化裂化干气的最佳操作条件为:系统温度274.15 K,压力5.0 MPa,初始气-液比90(V/V),油水比1.0(V/V),最佳乳化剂浓度配比span20(0.1%(wt))+oπ(1.0%(wt))。研究表明,在油水乳液体系中,采用水合分离方法催化裂化干气方法可行,具有很好的分离效果和工业应用潜力。

    2016年04期 780-785页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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  • 梭形和圆形板式换热器相变换热性能研究

    张灿灿;王定标;韩勇;董永申;

    以复合相变换热器在电厂锅炉烟气余热回收中的应用为背景,以水为工质,对梭形和圆形板式换热器相变换热进行了数值模拟研究。结果表明:梭形凹坑流道的含气率变化趋势与圆形凹坑流道及平板流道一致,但梭形凹坑流道的含气率要高于圆形凹坑流道和平板流道;与圆形凹坑流道相比,梭形凹坑流道的Nu明显的增大,f值变化不大甚至略小,梭形凹坑流道的PEC值由圆形凹坑流道的1.86~2.11提高到了1.98~2.27。

    2016年04期 786-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K]
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  • 开式高温吸附热泵生成蒸汽系统的耐久性能研究

    姚志敏;薛冰;盛遵荣;孟祥睿;魏新利;

    实验研究了用于回收热水和热气中低品位余热生成高温蒸汽的开式吸附热泵系统的耐久性能。采用13X沸石-水工质对,反应器内填充320 g沸石,通入80℃热水和130℃热空气,生成191~264℃过热蒸汽。结果表明:系统生成蒸汽的质量约占总进水量的14.5%,蒸汽生成速率为4.87×10?5 kg(s)?kg(z)?1?s?1。15个连续循环结果显示,第一个循环所用沸石初始含水量较低,积分吸附热大,系统性能最优,最高蒸汽温度为264℃,系统温升为156℃,制热系数COPh(coefficient of performance for heating)达0.43,?效率COPex(exergy coefficient of performance)达0.54;其后14个循环系统温升为(94±3)℃,COPh为0.31~0.33,COPex为0.35~0.37。结果表明沸石微孔在高温高湿度下仍可保持结构完整,沸石吸水性能稳定,系统耐久性能良好。

    2016年04期 791-799页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 亚格子湍动能模型及循环流化床气固湍流特性分析

    陈巨辉;殷维杰;孟诚;李九如;

    以气相大涡-颗粒相二阶矩双流体模型为框架,基于单相流亚格子湍动能推导方法,考虑固相影响推导气相亚格子湍动能方程,建立了适用于气固两相流动的气相亚格子湍动能模型;同时考虑气相亚格子湍动能与颗粒相速度脉动二阶矩之间的脉动能量传递,补充了气固相间脉动能量作用模型。模拟了循环流化床内气固两相湍流流动过程,模拟结果与实验数据吻合较好,并较未考虑湍流模型的模拟结果更接近实验值。比较了不同亚格子湍流模型对颗粒运动的影响,与Smagorinsky亚格子涡黏模型相比,亚格子湍动能模型能够更好地模拟两相流的湍流特性。分析了气体表观速度对湍流作用的影响。研究表明,随着气体表观速度的增加,气相亚格子湍动能和亚格子能量耗散逐渐增加,径向分布的非均匀性增强。

    2016年04期 800-805页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
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  • SiO_2-PEBAX/PAN膜渗透汽化分离吡啶

    刘琨;付夏娜;

    以聚醚共聚酰胺(PEBAX)为分离膜材料,聚内烯腈(PAN)超滤膜为支撑层,纳米气相二氧化硅(n-Si O2)颗粒为填充物,分别制备了PEBAX/PAN复合膜及n-Si O2-PEBAX/PAN填充型复合膜,旨在通过渗透汽化分离吡啶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对复合膜进行表征,表明n-Si O2与聚合物只是物理混合。以吡啶/正庚烷混合物为模拟溶液,考察膜的溶胀及渗透汽化分离性能。溶胀实验结果表明:膜溶胀度随料液吡啶含量及温度的增加而增大。渗透汽化实验结果表明:n-Si O2填充量为10‰(wt)时总渗透通量最大,填充量为5‰(wt)时分离因子最大。总渗透通量和分离因子都随料液吡啶浓度增大而增加;渗透汽化操作温度升高,总渗透通量增大,而分离因子减小。当填充量为5‰(wt)、温度为30℃、以及料液吡啶含量为5000?g?g?1时,Pn5膜的总渗透通量为5.05 kg?m?2?h?1,分离因子为3.39。研究结果表明,Si O2-PEBAX/PAN复合膜对吡啶有较好的富集作用。

    2016年04期 806-813页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
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  • 油气/水蒸气在TMCS改性MIL-101(Cr)上的吸附性能研究

    吴珅;黄维秋;徐荣;齐瑞岳;张琪;钟璟;

    采用三甲基氯硅烷(TMCS)对MIL-101(Cr)进行表面改性处理以改变材料的疏水亲油性能,经XRD、FT-IR、N2吸附和脱附、表面羟基滴定等表征证明TMCS分子通过与MIL-101(Cr)表面羟基缩合进入骨架。采用C5~C7正构烷烃模拟油气组份,测试了MIL-101(Cr)和TMCS-MIL-101(Cr)的油气和水蒸气的静态吸附性能,并考察了相对湿度对油气动态吸附性能的影响。结果表明,25℃下C5~C7正构烷烃以及水蒸气在TMCS-MIL-101(Cr)上静态吸附量分别为0.433、0.510、0.464和0.233 g?g?1,与MIL-101(Cr)相比TMCS-MIL-101(Cr)的C5~C7正构烷烃静态吸附量较高,水蒸气静态吸附量较低;根据穿透曲线计算,在相对湿度97%时TMCS-MIL-101(Cr)对C5~C7正构烷烃的动态吸附量为相对湿度0%时的80%以上。改性后材料的油气静态吸附性能提升明显,且水蒸气对TMCS-MIL-101(Cr)油气吸附影响较小。

    2016年04期 814-821页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K]
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  • 轻重相交替进料筛板萃取塔中的传质性能研究

    王喆;窦梅;南碎飞;

    针对间歇操作萃取工艺生产能力低,而逆流连续操作萃取工艺返混严重等问题,研究提出了轻重相交替进料操作的萃取工艺,并对轻重相交替进料筛板萃取塔中的传质性能进行了研究。以煤油-苯甲酸-水为萃取体系,采用单个液滴的传质模型来计算萃取塔的分散相总传质系数,并研究了分散相流速、连续相流速、液滴上升速度以及塔板间距对分散相总传质系数的影响。实验得到分散相总传质系数Kod的数值在3.49?10?5~5.47?10?5 m?s?1,总分散相存留分数在1.63%~4.37%。结果表明轻重相交替进料筛板萃取塔的分散相总传质数高于Kühni搅拌萃取塔、脉冲萃取塔和振动挡板塔,并且流量变化对Kod的影响小,返混效应弱,总分散相存留分数小,不易液泛。

    2016年04期 822-828页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
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  • 气相法制备1,1-二氯乙烯催化剂的稳定性研究

    谢祥洲;卢春山;田聪;王柏林;苗阳森;李小年;

    气相法制备1,1-二氯乙烯具有环境友好、原子利用率高等特点。考察了活性炭、二氧化硅和氧化铝气相催化1,1,2-三氯乙烷脱HCl合成1,1-二氯乙烯反应性能,通过BET(Brunauer-Emmett-Teller area)、EDS(Energy Dispersive Spectrometer)、TG-MS(Thermal Gravity Analysis-mass spectrometry)、XRD(X-ray diffraction)等表征以及对失活催化剂的原位高温处理,分析了活性炭的高稳定性和失活机理。结果显示:在温度300℃、常压、氮气30 m L?min?1、催化剂体积0.4 m L条件下,活性炭稳定性远高于二氧化硅和氧化铝;二氧化硅单位时间单位面积的积炭量最多为146.3×10?7 g,氧化铝居中为91.4×10?7 g,活性炭最少为1.1×10?7 g;失活催化剂在空气中经原位高温再生处理后活性恢复,而在氮气中未恢复,表明积炭是导致催化剂失活的主要因素。

    2016年04期 829-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 482K]
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  • 醋酸异丙酯催化加氢制双醇反应网络及动力学研究

    杨恒东;崔咪芬;李有林;王森;费兆阳;陈献;汤吉海;乔旭;

    以羧酸酯为原料催化加氢同时制备两种不同(或相同)的醇是一条绿色清洁的原子经济工艺路线。研究采用自主开发的20Cu-8Zn O/Si O2-5K2O催化剂用于醋酸异丙酯加氢制备乙醇和异丙醇的反应体系。通过对催化剂各组分作用分析及主副反应剖析,结合反应产物组成及分布,提出了反应机理和反应网络。采用三段控温的固定床反应器,消除内、外扩散影响后在反应压力5 MPa、氢气与醋酸异丙酯进料摩尔比为30~60、醋酸异丙酯进料流量0~0.20 m L?min?1及反应温度250~280℃的条件下,实测了醋酸异丙酯加氢反应的本征动力学数据;在合理简化反应网络的基础上,建立了本征动力学模型,拟合了模型参数,并进行了模型参数物理意义分析和模型适定性检验。结果表明:当氢酯进料摩尔比≥30,催化剂粒径≤0.30 mm,内、外扩散阻力均已消除;以Matlab软件中非线性最小二乘法拟合结果与动力学实验测定数据吻合良好;在实验范围内,建立的本征动力学模型对醋酸异丙酯加氢制备乙醇和异丙醇反应高度适定。

    2016年04期 836-842页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 醋酸乙烯-乙烯乳液聚合反应的新型氧化还原引发剂研究

    梁瑞雪;张鹏鹏;韦彩琴;黄馨平;殷文师;陈小鹏;

    以新型绿色TBHP-Fe2+-So E氧化还原体系替代传统H2O2-Fe2+-ZFS/H2O2-ZFS引发体系进行醋酸乙烯-乙烯(VAE)乳液聚合反应研究。将TBHP-Fe2+-So E体系与传统H2O2-Fe2+-ZFS体系的引发效率进行对比,并考察了TBHP-Fe2+-So E引发体系中各组分含量以及TBHP溶液进料流速对VAE乳液聚合动力学的影响,结果表明:当反应温度恒定为80℃时,TBHP-Fe2+-So E体系与H2O2-Fe2+-ZFS体系引发效率相近;TBHP与So E反应可生成具有引发活性的自由基,并且当微量的Fe2+存在时,Fe2+可提高TBHP-So E氧化还原对中自由基的产生效率;TBHP-Fe2+-So E体系引发效率随着Fe2+浓度、TBHP与So E摩尔配比和TBHP进料流速的增大而升高;当TBHP-Fe2+-So E用量为单体总质量的0.25%时表现出较高的引发效率。

    2016年04期 843-849页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • Pt/Al-MCM-41加氢裂化生物烷烃制备航空煤油及其影响因素研究

    卢美贞;李永强;刘学军;聂勇;陆向红;于凤文;计建炳;

    实验制备和表征了不同组成Pt/Al-MCM-41双功能催化剂,以生物柴油加氢脱氧得到的生物烷烃为原料进行加氢裂化制备生物航空煤油,考察了不同反应温度(300~340°C)、重时空速(0.75~1.75 h?1)、反应压力(1~5 MPa)和氢油比(700~2700)等反应条件对生物烷烃转化率和选择性的影响。结果表明,随着温度的升高,转化率显著增加,煤汽比随着反应温度的升高而下降;随着重时空速的升高,转化率降低,煤汽比上升;在较低压力(2~4 MPa)下,产物分布变化小,在5 MPa反应压力下,转化率迅速下降;随着氢油比的增加,转化率和煤汽比均逐渐升高。综合考虑选择性和转化率,适宜反应条件为:温度330℃、重时空速1 h?1、压力2~3 MPa、氢油比2200。

    2016年04期 850-856页 [查看摘要][在线阅读][下载 8304K]
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  • 氢气氛中Ni/羟基磷灰石催化乙醇合成正丁醇

    田媛;单玉华;施骏;万宇;郑一天;冯洋洋;李明时;鲁墨弘;

    正丁醇是重要的化工原料和理想的生物质燃料。今对在不同气氛中,以羟基磷灰石(HAP)负载镍催化剂(Ni/HAP)催化乙醇直接合成正丁醇进行了研究。通过溶胶-凝胶法制备Ni/HAP,并用X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、透射电镜(TEM)及扫描电镜-X射线能量散射谱(SEM-EDX)与对其进行表征。考察了反应气氛(N2、H2)、Ni负载量和反应条件对乙醇转化率和正丁醇选择性的影响。结果表明:以12%Ni/HAP为催化剂,在300℃、H2气相空速(GHSV)为3000 h?1、乙醇液相空速(LHSV)为2.0 h?1条件下,在H2气氛中反应,乙醇转化率达15.6%,正丁醇的选择性为83.6%,催化剂性能在128 h内没有明显下降;较在N2气氛中反应,乙醇的转化率提高了2倍,正丁醇的选择性提高了4.2倍,催化剂活性稳定性提高了3倍。

    2016年04期 857-863页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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  • 重组大肠杆菌的构建及利用木糖生产木糖醇的研究

    张哲;焦静雨;陈姣;孟强;吴绵斌;林建平;杨立荣;

    xyl B基因失活可以降低木酮糖的磷酸化,使木糖还原为木糖醇而不进入PPP途径。利用Red重组技术构建xyl B缺失大肠杆菌?xyl B/E.coli BL21(DE3)可以提高木糖醇的产率。通过PCR克隆得到来自Neurospora crassa的木糖还原酶基因xr,将该基因与载体p ET30a(+)连接构建表达质粒p ET30a-xr;PCR克隆得到来自E.coli K-12的6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase,6-PGDH)基因gnd和葡萄糖6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH)基因zwf,依次与双启动子原核表达载体p CDFDute-1连接构建表达质粒p CDFDuet-gnd-zwf;将上述构建好的两个重组质粒同时转化到?xyl B/E.coli BL21(DE3)宿主体内。经异丙基-?-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达获得分子量约为38、51、54 k D的三种蛋白,酶活测定显示,重组菌种XR的比酶活为7.25 U?mg?1,6-PGDH的比酶活为2.26 U?mg?1,G6PDH的比酶活为1.31 U?mg?1。5 L发酵罐发酵结果显示,xyl B基因敲除可以提高木糖醇的产率,含NADPH再生系统的菌株木糖醇的体积产率是1.04 g?(L?h)?1,比只含有木糖还原酶的重组菌株0.88 g?(L?h)?1高24.32%,为后续工业化利用大肠杆菌生产木糖醇奠定了基础。

    2016年04期 864-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
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  • 不同量β-TCP对PLGA微球支架的抗压强度、孔隙率和细胞相容性的影响

    梁猛;陈浩;魏坤;

    通过乳液溶剂挥发法制备复合微球,然后对微球进行烧结处理得到微球支架。通过调节β-tricalcium phosphate(β-TCP,β型磷酸三钙)的添加量来调节微球支架的抗压强度、孔隙率和孔隙连通率,进而得到一种在抗压强度上满足人体骨组织修复的需求且孔隙率和孔隙连通率均利于细胞进入支架内部的微球支架。经过测试观察,在poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA,聚乳酸-羟基乙酸共聚物)微球中分别加入0.1、0.2、0.3和0.4 gβ-TCP后,与纯PLGA微球相比发现添加有β-TCP的微球表面粗糙,且粗糙度随着β-TCP量的增加而增大。在70℃下经过1 h烧结后,发现随着β-TCP量的增多,支架中微球之间的粘结程度逐渐下降,孔隙率和平均孔径逐渐增加。当β-TCP为0.3 g时,平均孔径达到84.34μm,超过细胞进入支架的最小孔径80μm,利于细胞在支架内部生长。随着β-TCP增多,支架的抗压强度先增大后减小,当β-TCP为0.2 g时,抗压强度最大,为(6.05±0.74)MPa。这是因为β-TCP的抗压强度较高,复合到PLGA微球当中可以提升支架的抗压强度。当β-TCP含量过高时,微球之间粘结程度过小,连接不牢固,进而降低了支架的抗压强度。通过检测得出支架的细胞相容性会随着β-TCP的增多而增强。从抗压强度、支架平均孔径、孔隙率和细胞相容性等方面综合分析,PLGA/β-TCP 0.3微球支架在骨组织修复方面具备较好的应用价值,可望成为一种理想的骨修复材料。

    2016年04期 871-877页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
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  • 大气压冷等离子体活性因子分析及其对克雷伯氏菌细胞膜影响

    董晓宇;刘婷婷;王萧;任春生;修志龙;

    使用电源电压为26 V交流电激发空气来产生大气压冷等离子体,分别处理样品0、1、2、3、4、5 min。使用发射光谱(OES)对等离子体的活性成分进行分析;采用光谱扫描多功能读数仪(SSMR)对克雷伯氏菌细胞内活性氧进行分析;利用荧光分光光度计(FS)分析克雷伯氏菌细胞膜电位和膜通透性。OES结果表明,在电源电压26 V,放电间隙3 mm时,大气压空气介质阻挡放电等离子体产生的活性因子主要是紫外线和活性氧自由基。SSMR结果显示,与对照相比,克雷伯氏菌细胞内活性氧浓度随着处理时间延长,呈现先升高,再降低趋势。FS结果表明,细胞膜电位升高,促使细胞膜超极化,从而提高细胞膜通透性。研究结果提示,大气压介质阻挡放电等离子体在生物化学工程与技术领域具有潜在的巨大应用价值。

    2016年04期 878-885页 [查看摘要][在线阅读][下载 803K]
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  • 对二乙苯液相氧化制对二乙酰苯工艺研究

    仲文;吉祥;崔群;王海燕;刘宗健;姚小利;

    对二乙酰苯是一种重要的化工原料,可用于生产医药、农药和染料等。今以对二乙苯为原料,30%过氧化氢为氧化剂,四水合乙酸钴为催化剂,溴化钾为助剂,研究液相氧化合成对二乙酰苯工艺及条件。实验考察了氧化剂、催化剂和助剂用量以及反应温度和反应时间对对二乙酰苯选择性的影响;采用L8(27)正交试验对对二乙苯液相氧化制备对二乙酰苯反应工艺条件进行优化。结果表明:催化剂、氧化剂和助剂用量对对二乙酰苯选择性有显著影响;适宜的反应条件为:四水合乙酸钴与对二乙苯摩尔比为0.25,对二乙苯与过氧化氢摩尔比为0.08,溴化钾与对二乙苯摩尔比为1.8,反应温度82℃,反应时间6.38 h;对二乙苯转化率接近100%,对二乙酰苯的选择性为80.81%。通过分析(GC-MS)产物组成,探讨了过氧化氢氧化对二乙苯制对二乙酰苯反应历程为:对二乙苯首先被氧化为对乙基苯乙酮,然后进一步氧化为对二乙酰苯。研究为开发对二乙苯氧化制备对二乙酰苯新工艺提供了基础。

    2016年04期 886-892页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • V-Ti-O-Mo催化剂气-固相催化氨氧化合成2-氰基吡啶的研究

    魏梦怡;祁超;杨建平;钱超;陈新志;

    用混合法制备了含有五氧化二钒(V2O5)、二氧化钛(Ti O2)和三氧化钼(Mo O3)的三元催化剂,用于连续气固相氨氧化2-甲基吡啶合成2-氰基吡啶。结果表明,助催化组分三氧化钼(Mo O3)能提高2-氰基吡啶的选择性,当催化剂组成为8.91%(wt)V2O5、85.84%(wt)Ti O2和5.25%(wt)Mo O3时2-氰基吡啶的选择性最好。基于改进后的V-Ti-O-Mo催化剂,对2-甲基吡啶的氨氧化反应工艺条件进行了优化,当反应温度380oC、物料配比1:5:3.3:22(2-甲基吡啶/氨气/水/空气,摩尔比)、空速0.15 h?1时,2-氰基吡啶收率达到最优值85.6%。

    2016年04期 893-899页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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  • 聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸核壳粒子的制备工艺优化

    黎卓熹;邓永红;王婷;赵大成;钱勇;

    以过硫酸钠为氧化剂,在木质素磺酸(LS)水溶液中通过化学氧化法聚合3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT),制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸(PEDOT/LS)水分散液。研究了木质素磺酸用量、氧化剂添加量、p H值、固含量和反应温度对产物PEDOT/LS的粒径及导电性的影响。实验得出较佳的反应条件是:木质素磺酸与EDOT单体质量比为2.0~2.5:1,氧化剂与EDOT摩尔比为1.3:1,反应体系p H值约1.5,固含量在1.8%~2.5%,反应温度10~20℃。用PEDOT/LS配制得到的涂层,表面电阻小于108??sq?1,光滑透明且附着力达到二级,满足抗静电剂的要求。

    2016年04期 900-904页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • DPnB封端改性聚氨酯水分散体及助成膜性能

    徐雪;钟尚富;朱延安;瞿金清;

    降低水性木器涂料中挥发性有机化合物(VOC)含量一直是研究的热点和难点,本文采用一元醇对聚氨酯预聚体封端改性,制备聚氨酯水分散体(b-PUD),探讨了封端剂种类、NCO封端度、NCO/OH摩尔比及软段聚多元醇种类等对b-PUD助成膜性能的影响。发现二丙二醇丁醚(DPn B)封端改性b-PUD的助成膜能力最好,且随封端度增加助成膜能力增强;聚醚二元醇为软段合成的b-PUD助成膜能力较聚酯二元醇好,以聚醚N210最好。当封端度80%,NCO/OH摩尔比1.5,制备b-PUD添加量为25%时,复配乳液的最低成膜温度(MFT)为2.9℃;该b-PUD制备水性透明底漆的VOC含量低至28 g?L?1,其涂膜具有优异的打磨性和高透明度。

    2016年04期 905-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
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  • 蓖麻油改性的含酮羰基聚氨酯分散体的合成及性能研究

    廖玛利;孙东成;

    以自制双[4-(2-羟基丙氧基乙酰丙酸酯)]苯基丙烷(BHLPP)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、蓖麻油(CO)、己二酸二酰肼(ADH)为主要原料,合成了CO改性的含酮羰基聚氨酯分散体(PUD)。利用红外光谱对涂膜结构进行表征。研究了R值(nNCO/nOH)、亲水单体DMPA含量、CO的添加量以及BHLPP的用量对PUD乳液及涂膜性能的影响。结果表明,CO和BHLPP改性PUD可提高涂膜的耐水性、耐溶剂性、硬度和耐热性。当R值为1.8,DMPA含量为24 mmol?(100 g resin)?1,CO添加量为13.5 g?(100 g resin)?1,BHLPP的用量为12.9 g?(100 g resin)?1时合成的PUD具有优异的耐水性、耐溶剂性和耐热性,硬度达2 H。

    2016年04期 911-916页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • 间歇过程生产调度与用水网络同步优化

    王书明;邹雄;董宏光;孙蕾;王涛;

    与分步优化相比,间歇过程生产调度和用水网络同步优化解空间更完备,能更好地权衡生产与用水费用。但两者时空间维度高度耦合导致问题规模组合爆炸式增长,选择恰当的时间表达方式成为控制模型复杂度的关键。首先,为了克服以往单一采用全局连续时间模型复杂度大和特定单元事件点模型解空间丢失的缺陷,提出了混合时间表达方式,即分别用特定单元事件点和非均匀离散时间描述调度模型与用水网络模型,再用辅助约束关联两个时间维度。然后,基于状态任务网络和用水网络超级结构构建混合整数非线性模型(MINLP)并采用分步法(MILP-NLP)和随机扰动相结合的初值策略进行求解。两个算例结果表明:与分步法相比,同步优化大大降低了用水量,且所提方法避免了解空间丢失,有效缩减了模型复杂度。

    2016年04期 917-925页 [查看摘要][在线阅读][下载 10457K]
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  • 一步法制备两性离子交换膜的方法与性能研究

    费哲君;王树博;李存璞;张雪飞;赵玉彬;谢晓峰;黄海燕;

    通过一步法制备了一种新型的偏氟聚芴醚噁二唑两性离子交换膜。以十氟噁二唑与双酚芴为单体聚合得到基础聚合物,通过芳香亲核取代反应在基础聚合物上引入官能团制备了一种含氟聚芳芴醚噁二唑两性离子交换膜。基于密度泛函理论对官能化反应的活性位点和反应能垒进行了预测,模拟计算结果与核磁分析谱图吻合良好。制备的两性离子膜具有相对较高的离子传导率,较低的钒渗透性。70℃时,传导率为58.5 m S?cm?1;钒离子渗透系数为8 2 11.56 10 cm min????,比Nafion®117小两个数量级,有望用于全钒液流电池中。

    2016年04期 926-932页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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  • Li_(0.35)Zn_(0.3)Fe_(2.35)O_4/PANI树枝状复合吸波材料的制备与表征

    姚田甜;姚正军;周金堂;李琳;杜咪咪;

    通过溶胶凝胶法制备了尖晶石型锂锌铁氧体(Li0.35Zn0.3Fe2.35O4),并采用界面聚合法制备了不同质子酸掺杂的锂锌铁氧体/聚苯胺(Li0.35Zn0.3Fe2.35O4/PANI)树枝状复合吸波材料。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和矢量网络分析(VNA)等现代分析技术对其化学组成、微观形貌、电磁性能、吸波性能进行了表征。结果表明:PANI纤维在Li0.35Zn0.3Fe2.35O4表面按树枝状生长机制进行接枝聚合。以盐酸(HCl)掺杂制备的Li0.35Zn0.3Fe2.35O4/PANI树枝状复合吸波材料中PANI纤维长径比最大(直径为75~90 nm,长度为710~800 nm),反射损耗小于?10 d B的频宽可达到4.1 GHz,分别在频率为3.9和15.8 GHz时,其反射损耗峰值分别为?20.5和?33.1 d B,具有良好的吸波性能。

    2016年04期 933-939页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]
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  • 聚乙二醇链段键接方式对氨基聚醚-环氧树脂阻尼性能的影响

    赵立英;刘平安;

    α-甲氧基-ω-N-异丙醇基-对苯甲胺基聚乙二醇(PO-p-MPEGBA)和酚醛环氧树脂F51反应制备了PEG接枝环氧树脂化合物(PEGF51)。用红外光谱和凝胶渗透色谱(GPC)分析了PEGF51的结构,通过动态力学性能测试研究了聚乙二醇链段分子量(PEM)以及在环氧树脂交联网络中的键接方式对聚合物动态力学性能的影响规律。结果表明,将PEG链段以化学键接的方式引入到环氧树脂交联网络中制备了接枝型聚合物(PEGF51/m-XDA)和交联型聚合物(F51-PMAPEG)。发现PEG链段以支链的方式悬挂于环氧树脂交联网络结构中,PEGF51/m-XDA接枝型聚合物的阻尼性能得到明显提高。PEM=800时,PEG接枝型聚合物阻尼因子(tanδ)≥0.3的有效阻尼温域达到52℃。

    2016年04期 940-945页 [查看摘要][在线阅读][下载 6656K]
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  • 以介孔TiO_2膜为过渡层在玻璃基底上制备Cu_3(BTC)_2连续膜

    李力成;钱祺;王磊;仇龙云;王昊翊;张所瀛;杨祝红;李小保;赵学娟;

    通过在玻璃基底上预先制备一层介孔Ti O2膜作为过渡层用于制备完整的Cu3(BTC)2(BTC:1,3,5-苯三甲酸)连续膜。场发射(FESEM)图像显示由此制得的Cu3(BTC)2膜在Ti O2/玻璃基底上是致密且连续,膜厚度为200 nm左右。相比之下,Cu3(BTC)2晶粒在空白玻璃基底上较难成核并生长,不能形成连续膜,而在无孔Ti O2/玻璃基底上,Cu3(BTC)2晶粒与在介孔Ti O2/玻璃基底上一样能够形成典型的八面体Cu3(BTC)2但不能形成连续膜。由于介孔Ti O2膜过渡层的存在,Cu3(BTC)2晶粒可以与基底结合紧密,经30 min超声波测试后,在介孔Ti O2/玻璃基底上的Cu3(BTC)2膜仍然能保持连续且完整形貌,而在空白玻璃基底上的Cu3(BTC)2晶粒完全脱落。推断介孔Ti O2的表面性质有利于Cu3(BTC)2晶粒的成核,而介孔Ti O2膜的多孔结构可以促进Cu3(BTC)2晶粒形成连续的薄膜:介孔Ti O2膜过渡层在Cu3(BTC)2膜与玻璃基底间扮演了类似桥梁的重要角色。

    2016年04期 946-952页 [查看摘要][在线阅读][下载 933K]
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  • 脱硫废水蒸发脱除PM2.5试验研究

    胡斌;刘勇;杨春敏;雒飞;杨林军;袁竹林;

    提出一种促进燃煤烟气PM2.5团聚长大及脱硫废水处理的新方法。采用燃煤热态实验系统,在静电除尘器入口烟道进行脱硫废水蒸发试验,考察脱硫废水蒸发对飞灰物性、电除尘性能的影响,以及添加化学团聚剂、喷嘴的粒径对脱硫废水蒸发脱除PM2.5的影响。结果表明:脱硫废水蒸发后,烟气细颗粒物粒径由0.15增加到1.0μm左右;典型工况下,电除尘前蒸发脱硫废水提高PM2.5脱除效率约10%;脱硫废水加入团聚剂,电除尘出口PM2.5脱除效率提高25%以上;降低喷嘴粒径、增加团聚剂添加量均有利于PM2.5团聚长大。

    2016年04期 953-960页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K]
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  • 醋酸仲丁酯—N,N二甲基甲酰胺、醋酸仲丁酯—乙腈二元体系的等压汽液平衡

    马守涛;姜占坤;崔玉;王磊;

    采用Ellis汽液平衡釜测得了在101.3 k Pa下醋酸仲丁酯—N,N二甲基甲酰胺、醋酸仲丁酯—乙腈二元体系的等压汽液平衡数据,实验数据经Herington方法检验,均通过了热力学一致性检验。实验数据分别用NRTL,UNIQUAC和Wilson活度系数模型进行关联,实验结果显示这三种模型均适用于醋酸仲丁酯—N,N二甲基甲酰胺、醋酸仲丁酯—乙腈二元体系。这三种活度系数模型都比较适合此两个二元体系并且显示了较好的收敛性,因此,该实验数据可为这两个二元体系的精馏分离提供了可靠的依据。

    2016年04期 961-966页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 三羟甲基乙烷在不同溶剂中溶解度的测定与关联

    邵先钊;陈维维;刘文;云海涛;

    三羟甲基乙烷是一种重要的化工中间体,其固液相平衡数据是其分离提纯的基础。采用静态平衡法测定了288.15~318.15 K三羟甲基乙烷在甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和二氧六环中的溶解度。结果表明,三羟甲基乙烷在五种溶剂中的溶解度均随温度的升高而增大,在甲醇中的溶解度最大、二氧六环中最小。采用Apelblat方程和λh方程对溶解度数据进行关联,结果表明实验中的二元体系的关联结果都较好的与实验值相吻合,为其合成及纯化工艺中溶剂的选择提供基础数据。

    2016年04期 967-970页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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  • 聚乳酸—聚乙二醇嵌段共聚物胶束的制备及性能研究

    滕双;王艳萍;郝红;

    分别以聚乙二醇(PEG)及聚乙二醇单甲醚(m PEG)引发L-丙交酯开环聚合得到PLLA(聚乳酸)-PEG-PLLA三嵌段与PLLA-m PEG两嵌段共聚物,通过1H-NMR分析确定共聚物的结构及分子量。采用直接溶解法和有机溶剂挥发法制备PLLA-PEG-PLLA及PLLA-m PEG胶束,并用TEM对其形态进行表征。利用激光粒度分析和染料探针的方法证实了共聚物自组装形成了胶束,且具有较小的临界胶束浓度(CMC),粒径约为100 nm。三嵌段PLLA-PEG-PLLA胶束的粒径小于两嵌段PLLA-m PEG胶束的粒径;有机溶剂挥发法制备的胶束粒径小于直接溶解法制备的胶束粒径。盐酸乌拉地尔胶束的体外释放结果表明,共聚物组成以及载药方式等对胶束载药、释药行为有一定影响,胶束对所包载的盐酸乌拉地尔具有明显的缓释作用。

    2016年04期 971-977页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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  • 复合型高分子光稳定剂的合成及在PVC/剑麻纤维复合材料中的应用

    于淑娟;韦德麟;郑广俭;莫羡忠;杨芳;朱永飞;

    以2-(2',4'-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、4-(甲基丙烯酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯为原料,合成了三种复合型高分子光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA)、P(HAPBT-coMTMP-co-m PEGA)、P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA),然后将其应用到PVC/剑麻纤维(PVC/SF)复合材料中改善材料的抗紫外光老化性能。采用扫描电镜观察了添加与未添加光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)的复合材料老化前后的表面微观形貌,结果表明添加该光稳定剂的复合材料表面裸露的剑麻纤维与裂纹明显少于未添加光稳定剂的材料。通过测定老化后复合材料的拉伸强度保持率、表面接触角、羰基指数、热迁移性能考察光稳定剂的应用效果。结果表明随着老化时间的延长,PVC/SF复合材料的拉伸强度保持率均有所下降,但添加光稳定剂可以明显减缓拉伸强度保持率的下降;随着材料老化程度加深,材料表面接触角降低,而羰基指数有所增加,表明裸露出的剑麻纤维表面积逐渐增大;热损失率测定结果表明高分子光稳定剂具有较好的耐热水迁移性能。三种高分子光稳定剂中P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)对复合材料的紫外光老化综合效果最好,说明光稳定剂的添加可以提高材料的耐紫外光老化性能,从而延长材料的使用寿命。

    2016年04期 978-984页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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