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2012年 第31卷 第03期 刊出日期:2012-03-05
    特约评述
    CO2加氢合成甲醇催化剂的研究进展
    郭晓明,毛东森,卢冠忠,王 嵩
    化工进展. 2012, 31(03):  477-488. 
    摘要 ( 3217 )  
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    随着大气中CO2浓度的增加,温室效应导致的全球变暖问题日益严重。CO2加氢合成甲醇是CO2循环利用的有效途径,在环保、能源等领域具有重要意义,其中高效催化剂的研制是实现该过程工业化的关键。本文从催化剂组成、制备方法及反应机理等方面对CO2加氢催化剂的研究进展进行了评述。分析了催化剂中活性中心的状态,归纳了载体和助剂的作用,比较了制备方法的优劣,并对催化反应机理进行了讨论。针对当前存在的问题,指出反应机理的深入探讨和催化剂制备方法的革新是今后的研究重点和主要方向。
    化工过程与装备
    超临界抗溶剂制粒装置的现状及其展望
    巫先坤,王志祥,黄德春,蔡锦源,颜庭轩
    化工进展. 2012, 31(03):  489-494. 
    摘要 ( 1837 )  
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    超临界抗溶剂法是一种新型超细微粒制备技术,现已在许多领域得到广泛应用。本文简要陈述了超临界抗溶剂技术的基本原理、装置组成和操作方式,详细阐述了超临界抗溶剂装置喷嘴部件的演进,从该角度介绍了GAS制粒装置、ASES制粒装置、SEDS制粒装置和SAA制粒装置的发展和优化历程,并对超临界抗溶剂制粒装置的多功能化、喷嘴的进一步优化、结晶釜的可视化等提出展望。
    随机搜索算法在换热网络优化中的应用进展
    周聪海,黄智贤,邱 挺,吴燕翔
    化工进展. 2012, 31(03):  495-501. 
    摘要 ( 2909 )  
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    随着对能源利用率要求的不断提高,换热网络的优化已引起了人们的高度重视。本文综述了国内外应用随机搜索算法处理换热网络优化问题的最新研究进展,分析了当前应用较多的4种随机搜索算法:遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法、禁忌搜索算法。阐述了这些算法各自的优势和尚待改进的问题,指出将不同算法结合起来解决大规模的换热网络优化问题是今后的研究方向。
    搅拌槽内假塑性流体洞穴研究进展
    栾德玉1,2,周慎杰1,陈颂英1
    化工进展. 2012, 31(03):  502-507. 
    摘要 ( 2442 )  
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    介绍了在假塑性流体层流搅拌中广泛存在的洞穴现象,表明其对物料的传质和传热极为不利;说明了假塑性流体剪切变稀的流变特性,阐述了预测洞穴大小的3种数学模型:球形模型、圆柱形模型和环形模型,同时综述了不同搅拌器洞穴形状及大小变化的最新研究成果,认为圆柱形模型(EN模型)能更好地描述假塑性流体洞穴的形状及其随雷诺数的变化,洞穴边界速度定义为 0.01Utip;最后指出了利用 CFD 技术研究洞穴变化以及流场特征是必然趋势。
    换热器管束流体诱导振动机理与防振研究进展
    冯 刚
    化工进展. 2012, 31(03):  508-512. 
    摘要 ( 2809 )  
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    换热器内管束的流体诱导振动所产生的危害严重影响其运行的安全性。本文对近年来国内外学者对管束振动机理的研究现状进行了综述,说明由于振动损坏,传热管的平均服役寿命仅达到设计寿命的一半,同时系统总结并提出了防振措施。阐述了随着换热器的设计趋于大型化和壳程流动高速度化,对换热器内流体诱导振动问题的正确分析,成为延长换热器服役寿命的关键因素之一。指出了未来研究应重点关注换热管束的激振原因,提出了更有效的防护措施,对实际换热器设计具有一定的指导意义。
    Ni-P化学镀层表面实现滴状冷凝传热
    曾 斌,侯 峰,徐 宏,阮艺平
    化工进展. 2012, 31(03):  513-517. 
    摘要 ( 2696 )  
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    为了探索能实现滴状冷凝传热的表面制备技术,采用化学镀技术在碳钢表面制备非晶态Ni-P化学镀层,对其冷凝传热性能进行了实验研究。结果表明,Ni-P化学镀层表面常压水蒸气下实现了完全的滴状冷凝传热,表面热通量和传热系数均比膜状冷凝Nusselt理论计算结果提高了3~5倍。同时发现,镀层的非晶态是实现滴状冷凝传热形态的主要原因,经过热处理晶化后,表面形成的是滴膜共存的冷凝传热形态,冷凝传热强化效果显著降低。
    纤维素助滤剂的预敷过滤性能
    张 越1,许 莉1,都丽红1,2,鲁淑群1
    化工进展. 2012, 31(03):  518-522. 
    摘要 ( 2692 )  
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    对高黏度物料加入纤维素助滤剂的预敷过滤性能进行了研究,说明不同的预敷条件对预敷层的过滤性能会有很大影响。通过改变预敷压力和浓度,对纤维素滤饼层的过滤比阻、可压缩性系数和孔隙率进行了研究。实验表明,纤维素预敷层的比阻随压力增加而增加,随浓度增加而减小;孔隙率随压力增加而减小,随浓度增加而增加;可压缩性系数随浓度增加而增加。纤维素助滤剂为中等可压缩性物料,孔隙率大。研究结果可为高黏度物料用纤维素预敷过滤的工程应用提供参考。
    一种CO优先氧化装置的实验研究
    王子良,李瑞军,解东来
    化工进展. 2012, 31(03):  523-527. 
    摘要 ( 2592 )  
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    质子交换膜燃料电池需要CO含量低于10 mL/L的富氢合成气作为燃料。CO优先氧化是一种深度脱除CO的有效方法。设计了一种CO优先氧化反应器,考察了催化剂装填方式、CO空速和氧碳比对反应器性能的影响。结果表明:对于所测试的操作条件,催化剂稀释之后分三段装填有利于反应器床层温度的均匀分布和出口CO浓度的降低;氧碳比越高出口CO浓度越低,当氧碳比为2.8时出口CO浓度为7 mL/L。连续20 h的测试表明,反应器床层温度分布均匀,出口CO浓度保持在10 mL/L以下。
    压力旋流喷嘴雾化滴径分布的模型预测和实验
    郭金海1,谭心舜1,毕荣山1,郑世清1,陈文武2,刘振东2
    化工进展. 2012, 31(03):  528-532. 
    摘要 ( 2509 )  
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    利用激光片光荧光诱导技术(PLIF)测得不同液体流量下的压力旋流喷嘴雾化滴径分布,用平均粒径约束的三参数最大熵模型对雾化滴径分布进行预测。将理论预测分布与实验结果进行拟合,得到广义伽玛参数α随着液体流量变化的一般表达式。用拟合模型对粒径分布的特点和规律进行总结,结果表明:拟合模型能很好地预测粒径的数量分布,且不受小液滴的影响;随着液体流量的增加,液滴粒径分布范围逐渐变窄,峰值液滴粒径呈线性减小趋势,峰值液滴百分数呈线性增加趋势。
    能源加工与技术
    竹材制取生物乙醇原料预处理技术研究进展
    李志强,江泽慧,费本华
    化工进展. 2012, 31(03):  533-540. 
    摘要 ( 3018 )  
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    竹子具有可再生性强、生长周期短且富含纤维素、半纤维素,是生产乙醇的重要潜在原料之一。目前有关木质纤维素乙醇的研究主要围绕原料预处理、酶解、发酵三大关键步骤进行,其中原料预处理的能耗和效率问题是该工艺的重要制约因素。本文在综述国内外木质纤维素乙醇原料预处理的基础上,着重分析了竹材的化学组成和结构以及各种竹材预处理的优缺点。包括机械粉碎法能耗大,蒸汽爆破法对设备的要求高,化学方法易造成环境污染,生物方法生产周期长、效率低,离子液体优点明显但需要更深入的研究。提出采用不同预处理工艺联合使用,以期达到优势互补的目的。
    聚吡咯修饰Nafion膜直接甲醇燃料电池的性能
    陈胜洲,王松青,林维明
    化工进展. 2012, 31(03):  541-544. 
    摘要 ( 2743 )  
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    用FeCl3化学氧化法制备了PPy/Nafion改性膜,采用浸渍-还原法在PPy/Nafion阴极侧上沉积Co金属,制得Co-PPy/Nafion电解质膜。采用TG、CV及交流阻抗谱测试了Nafion膜及改性膜的热稳定性,质子电导性和甲醇渗透性能,结果表明:PPy/Nafion及Co-PPy/Nafion改性膜具有更好的热稳定性和抗甲醇渗透性。分别以Co-PPy/Nafion改性膜、PPy/Nafion改性膜和纯Nafion膜为电解质膜,PtRu/C为阳极催化剂,Pt/C为阴极催化剂组装DMFC并考察其性能。实验结果表明:Co-PPy/Nafion改性膜组装单电池在高浓度甲醇及大电流密度的测试条件下,表现出更优异的电池性能。
    工业催化
    甲醇羰基合成碳酸二甲酯反应机理及多相催化剂研究进展
    杨 雄,刘定华,刘晓勤
    化工进展. 2012, 31(03):  545-551. 
    摘要 ( 3093 )  
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    针对甲醇羰基合成碳酸二甲酯(DMC)反应体系,在综合分析以氯化亚铜、氯化铜以及铜分子筛为催化剂的氧化羰基化反应机理的基础上,着重介绍了多相催化剂的种类、结构、活性中心以及制备工艺的研究进展,并对各类催化剂的催化性能进行了分析和评价。通过溶胶-凝胶技术和分子筛包覆的方法制备的钴系催化剂,其活性和稳定性得到了提高;钯铜系催化剂经过载体改性和加入适当的助剂,甲醇转化率增大并在一定程度上抑制了氯离子的流失;无氯铜系催化剂避免了对设备的腐蚀,但催化活性和DMC的选择性普遍较低。最后指出利用各种现代表征手段以及分析技术研究表面过程深刻了解甲醇羰基合成机理,才能在催化剂的设计和开发上取得创新和突破。
    SO2和H2O对Y掺杂Mn/TiO2选择性脱除NO的影响
    刘晓肖,张舒乐,钟 秦,姚 瑶,李小海
    化工进展. 2012, 31(03):  552-557. 
    摘要 ( 2561 )  
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    采用溶胶-凝胶法制备了Y掺杂的TiO2载体,负载硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y/TiO2催化剂。考察了焙烧温度、空速对其催化还原NO性能的影响,并对催化剂的抗SO2、H2O毒化性能进行了考察。结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为500 ℃,催化剂的活性随空速的降低而升高,XRD分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂活性组分的分散,从而提高催化剂的活性。Mn-Y/TiO2的抗毒化性能优于Mn/TiO2,在反应温度180 ℃、空速14000 h-1、氧含量为3%、NO浓度600 mL/L及NH3/NO为1的条件下,同时通入200 mL/L SO2和4% H2O,NO转化率从非掺杂的Mn/TiO2的48.2%上升到57.6%,Y掺杂提高了催化剂的抗毒化能力;FTIR分析表明催化剂中毒是由于生成了铵的硫酸盐或者锰、钇的硫酸盐。
    TiO2纳米管阵列膜光催化降解苯胺
    李晓东1,2,朱元成1,2,潘素娟1,2,王长青1,2
    化工进展. 2012, 31(03):  558-561. 
    摘要 ( 3040 )  
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    利用TiO2 纳米管阵列光催化降解含苯胺水样,考察了影响苯胺降解率的各种因素。结果表明,在照射光源波长254 nm,反应时间120 min和苯胺水溶液pH=9时,TiO2纳米管阵列光催化氧化苯胺的效果最好,苯胺降解率达到87%;另外在苯胺水样中加入含Fe3+、Cu2+的金属盐和少量的H2O2氧化剂后,对TiO2纳米管阵列的催化活性具有促进作用,其苯胺降解率分别提高了42%、31%和19%。探讨了TiO2纳米管阵列光催化降解苯胺的反应机理。
    材料科学与技术
    纳米四氧化三铁的化学制备方法研究进展
    马千里,董相廷,王进贤,刘桂霞,于文生
    化工进展. 2012, 31(03):  562-573. 
    摘要 ( 4280 )  
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    阐述了纳米四氧化三铁在磁性材料、多功能材料、催化材料以及医学领域的应用现状。对纳米四氧化三铁的制备方法如沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热与溶剂热法、热分解法、静电纺丝法等做了介绍。分析了各种纳米四氧化三铁材料的形态如纳米颗粒、纳米棒、纳米线、纳米膜、杂化、核壳结构纳米晶等的适用领域。总结了各种制备方法的研究进展,分析了其优缺点并结合作者课题组在纳米四氧化三铁制备方面的研究工作,对纳米四氧化三铁的今后的研究方向作了展望:制备特殊形貌的纳米四氧化三铁材料、减少纳米四氧化三铁的团聚和氧化、多种制备方法的结合以及如何实现大规模工业化生产。
    磁性纳米TiO2光催化材料的研究进展
    万家峰1,2,曹瑞雪1,孙 哲1
    化工进展. 2012, 31(03):  574-579. 
    摘要 ( 3122 )  
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    磁性纳米TiO2是一类对外加磁场具有良好的磁响应性能的光催化材料,本文概述了近年来二组分、三组分磁性包覆材料、改性磁核的光催化材料及中空微囊结构的光催化材料的研究现状。阐述了不同结构包覆材料的优缺点并针对不同的缺点研究者们所采取的解决方法。介绍了磁性纳米TiO2的磁性回收效率和光催化效率情况。分析了不同结构中影响光催化材料形貌的主要因素,为实现催化剂的回收,提高光催化性能及磁性材料今后的发展方向提供参考。
    乙二醇双硬脂酸酯/PMMA核壳储能微胶囊制备
    张艳辉1,2,邓建国2,黄奕刚1
    化工进展. 2012, 31(03):  580-585. 
    摘要 ( 2586 )  
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    以BPO-DMA为氧化还原引发剂,在室温下悬浮聚合法制备了核壳结构的乙二醇双硬脂酸酯(EGDS)- PMMA相变材料微胶囊。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)表征了核壳结构微胶囊的形貌、化学结构及热性能。结果表明,当BPO加入量为1%,DMA为0.2% 时,所得微胶囊成均匀球形,粒径分布在1~5 μm范围;微胶囊相变潜热随芯壳比的增加而增大,最大相变潜热达85.34 J/g,芯材含量达64.6%,且相变材料的热稳定性显著增强。
    PHB/PLLA聚酯材料与PHB/PLLA/PEO聚酯材料的体外降解性
    杜江华,杨青芳,范晓东
    化工进展. 2012, 31(03):  586-592. 
    摘要 ( 3132 )  
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    对聚β-羟基丁酸酯/聚乳酸(PHB/PLLA)及聚β-羟基丁酸酯/聚乳酸/聚氧乙烯(PHB/PLLA/PEO)膜状样品在37 ℃磷酸缓冲溶液(PBS)/溶菌酶中的降解行为进行了研究,通过定期观察质量损失、降解过程中的热力学性质及样品表面形态变化,发现PHB/PLLA共混未能提高PHB的降解速度,而PEO加入到PHB/PLLA体系中显著提高了PHB、PLLA的降解速度,进而提高了PHB/PLLA共混体系的降解速度。
    含氧超高交联树脂的合成及其对苯酚的吸附性能
    金 秋1,2,原思国1,安万凯2
    化工进展. 2012, 31(03):  593-597. 
    摘要 ( 2765 )  
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    以苯甲醇和氯甲醚为原料,采用一锅法合成了一种新型含氧超高交联吸附树脂OCHR,并用红外、元素分析和BET法对其化学结构、比表面积及孔径分布进行了分析。结果表明:OCHR树脂比表面积可达525 m2/g,氧含量为6.50%。在相同条件下用XAD-4吸附树脂作对照,比较了它们对水溶液中苯酚的静态吸附能力,除此以外,对树脂OCHR对苯酚的吸附动力学也进行了研究。结果表明,在比表面积远小于XAD-4的情况下,OCHR对水溶液中苯酚的吸附量是XAD-4的2.22倍。树脂OCHR的优良吸附效果归因于树脂上含有的大量氧。
    炭黑分散法制备双重孔分布的γ-Al2O3载体
    王雅菁1,2,兰学芳1,2,张孔远1,2,柴永明1,2,赵瑞玉1,2,刘晨光1,2
    化工进展. 2012, 31(03):  598-603. 
    摘要 ( 2803 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用表面活性剂分散炭黑的方法对g-Al2O3进行扩孔,制备出孔径较大且孔分布集中的g-Al2O3载体。主要考察了炭黑类型、炭黑用量及炭黑分散性,如分散剂类型、用量、超声时间等对g-Al2O3孔径分布的影响。结果表明,传统的炭黑扩孔法存在用量大的缺点,采用分散剂结合超声处理的方法可在较低炭黑用量下(<10%)取得良好的扩孔效果,制备出孔径分布集中于6 nm和10~20 nm(或20~30 nm)的g-Al2O3载体。
    聚四氟乙烯超疏水薄膜的制备和表征
    刘杉杉,李举豹,陈玉清
    化工进展. 2012, 31(03):  604-606. 
    摘要 ( 3341 )  
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    通过乳液聚合反应制得聚苯乙烯(PS)乳液,将PS按照不同的体积比和聚四氟乙烯(PTFE)乳液混合得到杂化乳液。使用浸渍提拉法制备薄膜,在80 ℃烘干,330 ℃和420 ℃进行热处理,当PS与PTFE两种乳液体积比为0.6时得到超疏水薄膜,薄膜与水的接触角最高可达152.4°。使用场发射电子显微镜(FESEM)、Jupiter同步热分析仪和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对薄膜的表面形貌和化学组成进行了表征。
    固体氧化物燃料电池阳极材料Ni-SDC的稳定性实验及热力学分析
    严 涵1,朱秀芳1,徐丹丹1,谭文轶2,钟 秦1
    化工进展. 2012, 31(03):  607-611. 
    摘要 ( 3140 )  
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    以Ni-SDC作为固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极,研究了该阳极粉末在制备过程中以及5% H2S-N2硫化后的产物,并用热力学软件绘制相图对其在各种温度下的产物变化进行分析。结果表明:NiO-SDC在800 ℃煅烧和在850 ℃还原的产物与热力学分析结果是一致的。对比在5%的H2S-N2中硫化12 h前后的XRD表明Ni已经转化为NiS2,热力学分析验证了该结论。比较Ni-SDC和SDC硫化前后的Raman光谱和XRD结果得到:SDC硫化后主峰型没有发生明显变化,但强度变弱,说明粒径变大,可能因为有Ce—O—S键生成。
    季铵化羟乙基纤维素/季铵化聚乙烯醇共混阴离子交换膜的制备与表征
    董 锐,李远兵,张建勋,孙晓斌,马 磊,许 文
    化工进展. 2012, 31(03):  612-616. 
    摘要 ( 3513 )  
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    阴离子交换膜是碱性直接甲醇燃料电池(ADMFC)的核心。本文将季铵化羟乙基纤维素(QHEC)和季铵化聚乙烯醇(QPVA)共混制备了一系列不同配比的QPVA/QHEC阴离子交换膜并对其进行热交联,对膜进行测试和分析,结果表明:膜表面均匀致密,低于300 ℃膜基本稳定;QPVA/QHEC共混膜的导电率随着QPVA量的增大而增大,在(2.0~7.8)×10-2 s/cm范围内,随着使用温度的升高逐渐升高;QHEC膜对甲醇有很好的阻隔效果,在20 ℃时,甲醇渗透率最低为2.49×10-6 cm2/s;随QPVA量的增加,共混膜的甲醇渗透率会略有增加。
    斜发沸石水热固化机理的探讨
    潘莉莉,景镇子,吴 科,王镇龙
    化工进展. 2012, 31(03):  617-621. 
    摘要 ( 2215 )  
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    采用水热法对斜发沸石进行固化,研究了水热固化时间及加水量等因素对沸石性能的影响。利用X射线衍射分析和傅里叶变换红外分析手段,探讨了斜发沸石的水热固化机理。结果表明成型压强30 MPa、钙硅比为0.8、加水量为10%、200 ℃水热固化12 h时,斜发沸石抗折强度达到最大,机理分析表明斜发沸石水热固化强度的增大是源于托勃莫来石晶相的逐渐结晶长大。
    生物化工
    基于发酵吸附分离耦合制备生物乙醇的研究进展
    李克春,周精卫,吴菁岚,应汉杰
    化工进展. 2012, 31(03):  622-632. 
    摘要 ( 2873 )  
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    原位产物分离技术可以解除发酵过程中产生的乙醇对酵母细胞生长的抑制作用。与传统蒸馏相比,原位产物分离可以极大地降低乙醇的分离能耗。分析和评述了乙醇发酵与吸附分离耦合工艺中涉及的吸附剂类型(如沸石、硅质岩、活性炭、树脂及生物质吸附剂等),脱附方法(如常规热脱附、微波辐照脱附)和耦合模式(如原位耦合模式、异位耦合模式)。提出今后的研究重点在于开发出优良的吸附剂和选择合适的脱附方法。
    微生物转化生产2-苯乙醇的原位产物转移技术研究进展
    李会静1,于炜婷2,戴小敏1,刘袖洞1,马小军2
    化工进展. 2012, 31(03):  633-638. 
    摘要 ( 2596 )  
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    阐述了微生物转化法生产天然2-苯乙醇的代谢途径以及2-苯乙醇对微生物的毒性即产物抑制作用,而原位产物转移技术(ISPR技术)可有效降低产物抑制作用,提高2-苯乙醇产量。着重介绍了微生物转化生产2-苯乙醇的ISPR技术的研究现状,比较总结了萃取、吸附与基于膜分离的渗透蒸发和渗透萃取技术的优缺点,提出今后的研究重点应是将开发ISPR技术与培育高产量菌株和高效发酵工艺相结合,利用相对简单的设备及后处理技术即可显著提高2-苯乙醇的产率,早日实现微生物转化生产2-苯乙醇的工业化。
    固定化啤酒酵母对锶离子的吸附
    杨玉山1,董发勤1,罗顺忠2,张 伟1
    化工进展. 2012, 31(03):  639-642. 
    摘要 ( 2150 )  
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    用2%海藻酸钠(SA),4%氯化钙(CaCl2)包埋法制备了固定啤酒废酵母。考察了菌体含量对固定化菌体强度的影响,研究了pH值、温度、Sr2+初始浓度、吸附时间等外界因素对固定化啤酒酵母吸附溶液中Sr2+的影响。结果表明:菌体含量为10%时,制备的固定化菌体具有较好的机械强度。固定化啤酒废酵母对Sr2+最佳吸附条件为:pH=4.5,温度30 ℃,Sr2+起始浓度50 mg/L,吸附时间4 h。Sr2+浓度在10~150 mg/L范围内,固定化啤酒废酵母对Sr2+的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型,但符合Freundlich模型的程度更优。
    一株脂肪酶产生菌及其脂肪酶催化性质的初步研究
    王利群1,2,汪 庆1,何玉财1,2,蔡志强1,2,汪 云1,王明慧1
    化工进展. 2012, 31(03):  643-648. 
    摘要 ( 2630 )  
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    从各种含油脂的土壤中筛选分离到一株高选择性拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R,S)-HPBE]的产脂肪酶菌株CF-12,经形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定该菌为沙雷氏菌属(Serratia sp.)。对菌株CF-12产脂肪酶的发酵条件进行了初步优化,确定最适产酶条件为:蔗糖5 g/L,酵母粉10 g/L,金属离子Mg2+ 0.75 mmol/L,发酵培养24 h,脂肪酶活性可达20.1 U/mL。该脂肪酶最适反应温度和pH值分别为40 ℃和7.0。利用冻干酶粉拆分 (R,S)-HPBE 15 h,(R)-HPBE产率达39.6%,ee=90.8%。
    精细化工
    4,6-二乙氧基间苯二胺的合成
    赵德明,张 谭,竺三奇,金宁人
    化工进展. 2012, 31(03):  649-653. 
    摘要 ( 2958 )  
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    以1,5-二氯-2,4-二硝基苯(DCDNB)为原料,经烷氧基化和催化加氢还原反应合成4,6-二乙氧基间苯二胺(DEDAB),并探索了其影响因素。结果表明合成中间体1,5-二乙氧基-2,4-二硝基苯(DEDNB)的较佳条件为:n(DCDNB)∶n(NaOH)∶n(无水C2H5OH)=1∶4∶30,室温下反应7 h,收率96.43%,HPLC纯度99.74%;产品DEDAB的较优合成工艺条件为:n(DEDNB)∶n(无水C2H5OH)= 1∶44,w(10%Pd/C)/w(DEDNB)= 10%,反应时间7 h,反应温度110 ℃,氢气压力1.5 MPa,收率95.42%,HPLC纯度98.87%。产品及中间体结构经1H NMR、MS 和FTIR分析表征确认。
    硫代二甘酸二乙酯的合成工艺
    廖喜慧,刘于民,沈玉堂,王爱丽,殷恒波
    化工进展. 2012, 31(03):  654-657. 
    摘要 ( 3483 )  
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    以氯乙酸乙酯和硫化钠(Na2S?3H2O)为原料,通过亲核取代反应制备硫代二甘酸二乙酯。重点研究了溶剂体系、物料比、反应温度等反应条件对反应速率及产物收率的影响。在溶剂环己烷用量250 mL,硫化钠(Na2S?3H2O)与氯乙酸乙酯的摩尔比为0.75∶1,反应温度81 ℃,反应时间4 h的反应条件下,硫代二甘酸二乙酯的收率达81.3%,纯度在99%以上。溶剂环己烷回收率80%以上。
    尿素与甘油反应制甘油碳酸酯的绿色合成工艺
    郭 爽,李金丽,王家喜
    化工进展. 2012, 31(03):  658-661. 
    摘要 ( 3341 )  
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    以甘油和尿素为原料,探讨了低甘油含量的甘油碳酸酯环境友好的合成工艺。考察了催化剂的结构、反应条件等因素对甘油转化率的影响,结果表明在390 ℃煅烧3 h的硫酸锌催化效果最好。采用甘油与尿素反应后再与碳酸酯反应的偶合反应方式,所得甘油碳酸酯中甘油的含量仅为0.6%,降低了合成成本。
    资源与环境工程
    低温等离子体技术处理难降解有机废水的研究进展
    屈广周1,2,李 杰3,4,梁东丽1,2,曲 东1,2,黄懿梅1,2
    化工进展. 2012, 31(03):  662-670. 
    摘要 ( 3478 )  
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    高压放电能够产生低温等离子体,可引起多种物理和化学效应。该技术处理废水具有高能电子、紫外光、O3等多因素的综合作用,是集光、电、化学等多种氧化于一体的新型水处理技术,具有良好的发展前景。本文介绍了低温等离子体技术处理难降解有机废水的作用过程及其机理,综述了脉冲电晕放电、介质阻挡放电、辉光放电和滑动弧放电等离子体处理有机废水的国内外研究现状和发展趋势,探讨了这些技术在废水处理中目前存在的处理对象单一、处理工艺成本高等主要问题,并指出今后要重点优化处理工艺,降低处理成本和能耗,着眼于产业应用,使这项新兴技术尽早应用到实际的工业废水处理中。
    PAMAM树状大分子在水处理中的应用研究进展
    郭容男,郭秀生,于德梅,胡加娟
    化工进展. 2012, 31(03):  671-675. 
    摘要 ( 3392 )  
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    PAMAM树状大分子具有特殊结构与性能,应用于水处理中,具有无毒和高效的特点。本文综述了PAMAM树状大分子在含重金属离子废水、染料废水、高硅水等水处理中的应用研究。PAMAM树状大分子在水处理中的处理效果受溶液的pH值、作用时间、树状大分子的代数等因素的影响,且在含重金属离子废水处理中可再生。最后探讨了PAMAM树状大分子在水处理应用中存在的问题,预测未来将通过改性PAMAM树状大分子或合成新树状大分子扩大其在水处理中的应用范围。
    活性炭的改性条件及其对硫化氢吸附性能的影响
    刘孝坤,刘永军
    化工进展. 2012, 31(03):  676-680. 
    摘要 ( 3833 )  
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    以工业活性炭为载体制备改性活性炭,对比研究了未改性活性炭,NaOH、Na2CO3、Fe(NO3)3、Cu(Ac)2改性活性炭及挂膜硫氧化细菌后活性炭在相同条件下对硫化氢穿透时间及吸附容量的影响。结果表明:在相同控制条件下,NaOH改性活性炭明显优于其它改性剂;不同梯度改性剂条件下,20% NaOH改性活性炭对硫化氢的吸附效果最好,吸附穿透容量为78.25 mg/g,穿透时间可以达到2000 min以上;不同改性剂挂膜硫氧化细菌后对硫化氢均有一定的处理效果,其中对已达到饱和吸附的NaOH改性活性炭挂膜后的再生效果可以达到100%以上,说明挂膜硫氧化细菌活性炭对硫化氢的处理具有很好的效果。
    利用CO2脱除海水中的钙离子和镁离子
    张继军1,2,袁俊生1,2,李 霞1
    化工进展. 2012, 31(03):  681-686. 
    摘要 ( 3885 )  
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    对CO2法脱除海水中的钙离子和镁离子进行了研究,分别考察了pH值因素对CO2脱除海水、无钙海水和无镁海水中钙和镁的影响。结果表明,pH值在8.0~9.0时,钙离子的沉淀率均可以达到90%以上,同时镁离子的沉淀率从10%增长到60%;在无镁海水体系中,pH值在8.0~9.0时,钙离子的沉淀率均可以达到99%以上;在无钙海水体系中,pH值为8.0~8.3时,几乎没有沉淀产生;当pH值为8.5~9.0时,镁离子的沉淀率可以达到60%。将得到的固体进行XRD检测可知,在海水体系中,当pH值为8.0时,固相为CaCO3·H2O;当pH值为8.3~9.0时,固相为CaCO3·H2O 和MgCO3·3H2O的混合物;在无镁海水体系中,固相为无水CaCO3;在无钙海水体系中,得到的固相为MgCO3·3H2O。
    不同循环比条件下水解酸化工艺处理厌氧发酵液
    霍守亮1,曾 凤1,席北斗1,昝逢宇1,2,张靖天1,李 翔1
    化工进展. 2012, 31(03):  687-692. 
    摘要 ( 3205 )  
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    采用水解酸化工艺处理厌氧发酵液,研究了不同循环比条件下,水解过程挥发性脂肪酸和氮元素转化规律。结果表明:水解过程产生的挥发性脂肪酸主要有甲酸、乙酸和丙酸,仅有少量样品检测出甲酸,乙酸和丙酸占有机酸总量比例较大。在循环比为1/3条件下产生的有机酸的种类、总量比其它两个条件要多。处理后出水中COD浓度与有机酸总量、乙酸、丙酸浓度均呈线性关系。循环比1/3条件下,处理后出水中氨氮和硝态氮浓度最低(分别为3.57 mg/L和48.60 mg/L),脱氮效果最好。
    进水负荷与硝化液回流比对低污泥浓度A2/O工艺脱氮效果的影响
    张兰河1,2,王璐瑶1,张万友1,王旭明3
    化工进展. 2012, 31(03):  693-698. 
    摘要 ( 4772 )  
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    采用连续流A2/O工艺对模拟生活废水进行了长期连续实验,考察了低污泥浓度[MLSS=(1500±200) mg/L]下进水负荷与回流比对脱氮效率的影响。结果表明,通过调节进水流量改变进水负荷,当进水负荷从5.03 gCOD/(gMLSS·d)逐渐提高至10.05 gCOD/(gMLSS·d)时,COD去除率≥95%,氨氮去除率由69.59%升高为95%,总氮去除率由53.53%升高到80%;当进水负荷由10.05 gCOD/(gMLSS·d) 提高至20.31 gCOD/(gMLSS·d)时,氨氮去除率下降为50%,总氮去除率下降为40%。通过调节进水COD改变进水负荷,当进水负荷从10.05 gCOD/(gMLSS·d) 逐渐提高到124.11 gCOD/(gMLSS·d) 时,COD和氨氮的去除率均>90%,总氮去除率从70%逐渐增加到85%。在混合液回流比分别为300%、200%和100%的条件下,回流比对COD和氨氮去除效果影响较小,COD去除率≥90%,氨氮去除率≥95%;回流比对总氮去除效果影响较大,随回流比的增大总氮去除率减小。当内回流比为100%时,总氮去除率最高,达到79.76%。
    应用技术
    裂解C9二段加氢催化剂工业侧线评价
    王廷海1,2,3,向永生3,钱 颖3,颉 伟3,林 宏3,常晓昕3
    化工进展. 2012, 31(03):  699-702. 
    摘要 ( 2391 )  
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    以独山子石化裂解汽油C9馏分一段加氢产品为原料,模拟工业装置工况,LY-C9-B与对比催化剂1000 h活性和稳定性试验结果表明:在其它工艺相同条件下,LY-C9-B入口温度比对比剂低10~15 ℃、床层温升高5 ℃,LY-C9-B产品溴价明显低于对比剂,LY-C9-B催化剂脱硫效果比对比催化剂略好,因此LY-C9-B综合性能明显优于对比剂;同时其加氢产品经切割后,可以作为不同溶剂油使用,具有十分良好的工业应用前景。
    行业动态
    也谈二甲醚作为民用燃料的应用
    解东来,温明霞
    化工进展. 2012, 31(03):  703-704. 
    摘要 ( 1749 )  
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    2011年度国家自然科学基金委员会化学科学部五处科学基金项目申请和评审工作综述
    孙宏伟,张国俊,梁文平
    化工进展. 2012, 31(03):  705-709. 
    摘要 ( 1630 )  
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