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2012年 第31卷 第09期 刊出日期:2012-09-05
    特约评述
    离子液体的非常规制备技术研究进展
    李 臻,陈 静,夏春谷
    化工进展. 2012, 31(09):  1861-1870. 
    摘要 ( 1715 )  
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    离子液体的大规模应用有赖于其制备技术的不断进步。然而,常规制备方法反应时间长、产品纯化繁琐、不宜规模化等问题,制约着离子液体的工业化应用进程。针对离子液体制备过程的关键环节,综述了目前离子液体非常规制备技术的研究进展,重点介绍了微波、超声波、微波-超声、微反应和STT过程强化制备离子液体的技术研究现状,指出现阶段虽然非常规制备技术取得了重要进展,但是仍然需要通过深入细致的研究,建立完善的理论指导体系,同时还要加快功能化离子液体和绿色化制备技术开发。
    化工过程与装备
    纯物质临界参数估算方法的研究进展
    王小艳,司继林,张 达,项曙光
    化工进展. 2012, 31(09):  1871-1877. 
    摘要 ( 2028 )  
    相关文章 | 多维度评价
    纯物质的临界参数在描述流动相行为、预测物质性质、发展状态方程等方面都是非常重要的。临界参数的准确与否直接影响其它物性参数的估算结果。通过建立数学模型为缺少的临界参数进行预测估算,是人们获得临界参数的重要研究途径。本文对纯物质临界参数的估算方法进行了综述。主要介绍了其与其它物性相关联的估算方法、基团贡献法、基于液体状态方程的估算方法、定量结构性质关系法(QSPR法)等几类具有代表性的临界参数估算方法;并重点阐述了这些方法的原理、应用范围、优缺点及最近几年的进展情况;最后指出随着科学和计算机的快速发展,估算临界参数的方法也将不断完善和提高,具有更好的通用性和精确度,进而为化工流程模拟、工程设计计算、科研生产及应用研究提供更加可靠的数据。
    泰勒反应器应用技术进展
    叶 立,蔡小舒,童正明
    化工进展. 2012, 31(09):  1878-1884. 
    摘要 ( 2080 )  
    相关文章 | 多维度评价
    作为基于泰勒涡流原理制得的一种新型反应器,泰勒反应器得到了日益广泛的应用,呈现出良好的发展前景。本文讨论了内圆筒转速、轴向流速、半径比及纵横比等操作参数对泰勒反应器性能的影响,综述了泰勒反应器在颗粒制备、光催化降解、生物培养等领域的应用现状,针对气体通入影响、流动特性改进、反应器放大等应用问题提出了相应解决办法,并指出寻求合理的反应器放大方法以及对反应器放大后进行稳定性和可靠性研究是该领域今后研究的重点。
    磁稳流化床研究与应用进展
    林添明,荆国华
    化工进展. 2012, 31(09):  1885-1890. 
    摘要 ( 3213 )  
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    磁稳流化床(MSFB)作为一种新型反应器,兼具固定床和流化床的众多优点,具有巨大的应用前景。本文综述了MSFB近年来在基础研究和应用上取得的进展。基础研究方面主要介绍了磁场强度和液相流速对床层结构的影响,以及床层空隙率、操作稳定性和传递特性等研究情况;应用方面介绍了MSFB在生物化工、能源和环境工程等领域的应用。最后分析了MSFB目前存在的不足,如对于一定的反应体系未找到相应合适的磁性催化剂、操作温度高于磁性载体的居里温度时,MSFB将无法操作、磁场发生装置释放出大量的热量对磁性载体和反应过程产生影响、难以确定稳定操作区域。并指出其今后的主要研究方向为磁性载体催化剂的研究与开发及对MSFB的稳定性判据、传热、传质、强化反应过程机理、反应器放大规律、工业化应用装置设计等方面的研究。
    超临界二氧化碳染色技术研究进展
    祝勇仁,王循明
    化工进展. 2012, 31(09):  1891-1898. 
    摘要 ( 2231 )  
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    概述了超临界二氧化碳染色技术的染色机理,对不同染料的染色工艺条件的研究情况做了分析。阐述了染料研究和混合染料拼色研究的进展情况。对超临界二氧化碳的染色热力学和动力学性研究情况做了论述,对染料在超临界二氧化碳中的溶解度、染料在纤维与超临界CO2间的分配规律、染料在纤维中的扩散行为做了分析论述。对染色设备的国内外进展情况做了分析论述。指出了超临界二氧化碳染色技术产业化应用应解决的关键问题是增强染料的溶解和在纤维中的扩散,以及高压操作下大容积染色釜的研制。
    氧化还原脱除海水中的Cu2+离子
    解利昕,田志国
    化工进展. 2012, 31(09):  1899-1902. 
    摘要 ( 2101 )  
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    阐述了去除海水中的重金属离子对提高海水淡化装置中铝合金材料耐腐蚀性能的作用。采用填充在离子交换塔中的5052铝合金环作为还原剂,研究了海水流速、海水温度以及海水中铜离子的初始浓度对脱除海水中Cu2+效果的影响,并对试验前后的铝合金还原剂的表面进行了表征。结果表明,铜离子的脱除率可达88%。流速的降低与温度的上升,使铜离子的脱除率升高;铜离子浓度增大,铜离子的脱除率降低。
    小型重整制氢反应器的性能
    米 杰1,孙国兵1,2,潘立卫2,倪长军2,张 磊2,王树东2
    化工进展. 2012, 31(09):  1903-1907. 
    摘要 ( 2239 )  
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    以解决小功率燃料电池氢源问题为目的,研制了集原料预热、甲醇水蒸气重整(MSR)、催化燃烧、水汽变换(WGS)于一体的自热式重整制氢反应器。通过条件实验考察了操作温度、甲醇气体空速、水醇比(W/M)等操作条件对重整反应的影响,并在苛刻条件下进行了稳定性研究。实验证明,反应器最大净产氢量可达90 L/h,可为百瓦级质子交换膜燃料电池提供氢源。
    液化天然气水平连续泄漏重气的扩散过程
    唐建峰1,蔡 娜1,2,郭 清1,王等等1,3
    化工进展. 2012, 31(09):  1908-1913. 
    摘要 ( 2110 )  
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    结合SLAB稳态烟羽模型,针对液化天然气(LNG)连续泄漏、水平喷射源的重气扩散过程进行了模拟研究,分析了液化天然气泄漏后混合云团扩散形成的浓度场、温度场和其它特征参数。利用MATLAB语言编制液化天然气连续泄漏扩散模拟程序,对两种试验环境条件(不同风速、大气温度、大气稳定度、相对湿度和地表粗糙度等环境参数)下扩散云团的特性参数进行模拟计算,得到各云团参数随下风向距离的变化规律。
    基于ANSYS Workbench和FLUENT的超临界二氧化碳萃取釜流场模拟及其结构改进
    郭建章1,赵 鹏1,王威强2
    化工进展. 2012, 31(09):  1914-1918. 
    摘要 ( 2456 )  
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    传统超临界萃取釜的不足主要表现在:萃取筐占据筒体容积,造成萃取釜空间利用率降低;萃取筐与筒体内壁存在间隙,造成传质、传热效果不良。本文对萃取釜进行结构改造,采用双封头结构,封头上设置筛网,采用径向进气方式。利用ANSYS Workbench及FLUENT软件,模拟了改进结构在空载和装料两种情况下的温度场和流场,对比分析了两种情况下的温度场和流场。比较结果说明,改进后的萃取釜结构不仅提高了萃取釜的空间利用率,而且改善了萃取釜的温度场均匀性,萃取釜的流场均匀性也有提高。
    基于颗粒轨迹分析的分级机切割粒径计算
    岳大鑫,刁 雄,李双跃,黄 鹏
    化工进展. 2012, 31(09):  1919-1925. 
    摘要 ( 2428 )  
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    为研究超细分级机的切割粒径,采用计算流体力学技术对分级机气固两相流进行了数值模拟。计算中气相采用RNG k-ε湍流模型,颗粒相采用随机轨道模型。通过分析颗粒轨迹与切割粒径的关系,揭示了颗粒在分级机内运动的物理机制;通过分析切割粒径随转子转速、风量、喂料浓度和物料密度的变化规律,阐述了各参数对切割粒径的影响。结果表明:切割粒径的理论推算中,忽略叶片厚度的影响将导致计算值偏小;低转速(450 r/min,600 r/min)时,受局部涡流的影响,切割粒径模拟值与理论计算值相差较大,最大误差为13.58%;与风量相比,转速对切割粒径的影响更为显著。模拟结果与理论计算值吻合较好,为求取分级机的切割粒径提供了一种新方法。
    能源加工与技术
    生物油中有机酸的去除及利用进展
    江洪明1,2,赵增立1,常 胜1,李海滨1
    化工进展. 2012, 31(09):  1926-1935. 
    摘要 ( 1755 )  
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    生物质快速热裂解制取的生物油是燃料和化学品的重要来源。本文介绍了生物油中有机酸的存在形式、形成机理以及生物油中有机酸的去除方法和利用研究进展,分析了各种方法的优缺点以及目前面临的主要问题。总体来说,开发高效稳定的催化剂应用于催化酯化是去除生物油中有机酸以期获得高品质燃油的重点,而将有机酸在生物油中直接转化为高附加值化工品是较为理想的有机酸利用方式。
    火用传递研究的形成脉络与发展现状
    成庆林,刘 扬,项新耀
    化工进展. 2012, 31(09):  1936-1941. 
    摘要 ( 1478 )  
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    火用传递研究针对不同形式火用的转换与同一形式火用的传递,旨在通过探讨火用传递过程的变化规律及其影响因素,从而达到对传递过程进行动态调节和控制的目的。从火用传递与能量传递共同构成能研究的完整体系、火用传递与不平衡势场密不可分、火用传递是火用分析在动态层面的必要补充、火用传递用于描述多场耦合驱替机理的有益扩展等角度,阐述了火用传递研究的形成脉络与发展现状,指出火用传递研究不应偏离工程应用的主要方向,并应在 传递系数的内在机制及评价多场耦合火用传递过程的参数指标体系等方面进行更为深入的研究。
    高温液态水条件下木糖直接转化制备糠醛的工艺
    孙啸寅1,党 杰2,华德润2,李盼盼2,吴玉龙2,杨明德2,李 春1,3
    化工进展. 2012, 31(09):  1942-1945. 
    摘要 ( 2108 )  
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    使用自制的高温高压反应釜,在高温液态水(HTW)的条件下对木糖直接转化制备糠醛的过程进行了研究。考察了HTW作为反应介质对木糖转化率和糠醛产率的影响,并与文献中所采用催化剂的催化效果进行了对比,探索了不同的溶剂对反应产物中糠醛的萃取效果。研究结果表明:HTW作为反应介质对木糖直接转化制备糠醛具有优良的反应性能,可以替代液体酸和固体酸作用于木糖制糠醛,在优化的工艺条件下,当木糖初始浓度为10%(g/g)、反应温度为200 ℃、反应时间为3 h时,糠醛的产率高达78%。此外,乙酸丁酯作为萃取剂对于糠醛的萃取具有良好的萃取效率。所得结果为工业化生产糠醛奠定了实验基础和理论依据。
    暂态边界电压法在线测试全钒液流电池阻抗
    潘建欣1,2,廖玲芝1,谢晓峰2,王树博2,王金海2,尚玉明2,周 涛1
    化工进展. 2012, 31(09):  1946-1949. 
    摘要 ( 2204 )  
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    国内首次采用暂态边界电压法在线研究了全钒液流电池(VRB)的特性,建立了由电压源、电阻以及一个电阻与电容并联的3部分串联而成的等效电路模型;研究了电流密度和荷电状态(SOC)对等效电路元件的影响。实验结果表明,极化阻抗随电流密度的增加有轻微下降,在充电初期和放电末期达到最大值。与极化阻抗相比,充、放电过程中的欧姆阻抗最大,是导致电压损失的主要因素,分别为1.905Ω?cm2和 2.139 Ω?cm2,暂态边界电压法是一种简单且有效的表征全钒液流电池性能的新方法。
    工业催化
    固态离子交换制备Cu(Ⅰ)分子筛研究进展
    宁慧青1,卢兴鲁2,刘 泉2,任 军2,李 忠2
    化工进展. 2012, 31(09):  1950-1958. 
    摘要 ( 2012 )  
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    固态离子交换是将金属离子引入分子筛结构中一种十分简单而有效的方法,它克服了溶液离子交换存在的诸多不利因素。本文介绍了固态离子交换制备Cu(Ⅰ)型分子筛的反应原理、制备条件的影响以及不同结构Cu(Ⅰ)型分子筛的应用。鉴于微波场中离子运动速率显著加快的特点,提出采用微波加热可以显著提高固态离子交换反应速率,对于提高Cu+离子交换度,消除残留CuCl的影响,获得高性能的Cu(Ⅰ)Y催化剂具有重要的应用价值。
    吸热燃料催化裂解研究进展
    孙道安,李春迎,杜咏梅,张 伟,吕 剑
    化工进展. 2012, 31(09):  1959-1967. 
    摘要 ( 2303 )  
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    高超声速飞行是航空航天领域的最新前沿技术,是国家科技发展水平的重要标志。吸热燃料是实现高马赫(>5)超声速飞行器实际应用的核心技术之一,因而具有特殊的意义。本文介绍了吸热燃料的研究历程,重点从吸热燃料及其热沉、吸热燃料催化剂、催化剂的结焦以及催化裂解机理等方面对吸热燃料催化裂解进行介绍和评述。分子筛催化剂是吸热燃料催化裂解最具应用前景的一类催化剂,但同时也面临了吸热燃料原料的选择、分子筛骨架结构的改进和表面性质调变、催化剂结焦等基础研究以及催化剂负载、催化剂真实工况模拟等一系列工程应用研究双重挑战。吸热燃料催化裂解机理和动力学研究目前还很薄弱,未能真正深入到分子尺度把催化剂的微观作用与物质形态的变化有机结合,针对这方面的研究还应该大力加强,以更好地为催化剂的设计提供指导意义。
    过渡金属硫化物催化稳态活性相
    刘勇军
    化工进展. 2012, 31(09):  1968-1974. 
    摘要 ( 1713 )  
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    过渡金属硫化物(TMS)是清洁燃料油生产最为常用的催化剂,有关它的催化活性相及其作用机理一直以来是催化研究的重点和热点。本文一方面强调研究TMS催化稳定态活性相的重要性;另一方面综述了催化稳定态中碳的存在形式及其作用,对新提出的MoSxCy和CoMoC(或NiMoC)模型进行了阐述和讨论,指出传统CoMoS相可能并不是稳定态的催化活性相,而只是其前体,并认为过渡金属碳化物与TMS等加氢处理催化剂很可能具有统一的类MoSC催化稳态活性相结构。
    固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-TiO2-Al2O3制备乙酰丙酸
    刘 焘,李利军,刘 柳,李 果,李 伟,覃 桂
    化工进展. 2012, 31(09):  1975-1979. 
    摘要 ( 1783 )  
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    研制了固体超强酸催化剂S2O82―/ZrO2-TiO2-Al2O3, 并以蔗糖为原料,催化水解法制备乙酰丙酸。通过单变量法考察了催化剂的焙烧温度、催化剂的投加量、蔗糖浓度、反应温度、反应时间等对乙酰丙酸相对收率的影响,并采用了正交实验来确定最佳工艺条件。研究结果表明,当催化剂的焙烧温度为550 ℃、蔗糖浓度为15 g/L、催化剂用量为蔗糖质量的15%、反应温度为200 ℃、反应时间为60 min时,乙酰丙酸的相对收率最大,达到72.28%。
    超细ZSM-5分子筛的制备及其形貌表征
    姜健准,张明森,柯 丽,杨 菁,王焕茹,黄文氢
    化工进展. 2012, 31(09):  1980-1984. 
    摘要 ( 2861 )  
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    对比考察了模板剂的种类、晶化温度以及铝含量等影响因素对超细ZSM-5分子筛晶化行为的影响,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射光谱(XRD)技术对所制备的超细产物的结构及形貌进行了表征。结果表明,模板剂的种类对分子筛的晶化过程有重要影响,四丙基氢氧化铵是优良的制备超细ZSM-5分子筛的模板剂;以四丙基氢氧化铵为模板剂,适宜采用静态法制备超细ZSM-5分子筛的晶化温度为70~ 120 ℃;凝胶体系中铝的存在抑制ZSM-5分子筛晶核的生长,无铝条件下,分子筛的晶化速度最快;随着铝含量的增加,分子筛的晶化速度变慢,在相同的晶化时间内,生成的分子筛的粒径更小。
    Mg/Al复合氧化物催化丙酮和碳酸二甲酯合成乙酰乙酸甲酯
    王登峰1,张学兰1,柏 冬2,刘书银1,魏 伟3,孙予罕3
    化工进展. 2012, 31(09):  1985-1989. 
    摘要 ( 2299 )  
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    利用先共沉淀后水热处理的方法制备出水滑石前体,将其焙烧后,得到具有不同Mg/Al摩尔比的复合氧化物,并借助电感耦合等离子原子发射光谱、XRD、CO2-TPD和氮气吸脱附等手段对其进行表征。结果表明,Mg/Al摩尔比对催化剂的结构和碱性质有较大的影响,并且在催化丙酮和碳酸二甲酯合成乙酰乙酸甲酯的反应中,其比单纯的氧化镁和氧化铝表现出了更高的催化活性。进一步的研究表明,在该反应中是复合氧化物的中强碱性位起催化活性的作用,当Mg/Al摩尔比为2时,催化剂具有最高的活性。此外,重复性实验表明,这些催化剂具有较好的稳定性和重复使用性。
    材料科学与技术
    纳米纤维素晶须表面接枝及其液晶性能研究进展
    杨 洁,叶代勇
    化工进展. 2012, 31(09):  1990-1997. 
    摘要 ( 2196 )  
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    作为一种新兴的纳米生物材料,纳米纤维素日益受到各界的广泛关注,对其进行表面接枝改性并开发新的功能是十分必要的。本文综述了纳米纤维素晶须表面接枝的技术及研究进展,主要介绍了传统自由基聚合、离子和开环聚合及活性自由基聚合技术,包括氮氧自由基调控活性聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成-断裂链转移聚合、单电子转移活性自由基聚合,讨论了各种接枝聚合方法的适用范围和优缺点。简述了点击化学在纳米纤维素晶须表面接枝的应用。通过各种聚合方法改性得到的纳米纤维素晶须接枝共聚物往往具有一些特殊的功能,某些接枝共聚物在适当的溶剂中可以形成液晶态,本文重点介绍了接枝改性的纳米纤维素晶须的液晶性能及其形成机理和影响因素等。
    相变储能微/纳米胶囊的制备及其在建筑中的应用研究进展
    杨春晓,谢德龙,司徒粤,黄 洪
    化工进展. 2012, 31(09):  1998-2005. 
    摘要 ( 2377 )  
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    相变储能微/纳米胶囊在能源科学等领域发挥着日益重要的作用。本文系统介绍了相变微/纳米胶囊的制备方法,其中,相变储能微胶囊的制备方法主要包括界面聚合法、原位聚合法、凝聚法、悬浮聚合法等;相变储能纳米胶囊的制备方法主要包括细乳液聚合法和原位聚合法。着重阐述了相变储能微/纳米胶囊在现在建筑中的应用,主要是在混凝土、墙体、墙板及地板中的应用。提出目前存在的问题,如相变储能墙体在夏天高温时无法完成相变过程,及相应的解决方法。指出未来将以合成工艺优化、强化胶囊理化性能和改善与无机建筑材料相容为重点研究方向。
    聚丙烯用附着力促进剂研究进展
    乔泽敏1,黄志峰1,李 瑜2,汤汉良3,罗 辉3
    化工进展. 2012, 31(09):  2006-2010. 
    摘要 ( 1543 )  
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    从氯化聚丙烯(CPP)的改性、附着力促进剂的无氯化和水性化三个方面综述了聚丙烯(PP)用附着力促进剂的研究进展。介绍了不饱和酸(酐)改性CPP的研究和无氯附着力促进剂的制备方法,阐述了机械法、相反转法、自乳化法和乳液聚合法制备水性附着力促进剂时各自的优缺点和适用范围,总结了可控自由基聚合在PP用附着力促进剂领域的应用。最后指出在进一步的研究中还需要提高无氯附着力促进剂与面漆树脂相容性和水性附着力促进剂的稳定性。
    功能性丙烯酸酯乳液的制备与应用研究进展
    王晓雯,何玉凤,王荣民,王俊峰,李 琛
    化工进展. 2012, 31(09):  2011-2018. 
    摘要 ( 1505 )  
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    介绍了核-壳乳液聚合、乳液互穿聚合物网络、无皂乳液聚合、微乳液与细乳液聚合等方法与技术在制备功能性丙烯酸酯乳液中的应用。阐述了有机硅、有机氟、聚氨酯、环氧树脂等改性方法用于制备功能性丙烯酸乳液的研究进展。详细介绍了功能性丙烯酸乳液在功能涂料、胶黏剂、皮革涂饰剂、油墨等领域的应用现状,提出了功能性丙烯酸酯乳液的发展趋势:采用新的聚合技术、改性技术制备具有附加值高、性能优异且环境友好的水性功能性乳液是今后丙烯酸酯乳液的主要发展方向。
    全氮阴离子N5―的研究进展
    许 诚,毕福强,葛忠学,樊学忠,王伯周,汪 伟,刘 庆
    化工进展. 2012, 31(09):  2019-2023. 
    摘要 ( 1795 )  
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    全氮阴离子N5-是制备全氮高能盐N5+N5-的重要中间体。综述了N5-的前体化合物芳基五唑的合成方法与反应机理、结构表征和稳定性研究;概述了用去芳基化反应合成N5-的研究进展。现阶段,通过芳胺的重氮化、环加成反应成功合成出芳基五唑,利用低温条件下的拉曼光谱、核磁共振谱及单晶衍射等手段获得了五唑环的结构信息,并系统研究了取代基和溶剂对芳基五唑稳定性的影响,进而利用电离法在质谱中检测到了N5-的信号。但是,利用化学法未能实现宏观量级的制备,芳基五唑类化合物较差的稳定性是造成N5-的化学合成难以取得突破性进展的主要原因。
    高压静电抗溶剂法制备聚乳酸微球
    陈爱政1,2,杨月梅1,王士斌1,2,孙晴晴1,刘源岗1,2,党婷婷1
    化工进展. 2012, 31(09):  2024-2030. 
    摘要 ( 1911 )  
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    以无水乙醇为非溶剂,采用高压静电抗溶剂法制备聚乳酸微球。通过24全因子试验设计对微球粒径和粒径分布的影响因素进行了显著性分析。并考察最显著因素对微球表面形貌的影响规律。结果表明,推进速度是影响微球粒径的最显著因素,最优条件下微球表面光滑、球形度好,粒径分布窄。浓度为3%,相对分子质量为5万~10万的聚乳酸制备的微球,球形度较好。经过高压静电处理后,傅里叶红外光谱测定表明聚乳酸无明显结构摄动;X射线粉末衍射分析表明聚乳酸晶体结构未发生明显变化。
    赤泥多孔材料负载微生物去除苯酚
    王小雨1,王晓龙2,吴丽梅1,吕国诚1,何文会1
    化工进展. 2012, 31(09):  2031-2035. 
    摘要 ( 1948 )  
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    以赤泥等工业废弃物为原料制备了一种多孔材料,采用酸改性、碱改性、氧氯化锆改性3种方法进行表面改性,在表面负载假单胞菌,用于去除污水中的苯酚。结果表明:在1200 ℃下烧结多孔材料,孔隙率可以达到80%,孔隙大小控制在50~100 ?m;氧氯化锆改性后的多孔材料负载假单胞菌的能力强;去除苯酚的主要影响因素为苯酚初始浓度和pH值,在pH值为5~6、苯酚初始浓度为40mg/L的条件下去除能力最强,可以达到80%。
    生物化工
    磷脂酶D的紫外诱变选育及发酵条件的优化
    刘媛媛,张小里,姚 娜,李红亚,赵彬侠
    化工进展. 2012, 31(09):  2036-2038. 
    摘要 ( 1651 )  
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    磷脂酶D在催化磷脂酰基交换反应中具有重要的应用价值。本文对产磷脂酶D野生链霉菌株进行紫外诱变,筛选得到一株产酶活力提高42.5%的变异株。通过摇瓶培养,对发酵条件进行探究。确定的最佳培养基组成为:葡萄糖10.0 g/L,牛肉膏和蛋白胨各5.0 g/L,MgSO4?7H2O 1.0 g/L,CaCl2 3.0 g/L,NaCl 2.0 g/L;表面活性剂Tween80对产酶有促进作用,其适宜浓度为0.60 g/L。在上述条件下,摇瓶发酵产酶活力达3.23 U/mL。
    精细化工
    月桂烯化学合成法的研究进展
    杨 阳1,尤亚华1,姚日生2,3
    化工进展. 2012, 31(09):  2039-2042. 
    摘要 ( 1800 )  
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    月桂烯是一种用途广泛的香料香精原料和有机中间体。本文综述了其化学合成方法,具体为类异戊烷结构酯的“积木”法,单萜类烯丙基乙酸酯和异戊二烯法合成月桂烯。其中,利用异戊二烯二聚合成月桂烯,因其原料广泛、价廉易得,能有效利用C5资源,具有潜在的应用价值。提出了化学合成月桂烯未来的发展方向:研究和开发新型的催化剂、优化反应的工艺技术和路线、提高月桂烯的收率和选择性是未来工作的主要研究 方向。
    羟胺(盐)的合成及其应用研究进展
    高丽雅,檀学军,张东升,王淑芳,赵新强,王延吉
    化工进展. 2012, 31(09):  2043-2048. 
    摘要 ( 2368 )  
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    简要介绍了生产羟胺(盐)的拉西法、硝酸根离子还原法等工业方法,以及一步合成羟胺的最新研究进展;概述了羟胺(盐)在合成环己酮肟、制备羟胺-O-磺酸等传统应用领域,以及在合成芳香烃胺类、芳香烃酚类化合物等清洁安全化工过程中的最新应用。在此基础上,指出随着羟胺的用途不断扩展,在温和的反应条件下、清洁高效的一步合成羟胺(盐)是今后的研究热点。
    MOPBG-AMPS共聚物阻垢剂的合成及硫酸钡阻垢性能评价
    魏晓飞,王明刚
    化工进展. 2012, 31(09):  2049-2052. 
    摘要 ( 1868 )  
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    以水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,以2-(N,N-二亚甲基羧基)胺甲基-丙烯酰胺基二乙酸(MOPBG)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,制备了一种针对油气田使用的新型共聚物阻垢剂。通过红外光谱和热重分析测定了共聚物的结构和不同配比共聚物的热稳定性能;采用静态阻垢法研究了共聚物浓度对硫酸钡阻垢率的影响。结果表明:单体配比为n(MOPBG)∶n(AMPS)=3∶(1.5~2)时,共聚物具有最佳的耐热性能。阻垢效果最优共聚物添加量分别为:共聚物[n(MOPBG)∶n(AMPS)=3∶1.5]为20 mg/L,阻垢率为 98.9%;共聚物[n(MOPBG)∶n(AMPS)=3∶2]为15 mg/L,阻垢率为 96.4%。利用扫描电子显微镜,探讨了共聚物的阻垢机理。
    α-甲基苯乙烯二聚体的合成及应用
    宋国强1,金晓蓓1,胡春青2,陈 昕1
    化工进展. 2012, 31(09):  2053-2057. 
    摘要 ( 2020 )  
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    以α-甲基苯乙烯(α-MS)为原料,分别高选择性地合成了-MS线性二聚体(Ⅰ)和α-MS环状二聚体(Ⅱ),并再以Ⅱ为原料,两步法合成了光引发剂KIP150(Ⅲ)。研究结果表明,以对甲苯磺酸为催化剂,在30 ℃下反应24h,产物Ⅰ收率88.0%,纯度大于99.8%;同样以对甲苯磺酸为催化剂,在100 ℃下反应7 h,产物Ⅱ收率98.0%,纯度大于99.8%;化合物Ⅱ经酰基化反应和羟基化反应即可得产物Ⅲ,总收率高于70.0%,纯度可达95.0%以上。实验中采用LC-MS、1H NMR、GC、HPLC等分析方法对各反应产物进行结构确定和纯度测定。
    耐高温厌氧胶的研制及其贮存稳定性研究
    彭小琴1,陈 亮2,陈炳耀3,凌 辉2,李 军2
    化工进展. 2012, 31(09):  2058-2063. 
    摘要 ( 1851 )  
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    以乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA2EODPT)、环氧丙烯酸酯(EA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为主要原料,N,N'-4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)和气相二氧化硅(SiO2)为耐热改性剂,异丙苯过氧化氢(CHP)为引发剂,N,N-二乙基对甲苯胺(DPT)和糖精(SA)为促进剂和助促进剂,对苯醌(BQ)、乙二胺四乙酸四钠(Na4EDTA)和对苯二酚(HQ)为稳定剂,优选出耐高温厌氧胶的最佳配方。结果表明:当m(BPA2EODPT)︰ m(EA)︰m(TMPTMA)=3.1︰1︰2.5、w(BMI)=6%、w(SiO2)=4%、w(CHP)=3.5%、w(DPT)=0.4%、w(SA)=2%、w(BQ)=0.07%、w(Na4EDTA)=0.04%、w(HQ)=0.11%时,厌氧胶的综合性能较好,耐热性能及贮存稳定性能俱佳。
    季铵型阳离子聚丙烯酰胺水溶液的性质
    腾晓旭1,时建伟1,张淑芬2
    化工进展. 2012, 31(09):  2064-2069. 
    摘要 ( 2146 )  
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    季铵型阳离子聚丙烯酰胺作为阳离子助剂处理棉纤维,其水溶液性质影响助剂在纤维上的处理效果。考察水溶液黏度性质和电导性质,用助剂处理后纤维的无盐染色效果进行证明。结果表明:分子量低的季铵型阳离子聚丙烯酰胺在水溶液中比浓黏度较小,用其处理纤维有利于助剂在纤维上分布均匀,染色纤维匀染性好;阳离子化度高的助剂在水溶液中电离能力较强,处理后纤维所带正电荷数量增加,染色纤维色深K/S值增大。
    Pt/C催化加氢法制备DSD酸
    张军华1,国海光1,郇昌永1,姜 莉2,沈 强1
    化工进展. 2012, 31(09):  2070-2074. 
    摘要 ( 1634 )  
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    以水为反应介质,Pt/C为催化剂, 研究了液相催化加氢法制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DSD酸)。通过一系列条件实验,得到的最佳工艺条件是:原料DNS酸二钠盐60g(湿),水200mL, 3%Pt/C催化剂0.3g(干重),反应温度为45~50℃,反应压力为0.5~0.65 MPa,反应体系pH=5~7。在此工艺条件下,得到的DSD酸产品质量分数大于99%,苄基物含量小于0.15%,醛含量小于0.15%。产品收率大于98.5%。并且,通过独有的催化剂再生技术,催化剂可重复利用20次以上,大大降低了其使用成本,为工业化奠定基础。
    资源与环境工程
    二氧化碳矿物封存技术现状及展望
    张兵兵1,王慧敏1,曾尚红2,苏海全1,2
    化工进展. 2012, 31(09):  2075-2083. 
    摘要 ( 1906 )  
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    面对温室效应带来的生态灾难,利用各种技术封存固定CO2成为了关键,CO2矿物封存是其中最环保、最安全、最永恒的CO2固定方式。本文从封存方案、反应机理及碳化原料三方面详细介绍了CO2矿物封存技术的基本原理,并全面概述了CO2矿物封存的技术路线,其中包括直接碳化路线以及以酸浸出工艺、熔盐碳化工艺、铵盐浸出工艺以及生物浸出工艺为代表的间接碳化路线。同时结合国内外研究进展分析了各种CO2矿物封存技术的优缺点及其产业化前景,并提出今后我国CO2矿物封存技术研究和发展应更加注重从资源综合利用的角度考虑,将CO2看做是廉价碳资源材料,积极推进碳捕获、利用与封存项目的实施。
    燃煤烟气脱硝技术的研究进展
    顾卫荣,周明吉,马 薇
    化工进展. 2012, 31(09):  2084-2092. 
    摘要 ( 2436 )  
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    对燃煤烟气脱硝现有技术进行了综述。重点对选择性催化还原法(SCR)、非选择性催化还原法(SNCR)、SNCR-SCR联合脱硝法等工艺及工业化现状进行了分析,并对国内外脱硝新技术进行了介绍,最后针对环保要求提出了我国脱硝技术应以开发中国特色的脱硝技术和加强新技术的研发为方向。
    零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙
    杨梅梅1,周少奇1,2,3,郑永鑫1,郑 可1
    化工进展. 2012, 31(09):  2093-2096. 
    摘要 ( 2526 )  
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    采用零价铁(Fe0)活化过硫酸钠(PDS)的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙(MO)为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明:Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。
    超声波强化活性炭颗粒吸附PFOA和PFOS
    赵德明1,张德兴1,Hoffmann Michael R2
    化工进展. 2012, 31(09):  2097-2101. 
    摘要 ( 7942 )  
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    研究了20 kHz超声波强化活性炭颗粒吸附不同种类水溶液中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的动力学。结果表明:平衡吸附被证实符合BET多层等温吸附,最大单层吸附容量为qmPFOS>qmPFOA;在PFOS和PFOA初始浓度为50 mg/L时超声波辐照下活性炭颗粒吸附符合表观拟二级动力学关系,平衡吸附容量和起始吸附速率分别为qePFOS>qePFOA和 hPFOS> hPFOA;在去离子水(MQ)中的PFOS和PFOA 最大单层吸附平衡容量qm和平衡吸附容量qe及起始吸附速率h和吸附动力学常数K均大于预处理或未预处理后的垃圾渗滤地表水(Pre-GW和GW)中对PFOS和PFOA的平衡吸附量和吸附动力学常数;20 kHz超声波强化活性炭颗粒吸附PFOS和PFOA效果明显,其吸附动力学常数增强因子为7.7和4.4。
    应用技术
    “背包式”反应精馏水解乙酸甲酯的工艺
    郑辉东,赵素英,曾燕茹,王良恩,徐炳辉
    化工进展. 2012, 31(09):  2102-2106. 
    摘要 ( 2363 )  
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    采用“背包式”反应精馏深度水解乙酸甲酯,考察了工艺条件对水解率和酸水比的影响,并与传统的单塔催化精馏工艺进行了对比。结果表明:提高水酯比可以显著提高乙酸甲酯的水解率;回流进料比的增加有利于提高水解率但会增加能耗,较佳回流比为3.0左右;乙酸甲酯水解率随空速的增加而降低的速度较慢,可以适当提高空速以增加处理能力;增加固定床体积有利于酯的预水解,但是不一定有利于酯的总转化率。采用“背包式”催化精馏工艺可以实现乙酸甲酯的深度水解,且优于传统的单塔催化精馏工艺。
    环境友好型叔丁胺制备工艺技术
    颜吉校,金一丰,刘志湘,王月芬
    化工进展. 2012, 31(09):  2107-2109. 
    摘要 ( 2059 )  
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    研究以HZP-II催化剂、异丁烯和液氨为原料,选择了直接胺化制备叔丁胺的工艺路线,考察了空速、氨烯比、压力、温度对反应转化率的影响,并对催化剂使用寿命进行了稳定性评价。实验结果表明,在反应压力5 MPa、反应温度260 ℃、异丁烯空速450 h―1、氨烯比(1.5~3.0)∶1时,反应2000 h以上,异丁烯单程转化率仍能保持10.2%,产物叔丁胺的选择性>99%。
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