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本期目录
2012年 第31卷 第10期 刊出日期:2012-10-05
    特约评述
    离子液体的工业应用研究进展
    李 臻,陈 静,夏春谷
    化工进展. 2012, 31(10):  2113-2123. 
    摘要 ( 2199 )  
    相关文章 | 多维度评价
    离子液体以其特有的性质广受学术界和工业界关注,业已发展成为国际科技的前沿和热点,在诸多领域展示了广阔的应用潜力和前景。本文综述了近二十年来国内外离子液体工业应用进展情况,并对离子液体在化学工程、电化学、高性能添加剂、气体处理、分离分析以及能源领域中的工业化应用现状做了重点介绍。最后对离子液体工业化应用的前景做了展望,并分析了离子液体在实现大规模应用之前应重点解决绿色化、基础理论和成本控制问题。
    化工过程与装备
    甲烷低温活化制甲醇研究进展
    林朝阳1,张喜文2,方向晨2,张舒冬2,张信伟2,倪向前2
    化工进展. 2012, 31(10):  2124-2129. 
    摘要 ( 2027 )  
    相关文章 | 多维度评价
    简要评述了当前国内外在甲烷直接部分氧化合成甲醇和甲烷经卤代后合成甲醇领域的研究进展。众多研究表明,甲烷多相催化氧化制甲醇是最具有工业化应用前景的技术,其中钼系催化剂的效果较好;以Pt、Pd配合物为催化剂的甲烷液相催化氧化法制甲醇方法具有较高的甲烷转化率和甲醇选择性,但是催化剂价格昂贵、反应条件苛刻、环境污染严重;甲烷气相均相氧化属于非催化反应,在高温高压下进行,且反应器须具备特殊的形式,结构复杂;虽然酶催化氧化法的选择性较高,但是生物酶的制备有一定难度,不适用于大范围应用,该路线目前仅限于实验室研究阶段;光催化氧化是一种环境友好的技术,反应条件温和、避免氧化剂应用,但是该类催化剂局限于半导体和盐类,还有待于进一步开发新型高效的催化剂。同时,甲烷经卤代后合成甲醇的方法对解决甲烷活化的难题具有独特优势,是一种比较有开发前景的路线,正在受到研究者们的密切关注。
    生物质热解炭化反应设备研究进展
    石海波1,2,孙 姣1,2,陈文义1,2,潘萌娇1,2
    化工进展. 2012, 31(10):  2130-2136. 
    摘要 ( 3069 )  
    相关文章 | 多维度评价
    生物质热解炭化技术作为生物质能源开发利用的一种重要途径,已经得到国内外广泛关注。文章介绍了生物质热解炭化反应设备的两大类型,即窑式炭化炉和固定床式热解炉。详细论述了各种典型设备的结构特点和适用范围,认为与窑式炭化炉相比,固定床式热解炭化炉炭化周期短、对生物质原料适应性和可操作性更强、产炭品质更有保障。最后指出了高效、稳定、机械化是生物质热解炭化设备未来的研究和发展方向。
    工业系统能值理论应用研究进展
    慕韩锋1, 冯 霄2
    化工进展. 2012, 31(10):  2137-2143. 
    摘要 ( 1395 )  
    相关文章 | 多维度评价
    能值理论由于考虑了环境投入以及将不同物质和能量置于同一个平台上进行评价的特性而得到了广泛的应用。鉴于能值理论研究的深入以及工业系统自身的复杂性,本文系统回顾了能值理论在工业系统中的应用与相关理论研究进展,总结了其在能值指标体系的建立与改进、能值代数的阐释以及联合其它理论方法对工业系统进行评价等热点问题的研究情况,同时指出构建统一的能值评价体系以及对系统内部进行更深入的研究将会成为新的能值理论研究方向。
    有机小分子/无机盐混合溶液纳滤膜分离研究进展
    王 韬,王 枢,张兆利,柳琦杰,王 娇
    化工进展. 2012, 31(10):  2144-2151. 
    摘要 ( 2274 )  
    相关文章 | 多维度评价
    工业生产中料液体系成分复杂,用纳滤技术对其中小分子有机物及电解质盐实施有效分离越发重要。本文概述了小分子有机物及电解质盐的纳滤分离机制,从纳滤膜分离糖类、氨基酸、染料、PEG等有机小分子及电解质盐混合溶液出发,总结了纳滤技术分离溶液中有机小分子及电解质盐的研究进展,但该体系各溶质截留情况未得出一致结论。同时指出分离机制的研究、高性能膜的制备、扩大溶质种类及不同条件进行试验是纳滤技术分离有机/无机复杂体系的研究方向,并对纳滤技术用于该体系分离的应用前景进行了展望。
    油页岩制油技术中的红外测温研究
    曹 琳
    化工进展. 2012, 31(10):  2152-2156. 
    摘要 ( 1847 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对油页岩制油气反应炉炉内温度场的分布、变化及反应炉布料图像的实时监测问题,提出一种基于红外测温和红外图像处理的反应炉温度场检测方法,探索反应炉炉内温度场与炉外温度场之间的变化关系和变化机理,揭示反应炉内的温度变化规律,实现对油页岩反应炉不同位置温度场变化的实时监控。通过反应炉不同位置、时段温度场的分析和再现,实现对油页岩及相关物料的最佳优化利用,达到对现有工艺条件、工艺过程进行有效监控和改进,实现油页岩反应炉温度检测的自动化,温度分析处理的及时化、可视化。
    泡沫金属填料旋转床用于CO2的吸收
    张龙龙,龚峻松,宋光涛,周 旭,周军成
    化工进展. 2012, 31(10):  2157-2161. 
    摘要 ( 2071 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用空气-CO2-NaOH体系,对泡沫金属填料旋转床的气相压降特性和CO2吸收特性进行研究,研究结果表明:泡沫金属填料旋转床的气相压降随转速和气量提高而增加,与液量的变化无关;体积传质系数(KGa)随转速的提高先增大后缓慢降低,随气量的增加几乎呈线性减小,随液量的增加而增加。与常见的金属丝网填料相比,泡沫金属填料具有动平衡性好、传质效率高、压降低等优点。
    海水淡化能量回收装置用分腔式切换器研究
    陈艳艳1,2,王 越1,2,王照成1,2,徐世昌1,2,王世昌1,2
    化工进展. 2012, 31(10):  2162-2166. 
    摘要 ( 1925 )  
    相关文章 | 多维度评价
    能量回收装置是降低反渗透海水淡化系统能耗的关键设备,阀控能量回收装置是其中最主要的产品类型之一。针对现有阀控能量回收装置流量和压力波动的问题,本文设计和制造了用于阀控能量回收装置的分腔式流体切换器,并分析了切换器高压腔和低压腔结构设计特点。对安装有此切换器的阀控能量回收装置的流体力学特性进行了实验测试。结果表明,通过设置适宜的切换器高压腔流道开度,可有效实现阀控能量回收装置高压盐水增压原料海水过程中流量供给的连续性和流体压力的平稳性;所研制的分腔式切换器对保证装置运行安全性及降低设备制造成本具有实用价值。
    对二甲苯/间二甲苯在KX和CaX上的吸附平衡和动态吸附性能
    陈 乐,张致慧,陈 群,何明阳
    化工进展. 2012, 31(10):  2167-2171. 
    摘要 ( 2173 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通过静态吸附实验,测定了对二甲苯、间二甲苯在分子筛KX和CaX上的吸附速率曲线及吸附等温线;动态吸附穿透实验测定了对二甲苯/间二甲苯混合液在固定床中的连续流出曲线。结果表明,对二甲苯、间二甲苯在CaX上的静态饱和吸附量和动态穿透吸附量均高于KX,但CaX对对二甲苯的吸附选择性不及KX;Langmuir吸附等温线方程可以很好地拟合对二甲苯、间二甲苯在CaX上的等温线;二级吸附速率方程可以较好地描述对二甲苯、间二甲苯的吸附动力学行为。
    纳米管阵列表面池沸腾强化传热实验
    邓 鹏,陶金亮,魏 峰,史晓平
    化工进展. 2012, 31(10):  2172-2175. 
    摘要 ( 2007 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以水为工质,对一种以Ti为基底的新型传热表面——纳米管阵列表面进行了池沸腾强化传热性能研究。研究结果表明:相同加热条件下,该表面可以降低沸腾起始点,并在降低传热温差的同时,起到提高传热系数的效果,实验条件下沸腾换热系数最大可增加136%。
    碳酸氢钠的改性及其热分析
    曹贤武,张轶钧,伍 巍,吴鹏君
    化工进展. 2012, 31(10):  2176-2182. 
    摘要 ( 2870 )  
    相关文章 | 多维度评价
    考察了不同目数下碳酸氢钠的热分解温度;采用熔融法和溶液法,使用硬脂酸、芥酸酰胺等5种改性剂对碳酸氢钠进行改性,利用DSC和TG评价其改性效果。结果表明:碳酸氢钠的目数对其热分解温度有一定影响;采用有机包覆改性碳酸氢钠的方法能够有效提高其分解温度,缩短分解区间,提高分解速率,从而应用于泡沫塑料加工;当NaHCO3∶硬脂酸的质量比为1∶0.5时,采用熔融法所得的改性碳酸氢钠的起始分解温度由115 ℃提高至178 ℃,分解区间由61 ℃缩短至25 ℃;改性前后碳酸氢钠的热分解反应都符合“成核与核增长”机理中的Avrami-Erofeev方程,改性剂的添加会导致核成长因子n的增加,改性碳酸氢钠的活化能Ea也有所 提高。
    微波干燥和热风干燥对金萱茶叶品质影响
    茹赛红1,曾 晖2,方岩雄1,纪红兵2
    化工进展. 2012, 31(10):  2183-2186. 
    摘要 ( 1747 )  
    相关文章 | 多维度评价
    将微波干燥和热风干燥应用于新鲜金萱茶叶的干燥,在3个不同的微波功率(350 W,470 W,800 W)和4个不同的空气温度(70 ℃,80 ℃,90 ℃,100 ℃)下,研究了干燥参数即微波功率或温度对干燥时间、失水量的影响,同时还考察了茶叶中茶多酚总量和儿茶素含量的变化、干茶叶的复水性。实验得出,与热风干燥相比,微波干燥的时间缩短了76%~95%,而且干燥后的茶叶有很好的复水性,但干燥后茶多酚总量少于热风干燥;同时随着功率增加,微波干燥时间由11 min降为6 min,随着温度升高,热风干燥时间由127 min缩短为45 min。这两种方法的茶叶干燥动力学模型均满足Page’s半经验公式。
    共沸精馏分离乙醇-异丙醇
    张 鸾,朱宏吉,白 鹏
    化工进展. 2012, 31(10):  2187-2190. 
    摘要 ( 4204 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了分离乙醇-异丙醇混合物,研究了共沸精馏在乙醇-异丙醇物系中的应用。根据共沸剂的选取原则选定出1-己烯作为共沸精馏分离乙醇-异丙醇混合物的共沸剂,使用ASPEN模拟软件模拟连续和间歇共沸精馏分离乙醇-异丙醇工艺流程,并通过间歇共沸精馏实验考察了所选共沸剂的分离效果。结果表明:使用1-己烯作为共沸剂能成功的分离乙醇-异丙醇混合物;采用有30块理论板的填料塔,回流比为25,共沸剂1-己烯与乙醇的质量比为4∶1,塔釜异丙醇的质量分数达到99.77%。
    能源加工与技术
    煤质对气流床煤气化的影响研究进展
    刘 兵,田 靖
    化工进展. 2012, 31(10):  2191-2196. 
    摘要 ( 2077 )  
    相关文章 | 多维度评价
    对煤质与气流床气化炉的关系进行了论述。介绍了水煤浆气化炉与干煤粉气化炉的各自技术特点,分别讨论了煤阶、成浆性、发热量、工业分析、元素分析、灰熔融性、渣的流动性、熔渣腐蚀及煤灰沉积对气流床煤气化选型、设计、操作条件及气化性能的影响。分析了两类气化炉对不同煤性质的适应性并给出了典型的煤质适用范围。总结了工业应用针对不同煤质要求的解决方案并回顾了相应领域的研发进展。在分析讨论的基础上对煤质与气流床气化炉的选择、应用与进一步研发方向提供了建议。
    藻类直接液化制取液体燃料研究进展
    黄付彬,冯丽娟,杨文超,谭文娟,徐康文,李春虎
    化工进展. 2012, 31(10):  2197-2201. 
    摘要 ( 1618 )  
    相关文章 | 多维度评价
    藻类因其光合作用效率高、生长周期短、生物量大等优点被认为是最有应用前景的生物质。本文详细介绍了3种已实现工业化生产的小球藻、螺旋藻和杜氏盐藻以及其它几种微藻直接液化的研究现状和发展趋势。阐述了以水和有机溶剂为介质的传统直接液化工艺的优缺点,指出常压催化液化和共液化等新型直接液化工艺将是未来研究的重点。此外,对几种大型藻的直接液化作了简单评述,指出需加强对大型藻直接液化的研究。
    高温质子交换膜研究进展
    吴 魁,解东来
    化工进展. 2012, 31(10):  2202-2206. 
    摘要 ( 2083 )  
    相关文章 | 多维度评价
    高温质子交换膜燃料电池解决了传统质子交换膜燃料电池催化剂易受CO等杂质气体毒化、水热管理复杂等问题,成为当今燃料电池发展的主要方向。高温质子交换膜是实现高温操作的关键部分。本文结合质子传递机理,分析了以水作为质子溶剂、非水质子溶剂质子交换膜以及无机固态质子导体膜的研究现状,认为有机/无机复合膜和非水质子溶剂膜,尤其是其中的磷酸掺杂的PBI膜是高温质子交换膜的发展方向。
    我国煤制油产业政策综述
    周 丽1,任相坤2,张希良1
    化工进展. 2012, 31(10):  2207-2212. 
    摘要 ( 1778 )  
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    煤制油已成为我国未来应对石油危机的重要途径之一。本文首先描述了煤制油技术及产业的现状,包括煤间接液化和煤直接液化。其次评述了近年国内与煤制油相关的产业政策。相关政策一方面表达了国家对其战略地位的重视和发展空间的认可,另一方面对其技术成熟度表现出谨慎态度。最后,进一步阐述了煤制油技术的战略地位、低碳技术路径的可行性以及产业总体经济竞争力,指出其未来发展方向是:加强研发、推动产业化、深化国内外合作、与其它先进技术有机结合,最终实现“多元化”和“一体化”。
    工业催化
    甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应机理研究进展
    杜治平,?黄丽明,林志坤,熊利花
    化工进展. 2012, 31(10):  2213-2220. 
    摘要 ( 2681 )  
    相关文章 | 多维度评价
    传统催化剂催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)因氯离子的存在易导致腐蚀、失活,通过负载、添加助剂或配体的铜催化体系可改善上述问题。本文介绍了各改进催化体系,并综述了其反应机理。其中负载CuCl2或CuCl催化剂的活性中间体是Cu(OCH3)Cl或Cu2(OH)3Cl;亚铜与配体混合时,配体的种类、数量、结构等会影响甲氧基铜物种的形成;固体离子交换得到的Cu-分子筛催化剂实现了无氯化,然而活性较低;将Si、Al、Ti等氧化物作为载体时,对载体表面结构的改性改善了催化性能。大多数铜催化体系的控制步骤为CO对甲氧基铜物种的插入反应,然而对于甲氧基铜物种的产生以及CO对甲氧基铜物种插入后的产物仍存在分歧。指出进一步研究各催化体系的反应机理仍然是今后工作的重点。
    催化水煤气变换反应的计算模拟进展
    陈 玉,张福丽,姚辉超,刘植昌,崔 佳,徐春明
    化工进展. 2012, 31(10):  2221-2227. 
    摘要 ( 2353 )  
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    综述了对具有广泛工业应用的水煤气变换(WGS)反应进行理论模拟所取得的进展,重点讨论反应机理方面获得的成果。对于传统的铜锌、铁铬和钴钼等非均相催化剂而言,羧基机理和氧化还原机理占统治地位,而助剂和载体对反应机理也有影响,有时甚至直接参与反应过程。对改进型、新型催化剂如金或负载金等催化WGS反应机理的认识过程尚未结束。对铁族羰基络合均相催化WGS反应机理的理解逐步深入。理论模拟研究将从少数简单的WGS模型体系扩展到更多复杂的真实体系;在预言新的催化体系反应机理上,与实验研究相比,有望体现出费用低和非常便利的优势,并能为催化剂的设计提供理论依据和成功案例。
    可见光分解水制氢催化剂研究进展
    楚婷婷,王 慧,冯彩霞,毛立群
    化工进展. 2012, 31(10):  2228-2233. 
    摘要 ( 2188 )  
    相关文章 | 多维度评价
    可见光分解水制氢研究主要集中在新型光催化剂的研制以及对传统光催化剂的改性。本文概述了近年来可见光分解水制氢技术的重要进展及最新研究成果,深入研究和分析了拓展光催化剂响应范围、提高其反应活性的几种技术路线,主要包括阴阳离子掺杂技术、固溶体技术、半导体复合技术以及加入助催化剂等;总结出了传统光催化剂存在可见光利用率低、光化学转化效率低等问题,提出了开发新型高效光催化剂并加强机理研究的必要性和可行性。
    低液固比体系高岭土微球原位合成Y沸石
    顾建峰,崔楼伟,王新星,何观伟,王长发
    化工进展. 2012, 31(10):  2234-2238. 
    摘要 ( 1488 )  
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    以高岭土微球为全部硅铝原料,经焙烧、碱抽提、水热处理等工艺,直接原位晶化合成了Y分子筛。扫描电镜分析表明:在高岭土微球上均匀生成了晶型完整、粒度为1 μm左右的Y分子筛。结合X射线测试方法详细研究了体系硅铝比、碱度、碱抽提时间、导向剂构成及添加时间对Y分子筛合成的影响。研究表明:该水热反应体系的最佳配比为n(SiO2)/n(Al2O3)=10.0。反应适宜的碱度条件为:n(Na2O)/n(SiO2)=0.56,n(H2O)/n(Na2O)= 35,碱度过高或过低都易有P杂晶生成。碱抽提过程对合成Y分子筛十分关键,最佳的抽提时间控制在12 h。导向剂构成为透明高清状,加入时间控制在碱抽提结束时最优,此时合成的Y分子筛品质最好。
    材料科学与技术
    基于动态共价键的可自愈合聚合物凝胶
    张云飞,邓国华
    化工进展. 2012, 31(10):  2239-3344. 
    摘要 ( 2296 )  
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    简要介绍了动态共价键既具有普通共价键的高强度和稳定性,又能像分子间作用力(如氢键)那样可逆地断裂和重组的特点,以及基于动态共价键构筑智能凝胶材料的优势。综述了多种动态共价键,如芳香基苯并呋喃酮二聚体(diarylbibenzo furanone,DABBF)、三硫酯(trithiocarbonate,TTC)、芳基硼酸酯、酰腙键(acylhydrazone bond)、双硫键(disulfide bond)等的结构及其动态化学,以及应用它们合成聚合物凝胶的方法、凝胶的自愈合机理和性能。提出了发现和采用多种动态共价键构筑可自愈合聚合物凝胶的趋势,为此须解决多种动态共价键的相容性、凝胶自愈合机理与性能的光谱表征等问题,并加强应用研究。
    石墨烯在光催化水解制氢中的应用
    王保伟,孙启梅
    化工进展. 2012, 31(10):  2245-2251. 
    摘要 ( 3258 )  
    相关文章 | 多维度评价
    由于石墨烯优异的电子结构和电子传输性能,使得其在光催化领域的研究得到了广泛的关注。本文简要介绍了最新以石墨烯为基础的复合光催化剂的制备方法及其在催化水分解制氢方面的应用,重点评述了石墨烯及其氧化物、TiO2与石墨烯类复合物、CdS与石墨烯类复合物、含氧金属酸盐与石墨烯类复合物等的光催化性能,简要说明了光敏化、贵金属负载、非金属掺杂等对复合物光催化性能的影响。最后,指出对于石墨烯与纳米材料复合物的结构及光催化作用的机理都有待于进一步的研究,以便充分利用石墨烯的二维平面结构制得具有较高光催化水解制氢活性的催化剂。
    一维贵金属纳米材料的控制合成与应用
    乔正阳1,刘非拉1,肖 鹏2,乔 雷1,杨艳南1,房红琳1,张云怀1
    化工进展. 2012, 31(10):  2252-2259. 
    摘要 ( 1881 )  
    相关文章 | 多维度评价
    一维纳米材料具有优良的尺寸效应,一维贵金属材料表现出不同于相应块体材料的特殊物理化学性能。本文以一维贵金属纳米结构的合成方法和机理为探讨重点,总结了近年来国内外用于控制合成一维贵金属纳米材料的主要方法,包括模板法、多元醇还原法、化学电沉积法以及金属催化还原法。着重以金属银、钯为例,介绍了其形状可控的一维纳米结构的生长机理,并以金、银等一维纳米材料为例介绍了其一维纳米结构在功能材料以及生物医学等领域的应用前景。指出建立一维金属纳米结构制备科学的新理论、新方法及其成核生长动力学模型是进一步研究的方向。
    耐久性超疏水表面研究进展
    徐文华,张丽东,赵 利,陈寿花,王 丽,刘伟良
    化工进展. 2012, 31(10):  2260-2264. 
    摘要 ( 1666 )  
    相关文章 | 多维度评价
    虽然超疏水表面因独特的性能而在国防、工农业生产及日常生活中有着广泛的应用前景,但其较差的力学耐久性却限制了其在实际中的使用。本文简要介绍了超疏水表面耐久性较差的原因和提高其耐久性的基本方法,然后从机械稳定性、耐油污性以及可修复性等方面对近年来耐久性超疏水表面制备技术取得的新成果进行了概述,并指出加强理论研究以设计出价格低廉、制备方法简单同时具备耐久的微观结构和耐久的低表面能物质的超疏水表面是超疏水表面研究的一个重要的发展方向。
    异端基遥爪聚乙二醇的合成
    杨 钊,郝建原
    化工进展. 2012, 31(10):  2265-2269. 
    摘要 ( 1596 )  
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    采用3种新式引发剂,即2-(苄氧基)乙醇钾、2-(四氢-2H-吡喃-2-氧基)乙醇钾、单丙烯基乙二醇钾引发环氧乙烷阴离子开环聚合,反应条件为25 ℃、48 h、醇与萘钾摩尔比例1∶1,得到3种异端基遥爪聚乙二醇。以2-(苄氧基)乙醇钾引发聚合所得产物为起始物,经一系列反应,得到两种两端均为活性基团的异端基遥爪聚乙二醇,这种方法具有普适性。通过1HNMR及GPC手段,表征了产物的结构、分子量及分子量分布。结果表明可以得到高产率、分子量可控且分布窄的异端基遥爪聚乙二醇。
    生物化工
    糖醇催化氢解制低级多元醇研究进展
    蒋成君1,朱银邦1,2,吴元峰1,2,许茂乾1,毛建卫1,2
    化工进展. 2012, 31(10):  2270-2276. 
    摘要 ( 1894 )  
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    利用糖醇生产低级多元醇可以减少对石油资源的依赖,是可再生资源利用的一个重要研究方向。本文综述了利用糖醇为原料催化氢解制备低级多元醇的研究成果,氢解糖醇可以高选择性得到乙二醇、丙三醇和1,2-丙二醇的混合物。重点介绍了糖醇催化氢解的Retro-aldol、 Retro-Michael反应机理和铜系、镍系、贵金属催化剂,并对糖醇催化氢解的发展前景做了展望,提出开发更为高效稳定的催化体系、降低催化剂制备成本和优化工艺条件将是未来研究工作的重点。
    精细化工
    高固低黏羟基丙烯酸树脂水分散体研究进展
    袁 腾1,王 锋1,胡剑青1,涂伟萍1,周显宏2
    化工进展. 2012, 31(10):  2277-2281. 
    摘要 ( 1970 )  
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    介绍了羟基丙烯酸树脂的水分散规律及原理、溶液聚合的溶剂及水分散的助溶剂的选用方法。综述了制备高固体分低黏度羟基丙烯酸树脂水分散体的研究进展,主要包括提高聚合温度、选用过氧化二叔戊基等引发剂合成低分子量低交联度聚合物;合成核壳结构或以叔碳酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸叔丁基环己酯等功能单体合成枝化结构羟基丙烯酸树脂;采用多步聚合工艺制备具有特殊结构或较低分子量的共聚物,并对其原理进行了简要分析。最后总结了羟基丙烯酸树脂水分散体目前存在的一些问题,主要包括耐水耐溶剂性、稳定性、成膜性等;并对解决上述一系列问题的研究方向进行了展望,主要包括树脂结构、成膜机理、涂料配方等。
    基于RAFT聚合策略合成功能化聚烯烃嵌段聚合物的研究进展
    毛国梁1,王 欣1,2,宁英男1,马 志2
    化工进展. 2012, 31(10):  2282-2287. 
    摘要 ( 1488 )  
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    首先介绍了可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)的聚合机理及其常用的RAFT试剂,并与其它两种活性可控自由基聚合[氮氧化合物媒介的自由基聚合(NMP)和原子转移自由基聚合(ATRP)]进行了简单的优缺点对比。其次,介绍了近些年在基于RAFT聚合制备功能化聚烯烃嵌段聚合物研究中取得的进展,重点综述了制备功能化聚烯烃嵌段聚合物时所采用的6种方法,包括①烯烃配位聚合与RAFT聚合相结合;②阴离子聚合与RAFT聚合相结合;③阳离子聚合与RAFT聚合相结合;④Click反应与RAFT聚合相结合;⑤开环聚合与RAFT聚合相结合;⑥叶立德活性聚合与RAFT聚合相结合。最后,对基于RAFT聚合策略设计合成功能化聚烯烃嵌段聚合物的研究前景与实际应用进行了展望。
    1,2,3,4-四氢喹啉类化合物合成与应用的研究进展
    郭 辉,庄玉伟,王 颖,曹 健,郭晓战,张国宝
    化工进展. 2012, 31(10):  2288-2294. 
    摘要 ( 2993 )  
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    1,2,3,4-四氢喹啉类化合物是治疗心血管病药物和染料的中间体。综述了1,2,3,4-四氢喹啉类化合物合成及应用的研究进展,分析比较了氢化反应、Diels-Alder反应、多步反应、多组分反应、多米诺反应等合成方法的优缺点,讨论了1,2,3,4-四氢喹啉类化合物在药物化学和染料合成领域的应用现状,并对其研究前景进行了展望:发展具有原子经济性合成方法及光学纯1,2,3,4-四氢喹啉类化合物的合成及应用。
    溶液聚合制备油溶性减阻剂中溶剂的选择和聚合产物性能的表征
    黄维丽,李惠萍,胡子昭,王 菁,刘 凯
    化工进展. 2012, 31(10):  2295-2299. 
    摘要 ( 1693 )  
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    依据溶度参数理论预测溶剂和聚合物的相容性,为合成具有更高分子量的减阻聚合物提供理论指导。实验结果表明,使用脂肪烃溶剂(正己烷、正辛烷和环己烷)和芳香烃溶剂(甲苯、苯和氯苯)合成减阻剂黏均分子量的大小顺序与依据溶度参数理论预测不同溶剂合成减阻剂的分子量大小顺序吻合。脂肪烃溶剂是α-烯烃聚合的良溶剂,芳香烃溶剂是α-烯烃聚合的不良溶剂。良溶剂中环己烷是α-烯烃聚合的最佳溶剂,易合成分子量较大的减阻剂。同时,通过室内环道评价装置及XRD和1H-NMR测试手段对聚合产物的结构和性能进行了表征。
    合成阿托伐他汀钙关键工艺的优化
    于小凤1,徐秀泉1,夏正君2
    化工进展. 2012, 31(10):  2300-2303. 
    摘要 ( 2356 )  
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    简要介绍了阿托伐他汀钙的性质和药理作用,分析了阿托伐他汀钙的全合成路线,选择以(4R-cis)-6-[2-(2-(4-氟基苯)-5-(1-异丙基)-3-苯基-4-[(苯胺)羰基-1H-吡咯-1-基)乙基]-2,2-二甲基-1,3-二氧己环-4-乙酸叔丁酯(Ⅱ)为原料经酸解、中和得到阿托伐他汀钙(Ⅰ),并对其合成工艺进行了优化。合成过程中使用2 mol/L的盐酸,控制原料和盐酸的摩尔比在1∶2.2时,反应75 min得产物,产率高达91.29%;粗品选择二氯甲烷与正己烷为溶剂进行重结晶可以得到较好的无定形阿托伐他汀钙固体;产品经结构分析确认为阿托伐他汀钙。
    资源与环境工程
    中国水环境中全氟化合物的污染水平及控制策略
    杨兰琴1,冯雷雨1,2,陈银广1
    化工进展. 2012, 31(10):  2304-2312. 
    摘要 ( 1611 )  
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    介绍了我国水环境(地表水、饮用水和污水)中全氟化合物(PFCs)的污染状况,发现各种水体中普遍存在PFCs污染,局部地区特别是工业和人口密集地区的PFCs污染水平超过国外。PFCs主要通过含氟产品生产及使用进入土壤、水和空气等生态环境;目前对PFCs污染的控制方法主要有高级氧化、生物降解、吸附分离等。未来的研究方向将是加强各种环境尤其是地下水和沉积物中PFCs污染状况的研究,深入了解PFCs的迁移和降解机理,同时积极研发经济高效的PFCs污染控制方法及其替代品。
    化学战剂绿色洗消技术
    陈永铎,闫克平
    化工进展. 2012, 31(10):  2313-2318. 
    摘要 ( 2273 )  
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    从沙林(GB)以及芥子气(HD)两种具有代表性的化学战剂(CWAs)出发,综述两者及其模拟剂洗消技术的研究进展。文中指出现阶段的研究重心是绿色环保的洗消技术,主要包括担载型催化剂洗消技术以及等离子体洗消技术,目前前者需要解决的主要问题是催化剂寿命短,后者的主要问题是能耗大。文中总结指出可以根据两者特点将其应用于不同洗消条件下且可将两种技术结合用于洗消化学战剂;此外还指出H2O2氧化洗消也是一种颇具前景的绿色洗消技术。
    熔融态黄磷炉渣的综合利用现状
    覃扬颂,王重华,黄小凤,马丽萍,蒋 明,周 涛
    化工进展. 2012, 31(10):  2319-2323. 
    摘要 ( 1707 )  
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    电炉法制备黄磷产生的工业固体废物——黄磷炉渣,属于化工废渣。黄磷熔融炉渣,根据冷却方式的不同,可分为水淬渣和自然冷却黄磷炉渣,我国主要是水淬渣。本文综述了黄磷炉渣用于微晶玻璃、水泥工业、硅钙肥、路基材料、陶瓷材料、白炭黑、玻璃材料、砖、稀土元素等领域,同时对熔融态黄磷炉渣出炉时温度高达1200~1300 ℃的热量充分利用进行了探讨,直接用来制造建筑装饰用微晶玻璃,达到保护环境和黄磷行业清洁生产的目的。
    生态碳纤维复合填料生物反应器处理印染废水
    郭 军,海热提,钮 珊,范长健
    化工进展. 2012, 31(10):  2324-2329. 
    摘要 ( 2283 )  
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    采用一种生态碳纤维复合材料作为填料,应用于水解酸化-生物接触氧化-活性炭生物反应器处理印染废水,考察了反应器水力停留时间、曝气量对有机物降解的影响。结果表明:水解酸化水力停留时间、接触氧化水力停留时间和气水比的最优值分别为10 h、12 h和28∶1。在最佳参数下运行,COD、氨氮、色度的去除率分别达到85.8%、86.1%、80.6%,出水水质达到纺织染整工业水污染物排放二级标准。镜检表明生态碳纤维复合填料表面生物相长势良好,具有较好的生物相容性。
    Fe2+催化H2O2、S2O82-、S2O82--H2O2降解橙黄G
    马丽华1,3,万金泉1,2
    化工进展. 2012, 31(10):  2330-2334. 
    摘要 ( 2970 )  
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    以偶氮染料橙黄G(OG)为目标污染物,研究Fe2+分别催化H2O2、S2O82-、H2O2-S2O82-降解0.1 mmol/L OG Fe2+/H2O2体系,[Fe2+]=1 mmol/L, pH=3, [H2O2]0=10 mmol/L,降解30 min OG脱色率为96%,随着pH值增大和[H2O2]0>10 mmol/L,OG脱色率减小,呈线性变化。Fe2+/S2O82-体系,随着S2O82-初始浓度增加OG脱色率增大,随着pH值增大OG脱色率减小,呈非线性变化。Fe2+/H2O2-S2O82-体系,pH=3, [H2O2]0=2 mmol/L, [S2O82-]0>10 mmol/L时OG脱色率持续增大。Fe2+/H2O2-S2O82-体系矿化率最高。利用乙醇和硝基苯作为分子探针,采用分子探针竞争实验鉴定该体系中产生的SO4?和OH?。
    乙酸钠法选择性脱除CO2中的SO2
    王晓扬,陈绍云,张永春,陈 恒
    化工进展. 2012, 31(10):  2335-2340. 
    摘要 ( 1661 )  
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    考察了用乙酸钠溶液选择性吸收二氧化碳中的二氧化硫,用碳酸钙再生使乙酸钠循环使用,并得到副产物石膏。该方法与已有的柠檬酸钠法相比,成本低,再生副反应少。实验主要分为吸收、氧化、再生三个步骤,静态分别考察不同因素对吸收率,氧化率以及再生过程的影响。结果表明:吸收过程中乙酸钠溶液的浓度为0.08 mol/L时,对SO2的吸收效果较好,且低温更有利于吸收。氧化过程最佳条件为:催化剂硫酸锰浓度为0.03 mol/L,温度90 ℃,转速400 r/min,空气流量150 mL/min,pH=4.0。再生时控制碳酸钙加入量在0.7 g左右,且反应在90 ℃进行,有利于生成硫酸钙;再生5次,再生液吸收的穿透时间基本不变,饱和吸收量略有减小。
    矿物环境对硅酸盐细菌的铝土矿浸矿脱硅作用的影响
    孙德四,陈 晔,曹 飞
    化工进展. 2012, 31(10):  2341-2347. 
    摘要 ( 1787 )  
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    选用一株从铝土矿样表面分离的胶质芽孢杆菌,研究了在不同矿物环境中该菌种的生理生化特性及对铝土矿的浸矿脱硅效果。研究结果表明:不同矿物环境培养菌的生理生化特性有一定的差别,且对相应矿物中的主要元素具有一定的溶解作用; 钾长石、高岭石与橄榄石培养菌的铝土矿浸出上清液中SiO2的含量要比其它矿物培养菌的高0.5~1.0倍,同时,它们在发酵过程中产酸与产多糖量要比其它矿物培养菌高,形成了明显的矿物-菌体复合体;不同矿物培养菌对铝土矿中各元素的生物催化活性具有一定的选择性,橄榄石、方解石、赤铁矿培养菌分别对铝土矿中的镁、钙、铁元素的溶解作用明显要比其它矿物培养菌强。分析认为,菌种在不同矿物培养环境中可以产生特定元素的诱导酶系,根据铝土矿中杂质元素种类,可以选择相应的矿物培养菌或者混合菌种对铝土矿进行生物浸出,以提高铝土矿的品质。
    应用技术
    操作工况对酸性天然气水合物生成动力学的影响分析
    唐建峰,曾大龙,王传磊,何利民,付 浩,周 凯
    化工进展. 2012, 31(10):  2348-2352. 
    摘要 ( 1527 )  
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    水合物的快速生成受诸多因素的影响,操作工况是其主要的影响因素之一。以67.7%CH4+32.3%CO2(摩尔分数)混合气为例模拟酸性天然气,采用自行设计的水合物动力学实验装置,分别对初始压力为3.0 MPa、3.5 MPa、4.2 MPa、5.0 MPa和实验温度分别为1.42 ℃、3.27 ℃、5.48 ℃、7.45 ℃时的水合物生成动力学进行实验研究。定义诱导期、平衡总耗时、生长速率为水合物动力学评价指标,指标通过分析水合物生成过程中的压力及气相组成变化得到,进而综合分析了操作工况对酸性天然气水合物生成动力学的影响。实验结果表明:初始压力越高,实验温度越低,水合物平衡时气相CO2的浓度越低,水合物的生成量和生长速率越大;此外,初始压力对体系诱导期影响不够显著,而操作温度的降低可以明显缩短体系诱导期。
    醚后C4在常温液态下脱含氧化合物技术的工业应用
    周广林, 吴全贵,李晓杰,周红军
    化工进展. 2012, 31(10):  2353-2356. 
    摘要 ( 2174 )  
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    简述了醚后C4在常温液态下脱含氧化合物原理及工艺流程,介绍了在正丁烯异构化生产异丁烯装置中SQ112型脱含氧化合物吸附剂和4A分子筛对醚后C4原料净化过程中的工业应用情况。结果表明,在常温、操作压力为0.4~0.8 MPa、单塔体积液空速为1 h?1条件下,醚后C4脱含氧化合物后二甲醚和甲醇含量可由50~150 mg/kg降到1 mg/kg以下,MTBE含量可由50~200 mg/kg降至小于1 mg/kg ,净化后的醚后C4能满足异构化催化剂的要求。SQ112型吸附剂可以采用水蒸气再生,再生吸附剂吸附容量稳定,脱含氧化合物效果良好。
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