综合介绍了目前丙烯聚合反应催化剂研究热点非邻苯二甲酸酯类催化剂之一——二醇酯类催化剂的研发进展情况, 讨论了以此类化合物为内给电子体的系列催化剂的性能, 对该类催化剂在不同聚丙烯工艺生产中的聚合物性能与邻苯二甲酸酯类催化剂进行了比较, 重点研究了不同结构的二元醇酯类内给电子体化合物对所得催化剂性能的影响, 发现化合物结构中较大取代基团的存在可使所得催化剂的活性及定向能力提高, 结构中取代基团的大小及其位置对所得催化剂的氢调敏感性能有影响。该二醇酯类催化剂符合绿色与环保要求, 所生产聚合物的力学性能好, 具有较好的发展前景。

水合物浆液技术作为一门新型水合物防治途径和油-气-水多相安全混输的方式逐渐受到油气生产和运输部门的重视。系统综述了国内外水合物浆液流动特征和流变特性的最新研究进展, 主要从研究装置、宏观形态演化、流率/压阻等其他流动参数变化规律及水合物浆液流变性方面进行了详细讨论。介绍了高压流变仪、高压黏度计及水合物流动循环管路等实验装置, 着重分析了水合物循环管路的优缺点;阐述了水相中水合物浆液和油水体系内天然气水合物浆液宏观形态演化的异同;系统研究了水合物形成过程中体系流量/压阻等其他流动参数变化规律;归纳总结了水合物浆液流变性实验和理论模型的研究成果。

为强化环隙气升式环流反应器(AALR)的流动、混合与传质性能, 提出了旋流气升式环流反应器(HALR)。在8.8L的HALR中, 以空气-水和空气-水-K树脂为实验物系, 在表观气速为0.47～2.31cm/s的范围内, 研究了表观气速、导流筒底边与反应器底面的间隙(简称底部间隙)、上升区轴向高度及固体装载量等因素对气含率的影响规律, 并与 AALR 进行了对比。结果表明:对于空气-水组成的两相物系来说, 在表观气速较小时, 旋流片对上升气泡有聚并作用;在表观气速较大时, 旋流片对气泡主要起破碎作用;气含率随着轴向高度的增加而增加, 增加的幅度随表观气速的增加而增加。对于三相物系, 表观气速较大时, 气含率随着固体装载量的增大而增大, 比两相物系气含率高;表观气速较小时, 两相物系的气含率略高于三相物系的。根据实验结果, 提出并拟合出了上升区局部气含率与轴向高度的预测模型:ε_g=(3.00×10^-4h+0.0276)U_g^0.615, 模型的预测值与实验值吻合较好, 平均相对误差为12%。

应用激光多普勒测速系统, 对双喷嘴水平对置撞击流混合器内的速度场进行测量, 并且分别采用湍流理论和混沌理论对所测得的瞬时速度场进行分析, 研究其瞬时速度场内湍流特性参数(速度脉动均方根、湍流强度和湍动能)以及混沌吸引子的特征参数(关联维、Kolmogorov熵和最大Lyapunov), 得出该参数随喷嘴间距变化和进口雷诺数变化的分布情况, 并且得到有利于提高混合器内微观混合效果的最优工况。通过混沌分析得到双喷嘴水平对置撞击流混合器的瞬时速度场具有混沌特征和分形特性。研究结果表明:流场内的湍流参数和混沌参数均与进口雷诺数呈正相关关系, 但是两参数却随着喷嘴间距的增加, 呈先增加后减小的变化趋势, 从而可以得到在实验考察范围内L=3d为最合适的喷嘴间距。

以除湿量和除湿性能系数作为评价指标, 对3个不同干燥剂转轮的除湿性能进行了实验研究。对比分析了处理空气入口温度和相对湿度、处理风速、再生风速、转轮转速以及再生温度对各个转轮的影响, 得到了转轮的除湿量和除湿性能系数的变化趋势。结果表明:在处理侧温度较高的情况下, 聚苯硫醚(PPS)/PPM各半转轮相比PPS硅胶转轮和PPM分子筛转轮, 除湿性能是最好的;PPS硅胶转轮更适用于高湿度工况环境;而处理风速的增大有利于提高PPM分子筛转轮的性能;再生温度从60℃提高到80℃, 3个转轮的除湿量和除湿性能系数增大1倍左右。

环保法规的日益严格对汽车尾气排放的要求也越来越高, 而汽车尾气排放与汽油的蒸气压和馏程分布密切相关。同时, 蒸气压和馏程分布还影响汽车的启动性能、加速性能以及气缸积炭等。文章简述了为满足环保要求和保证汽车驾驶性能, 汽油蒸气压和馏程分布应该达到的要求;介绍了几种能够改变汽油蒸气压和馏程分布的汽油改质方法, 以及目前组成商品汽油的各种调和组分, 比较了各种调和组分在蒸气压和馏程分布方面的性质特点, 及其对成品汽油蒸气压和馏程分布的影响。分析表明, 通过改变催化裂化汽油(FCC)过程工艺条件, 可改善FCC汽油蒸气压和馏程分布, 这是目前改善调和汽油蒸气压和馏程分布最为经济可行的方法;各调和组分中, 烷基化油在改善汽油蒸气压和馏程分布方面是最理想的调和组分。

研究了pH值对原油乳状液稳定性的影响, 测定了胶质和沥青质在油水界面上的聚集和铺张情况, 不同pH值下油水界面张力以及胶质和沥青质模拟乳状液的稳定性变化, 并且完成了不同pH值下的乳状液化学破乳以及电场破乳实验。沥青质相对胶质更易在界面上聚集和铺展, 形成高黏弹性的界面膜。pH值为酸性或碱性时都能有效降低油水界面张力, 增加乳状液稳定性, 使其化学破乳脱水困难, 而破乳实验也验证了这一观点。随着pH值从2增加到10, 胶质模拟乳状液和沥青质模拟乳状液稳定性变化大, 变化趋势则刚好相反, 胶质模拟乳状液稳定性增加, 油水分离速度减慢;沥青质模拟乳状液稳定性减弱, 体系电导率0.21～1.8mS/cm。因此pH<7时, 沥青质稳定能力强, 而胶质稳定能力弱, 电脱水过程中电脱装置正常工作;pH>7时, 结果相反, 表明电脱装置短路现象与沥青质、胶质稳定能力变化相关。

从研究应用角度出发, 综述了近年来H₂O₂/固体催化剂氧化脱硫体系中载体的研究进展和发展趋势, 分别从单一氧化物载体、复合氧化物载体、活性炭载体、分子筛及复合分子筛载体4个方面论述了氧化脱硫催化剂载体各自的优缺点及应用成果。单一氧化物载体重点介绍了Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、ZrO₂;复合氧化物载体主要对二元复合氧化物进行了综述;重点介绍了以ZSM-5、SBA-15、MCM-41、HMS为代表的分子筛及复合分子筛载体。最后将不同类型载体的结构特点、反应优缺点等进行了归纳总结, 展望了氧化脱硫催化剂载体未来的研究方向, 并提出分子筛及复合分子筛载体将是氧化脱硫催化剂载体研究的焦点。

低温选择性催化还原(SCR)工艺具有节约能耗和运行成本的优点, 但是其催化剂存在SO₂中毒的问题, 使其难以用于工业化, 因此对低温SCR催化剂抗硫性的研究就尤为重要, 其中Mn-Ce系列催化剂是研究较多、抗硫效果较好的催化剂。本文介绍了SO₂对Mn-Ce系列催化剂的毒化机制及Ce提高催化剂抗硫性的原因, 并且从载体选择、制备方法、金属元素改性和量子化学在抗硫性领域中的应用等方面综述了近年来关于Mn-Ce系列催化剂抗硫性的研究进展, 其中量子化学在SCR领域中的迅速发展对催化剂抗硫性的研究有重要帮助, 可能成为未来脱硝领域的研究发展方向, 为今后进一步提高催化剂的性能提供借鉴。

以煤基乙酸下游产品乙酸甲酯为原料, 在Cu-Zn-Al催化剂上加氢制取乙醇, 利用气相色谱仪对产品进行定性、定量分析。分别考察了反应温度、反应压力、乙酸甲酯液时空速、氢气与乙酸甲酯摩尔比等操作因素对乙酸甲酯转化率和目标产物乙醇选择性的影响。实验结果表明, 最佳工艺操作参数为:反应温度240℃, 反应压力8MPa, 乙酸甲酯液相体积空速1h^-1, 氢气与乙酸甲酯的摩尔比9:1。在最优工艺条件下, 乙酸甲酯的单程转化率为95.5%, 目的产物乙醇的选择性为94.6%。液体产品的平衡组成为:甲醇38.12%, 乙醇59.52%, 乙酸甲酯0.86%, 乙酸乙酯1.29%。数据表明:在乙酸甲酯加氢制乙醇反应过程中, Cu-Zn-Al催化剂对羰基加氢的活性较高, 对乙醇具有较高的选择性, 同时能够有效抑制主要副产物乙酸乙酯的生成。

利用间歇釜研究了以单质硫为硫化介质, 对一种Co-Mo-Ni/Al₂O₃加氢催化剂进行器外预硫化时, 硫和氢气配比、硫用量、初始反应温度及时间、硫化终温和时间等工艺条件对硫化效果的影响, 并对不同状态催化剂进行了XRD、SEM及BET的分析表征。以硫化度作为硫化效果评价指标, 确定优化的硫化条件:硫为1.2倍理论消耗量, 硫和氢气摩尔配比1:3, 低温硫化和高温硫化温度分别为160℃和320℃, 两段恒温硫化时间分别为3h和2h。对硫化后的催化剂进行了真实原料的加氢活性评价, 实验结果表明, 以单质硫作为硫化介质, 利用歇釜可满足器外预硫化的需求, 与器内硫化相比, 硫化度和加氢活性等具有明显优势。

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-Al₂O₃复合载体, 以柠檬酸为络合剂, 浸渍法制备了负载型Ni₂P/TiO₂-Al₂O₃催化剂前体, 程序升温H₂还原法制备了Ni₂P/TiO₂-Al₂O₃催化剂, 并用 X 射线衍射(XRD)、N₂吸附比表面积(BET)测定技术对催化剂的结构和性质进行了表征, 考察了浸渍方法、Ni/P摩尔比、Ni₂P负载量对其进行的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)性能的影响。结果表明, 当Ni/P比低于1:1时, 能得到单一的Ni₂P物相;当Ni/P比为2:1时, 开始出现Ni₃P物相。采用Ni/P比为1:1、Ni₂P负载量为30%、采用共浸渍方法制备的Ni₂P/TiO₂-Al₂O₃催化剂具有最好的活性, 在360℃、3.0MPa、氢油比500 (体积比)、液时体积空速2.0h^-1的条件下反应4h时, 二苯并噻吩转化率为99.5%。

采用溶胶-凝胶法, 在450℃下煅烧制备载银TiO₂/碳纳米管纳米复合材料;采用XRD、SEM以及N₂吸脱附对样品的晶体结构及样品微观形貌进行表征;通过UV-vis漫反射光谱表征了复合材料对紫外可见光的吸收性能;以甲基橙为模型污染物, 评价了样品紫外光光催化降解甲基橙的活性, 以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为菌种, 采用抑菌圈法表征样品的杀菌性能。结果表明, 载银TiO₂/碳纳米管纳米复合材料比纯TiO₂纳米颗粒有更好的紫外光光催化活性, 其中掺碳纳米管(CNTs)1%(质量分数)的效果最好, 紫外光照射150min, 降解率达到76.5%;载银TiO₂/碳纳米管纳米复合材料比TiO₂纳米颗粒、Ag纳米粒子、CNTs(纯化处理后)的杀菌效果都要好很多, 其中掺CNTs 10%(质量分数)的样品的杀菌效果最好, 抑菌圈直径达到25.8mm。

利用氧化铝模板法结合恒电位法制备了钯纳米线, 再结合循环伏安法制备了Pd纳米线/Pt纳米粒子复合材料, 用扫描电子显微镜观察了所制备的复合材料的形貌, 用能谱仪确认了复合材料的成分, 利用循环伏安和线性扫描测试了复合材料的氧还原催化性能。研究结果发现, 复合材料表现出优于纯铂和纯钯的催化性能, 氧还原峰电流分别比纯铂纳米颗粒和纯钯纳米线的高了8.1倍和2.1倍, 氧还原的起峰电位比铂纳米粒子的正移了140mV。

碳热还原二氧化硫制备硫黄是一种绿色资源化的SO₂治理技术。本文对碳热还原二氧化硫制备硫黄的研究进展进行了综述, 介绍了国内外关于碳与二氧化硫反应机理及反应动力学的研究, 讨论了C/SO₂摩尔比、反应温度、反应时间、反应气氛、碳的类型以及矿物质等因素对碳热还原二氧化硫反应的影响规律。得出了反应实现较高SO₂转化率和S产率所需要的条件。并指出微波辐照条件下, 碳还原二氧化硫的反应优势明显, 研究其反应机理和产物生成规律对于该技术的应用意义重大, 是未来发展的重要方向。

介质阻挡放电等离子体因其高效、经济和易操作等优点, 使得其在材料表面改性方面得到了广泛的应用, 同时表现出良好的应用前景。碳基材料由于其许多良好的物化性能, 使得其在很多领域都得到了很好的应用。而经DBD改性后的碳基材料表现出更好的物化性能, 应用更加广泛。主要综述了DBD在改性碳基材料方面的研究现状, 包括活性基团的引入, DBD改性对碳基材料界面结合能、吸附性能、物理结构及其对负载组分分散度的影响。指出改性过程中仍然存在的许多不够完善之处, 提出许多需要进一步深入研究的问题, 如DBD改性对碳基材料物化性能影响的机理研究, 并展望了DBD改性碳基材料技术未来的发展前景。

响应性光子晶体是由不同介质周期性排列组成的带隙介质材料, 其中磁响应光子晶体因为能将外界磁场强弱变化快速表达为光学信号而在近几年发展迅速。本文从理论到具体工作综合论述了快速磁响应光子晶体的研究进展。首先基于布拉格衍射定律介绍了磁响应光子晶体在外部磁场的作用下产生光子带隙的原理, 然后系统总结了该类光子晶体的不同合成途径, 并在其能快速响应的基础上从稳定效果、形态尺寸控制和带隙分布等方面进行了综合分析, 最后从应用上探讨了具有快速磁响应特性的光子晶体对于传感器、防伪、彩色印刷等领域的潜力。

阳离子或阴离子带不饱和键、可发生均聚或共聚反应的离子液体可用于合成高分子材料。本文综述了可聚合离子液体合成的智能响应性材料、高分子分散剂、导电高分子材料、吸液保液材料、气体吸收材料、高分子催化剂、新型碳材料、多孔材料、生物医用高分子材料、色谱分离材料、微波吸收材料的合成、性能及应用的研究进展, 提出可聚合离子液体的种类多、阴离子与阳离子的组合具有可设计性、离子液体具有特殊的电离属性, 可赋予主链含离子液体结构单元的高分子材料具有特殊的性能, 在诸多领域具有潜在的应用前景。

相变材料微胶囊悬浮液用作传热流体时, 具有传热温差小、载热密度高、储放热时间短等突出优点, 但在研究和应用实践中常发现微胶囊经若干次泵送循环后严重变形、塌陷甚至破损, 引起相变物质泄漏、聚结、黏壁、堵塞管路等后果, 使体系性能显著恶化。为使这种悬浮液性能更稳定、循环寿命更长, 本文综述了从微胶囊自身力学性能和循环流动稳定性两方面开展的实验和理论研究工作进展, 认为微胶囊自身力学性能是影响其循环稳定性的内因, 泵送作用是导致微胶囊破裂的主要外因。总结了两方面研究存在的问题, 指出相关研究应朝规范测试表征方法、拓展研究客体范围、充分利用数值模拟技术等方向发展, 使该领域的研究更加深入。

综述了铜负载Y分子筛(CuY)中Cu物种表征及分析的研究进展, 重点阐述了近年来X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜分析(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、原位红外光谱(CO-IR和NO-IR)、电子顺磁共振(ESR)等表征方法在CuY中Cu物种的微观结构分析方面取得的进展。还对制备方法对CuY中Cu物种落位和性能的影响进行了综述, 指出综合采用这些表征方法, 得到CuY中Cu物种状态、价态、落位及含量等更加全面、准确的信息, 进而选择合适的制备方法调控CuY中Cu物种存在状态、价态及落位, 制备出性能更佳的CuY是今后发展的方向。

基于丁氧基苯并硒二唑为电子受体, 噻吩为电子给体的有机共轭分子通过斯蒂尔偶联反应制得, 并对其进行结构表征和光电性能测试。结果表明:核磁共振¹H谱和¹³C谱检测结果与理论一致;在乙腈溶液和聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中, 共轭分子有较宽的紫外吸收波长(237～464nm);荧光测得在红光区域有很强的激发峰, 表明该分子是一种理想的红光材料;共轭分子(2.26～2.33eV)属于窄带隙, 在电化学测试中表现出稳定的氧化还原曲线。以上结论表明该共轭分子在有机光电材料领域有潜在的应用价值。

采用微波加热再生废弃针剂用活性炭, 通过响应曲面法中模型的优化设计和分析, 研究了再生过程中的3个影响因子(再生温度、再生时间以及物料厚度)对所再生活性炭亚甲基蓝值和得率的影响, 并通过方差分析(ANOVA)研究了各个实验因子或交互作用对活性炭性能的影响。得到实验优化工艺条件为:再生温度700℃, 再生时间18min, 物料厚度20mm, 所再生活性炭亚甲基蓝值和得率分别为187.5mg/g, 65.20 %。此外, 再生活性炭比表面积高达962m²/g, 总孔体积为1.02mL/g, 平均孔径为4.27nm。

为了克服壳聚糖薄膜力学强度差和在体液内降解太快的缺陷, 首先用"一步法"合成了—COOH含量及疏水性可控的苹果酸与乳酸共聚物(PML), 再将共聚物与壳聚糖(CS)复合, 通过溶液浇铸-挥发的方法制备改性复合薄膜。通过红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、力学性能测试、降解实验及体外细胞毒性实验等方法对复合膜进行分析, 研究L-苹果酸(MA)与D,L-乳酸(LA)的投料比(n_MA:n_LA)对复合膜性能的影响。结果显示:当n_MA:n_LA为1:1.5时, 该共聚物与CS的复合膜拉伸强度达到54.8MPa, 断裂伸长率为10.7%, 质量损失50%所需时间为28天, 细胞相对增殖率为98.7%。研究表明:通过共聚物与壳聚糖之间的聚电解质相互作用, 有效形成了结构均匀、性能改善的薄膜, 复合膜的柔韧性提高, 降解时间适当延长, 性能可由共聚物的投料比来调节。复合膜无细胞毒性, 生物相容性好, 作为手术后防组织粘连材料具有光明的应用前景。

介绍了制备黄原酸化壳聚糖(XCTS)的常规方法和超声波法, 使用元素分析、FT-IR、XRD、SEM和TG对其结构进行表征, 并分析了物料比、超声波功率、反应温度、反应时间和碱浓度对超声波法制备XCTS的影响。结果表明超声波法能明显加快制备黄原酸化壳聚糖的速度, 增加产量, 同时提高产物的硫含量, 其最佳工艺:壳聚糖与二硫化碳的质量体积比为1:2(g/mL), 超声波功率为150W, 超声波作用时间为60min, NaOH的质量分数为15%。

以三聚氰胺磷酸盐(MP)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配的膨胀型阻燃体系阻燃聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3,4)HB], 分别用木质素、壳聚糖和海藻酸钠3种天然高分子作为成炭剂代替部分PEPA, 采用熔融共混法制备P(3,4)HB基阻燃复合材料。通过热重分析仪(TGA)、微型量热仪(MCC)、垂直燃烧仪(UL-94)、极限氧指数仪(LOI)及扫描电镜(SEM)等对其热稳定性、热燃烧性能、阻燃特性及炭渣形貌进行了表征与分析, 对比研究了3种天然高分子对P(3,4)HB基复合材料阻燃性能的影响。结果表明:含有木质素的复合材料体系燃烧后形成了致密而连续的炭层, 且能达到V-0级别, 而含壳聚糖或海藻酸钠的复合材料体系燃烧后形成的炭层结构多孔而疏松, 只能达到V-2级。

以甲基纤维素(MC)为成膜基质, 通过添加聚乙烯醇-400(PEG-400), 并辅以氯化钙(CaCl₂)等物料, 利用甲基纤维素的分子结构特点以及其他添加物质的性能构效关系, 流延制得可食性生物基甲基纤维素包装膜;在单因素试验的基础上, 以甲基纤维素、PEG-400和CaCl₂添加量为试验因素, 以包装膜的拉伸强度为响应指标, 根据Box-Benhnken 中心组合设计原理设计三因素三水平的响应面分析试验, 探索出了甲基纤维素包装膜的最佳工艺配方。将所得膜用于鹰嘴桃保鲜中, 通过定期对鹰嘴桃的维生素C值、酸度值、糖度值进行测定, 并以鹰嘴桃感官评分为基础, 进行鹰嘴桃的鲜度分析, 与空白组和聚乙烯(PE)保鲜膜对照, 结果发现, 用甲基纤维素膜包裹鹰嘴桃时可将鹰嘴桃的货架期延长4.5天。

利用梯度浓度压力驯化法, 从厌氧反应器中筛选出对直接红28有具有良好脱色能力的混合菌群RR。在染料初始浓度为200mg/L, pH=7.0, 温度为35℃条件下, 经48h静止培养, 染料脱色率可达96.16%。进一步对其培养条件如pH值、温度、盐度、初始染料浓度等进行了脱色研究, 结果表明, 在pH=7、温度为45℃, 盐度为2mmol/L的情况下, 功能菌群脱色效果达到最佳。为了进一步适应工程无机条件, 筛选出以染料作为唯一氮源、碳源以及能量的功能菌群, 遂将培养基中葡萄糖去掉, 同样利用梯度浓度压力驯化法, 筛选出混合菌群RM, 并对其脱色性能及群落结构进行分析。混合菌群RM在染料初始浓度为50mg/L、温度为35℃、pH=7.0条件下, 48h后其脱色效率为20.05%。利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法, 对群落进行分析, 混合菌群RR主要为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)、链球菌属(Streptococcus)和克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.), 菌群RM主要为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.), 可见伯克霍尔德氏菌属菌株(Burkholderia sp.)可以适应工程无机环境, 并对直接红28存在一定的降解能力。

以壳聚糖(CTS)和双氰胺为原料, 在一定温度下通过亲核加成合成壳聚糖双胍盐酸盐(CGH)衍生物, CGH与不同浓度的碘乙醇溶液制备改性壳聚糖的碘络合物(CGH-I₂)。用IR光谱、XRD、TG和DTG对衍生物进行表征, 通过碘量法测CGH与碘络合的质量比。碘含量分析表明:碘乙醇溶液浓度为0.02mol/L 时, CGH与碘络合的最大质量比为m(CGH):m(I₂)=1:0.46。抑菌性测试表明:CGH-I₂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌环直径分别为(18±1)mm和(21±1)mm, 敏感度均为高度敏感。

随着全球化石资源消耗量的不断剧增, 能源危机问题引起了广泛的关注。在植物资源能源化的利用中, 以蓖麻油为原料开发高附加值下游产品已成为研究热点。本文介绍了国内外蓖麻油基下游产品的制备方法、产品性能及应用领域等方面。回顾了脱水蓖麻油、酯交换蓖麻油、环氧化蓖麻油、蓖麻油基聚氨酯等下游产物的制备与应用性能研究。简述了蓖麻油基增塑剂的种类及应用领域, 具体分析了环氧乙酰蓖麻油酸甲酯的制备方法及产品特性。提出了在我国蓖麻油基增塑剂的生产过程中反应温度、催化剂用量等因素影响环氧基团稳定性的问题, 指出目前我国催化合成蓖麻油基增塑剂的趋势和发展方向。

丙硫菌唑的合成报道方法均是以邻氯苄氯为原料, 制备格氏试剂后, 经加成、缩合、硫化得到产物。由于邻氯苄氯反应活性高, 得到的格氏产物收率低, 大量偶联副产物生成, 难以工业化应用。选择环丙基苄基甲酮为原料合成丙硫菌唑的中间体, 以简便高效的中间体制备方法为目的, 研究了酸与酯经缩合反应得到酮的制备方法。经反应工艺条件优化, 在异丙基氯化镁格氏试剂存在下, 以四氢呋喃为反应溶剂, 邻氯苯乙酸和1-氯环丙基甲酸甲酯为原料, n(氯代异丙烷)/n(1-氯环丙基甲酸甲酯)为3.0, 邻氯苯乙酸与1-氯环丙基甲酸甲酯的投料比为1.1 :1.0(摩尔比), 合成得到环丙基苄基甲酮。蒸馏纯化后产品液相色谱检测纯度为98.2%, 收率为83%。该工艺收率高, 操作简单, 条件温和, 适合工业化生产。

采用硝酸镧、蓖麻油酸为原料, 利用复分解法制备了蓖麻油酸镧。以蓖麻油酸镧作为催化剂, 作用于全水发泡聚氨酯自结皮泡沫材料, 考察了蓖麻油酸镧对全水发泡聚氨酯自结皮泡沫材料性能的影响。采用傅里叶红外光谱仪、紫外可见分光光度计、生物显微镜、电子万能试验机等进行表征, 结果表明蓖麻油酸镧对全水发泡聚氨酯自结皮泡沫材料的影响作用明显, 稀土元素的加入使泡沫材料的体系结构发生变化。加入蓖麻油酸镧后可明显缩短泡沫的脱模时间, 改善了泡沫强度和表皮硬度, 对形成稳定良好的泡孔结构有一定的促进作用, 添加0.3份和0.6份的蓖麻油酸镧制取的泡沫泡孔形态较好。

采用直接法合成了碳链长度为C₁₀～C₁₄的烷基糖苷(APG), 用红外光谱对产品结构进行了表征, 研究了烷基糖苷浓度及碳链长度对产品表、界面性质的影响。结果表明:随烷基糖苷浓度增大, 水溶液表面张力、柴油-水界面张力降逐渐降低, 而起泡性、泡沫稳定性逐渐增强。烷基糖苷碳链越长, 临界胶束浓度(cmc)值越低;水溶液表面张力、柴油-水界面张力越低, 起泡性、泡沫稳定性越强。基于烷基糖苷良好的表、界面性质, 将其作为乳化剂制备成乳液, 并与常见非离子表面活性剂OP-10制备的乳液进行了对比。烷基糖苷乳化性随浓度增大、碳链长度增长而增强;乳液微观形态表明不同碳链烷基糖苷形成乳状液稳定性、液滴均一性、填充性均优于OP-10稳定的乳液;稳定时间对乳液微观形态影响不大。所合成烷基糖苷中性能最优的为C₁₄APG。

饮用水管网中的有机污染物种类繁多, 直接威胁人类健康。本文简述了给水管网中的4类有机污染物, 即原水中带入的有机污染物、管材释放的各种添加剂及其降解产物、管垢释放产物或管垢生物膜和管内水体微生物的代谢产物、消毒副产物。根据现有的研究发现, 这4类有机物中, 以含量较多的消毒副产物类研究最多, 其次是管材释放的各种有机污染物, 而含量较低、种类繁多、取样困难的管垢释放产物及生物膜、水体微生物的代谢产物的研究较少。由于给水管网中的有机污染物成分多样, 同时在管网这个特殊的水环境中, 还会发生迁移、转化等复杂的过程, 本文在综述分析以上不同来源的污染物类型的基础上, 提出今后的研究可在高毒痕量有机污染物的鉴别、生物膜中有机污染物的释放规律及其代谢产物的定性定量分析、有机污染物的迁移转化等方面展开。

我国铟资源在世界上处于绝对的优势地位, 但国内生产工艺水平低, 导致大量原生铟在生产加工过程中流失, 严重阻碍我国高新技术产业的发展。而铟具有很好的再生性, 国内外不少学者对铟的富集回用做出研究。文章回顾了传统分离富集法, 主要包括沉淀法、离子交换法和溶剂萃取法等, 简述了各个方法的优缺点及未来的发展趋势, 并着重分析了目前分离富集铟的新型方法:液膜法、萃淋树脂法、螯合树脂法、溶剂微胶囊法、浮选法及纳米技术等。指出在合适的条件下, 运用这些技术可对铟进行有效地分离回收, 并对分离富集铟的技术发展作出展望:加强这些技术所使用分离材料的稳定性、分离机理以及传质模型的研究, 以期发展出具有低能耗、低成本的优势技术。

介绍了不同煤焦油渣的来源、产生的原因、主要组成、基本性质以及因大量堆放对周围环境造成的严重影响。分析了国内外、特别是国内学者对煤焦油渣的处理技术, 主要有油、渣分离和进行资源化的开发利用, 同时对煤焦油渣处理技术的研究进展进行重点概述。最后对各种处理技术方法进行总结, 得出每种方法的优点和局限性, 其中机械分离需要结合其他方法才能达到较好效果, 配煤和作燃料用都未能得到充分的利用, 离子液体萃取将成为溶剂萃取的新方向, 而将煤焦油渣通过改性、处理等制备高附加值材料得到越来越多的研究, 并提出了多种技术的组合比单一的技术可能得到更加有效的处理效果。最后指出本文在一定程度上有助于更好地了解煤焦油渣处理的近期发展和未来的研究方向。

总结了曝气生物滤池的工艺原理、形式和特点以及滤料、进水水质、水力负荷、气水比、反冲洗等因素对滤池运行效果的影响, 回顾了国内外对曝气生物滤池去除各类污染物的最新研究进展, 阐述了该工艺在废水的固体悬浮物(SS)和有机物去除、硝化除氨、反硝化脱氮等方面所具备的优势, 同时指出了传统曝气生物滤池工艺在实际应用中存在的不足之处。本文针对传统滤池在较高的进水有机负荷条件下, 其硝化性能受到明显抑制的情况, 引入了一种在结构、曝气形式及运行方式上进行优化设计的曝气生物滤池工艺——内循环曝气生物滤池, 对其结构组成、运行方式以及工艺特点等作了介绍, 并指出内循环曝气生物滤池系统的硝化性能受进水有机负荷的影响明显减小, 改良后的工艺对各类污染物的去除效果均得到强化。此外, 根据内循环曝气生物滤池的研究现状及自身优点对其在处理高浓度生活污水中的应用作了展望。

强化煤层气甲烷(CH₄)采收率的深部煤层封存二氧化碳(CO₂)技术能够将主要人为温室气体(CO₂)进行有效的地质存储。考虑到CO₂流体和煤体的自身特性, 封存过程中的CO₂流体将会诱导煤基质发生溶胀效应。溶胀效应将会对煤层封存CO₂技术构成潜在的影响。为此, 本文结合国内外相关研究工作, 归纳了流体诱导煤基质溶胀的规律, 指出了煤基质溶胀对煤层封存CO₂过程的影响, 介绍了流体诱导煤基质溶胀的分析手段, 提出了封存过程中煤基质溶胀的研究趋势。分析表明:①煤基质溶胀程度与流体种类、压力、温度和煤的变质程度有关;②CO₂诱导煤基质溶胀效应将会降低煤层的渗透性能, 进而影响CO₂等流体在煤层内部的有效运移;③溶胀效应会影响煤层的CO₂封存性能, 建立涉及溶胀效应的煤吸附理论模型是溶胀效应研究的重要课题;④煤基质溶胀机理及其可逆性能研究目前存在争议, 研究人员需要从煤体理化结构的研究出发以明确上述问题。

目前应用最为广泛的烟气脱硝技术是SCR脱硝技术。SCR催化剂是脱硝系统中的核心部分, 其具有一定的寿命。废弃催化剂在未来几年内将急剧增多, 其处置方法少有报道。本文主要研究了SCR废弃催化剂中钛、钒、钼的湿法回收技术。使用Na₂CO₃与SCR催化剂于750℃共混煅烧, 用热水洗涤得到Na₂TiO₃, 酸洗煅烧得到TiO₂。向滤液中加HCl调节pH值到8～9得到MgSiO₃沉淀, 再加入NH₄Cl得到NH₄VO₃沉淀。将沉钒滤液调节pH值为4～5, 加入CaCl₂得到CaMoO₄沉淀。借助XRD、XRF等分析手段对回收产品进行了表征, 优化了回收工艺, 最终得到了纯度高达93%的TiO₂产品。

采用XRD、FT-IR等手段分别对石棉尾矿和石棉尾矿酸浸渣进行表征。利用活化煅烧的石棉尾矿酸浸渣对亚甲基蓝(MB)进行静态吸附研究, 探讨了吸附剂投加量、吸附时间、pH值、离子强度和温度等因素对吸附作用的影响。结果表明:pH值、离子强度和温度对亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附影响较大。当pH<4.5时, 吸附量随着pH值的增大而增大, 随后pH值增大, 吸附量基本不变;亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附随离子强度的增大而降低;通过相关热力学研究计算吸附过程为吸热过程, 即高温利于吸附;亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附动力学符合Lagrange准二级方程;热力学符合Langmuir等温线方程。

目前微波预处理污泥主要局限在污泥水解率及其对厌氧消化的影响, 常用溶解性COD来进行表征预处理效果, 在污泥产酸方向少有报道。为了确定微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件, 通过单因素实验选取实验因素与水平, 根据中心组合设计原理, 在单因素试验的基础上采用四因素三水平的响应面分析法, 考察了微波加热温度、微波加热时间、过氧化氢投加量和乙酸投加量对污泥产酸的影响。微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件为:加热温度180℃, 加热时间21min, 过氧化氢投加量0.18g/(gSS), 乙酸投加量49mg/(gSS), 最大预测乙酸增量值581mg/L, 试验值与预测值之间的相对偏差在0.033～0.074之间。研究结果表明:本工艺可有效提高污泥有机酸产率, 试验值与预测值吻合较好, 可为污泥原位碳源开发提供理论和实际指导。

采用黏胶基活性碳纤维(rayon-based ACF)吸附焦化尾水中的典型有机物吡啶, 考察了在不同时间、投加量、温度以及有机物影响的条件下, 黏胶基活性碳纤维对吡啶的静态吸附效果。从动力学、热力学和分子结构等方面来判断吸附类型, 并从理论上分析黏胶基活性碳纤维对模拟焦化尾水典型有机污染物的吸附过程。实验结果表明, 当吡啶废水的初始浓度为25mg/L时, 黏胶基活性碳纤维对吡啶的吸附在60min基本达到平衡, 最大吸附量为17.66mg/g;随着温度的升高, 吸附效率下降;共存有机物喹啉会抑制吡啶的吸附效率, 使黏胶基活性碳纤维对吡啶的吸附率显著降低;活性碳纤维吸附吡啶的过程符合Lagergren准二级动力学模型, 其相关系 数>0.999, 在22℃的液相温度下, 吸附等温式为q=2.3138c_e^0.9540。热力学参数ΔH⁰、ΔG⁰均为负值, 表明该吸附是一个自发的放热过程。

大量陆源营养物质的输入是导致我国近岸海域富营养化问题的主要原因, 传统生化法对海水中氮磷处理能力有限, 天然沸石凭借较强的选择性离子交换性能已成为一种较为经济和高效的水处理材料。本研究通过穿透实验考察了天然沸石对海水中氨氮的动态吸附性能, 采用磷酸铵镁(MAP)沉淀和沸石吸附组合工艺对海水中氨氮进行处理。实验结果表明, 天然沸石吸附氨氮达平衡时间随过滤速度的增大而减小, 随滤层高度的增加而增大, Logistic模型能较好反映天然沸石对海水中氨氮的动态吸附过程。MAP沉淀法与沸石吸附法联用可以将海水中氨氮含量降低至较低水平, 适宜的滤柱过滤条件为:滤速20L/h, 滤层高度100cm。通过焙烧或NaCl浸洗处理能够恢复天然沸石对海水中氨氮的吸附能力, 300℃焙烧2h和1.5mol/L NaCl溶液浸洗24h条件下的再生率分别为99.38%和122.22%。

用N₂和H₂S的混合气模拟含硫天然气, 以铁基脱硫剂为脱硫液, 采用超重力旋转填充床(RPB)进行脱除H₂S的集约化实验研究, 考察了原料气H₂S质量浓度、含硫原料气流量、脱硫液流量、温度及RPB转子转速对H₂S脱除率的影响。实验结果表明, 铁基脱硫剂超重力法脱除H₂S的较佳工艺条件为原料气H₂S含量14g/m³, 原料气流量0.45m³/h, 脱硫液流量13.5L/h, 脱硫液温度40℃, RPB转子转速1000r/min。在此条件下, H₂S脱除率稳定在99.98%以上, 脱硫后净化气H₂S含量小于2mg/m³。另外, 舍弃再生用RPB, 采用直接向脱硫富液储槽鼓空气的方法, 脱硫剂氧化再生良好, 脱硫效果保持不变, 且可长时间稳定运行。因此, 铁基脱硫剂超重力法脱硫工艺简单、效率高、设备体积小, 可实现海洋油气平台天然气或石油伴生气脱硫的集约化, 工业化应用前景广阔。

将自制的超重力多级同心圆筒电解装置应用于电催化降解含酚废水的过程中, 解决电化学法处理废水存在"气泡效应"和"传质受限"导致的废水处理效率降低的难题。考察了超重力因子、电流密度、电解时间、电解质浓度、液体循环流量、苯酚初始浓度对废水降解效果的影响, 确定了超重力-电催化耦合法处理含酚废水的最佳工艺条件。结果表明:超重力因子为30、电流密度为200A/m²、电解质浓度为3g/L、液体循环流量为80L/h、电解时间为7h时, 处理初始浓度100mg/L的含酚废水, 苯酚去除率可达99.1%, COD去除率可达24.7%。超重力电催化法强化了离子传质过程, 实现了废水中苯酚的高效去除, 为含酚废水的处理研究探索了一种新途径。

微泡吸收技术是将有机废气在吸收剂中分散为尺寸微米量级的微气泡, 利用微气泡气液接触面积大、传质迅速等优点实现有机废气吸收处理的方法。本文以水为吸收剂, 采用孔径3～4μm 的多孔微孔板形成废气微气泡, 利用微泡吸收技术从空气-丙酮废气中吸收丙酮。利用高速摄影方法对不同条件下微气泡的直径分布进行了实验研究, 并对丙酮的吸收效果进行了实验测定。结果表明, 随着表观气速的增加微气泡的平均直径降低而数量增加;随着水中丙酮浓度的提高, 微气泡平均直径逐渐降低, 数量增加。当丙酮体积分数在1%～3%范围、表观气速为10.2m/s时, 采用孔径3～4μm的多孔微孔板能产生直径为300～700μm微气泡。表观气速和废气中丙酮的质量浓度的变化影响丙酮的吸收率;一定表观气速下, 吸收率随废气中丙酮质量浓度的增大而增大, 空气-丙酮混合气体中丙酮质量浓度为1.56×10^-3kg/m³和表观气速为10.2m/s时, 吸收率达77.16%。

为解决水体富营养化所导致的恶臭现象, 用SiO₂和壳聚糖(CS)对Fe₃O₄纳米粒子进行改性, 再运用纳米粒子与微胶囊吸附-包埋的方法固定化功能性菌株, 进而对该体系的脱氮特性进行了研究。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)等手段对材料的形貌、结构、磁学性能等进行表征。研究结果表明, SiO₂与CS在Fe₃O₄微球表面形成的包覆层具有产物结晶度高、形态规则、磁性能优良等特点。磁性微球在20min时对菌株的吸附率达85.00%, 吸附的活菌数达(2.1～2.2)×10⁶cfu/mL。在对水体脱氮的研究中, 游离态菌株对氨氮和硝氮的去除率分别为54.13%和59.17%, 固定化菌株对氨氮和硝氮的去除率分别达到72.26%和74.56%。实验结果表明, 改性Fe₃O₄磁性微球对菌株吸附能力强, 微胶囊结构使固定化菌株比游离态菌株具有更强的脱氮性能, 且能延长Fe₃O₄磁性微球的生命周期。

选择"前脱丙烷"流程对甲醇制烯烃粗产物进行分离。先利用高低塔脱丙烷工艺, 然后经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔、丙烯精馏塔, 最终得到聚合级的烯烃产品, 其中脱甲烷工段采用"预切割-油吸收"脱甲烷工艺, 使用耗能较小的中冷分离, 吸收剂选择产自工艺自身的丙烷产品。丙烯精馏工段采用双塔预分流程, 降低塔高。采用Aspen Plus流程模拟软件对脱甲烷工段进行模拟和优化, 选用Radfrac精馏模型和RKS-BM热力学模型进行计算, 对脱甲烷工艺段进料位置、塔板数、回流比进行灵敏度分析, 并确定出丙烷吸收剂的用量和温度, 最终得到纯度为99.98%的乙烯和99.90%的丙烯。

通过对现有低压天然气(0.3～1.6MPa)轻烃回收方法比较, 提出一种新的改进吸附回收工艺, 降低生产消耗, 提高轻烃的收率。本工艺采用两段变温变压吸附(T-PSA)方法相结合, 第一段T-PSA主要脱除原料气中水分, 第二段T-PSA主要回收原料气中的轻烃, 回收的轻烃以压力不低于1.6MPa的液相混烃作为产品, 保证烃露点要求, 满足储运安全。本工艺具有较高的轻烃收率, 丙烷和丁烷收率均大于94%, 较目前常采用的深冷回收方法和一段变温吸附法的轻烃收率提高了30%～40%, 带来明显的经济效益, 同时本工艺较外冷回收方法, 操作弹性更大, 适用性更强, 特别适合小规模生产或需要经常搬迁的生产环境。因此, 改进吸附回收工艺非常值得推广应用。