化学工业与工程
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玻璃钢/复合材料  
 
2016年 33卷 6期
刊出日期 2016-11-15

能源与环境
目录
化学反应与工艺
化工模拟与计算
化工过程与设备
生物化工
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2016 Vol. 33 (6): 0-0 [摘要] ( 2456 ) [HTML 1KB] [ PDF 468KB] ( 1137 )
化学反应与工艺
1 李新刚, 柏凌, 丁全, 闫惠臻, 靳凤民
三维有序大孔钙钛矿La0.7Sr0.3CoO3的制备及其NSR性能研究

通过胶晶模板法制备三维有序大孔La0.7Sr0.3CoO3催化剂,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为模板胶晶。胶晶自组装的方法及前驱液浓度在三维有序大孔钙钛矿的制备过程中对合成样品结构影响很大,研究结果表明采用离心法及前躯体溶液浓度为0.3 mol/L是一个较为适宜前驱合成条件。X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结果说明制得的催化剂形成了三维有序的大孔钙钛矿结构,氢气程序升温还原(H2-TPR)结果显示该催化剂在还原气氛中具有更高的稳定性。该催化剂在NOx储存还原(NSR)反应中表现出了较好的催化性能。

2016 Vol. 33 (6): 1-7 [摘要] ( 4409 ) [HTML 1KB] [ PDF 1862KB] ( 1229 )
8 金念, 韩金玉, 张文娟, 王华
含氮基团改性Ti-SBA-15酸碱双功能介孔材料的制备及催化性能

采用后嫁接的方法将有机碱氨丙基、咪唑、腺嘌呤分别引入Ti-SBA-15,合成了酸碱双功能介孔材料。XRD、TEM、FTIR、N2物理吸附脱附和TPD等表征结果表明:有机碱被成功接枝到了Ti-SBA-15的孔道,并维持了Ti-SBA-15规则有序的孔道结构,酸性中心位于Ti-SBA-15骨架而碱性中心位于Ti-SBA-15孔道。经过氨丙基、咪唑、腺嘌呤改性后的Ti-SBA-15在环氧丙烷与CO2的环加成反应中均表现出催化活性,其中腺嘌呤的引入显著提高了催化效率并可重复使用。

2016 Vol. 33 (6): 8-13,94 [摘要] ( 5782 ) [HTML 1KB] [ PDF 2148KB] ( 1580 )
14 崔晶晶, 马智, 丁彤, 齐晓周
季铵盐表面活性剂改性对高岭土纳米管吸附脱硫性能的影响

以煤系高岭土为原料,通过插层反应,成功制备了高岭土纳米管,管的内径为8~25 nm,长度为0.1~0.5 μm,长径大,均一性好。选用3种季铵盐表面活性剂:十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对高岭土纳米管进行改性,考察了不同种类、不同浓度的表面活性剂分子对高岭土纳米管结构和吸附脱硫性能的影响。结果表明,经过表面活性剂改性后高岭土纳米管的吸附脱硫能力有所增强,尤其以0.5 mol/L CTAC甲醇溶液改性后,高岭土纳米管的脱硫率有明显增加,从原来40.5%增加到60.3%。

2016 Vol. 33 (6): 14-18 [摘要] ( 4258 ) [HTML 1KB] [ PDF 1716KB] ( 1933 )
19 孙永利, 邓林, 肖晓明, 澹台晓伟
聚乳酸的合成及催化剂研究进展

聚乳酸是目前最具有发展前景的具有生物相容性的可降解高分子塑料,其合成过程得到了广泛的研究。介绍了聚乳酸2种重要合成途径,间接聚合即开环聚合可以得到高相对分子质量且性质优良的产物,但是合成过程复杂,需要纯化步骤;直接聚合流程简单,产物相对分子质量较低,但直接聚合产物可以通过扩链法和固相缩聚这2种后缩聚方法,或者是共沸缩聚得到性质与开环聚合产物相媲美的产物,因此是降低聚乳酸生产成本的有效方法。此外,综述了合成阶段使用的各类催化剂,并指出开发新型无毒且高效的非金属催化剂是今后的发展趋势。

2016 Vol. 33 (6): 19-25 [摘要] ( 5964 ) [HTML 1KB] [ PDF 1292KB] ( 5045 )
能源与环境
26 钱国才, 李宝琛, 许逸达, 裴元达, 黄成德
石墨毡掺氮对直接液流甲醇燃料电池性能的影响

利用尿素分解产生的氨气对石墨毡进行氮掺杂,成功制备了掺氮石墨毡。采用XRD、SEM和XPS研究了材料的晶体结构、表面形态与元素组成,运用循环伏安和交流阻抗方法研究了电化学性能,组装单体电池研究了电池的放电性能。结果表明:掺氮石墨毡与石墨毡相比具有更加优异的电化学性能,且掺杂温度与掺杂时间对石墨毡电化学活性有影响。

2016 Vol. 33 (6): 26-31 [摘要] ( 5115 ) [HTML 1KB] [ PDF 1857KB] ( 1116 )
32 张晓青, 王文华, 邱金泉, 司晓光, 王静, 张雨山
混凝-沸石-微滤联用工艺处理景观海水试验研究

采用混凝-沸石-微滤联用工艺对景观海水进行深度处理,探讨该工艺对景观水体主要污染物的去除效果。结果表明,该组合工艺对景观海水净化效果明显,在连续运行条件下,出水的水质稳定,浊度、色度、总磷、氨氮、CODMn浓度分别低于1.0 NTU、25(°)、0.1 mg/L、0.5 mg/L和4 mg/L,未检出粪大肠菌群,处理后的水质达到《地球水环境质量标准》GB 3838-2002中Ⅳ类水质标准,能够满足景观用水的要求。该试验结果为景观海水强化处理技术提供了理论依据。

2016 Vol. 33 (6): 32-37 [摘要] ( 4158 ) [HTML 1KB] [ PDF 1698KB] ( 1008 )
38 葛颂, 王纪孝
聚苯胺/环氧防腐涂料的制备与性能

将聚苯胺球磨分散于聚酰胺-651中并通过离心过程除去混合物中的大颗粒聚苯胺。分别以离心前后的混合物为固化剂,与环氧树脂E-51混合,制备出PANI和C-PANI防腐涂层。将涂层浸泡于95℃,12%的NaCl (质量分数,下同)溶液中并对比涂层的韧性、防腐性能以及附着性能。实验结果表明:聚苯胺可以有效改善涂层的韧性和防腐性能。其中离心处理后获得的C-2.0% PANI涂层综合性能最佳,在高温盐溶液中浸泡70 d后开裂,开裂后的金属表面基本无腐蚀反应。

2016 Vol. 33 (6): 38-43 [摘要] ( 7529 ) [HTML 1KB] [ PDF 1984KB] ( 1006 )
化工过程与设备
44 张哲, 王日杰, 杨晓霞
聚结元件性质对水-柴油混合液聚结分离效果的影响

研究了聚结元件空隙率、润湿性、长度以及乳化态液滴的停留时间对水-柴油混合液聚结分离效果的影响,其中通过轴向压缩获得了不同的空隙率,而通过改变流速获得不同的停留时间。结果表明,亲水性、空隙率较低的聚结元件具有更好的分离效果;聚结元件的长度存在着1个最小值Lmin,只有实际聚结元件长度大于该值时才会有较好的分离效果,但此时继续增长聚结元件并不会明显提升分离效果。

2016 Vol. 33 (6): 44-48 [摘要] ( 3275 ) [HTML 1KB] [ PDF 1627KB] ( 995 )
49 李英, 高云霄, 李保安
膜蒸馏用PVDF抗复合污染膜的制备与测试

为提高膜的抗污染能力,对聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜进行表面涂覆改性,得到超疏水PVDF平板膜,再将超疏水PVDF平板膜进行表面亲水化改性,制备出超疏水/亲水复合PVDF膜。当PVDF的质量浓度为2%、聚乙二醇(PG)的质量浓度为39%、涂敷液温度为50℃、蒸发时间为10 s、凝固浴温度为60℃时,超疏水PVDF平板膜接触角达到154.8°。表面亲水改性制得的PVDF超疏水/亲水复合膜的接触角为41°。然后研究了超疏水PVDF平板膜和PVDF超疏水/亲水复合膜的抗膜污染性能。结果显示,超疏水PVDF平板膜具有优良的抗无机污染性能和一定的抗有机污染性能;PVDF超疏水/亲水复合膜不仅具有优良的抗无机污染性能,而且其抗复合污染性能尤其是抗有机污染性能得到明显提升,为进一步构建高性能膜蒸馏抗污染膜提出了一个可行的技术方向。

2016 Vol. 33 (6): 49-55 [摘要] ( 3688 ) [HTML 1KB] [ PDF 1926KB] ( 957 )
56 张云, 秦英杰, 刘青, 刘晶, 刘立强
聚四氟乙烯中空纤维气态膜法浓海水提取溴素

以浓海水为含溴原料液,NaOH溶液为吸收剂,考察了用聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)3种材料制作的微孔疏水中空纤维气态膜组件从浓海水中提溴的性能和使用寿命。实验结果表明PTFE中空纤维膜具有更高的传质系数和更强的耐溴氧化能力,更适合用于浓海水提溴。进而考察了各种操作条件对PTFE气态膜组件传质系数K和提溴率η的影响以及该组件的长期操作稳定性。实验结果表明:K随温度增加而增大,随料液中NaCl含量的增大而略有减小,料液流速和含溴量、吸收液的流速和吸收剂浓度对传质系数影响不大。PTFE膜组件在连续运行的3个月内表现了良好的操作稳定性,为PTFE中空纤维气态膜法提溴工艺的工业化应用提供了技术基础。

2016 Vol. 33 (6): 56-62 [摘要] ( 3472 ) [HTML 1KB] [ PDF 2297KB] ( 1108 )
63 刘云龙, 吴斌, 王阿康, 王宇新
Nafion/磷酸化TiO2纳米管复合质子交换膜

通过Kabachnik-Fields反应成功制备了磷酸化TiO2纳米管,采用溶液浇铸法制备了Nafion/磷酸化TiO2纳米管复合膜。磷酸化TiO2纳米管可改变复合膜的微观相分离结构,使膜具有更大且连通更好的亲水离子团簇。与纯Nafion膜相比,复合膜的离子交换容量和水吸收率均得到了提高。在100℃时,含1%纳米管的复合膜的导电率由纯Nafion的0.139 S·cm-1提高到0.154 S·cm-1,高温下质子交换膜的导电性能得到了改善。

2016 Vol. 33 (6): 63-68 [摘要] ( 3725 ) [HTML 1KB] [ PDF 1935KB] ( 2127 )
69 牛慧, 余莉萍
基于光子晶体的层层组装设计与表征

利用聚烯丙基铵盐酸盐(PAH)、腐植酸(HA)以及金属离子之间的配位作用,在丙烯酰胺类凝胶光子晶体表面进行层层组装。并利用凝胶光子晶体的适时、自表达光响应特性,借助光纤光谱仪实现了水溶液中层层组装过程中光子晶体布拉格衍射峰的变化监测,发展了一种新的层层组装表征手段。

2016 Vol. 33 (6): 69-73 [摘要] ( 2477 ) [HTML 1KB] [ PDF 1835KB] ( 908 )
化工模拟与计算
74 敖琛, 袁希钢, 罗祎青, 盖晓龙
进料组成改变对隔板塔经济性影响的模拟

完全热耦合精馏相比传统精馏可以减少设备投资和操作费用,可代替传统精馏分离多组分混合物。对隔板塔(完全热耦合精馏塔)用于分离三组分混合物时的可操作性和经济性进行了研究。采用严格模拟方法,针对4种不同的进料组成设计了4种不同的隔板塔,并得出各个隔板塔气相和液相分割比对隔板塔年度总费用(TAC)的关系曲线,研究了当进料组成改变时4种隔板塔的经济性。

2016 Vol. 33 (6): 74-79 [摘要] ( 1185 ) [HTML 1KB] [ PDF 2077KB] ( 1553 )
80 刘军, 李保安
减压膜蒸馏过程纤维膜表面热质传递特征模拟分析

采用CFD数值模拟的方法,建立了错流式单根中空纤维减压膜蒸馏过程的三维计算模型,对纤维膜表面不同位置的局部热量和质量传递特征进行了研究。研究结果表明,纤维膜表面的速度分布、温度分布、对流传热系数分布以及蒸发速率均随着位置的改变而改变,且具有相似的规律,在相位角60°到90°之间有最大值,而在相位角0°和180°附近其值较小;料液流速显著影响纤维膜表面的热质传递参数的分布,蒸发速率和传热系数均随着流速的提高而增大;传热系数随着真空度的提高而迅速降低。本研究结果加深了对中空纤维减压膜蒸馏过程的认识,对膜过程强化具有指导意义。

2016 Vol. 33 (6): 80-87 [摘要] ( 5633 ) [HTML 1KB] [ PDF 2113KB] ( 969 )
生物化工
88 宋柯璟, 齐海山, 闻建平
子囊霉素生物合成的研究进展

子囊霉素作为大环内脂类的免疫抑制剂,在自身免疫疾病的治疗以及器官移植中抗排斥反应方面具有显著的作用,有关子囊霉素的生物研究有巨大的药用价值和市场价值。对子囊霉素的理化性质和免疫抑制活性、子囊霉素生物合成基因簇、子囊霉素合成前体以及发酵法生产子囊霉素等方面进行了综述,同时结合系统生物学和合成生物学对子囊霉素的发展趋势进行了展望。

2016 Vol. 33 (6): 88-94 [摘要] ( 3407 ) [HTML 1KB] [ PDF 2093KB] ( 1459 )
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