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化学工业与工程
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玻璃钢/复合材料
2018年 35卷 6期
刊出日期 2018-11-15
目录
化学反应与工艺
化工模拟与计算
化工过程与设备
能源与环境化工
目录
0
目录
2018 Vol. 35 (6): 0-0 [
摘要
] (
669
) [
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394KB] (
876
)
化学反应与工艺
1
张卫国, 王淑娟, 姚素薇, 王宏智
pn型Cu
2
O/CdS纳米线的制备及性能
采用电沉积法，在AAO模板中成功制备出pn型Cu
2
O/CdS纳米线阵列。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射分析（XRD）对样品的形貌和结构进行表征，利用光照开路电位测试和光吸收光谱测试对Cu
2
O/CdS纳米线的性能进行了研究。纳米线的直径约100 nm，与AAO模板孔径相同，XRD结果表明Cu
2
O/CdS纳米线由立方晶系的Cu
2
O和立方晶系与六方晶系混合晶系的CdS组成。Cu
2
O/CdS纳米线的光响应性能增强。在Xe灯照射下Cu
2
O/CdS纳米线表现出良好的光催化性能，光照7 h后，Cu
2
O/CdS纳米线对罗丹明B的降解效率达到66.02%。
2018 Vol. 35 (6): 1-6 [
摘要
] (
1964
) [
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4633KB] (
12447
)
7
刘倩, 申言同, 刘伯潭
不同方法合成金属有机骨架材料MOF-5的比较研究
针对金属有机骨架材料MOF-5的制备，采用了水热合成法、直接加入法以及在直接法中额外滴加H
2
O
2
的3种方法分别合成MOF-5晶体。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）以及热重分析仪（TG）等仪器对MOF-5晶体进行了表征。研究了不同合成方法对其结构、形貌及热稳定性等性质的影响。结果表明：3种方法所制备的晶体XRD衍射峰与文献中MOF-5晶体的特征峰相符，即均可合成MOF-5晶体。但SEM、FTIR以及TG结果表明：水热法合成的晶体具有粒径较小和结构规则的特点，但热稳定性较差；其余2种方法合成的产物为微米级无规则聚集状晶体，与水热法相比晶体性质有一定差异。此外，滴加H
2
O
2
有助于晶粒的快速形成以及晶粒分散。
2018 Vol. 35 (6): 7-12 [
摘要
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4014
) [
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5865KB] (
2014
)
13
訾晨瑞, 陈立功, 王东华, 闫喜龙, 李阳, 徐蕊
瑞替加滨的简易合成方法
以5-氟-2-硝基苯胺为起始原料，经亲核取代、氢化还原和酰化反应合成了瑞替加滨，并对反应工艺条件进行了优化。中间产物2-氨基-4-（4-氟苄胺基）硝基苯的优化条件为：以三乙胺为缚酸剂，
n
（5-氟-2-硝基苯胺）∶
n
（4-氟苄胺）∶
n
（三乙胺）=1.0∶1.2∶1.3，反应温度为90℃，反应时间为8 h，得中间产物，收率可达92.94%。瑞替加滨合成的优化条件为：以四氢呋喃为溶剂，钯碳（Pd/C，5%）为催化剂，氢压为101.325 kPa，反应温度为35℃，氢化还原反应3 h后，在15℃下滴加盐酸溶液后继续氢化还原反应，此后不经分离与氯甲酸乙酯直接进行酰化反应得粗品，粗品经乙醇/正己烷混合溶剂精制，得到目标产物瑞替加滨，总收率43.09%，质量分数可达99.9%（HPLC），其化学结构经元素分析、
1
H NMR、
13
C NMR和ESI-MS确证。该合成工艺方法操作简单，稳定可靠，原料易得，催化剂可以回收再用，有效地降低了生产成本，有利于工业化生产。
2018 Vol. 35 (6): 13-19 [
摘要
] (
3572
) [
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2247KB] (
1340
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20
王彦, 王靖涛
微流控技术制备聚酰胺微胶囊的工艺研究
针对聚酰胺微胶囊的制备，设计制作了简易微通道，以对苯二甲酰氯和1，6-己二胺、二乙烯三胺为壁材，吐温80为表面活性剂，聚乙烯醇（PVA）为保护胶体，采用界面聚合法制备出单分散（分散系数<5%）聚酰胺微胶囊。所制备的聚酰胺微胶囊的分散系数
ε
在0.2%~0.5%范围内，且具有良好的球形度。对影响聚酰胺微胶囊粒径和分布的因素进行了研究，结果表明：随着吐温80和聚乙烯醇用量的增加，连续相流量增大和分散相流量的减小，聚酰胺微胶囊粒径减小、分布变窄。
2018 Vol. 35 (6): 20-25 [
摘要
] (
1626
) [
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4797KB] (
1224
)
能源与环境化工
26
孟旭, 李耀宗, 王益成, 张立静, 王为
Ce对铝-空气电池阳极电化学活性及自腐蚀的影响
为了研究稀土元素对铝-空气电池阳极合金的影响，熔炼并制备了Al-Ce合金，通过测试合金的极化曲线，利用率以及交流阻抗等，研究了其在3 mol/L的KOH、质量分数为3%的NaCl溶液中的电化学性能。采用扫描电镜对在合金放电后的形貌进行观察，并使用能量散射X射线谱对合金表面进行面扫描分析。结果表明：稀土元素Ce的加入可以提高阳极电化学活性和利用率，但过量的Ce会导致电化学活性降低以及点腐蚀。随着Ce含量的增加，合金开路电位负移，电流密度增大，利用率升高。当Ce的质量分数为1%时，合金具有最佳的电化学活性以及最高的利用率，-1.2 V处的电流密度为-103.90 mA·cm
-2
，利用率为72.3%。
2018 Vol. 35 (6): 26-31 [
摘要
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2549
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890
)
32
张梦轲, 王越, 刘艳秋, 肖芹芹, 徐世昌
操作条件对正渗透分离性能的影响
正渗透是以渗透压差为驱动力的新型膜分离过程。采用水流分布较佳的膜池结构，研究了膜朝向、流动方式对正渗透水通量性能的影响，结果表明PRO模式（当膜的活性层朝向驱动液时）的水通量明显高于FO模式（当膜的活性层朝向原料液时），但其衰减程度较大；在溶液浓度差相同的条件下，逆流操作更利于水通量的提高。针对FO模式和逆流条件，探讨了溶液温度对水通量和反向盐通量的影响，结果表明：膜两侧溶液温度同步升高时，正渗透过程的水通量和反向盐通量均增加，且水通量的增加幅度大于反向盐通量；单侧增加溶液的温度时，驱动液侧温度升高对水通量性能的提升效果优于原料液侧。综合考虑过程能耗和系统性能，认为单独升高驱动液温度更具实用价值。
2018 Vol. 35 (6): 32-40 [
摘要
] (
1205
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1275
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41
刘梦真, 常艳, 张文, 王宇新
石墨毡电极与集流体的简单可靠粘接及其在电解中的应用
石墨毡有比表面积大、导电性强、廉价易得等优点，被认为是极具应用前景的三维电极材料。为使电极与集流体良好接触，采用高导电碳黑做导电填料、聚偏氟乙烯做粘接剂制备了导电胶，实现了对石墨毡电极与柔性石墨纸集流体的简单可靠粘接。探究了导电胶配比、涂胶量和固化压力条件对石墨毡-集流体粘接试样导电性能和粘结强度的影响。粘接试样的接触电阻相较于靠压紧的无胶试样降低了50%，拉伸剪切强度达到与石墨毡自身强度接近的25.3×10
-3
MPa。将胶粘石墨毡电极用于印刷电路板酸性氯化铜蚀刻液的电解再生和铜回收，单槽电压降低了0.08 V。这使得以金属铜计的电解再生和铜回收的比能耗降低了80 kW·h·t
-1
。
2018 Vol. 35 (6): 41-47 [
摘要
] (
4155
) [
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2030
)
48
庞维亮, 胡柏松, 程丹丹, 邢国政, 冯丽霞, 魏铮
酸、碱改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能
分别采用硝酸和氢氧化钠对活性炭进行改性，利用比表面积及孔径分析仪（BET）、扫描电镜（SEM）、Boehm滴定法对活性炭物化性质进行表征，测试改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能。结果表明，经过酸、碱改性后的活性炭比表面积、总孔容、微孔孔容均有所增大。酸改性表面酸性基团增加，碱改性后活性炭酸性基团减少。酸改性后的活性炭对甲醇、甲苯吸附能力有所下降，后经碱改性的活性炭吸附能力均有不同程度的提高。单组分吸附实验时，甲醇穿透曲线斜率要大于甲苯，穿透时间早于甲苯。在多组分吸附过程中会出现甲苯取代甲醇的吸附现象，使得已经被吸附的甲醇发生脱附，此时甲醇的出口浓度大于进口浓度，形成峰值效应。
2018 Vol. 35 (6): 48-53 [
摘要
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3611
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1176
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化工过程与设备
54
邓会宁, 冯妙, 田明, 何云飞
反电渗析法海水淡化副产浓水盐差能利用
海水淡化是解决淡水资源短缺的有效途径，其副产的浓海水具有较高的浓度，而基于离子交换膜的反电渗析（RED）法发电是对盐差能利用的有效手段。通过模拟计算研究了以反渗透法海水淡化副产的浓水和海水为进料的情况下，RED装置发电的功率密度和能量效率，并探讨了多级操作对于RED系统功率密度和能量效率的影响。结果表明：单级RED的发电功率密度随水回收率的提高和隔板厚度的降低而增大，但过程的能量效率均低于30%。RED多级操作能显著提高系统的能量效率。探讨了影响淡化浓海水盐差能利用效果的因素，并提出多级RED作为提高浓水盐差能利用效率的手段，研究结果为海水淡化副产浓水的利用提供了一种新的思路。
2018 Vol. 35 (6): 54-61 [
摘要
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4210
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2478
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62
陈程, 党乐平, 卫宏远
陈化时间对磷酸三钙固体性能的影响
研究了不同陈化时间下，磷酸三钙粒子的结晶度、形态特征以及粒度分布。采用X射线衍射仪测定了磷酸三钙的结晶度，用扫描电镜观测了磷酸三钙的外观形貌，并用马尔文粒度分析仪测定产物的粒度分布。实验表明：沉淀反应首先析出的是无定型沉淀物，陈化过程中发生晶化转变为晶型产品；无定型磷酸三钙转化为晶型磷酸三钙的过程中，通常伴随着溶液pH值的微微下降；SEM图可看出，产品最终形貌为片状聚集状态；随着陈化时间的增加，小颗粒逐渐溶解大颗粒逐渐长大，粒度分布变窄。
2018 Vol. 35 (6): 62-66 [
摘要
] (
1378
) [
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4324KB] (
6095
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67
陈飞洋, 李飞, 姜恒, 赵杉林
非加氢型酸性水中非烃化合物对汽提装置的影响
从酸性水汽提装置的三级分凝器中采出的冷凝液中含有大量不溶于浓氨水的有机相（油相），其碱性氮含量高达5.94×10
4
μg·g
-1
。将油相进行蒸馏切割后再分别进行气相色谱-质谱联用（GC-MS）定性分析。分析结果表明，三级分凝液中的碱性有机物多为吡啶、单取代和多取代甲基吡啶、苯胺、单取代和多取代苯胺；而大多数酸性有机物为二取代和三取代甲基苯酚。此外，还检测到含量较多的2，4，7-三甲基-萘啶和少量的吲哚、喹啉和吖啶类化合物，这些化合物极有可能是吡啶和苯胺类化合物通过Skraup反应与不饱和醛酮缩合反应生成的。同时，三级分凝液返回到原料水罐中容易导致非烃化合物在汽提系统内部积累，进而发生缩合反应产生积垢并损坏氨压机等，应当对三级分凝液单独处理。
2018 Vol. 35 (6): 67-71 [
摘要
] (
2725
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化工模拟与计算
72
何银凤, 吴良, 王燕, 朱怀工
Kaibel隔板塔用于多晶硅还原工段三氯氢硅分离的模拟研究
将Kaibel隔板塔代替常规三塔顺序分离流程用于多晶硅还原工段中三氯氢硅分离。在简捷计算基础上，利用Multifrac模型进行了严格稳态模拟。主要研究了TCS产品和STC产品采出位置、液体分配比和汽体分配比等参数的影响。结果表明：与常规三塔顺序分离流程相比，Kaibel隔板塔可节约能耗26.43%，设备数量大大减少。
2018 Vol. 35 (6): 72-78 [
摘要
] (
1482
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1531
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