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化学工业与工程
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玻璃钢/复合材料
2020年 37卷 5期
刊出日期 2020-09-15
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
2020 Vol. 37 (5): 0-0 [
摘要
] (
2300
) [
HTML
1KB] [
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687KB] (
495078
)
化学反应与工艺
1
赵阳, 曾雨婷, 任相魁
四苯基乙烯室温发光液体材料的制备与表征
室温发光液体是一种具有广泛应用前景的新型软物质材料，但传统有机发光液体的发光效率普遍较低。针对以上问题，将扇形烷基尾链引入四苯基乙烯发光体系，设计并合成了一种新型的四苯基乙烯衍生物，并通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热重和差示扫描量热实验对样品的自组装行为、发光性质、热稳定性和相结构进行了表征。结果表明：该四苯基乙烯衍生物具有典型的聚集诱导发光性质，且在室温下以黏稠液体形式存在，是一种新型的室温液体发光材料。
2020 Vol. 37 (5): 1-6 [
摘要
] (
2742
) [
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2079KB] (
1554
)
7
沈美庆, 李新华, 王晨, 王军
Cu/CHA NH
3
-SCR催化剂硫中毒及再生研究进展
柴油车NO
x
排放成为我国空气治理的核心之一。铜基菱沸石型小孔分子筛催化剂（Cu/CHA）因其低温高活性、高N
2
选择性、宽温度窗口和优异的水热稳定性已成为新一代柴油车脱硝催化剂首选。然而Cu/CHA催化剂在使用过程中易受硫氧化物影响，使其低温NO
x
性能大幅下降限制其高效利用。针对以上问题，在综述了Cu/CHA催化剂NH
3
-SCR反应活性中心及微观反应机理研究现状的基础上，总结了Cu/CHA催化剂NH
3
-SCR反应的硫中毒进展，重点阐述了硫氧化物影响下，Cu/CHA催化剂活性中心、骨架及活性变化间的内在规律；同时归纳了Cu/CHA硫中毒后相关再生方法及其研究进展，能够为Cu/CHA催化剂进一步高效利用提供可靠依据及研究方向。
2020 Vol. 37 (5): 7-13 [
摘要
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2814
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2800KB] (
2110
)
化工过程与设备
14
朱英月, 梁雪蕊, 朱荣娇, 田玉芹, 冯霞, 王占强
胜利孤东油田含油污泥调堵体系的制备与评价
为了实现含油污泥的资源化利用，以胜利孤东油田的含油污泥为研究对象，首先对含油污泥的组分和粒径进行了分析，然后对悬浮剂、
V
（油田污水）：
V
（含油污泥）、交联剂质量分数等进行了优化，最终确定了含油污泥调堵体系的最适宜配方，并对其应用性能进行了研究。实验结果表明：0.3%悬浮剂+
V
（油田污水）：
V
（含油污泥）（1：1~3：1）+0.3%交联剂配制的调堵体系，凝胶时间为22~28 h；抗老化性能良好，在60℃下保持180 d，黏度保留率大于91%。室内岩心实验表明：调堵体系封堵后封堵率可达94%以上，突破压力达6.2 MPa以上；经过孔隙体积倍数为50的盐水冲刷后，封堵率仍可大于92%，说明该调堵体系具有较好的封堵性能和耐冲刷性能。该调堵技术不仅有助于解决含油污泥的污染问题，同时还可以实现含油污泥的资源化再利用。
2020 Vol. 37 (5): 14-21 [
摘要
] (
2560
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1247KB] (
1279
)
22
涂盛辉, 张志文, 张超, 彭海龙, 杜军
疏水性离子液体-中性磷氧萃取剂萃取稀土元素的应用
液液萃取广泛应用于稀土元素的分离回收，为了便于相的分离，通常采用疏水性萃取剂。基于液液萃取的特性，通过微波辅助法合成了疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[BMIM][PF
6
]）。分别探究了[BMIM][PF
6
]搭配不同中性磷氧萃取剂对稀土元素中Nd
3+
和Pr
3+
的萃取研究。结果表明1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐-三正辛基氧化磷（[BMIM][PF
6
]-TOPO）为最适宜萃取体系。在最适宜萃取体系下，探究了时间、温度、pH值、
V
（A）
/V
（O）（水相稀土离子/有机相萃取体系）和萃取组分体积比对萃取效率的影响。结果表明：萃取时间为20 min、温度为25℃、pH值=6.0、
V
（A）
/V
（O）=1.0、
V
[BMIM][PF
6
]
：
V
TOPO
=1：1，体系对于Nd
3+
的萃取效果最佳，萃取率可达97.8%；萃取时间为25 min、温度为25℃、pH值=6.0、
V
（A）
/V
（O）=1.0、
V
[BMIM][PF
6
]
：
V
TOPO
=1：1，体系对于Pr
3+
的萃取效果最佳，萃取率可达94.2%；萃取过程为放热反应，反应焓变分别为Δ
H
（Nd
3+
）=-38.43 kJ·mol
-1
，Δ
H
（Pr
3+
）=-28.76 kJ·mol
-1
。
2020 Vol. 37 (5): 22-30 [
摘要
] (
2759
) [
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2696KB] (
1730
)
化工模拟与计算
31
李慧娜, 裴铁柱, 王奇, 谢闯
卤代效应对乙酸胍非线性光学性质的影响
针对具有应用价值的卤代乙酸胍（GXA）非线性光学（NLO）晶体研究不系统的问题，设计了系列三卤代和系列氯代的乙酸胍（GAc）体系，通过量子化学计算研究了系列GXA的结构、NLO性质和构效关系，探讨了卤代效应可能的影响机理。结果表明，卤代原子显著地改变了GXA分子构象，并通过不同方式参与强氢键作用来影响超分子堆积。卤代主要通过影响GXA分子的LUMO来改变其能隙（
E
gap
）。GXA的平均偶极矩（
μ
total
）和平均极化率<
α
>随卤原子数量以及半径的增大而增大。超极化率总体上相对于GAc降低，但影响复杂，其中，平均第1超极化率（
β
total
）随卤原子数量的增多而降低，平均第2超极化率（<
γ
>）则随卤原子的变大而显著增强。此外，并未发现
E
gap
与
μ
total
及<
γ
>之间存在明显的相关性。
2020 Vol. 37 (5): 31-36 [
摘要
] (
2735
) [
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2088KB] (
1316
)
能源与环境化工
37
翟小亮, 柳勇, 王飞, 魏慧洁, 张万红
水基锌离子电池钒基正极材料研究进展
锂离子电池现已得到广泛应用，但锂和钴资源的储量以及价格限制了锂离子电池的进一步发展。水系锌离子电池因其具有原材料储量丰富、价格低廉、环保等优点受到越来越多的关注，但正极材料稀少限制了其实际应用。而具有分层、三维开孔或快速离子导体结构的钒基材料是锌离子电池最有前景的正极材料。详细介绍了钒的氧化物、钒酸盐、磷酸钒盐、硫化钒以及其钒基材料在锌离子电池领域的应用，并对其未来发展进行了展望。
2020 Vol. 37 (5): 37-45,79 [
摘要
] (
2579
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3217
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46
李林波, 郭盼, 任军权, 罗帅
复合添加剂对钒电池正极电解液性能的影响
为了提高钒电池电解液的性能，选取了3种复合添加剂，研究了复合添加剂对钒电池正极电解液稳定性和电化学性能的影响。利用电化学方法制备了2 mol/L的全钒液流电池正极5价钒离子电解液，采用临界胶束浓度法得到复合添加剂的配比为：1% KHSO
4
+3 mmol/L SDBS（十二烷基苯磺酸钠）、1% KHSO
4
+2 mmol/L D-山梨醇、1% KHSO
4
+2 mmol/L CTAB（十六烷基三甲基溴化铵），并考察添加剂加入电解液后的稳定性与电化学性能。通过XRD分析手段，对电解液沉淀物的成分进行了表征。研究表明：添加剂的加入，并不会引起钒离子价态的变化，1% KHSO
4
+2 mmol/L CTAB加入后，电解液峰电位差减小12 mV，峰电流增加9.8 mA，说明CTAB与KHSO
4
在合适配比下，能够有效提高正极电解液的稳定性及可逆性，添加剂的引入并未引起电解液沉淀物的物相组成变化，电解液性能显著提高。
2020 Vol. 37 (5): 46-52 [
摘要
] (
2767
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1400
)
53
虞圣盼, 黄成德
中空棒状MOF及其衍生的磷酸盐类电池型电容性能的研究
为获得具有更高比容量的超级电容器正极材料，在单一金属有机框架材料的基础上研究多元金属有机框架及其衍生物的电容性能，以不同的金属元素（Ni、Co）比例制备多元金属有机框架材料，进而得到衍生的纳米级中空棒状金属磷酸盐。得到金属元素比例
n
（Ni）：
n
（Co）=8：1时具有最大的比电容值895.29 F·g
-1
。
2020 Vol. 37 (5): 53-63 [
摘要
] (
2874
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1297
)
64
刘梓洋, 钟学奇, 张硕卿, 丁飞, 刘兴江, 徐强
新型Na/CF
x
可充电池催化剂的制备与性能
类似于锂/氟化碳（Li/CF
x
）电池，钠/氟化碳（Na/CF
x
）电池具有低廉的价格和较高的能量密度，是未来锂离子电池的理想替代选项。但是Na/CF
x
电池目前还存在着极化大和循环性能差等问题。为解决以上问题，在CF
x
阴极中加入催化剂成为改善电池电化学性能的一个重要途径。分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了催化剂材料Co
3
O
4
-TiO
2
和ZrO
2
，并对其进行了表征。分别将TiO
2
、Co
3
O
4
、Co
3
O
4
-TiO
2
以及ZrO
2
4种催化剂材料按10%（质量比，下同）加入CF
x
正极中并组装成电池，然后对电池进行了恒流充放电、交流阻抗以及循环伏安等电化学性能测试。实验结果表明，加入4种催化剂后，Na/CF
x
电池的放电比容量得到明显提升。其中，ZrO
2
催化剂表现出最佳的催化性能。经过100次后循环后，含有ZrO
2
的Na/CF
x
电池的放电比容量为167.3 mAh·g
-1
，极大地改善了钠/氟化碳电池的循环性能。
2020 Vol. 37 (5): 64-71,79 [
摘要
] (
2970
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)
72
周兆飞, 李建树, 李新宇, 黄成德
镍基/功能性碳纳米管对尿素电氧化的电催化活性的研究
为了改善直接尿素燃料电池的性能，比较了3种表面官能化的碳纳米管对尿素电化学氧化的影响。结果表明，碳纳米管的表面官能团以及掺杂的非金属元素B对镍基电催化剂的电催化性能有很大的影响。3种碳纳米管对电催化活性的影响顺序为：OH-MWCNTs > NH
2
-MWCNTs > N-MWCNTs。非晶态Ni
x
B/OH-MWCNTs电催化剂在尿素的电氧化中表现出高催化性能，其循环伏安曲线的峰值电流密度为109.09 mA·cm
-2
，是Ni/OH-MWCNTs电极的2倍。这可能是由于Ni和B之间的相互作用，引起Ni晶格参数的变化，从而增强了催化剂的抗中毒性能并提高了催化剂的活性。
2020 Vol. 37 (5): 72-79 [
摘要
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3036
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