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化学工业与工程
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化学工业与工程
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玻璃钢/复合材料
2021年 38卷 3期
刊出日期 2021-05-15
目录
化学反应与工艺
化工过程与设备
能源与环境化工
化工计算与模拟
目录
0
目录
2021 Vol. 38 (3): 0-0 [
摘要
] (
448
) [
HTML
1KB] [
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716KB] (
1636
)
化学反应与工艺
1
赵晨骁, 张自生, 高鑫, 李洪
碳量子点修饰Bi
2
MoO
6
复合电极的制备及光电催化性能研究
文章导读:
为改善Bi
2
MoO
6
电极的光吸收与表面光生载流子的迁移能力，提升其在可见光下对水体中有机物的催化降解性能，通过溶剂热、煅烧与吸附过程对Bi
2
MoO
6
电极进行了表面碳量子点修饰，并将其应用于光电催化系统中，通过多种物理表征与实验测试探究了CQDs修饰与光电催化偏压对改善Bi
2
MoO
6
催化性能的影响。结果显示，CQDs均匀分散在Bi
2
MoO
6
表面，2者复合作用良好，CQDs/Bi
2
MoO
6
复合电极具有更强的可见光利用能力与表面载流子迁移能力，其中实验制得的15-CQDs/Bi
2
MoO
6
电极具有最高的催化降解活性，在可见光下2 h内对亚甲基蓝的降解率最高可达82.7%，相比于Bi
2
MoO
6
单体电极16.0%的降解率有了明显的提升，且具有较好的循环稳定性。
2021 Vol. 38 (3): 1-9 [
摘要
] (
328
) [
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1KB] [
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12262KB] (
827
)
10
井蕾, 张勇杰, 任相魁, 陈志坚
氢键导向的Aza-BODIPY染料J-型聚集体
文章导读:
功能染料的J-型聚集体是一类重要的超分子材料并在诸多领域有广泛的应用。通过在氮杂氟硼二吡咯（Aza-BODIPY）染料核心结构的2，6-位引入尿嘧啶基团合成的Aza-BODIPY染料
1
，能够在双重氢键的作用下在甲基环己烷溶液中自组装形成J-型聚集体。该J-型聚集体的最大吸收波长位于768 nm，相比单体红移了47 nm。变温/变浓度紫外-可见吸收光谱研究表明，该J-型聚集体的形成符合协同自组装机理。利用透射电镜和激子耦合理论计算研究了J-型聚集体的形貌和分子排列结构。
2021 Vol. 38 (3): 10-19 [
摘要
] (
389
) [
HTML
1KB] [
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6556KB] (
1635
)
20
冯建华, 汪莹, 束智昊, 吴明慧
原子层沉积氧化锌功能化碳纳米管织物及其光催化特性
文章导读:
以二乙基锌和去离子水为前驱体，利用原子层沉积（ALD）在自支撑碳纳米管（CNT）织物上沉积氧化锌（ZnO）对其进行了功能化；考察了ALD沉积过程中功能化织物的微观形貌、晶型结构、表面性质及光催化性能。实验结果表明，ZnO最初在CNTs表面生长为纳米颗粒，随ALD循环次数的增加，逐渐形成包覆CNTs的保形生长层，改变ALD沉积条件可精确调控氧化物在CNT织物中的负载量，CNT织物逐渐由强疏水转变为高度亲水。CNTs与六方纤锌矿结构ZnO的结合有效增强了电子转移能力，同时降低了光生电子与空穴的复合几率，ALD功能化CNT织物展现出优异的光催化降解性能，表明ALD是一种能够拓展CNT织物应用领域的灵活且有效的功能化手段。
2021 Vol. 38 (3): 20-27 [
摘要
] (
335
) [
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1KB] [
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4479KB] (
1107
)
28
王洋, 冯亚凯
聚合物在碳点中应用的研究进展
文章导读:
碳点因其结构独特、荧光发光性能优越而得到诸多关注，在光电器件与生物成像领域也具有非常重要的应用价值。为了调控碳点的结构和性能，研究者们尝试在碳点的制备过程中引入各种聚合物。综述了聚合物作为前驱体应用于碳点的制备，以及作为修饰剂应用于调控碳点光致发光性能的相关研究成果，并侧重于介绍聚合物在调控碳点的荧光发射波长、荧光量子产率以及荧光寿命方面的进展，最后对聚合物在碳点类材料中应用的研究方向做出展望。
2021 Vol. 38 (3): 28-35 [
摘要
] (
261
) [
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1KB] [
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1164KB] (
1596
)
化工过程与设备
36
姜峰, 韩妮莎, 齐国鹏, 王锦锦, 李修伦
气-固循环流化床换热器的传热性能与压降
文章导读:
为强化气相换热，将流化床换热防垢节能技术和气相换热过程相结合，设计并构建了一套气-固循环流化床换热装置。以空气和玻璃珠颗粒作为工质，利用热电阻和差压传感器，系统地考察了颗粒加入量、空气流量和热通量等操作参数对于其传热性能和压降的影响。研究结果表明，玻璃珠颗粒的加入可以明显地强化气相的传热。实验范围内，最大的传热增强因子为33.4%，所对应的操作参数为
ε
=1.5%，
V
g
=19.78 m
3
·h
-1
和
q
=1 kW·m
-2
，相应的压降比率不超过2.5%。传热增强因子随颗粒加入量和空气流量的增加呈现出波动的趋势。空气流量较低时，传热增强因子随着热通量的增加而增大；随着空气流量的增加，热通量对传热增强因子的影响减小。构建了操作参数对传热性能和压降影响的三维图，以利于选择适宜的操作参数范围。研究结果有利于流化床换热防垢节能技术在气相换热过程中的应用。
2021 Vol. 38 (3): 36-48 [
摘要
] (
287
) [
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1KB] [
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6408KB] (
1552
)
49
黄群武, 田作旭, 王一平
太阳能海水晒盐强化技术的研究
文章导读:
基于太阳能高效界面蒸发技术，利用活性炭过滤棉、海绵、百洁布和烧结不锈钢形成不同的双层组合，进行优化，以促进太阳能海水晒盐过程。实验结果表明：在光强1 000 W·m
-2
下，活性炭过滤棉与海绵的双层组合能更有效促进水分的蒸发，光热转化层距水面高度在4 mm左右、仅铺设1层时（厚度为3 mm）会有更好的蒸发效果；在盐聚集的存在下10 h内仍然有高效的水蒸发速率；进行了10个循环试验，该双层结构仍然能够保证较好的蒸发效果。选出的2种成本低廉的材料能够促进太阳能光热产生水蒸汽的转换，水分蒸发速率为1.2 kg·m
-2
·h
-1
，热效率为78%，有着较好的蒸发效果，为海水晒盐提供了一种新的思路。
2021 Vol. 38 (3): 49-56 [
摘要
] (
395
) [
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1KB] [
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7127KB] (
971
)
57
李翔, 瞿瑾, 鞠野, 唐忠利, 王硕, 戚佩瑶, 刘丰刚, 刘晓非
纳米聚合物微球的封堵性及驱油性能
文章导读:
聚合物纳米微球因其对水、温度和矿化度具有良好抵抗力以及较低的使用成本而受到更多关注，作为一项新型调驱技术，可大幅提高油田采油效率。为了更好地认识聚合物纳米微球的驱油效果，开展了聚合物纳米微球的封堵及驱油研究。进行了微通道驱替实验，透过滤膜实验，通过激光粒度仪分析了溶胀后微球的尺寸变化，通过透射电镜观察了微球乳液，并研究了空气中微球乳液与干粉的表面张力。结果显示，在50和100 nm微球的微通道实验中都观察到了微米级别的团聚物，扩大了水分散体系的波及体积，2种纳米聚合物微球都会出现一定程度的团聚行为，具有溶胀性能，还发现了微球和乳化剂、油滴之间的缠结现象。微球乳液中含有的表面活性剂使其表面张力降低，从而提高了驱油效率。对纳米微球的封堵性能和驱油性能进行了研究，对揭示纳米微球的驱油机理和产品的可持续发展与创新具有显著意义。
2021 Vol. 38 (3): 57-63 [
摘要
] (
326
) [
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1KB] [
PDF
3683KB] (
1336
)
64
黄林川, 李天祥, 杨家敏, 王肖丽, 欧健, 朱静
三元体系KH
2
PO
4
-CO(NH
2
)
2
-H
2
O在283.15 K的固液相平衡测定与关联
文章导读:
采用等温溶解平衡法研究了KH
2
PO
4
-CO（NH
2
）
2
-H
2
O在283.15 K下的固液相平衡，根据实验结果绘制了相应的稳定相图，采用湿渣法和X射线衍射法相结合的方法鉴定了平衡固相的组成与结构。结果表明，相图中有1个共饱和点，2条单变量曲线和3个结晶区。该体系为简单共饱和型，无复盐和加和物形成。采用Wilson方程和NRTL方程关联计算了三元系KH
2
PO
4
-CO（NH
2
）
2
-H
2
O的溶解度数据，计算值与实验值吻合度较好。其中Wilson方程计算值与实验值的相对平均方差（Relative Average Deviation，RAD）和均方根差（Root Mean Square Deviation，RMSD）分别为0.575%和0.159%；NRTL方程计算值与实验值的RAD和RMSD分别为1.58%和0.136%。
2021 Vol. 38 (3): 64-69 [
摘要
] (
407
) [
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2154KB] (
1517
)
能源与环境化工
70
杨子川, 项佳楠, 王霞霞, 田建华, 单忠强
多级结构MoS
2
/C复合材料的储锂性能
文章导读:
利用二硫化钼和葡萄糖为原料，采用一锅乙醇/水复合溶剂热-后热处理法制备了绣球花状结构MoS
2
/C复合材料。考查了乙醇/水复合溶剂的合理组成和MoS
2
/C复合材料中碳的合理含量，分别采用SEM和TEM表征了MoS
2
/C材料的形貌结构，通过TGA测试和计算了材料中的碳含量。采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试了MoS
2
/C复合电极的电化学性能。结果表明，MoS
2
/C复合材料拥有多级花球状结构，缓解了MoS
2
的团聚，使电极材料的利用率和电化学稳定性显著提高。当
V
（乙醇）：
V
（水）为1：2，碳含量为50%时，MoS
2
/C复合电极在200 mA·g
-1
的电流密度下，充放电循环100次后，可逆容量达到762 mA·h·g
-1
。
2021 Vol. 38 (3): 70-77 [
摘要
] (
308
) [
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15933KB] (
803
)
78
徐刚, 万冬, 潘杰
氨对平板显示玻璃窑炉烟尘性质的影响
文章导读:
通过平板显示玻璃窑炉烟气脱硝除尘装置，考察氨组分对烟尘析出温度、含水量及烟尘性质的影响规律。结果表明，烟尘析出温度随着烟气中氨浓度的增加而提高，烟尘含水量也明显增大，平均含水量约为7%~8%。通过扫描电镜和粒度分布仪表征，烟气中氨710 mg·Nm
-3
时，与无氨烟气比较，烟尘中出现氧化硼氨水合物，烟尘颗粒出现积聚现象，粒径明显增大，有利于烟尘的脱除。
2021 Vol. 38 (3): 78-83 [
摘要
] (
332
) [
HTML
1KB] [
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2973KB] (
1020
)
化工计算与模拟
84
鲁倩文, 何帆, 李永红, 苗振宇, 孙宏伟
苄胺在超临界水中脱氮机理的量子化学计算
文章导读:
针对苄胺在超临界水中的脱氮机理，通过实验和量子化学计算相结合的方法进行了研究。使用Gaussian09计算软件在M06/6-311G（d，p）和M06-2X/6-311+G（d，p）计算水平上进行量子化学计算。结果表明，苄胺在超临界水中的脱氮过程遵循协同反应机理而不是自由基机理。两步脱氢反应是苄胺的主要脱氢反应，其能垒（181.4 kJ·mol
-1
）比一步脱氢反应低118.7 kJ·mol
-1
。由脱氢反应得到的苯甲醛进一步与苄胺反应生成亚苄基苯胺（BBA），BBA与超临界水继续反应实现脱氮过程。此外，通过比较有水催化和无水催化的反应能垒，发现超临界水分子对苄胺脱氮过程具有显著的催化作用。
2021 Vol. 38 (3): 84-94 [
摘要
] (
268
) [
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1201
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