化工学报

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2004年第55卷第12期刊出日期：2004-12-25

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综述与专论

2003年石油化工绿色化学与化学工程的进展

闵恩泽

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1933-1937.

摘要 ( 790 )

PDF (461KB) ( 464 )

相关文章 | 多维度评价

2003年国际上更加重视绿色化学与技术的研究开发，绿色化学被认为是应用于解决全球环保问题的多学科交叉的科学与工程.中石化己内酰胺生产中三套绿色新工艺从基础研究到工业化，证明我国科技人员具有开发崭新工艺以推动跨越式技术进步的能力.美国实现了从玉米工业化生产1,3-丙二醇和聚乳酸热塑体，表明从可再生资源生产大宗有机化工产品不仅技术可行，而且经济合理，具有里程碑意义.最后回顾了2003年在离子液体、超临界反应工程和化工过程强化等领域的进展，这些领域都是可能导致绿色石化新工艺的科技前沿.

以生物质为原材料的化学化工

阎立峰;朱清时

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1938-1943.

摘要 ( 622 )

PDF (469KB) ( 500 )

相关文章 | 多维度评价

生物质是未来替代石油与煤炭的一类重要资源.以其为原材料可以建立起类似于石油化工及煤炭化工的新型化学工业——生物质化工.本文论述了发展生物质化工的必要性、可行性及具体的研究规划，并对该领域的研究进展进行综述与展望.

21世纪中国绿色化学与化工发展的思考

王静康;龚俊波;鲍颖

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1944-1949.

摘要 ( 687 )

PDF (499KB) ( 897 )

相关文章 | 多维度评价

化学科学与工程作为核心科学和关键技术在20世纪为人类的科学发展和社会进步做出了巨大贡献.进入21世纪，中国的化学与化工应走上绿色化和可持续发展的道路，使人类与自然和谐相处.本文从8个研究领域对中国绿色化学与化工的发展进行了探讨.

工业生物技术的研究现状与发展趋势

朱跃钊, 卢定强, 万红贵, 韦萍, 周华, 欧阳平凯

化工学报. 2004, 55(12): 1950-1956.

摘要 ( 582 )

PDF (841KB) ( 356 )

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工业生物技术是以微生物或酶为催化剂进行物质转化，大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等，是解决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段.世界经合组织指出：“工业生物技术是工业可持续发展最有希望的技术”.本文指出工业生物技术的新崛起，并已成为发达国家的重要科技与产业发展战略.概述了工业生物技术的发展现状与趋势，特别在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面.介绍了工业生物技术的关键问题是：（1）微生物资源库和微生物功能基因组学技术；（2）生物催化剂快速定向改造新技术；（3）重要工业微生物的代谢工程.展望了我国工业生物技术发展前景.

离子液体在催化反应和萃取分离中的研究和应用进展

顾彦龙;石峰;邓友全

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1957-1963.

摘要 ( 548 )

PDF (1132KB) ( 1249 )

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离子液体研究已从“绿色”化学化工快速扩展到功能材料、能源、资源环境以及生命科学等领域，典型地体现了科学技术发展中的多学科交叉与综合.本文就离子液体在催化反应和萃取分离中的研究进展进行初步的总结与评述，以期为以后的研究工作提供参考.

超临界二氧化碳中钯催化的有机化学反应

杨少容;江焕峰

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1964-1970.

摘要 ( 577 )

PDF (469KB) ( 469 )

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介绍了本研究小组近年来在超临界二氧化碳介质中钯催化有机化学反应的研究结果，主要反应类型包括钯催化的烯烃、炔烃和胺的羰基化反应，烯烃的氧化反应和炔烃的环三聚反应等.

绿色化学合成方法与技术

对氨基苯酚的绿色电化学合成及其工业化

马淳安, 褚有群, 童少平, 毛信表, 李美超, 朱英红

化工学报. 2004, 55(12): 1971-1975.

摘要 ( 1089 )

PDF (425KB) ( 579 )

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研究了在阴极转动分隔式电解槽中硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚（PAP）时阴极转速、反应温度等工艺参数对电解性能的影响，并考察了不同阳极材料的稳定性.实验结果表明，增大阴极转速和升高反应温度有利于反应的进行；自制的Pb-Sb-Sn-Ag-Cu五元合金作为阳极材料具有比Ti/Ir阳极更长的工作寿命.当以铅合金为阳极材料、体系温度为90℃、阴极转速为900 r•min^-1、电解电流为3000 A时，硝基苯的平均转化率为99%，PAP平均收率为69.9%，电解直流电单耗为7.24 kW•h•(kg PAP)^-1，产品纯度大于98%，熔点为186.1～187.3 ℃.

H₂O₂沉淀铝酸钠溶液法制备大孔容纳米γ-Al₂O₃纤维粒子

蔡卫权;李会泉;张懿

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1976-1981.

摘要 ( 958 )

PDF (1425KB) ( 331 )

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采用H₂O₂沉淀铝酸钠溶液和乙醇分散并洗涤沉淀相结合的方式成功地制备出了大孔容纳米γ-Al₂O₃纤维.运用XRD、FT-IR、TG-DSC、TEM、BET和压汞法对比研究了水洗和乙醇分散并洗涤两种沉淀处理方式对产物结构、形貌和织构性质的影响.结果表明，乙醇洗涤产物γ-Al₂O₃纤维的直径约为10 nm，长度约在100 nm以上，孔容和比表面分别为2.23 ml•g^-1和222.0 m²•g^-1，而水洗γ-Al₂O₃的二次粒子无固定形状，孔容和比表面仅为0.37 ml•g^-1和162.3 m²•g^-1.乙醇洗涤时形成的CH₃CH₂O—基不仅使γ-Al₂O₃前驱物拟薄水铝石晶粒定向生长成纤维，还阻止了相邻颗粒表面之间因Al—O—Al键形成而产生的硬团聚.

DAP尾气循环联产MAP过程分析与现场实验

朱家骅;夏素兰;杜怀明;马空军;余徽;王江平;郭仕伟;陆庆国;张红映

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1982-1988.

摘要 ( 811 )

PDF (770KB) ( 452 )

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分析了引进60万吨/年磷酸二铵（DAP）装置尾气排放产生“磷铵雨”污染的热力学机理，主要是尾气湿度过高在烟囱内局部位置产生凝雾.提出尾气脱湿消减质量能量的过程同时成为磷酸一铵（MAP）产品加工过程的循环工艺.计算表明该工艺使尾气湿含量减少至0.065 kg H₂O•（kg air)^-1，所获能量可以替代24万吨/年MAP生产装置热能消耗的45%.尾气部分冷凝-磷酸降膜蒸发过程耦合技术是实现该工艺高效率利用二次能源的关键.现场实验表明耦合过程总的传热系数达500～600 W•m^-2•K^-1，同时具有磷酸浓缩低温、低循环量和扩展蒸发表面的优势，证明了DAP尾气循环联产MAP清洁生产技术的前景.

电晕放电等离子体甲醇分解制氢

李慧青;邹吉军;张月萍;刘昌俊

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1989-1993.

摘要 ( 687 )

PDF (419KB) ( 526 )

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对常温常压下电晕放电等离子体分解甲醇制氢反应作了探讨.分别用直流电和频率在2000 Hz的交流电作为放电电源造成不同的电场状态，以研究各种因素对等离子体转化甲醇制氢的影响.研究表明，电晕放电能在短时间（< 10^-1s）内完成很高的氢产率，进料浓度显著影响制氢速度和能耗.相对于直流电电晕放电，交流电中的正弦波类电晕放电对甲醇分解非常有效.锯齿波交流电的甲醇分解能力却相当低.

超临界介质中三相浆态床甲醇合成

张淑华;李涛;朱子彬;朱炳辰

CIESC Journal. 2004, 55(12): 1994-2000.

摘要 ( 899 )

PDF (857KB) ( 442 )

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在总压6.0～7.0 MPa、合成气分压3.0～3.7 MPa、温度235～260 ℃、气体质量空速450～1600 L(STP)•（kg cat）^-1•h^-1的实验条件下，采用液体石蜡为惰性液相热载体，正己烷作为超临界介质，于机械搅拌反应釜中对催化剂C302-2进行了介质处于超临界状态的三相浆态床甲醇合成过程研究，考察了操作条件对CO转化率和甲醇出口摩尔分数的影响，结果表明在正己烷处于超临界状态的反应温度范围内CO转化率和甲醇出口含量皆随温度的增大而减小，随质量空速的增加而降低.此外，对使用超临界介质和不使用超临界介质的三相浆态床甲醇合成过程进行了对比实验，超临界状态下三相浆态床甲醇合成的CO转化率和甲醇出口含量皆高于三相浆态床甲醇合成，验证了超临界状态下三相浆态床甲醇合成的优越性.

超（近）临界流体中甲苯氧化成苯甲醛

朱宪, 王倩, 蒋超

化工学报. 2004, 55(12): 2001-2007.

摘要 ( 858 )

PDF (520KB) ( 574 )

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分别研究了在超临界二氧化碳和近临界水中以过氧化氢为氧源、无催化剂条件下，甲苯氧化成苯甲醛的工艺优化及氧化反应动力学.研究结果表明，在超临界二氧化碳中的最佳工艺条件为：P=25 MPa，T=180 ℃，t=4 h，η=2.5.氧化反应呈现零级反应特征，反应活化能E_a=50.9 kJ•mol^-1.在近临界水中的最佳工艺条件为：P>P₀，T=350 ℃，t=1 h，η=3.5.氧化反应由两个一级反应组成连串反应，反应活化能分别为E_a1=89 kJ•mol^-1，E_a2=76 kJ•mol^-1.

绿色化学产品

合成碳酸二甲酯PdCl₂-CuCl₂-KOAc/AC催化剂失活过程分析

王淑芳;崔咏梅;赵新强;王延吉

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2008-2014.

摘要 ( 832 )

PDF (1120KB) ( 347 )

相关文章 | 多维度评价

对气相直接合成碳酸二甲酯PdCl₂-CuCl₂-KOAc/AC催化剂失活问题进行了研究.结果表明：反应过程中氯的流失，使催化剂表面Cu²⁺/Cu⁺与Pd²⁺/Pd⁰比例发生变化，这是影响催化剂稳定性、造成催化剂可逆失活的一个重要因素.钯组分的流失、催化剂表面积炭和金属颗粒聚集等因素则直接造成了催化剂的不可逆失活.考察了不同反应条件对催化剂稳定性的影响，发现降低反应温度、提高反应压力和进料中氧气浓度可在一定程度上提高催化剂的稳定性.原料中配入一定浓度的含氯有机物作为补氯剂，可有效延长催化剂的寿命，当反应压力为0.3 MPa,补氯剂浓度为5％(体积分数)时，反应150 h后催化剂活性仍可稳定在700～750 g•L^-1•h^-1.

绿色催化技术

VPT法制备MCM-22分子筛催化剂颗粒及其烷基化性能

李英霞;陈标华;穆致君;李成岳;王文兴

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2015-2019.

摘要 ( 660 )

PDF (1573KB) ( 198 )

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采用汽相法（VPT）制备了以成型干胶颗粒为基体的MCM-22分子筛催化剂.利用XRD、SEM和BET测试技术对所制备催化剂进行了物相表征、形貌观察和织构分析，并以苯和丙烯烷基化合成异丙苯为模型反应，在液-固固定床反应器上对所制备催化剂的性能进行了评价.结果表明：汽相法制备的MCM-22分子筛催化剂不仅具有较好的结晶度和较高的微孔表面积，而且具有更好的晶体生长取向性和更加致密的结构；在烷基化反应中也具有很好的活性、选择性和稳定性，特别是对目的产物异丙苯的选择性明显高于水热法（HTS）合成的催化剂，在异丙苯合成上具有很好的应用前景.

水溶性铑-膦络合物催化烯烃氢甲酰化反应——阳离子表面活性剂的加速作用

付海燕;李敏;陈华;黎耀忠;李贤均

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2020-2026.

摘要 ( 897 )

PDF (819KB) ( 284 )

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介绍了以水溶性铑-膦络合物RhCl(CO)(TPPTS)₂作为催化剂前体在水/有机两相体系中催化烯烃氢甲酰化反应研究的进展，阐述了阳离子表面活性剂的加速作用和介稳态胶束-离子对协同作用机理关系.通过两相体系中界面分子组装和选择与烯烃分子链长相匹配的表面活性剂, 设计制备了高区域选择性复合催化剂体系.当采用双长链表面活性剂与铑-膦络合物组成的复合催化体系时，在不搅拌的情况下就显示出极高的催化活性.

温和条件下环己烷液相选择性氧化改性VPO催化剂

纪红兵;钱宇;罗思睿;何笃贵

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2027-2031.

摘要 ( 751 )

PDF (417KB) ( 317 )

相关文章 | 多维度评价

将La、Ce和Bi改性的钒磷氧化物（VPO）催化剂用于温和条件下液相催化氧化环己烷.发现Bi-VPO催化剂具有较好的液相催化氧化性能；Bi-VPO催化氧化环己烷的优化工艺条件是在10 ml乙腈中加入2 mmol的环己烷、0.01 g (V: 0.068 mmol)的Bi-VPO催化剂，在60 ℃下分次滴加3 ml (26 mmol) H₂O₂，反应12 h，环己烷的转化率为72%，环己酮和环己醇的收率分别为38%和34%.表明改性后的催化剂可大大提高VPO催化剂液相氧化环己烷的催化性能.

金属卟啉仿生催化绿色合成对硝基苯甲醛的新方法

佘远斌;范莉莉;张燕慧;宋旭锋

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2032-2037.

摘要 ( 831 )

PDF (498KB) ( 605 )

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对硝基苯甲醛是应用非常广泛的重要精细有机化工中间体.针对目前对硝基苯甲醛生产方法中存在的问题，采用金属卟啉类仿生催化剂代替常规催化剂，以清洁廉价的氧气/空气代替环境污染严重的化学氧化剂，以甲醇-碱性介质代替设备腐蚀严重的酸性介质，研究了一种能在30～50 ℃、0.5～2.0 MPa、反应6～12 h的温和条件下，催化氧气液相氧化对硝基甲苯绿色合成对硝基苯甲醛的新方法.研究结果表明：在优化条件下及T(o-Cl)PPMn催化剂：6.0×10^-5 mol•L^-1；NaOH 浓度：1.8 mol•L^-1；45 ℃、1.6 MPa反应10 h下，对硝基甲苯的单程转化率可达到83.0 %，对硝基苯甲醛的选择性和收率分别可达87.9 %和73.0 %.

离子液体

离子液体催化苯与1-十二烯烷基化的循环反应-分离实验装置

乔聪震;李成岳;陈标华;田小宁

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2038-2042.

摘要 ( 656 )

PDF (628KB) ( 356 )

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针对酸性氯铝酸盐室温离子液体［BMIM］［AlCl₄］催化苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯（LAB）反应体系双液相、反应速率高和催化剂对湿气敏感的特点，建立了一套既可间歇操作也可连续操作的强制混合-反应-分离-再循环实验装置.循环物料和离子液体的混合与烷基化反应在一台静态混合反应器中进行，反应后料液和离子液体在一台液-液沉降器中进行分离.运行结果表明，在一定的物料循环和离子液体注入流量范围内，可以实现离子液体催化剂和反应料液的高效、快速混合与分离，催化剂被有效地保留在反应系统内并实现了它的再循环.

Bronsted酸离子液体催化的醛、酮、胺三组分Mannich反应

刘宝友;许丹倩;罗书平;张帆;徐振元

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2043-2046.

摘要 ( 772 )

PDF (391KB) ( 211 )

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研究了Bronsted酸离子液体催化下醛、酮、胺的三组分Mannich反应. 在所选取的离子液体体系3-丁基-1-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMImBF₄)/3-丁基-1-甲基咪唑磷酸二氢盐(BMImH₂PO₄)及1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HEImTA)中，不需要加入酸性催化剂，在室温(25 ℃)下即可高收率和高选择性地得到Mannich产物.离子液体体系经过简单的处理即可实现回收利用.对于上述体系所适用的反应底物范围亦进行了探讨.

离子液体催化醛与二元醇的缩醛化反应

张帆;许丹倩;罗书平;刘宝友;徐振元

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2047-2050.

摘要 ( 807 )

PDF (468KB) ( 496 )

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研究了以室温离子液体为反应介质和催化剂的醛与二元醇的缩合反应，以苯丙醛和乙二醇的缩合反应为探针反应考察了不同离子液体对反应的催化效果，对反应时间、温度和反应物配比进行了选择，并进一步研究了不同醛与二元醇的缩合.反应在无酸性催化剂、无共沸脱水剂存在的条件下进行，得到了由中至高的醛转化率.离子液体在经减压蒸馏除水后可多次循环使用，而且对反应的效果并未明显降低.

分离过程的绿色化

制革固体废弃物的吸附特性

廖学品;张米娜;王茹;石碧

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2051-2059.

摘要 ( 679 )

PDF (707KB) ( 409 )

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分别研究了含铬废革屑和含单宁废革屑对染料和金属离子的吸附特性.结果表明：含铬废革屑对酸性染料和直接染料具有较强的吸附能力，而对碱性染料的吸附能力较弱；含单宁废革屑对Au3+、U6+、Th4+及Hg2+具有较强的吸附能力.含铬废革屑对染料的吸附平衡符合Langmuir方程；含单宁废革屑对Cu2+、U6+、Pb2+和Hg2+的吸附平衡符合Freundlich方程，而对Au3+及Th4+的吸附平衡符合Langmuir方程，因此含单宁废革屑对不同的金属离子可能具有不同的吸附机理.含铬废革屑对染料的吸附动力学以及含单宁废革屑对金属离子的吸附动力学均符合拟二级速度方程.含铬废革屑固定床对染料具有良好的吸附特性，固定床易再生和重复使用.含单宁废革屑固定床对Au3+的吸附量很大，但不易再生；而吸附其他金属离子后则容易再生，而且其吸附性能变化不大.

生物质利用

锯木屑在超临界水中气化制氢过程的主要影响因素

吕友军, 郭烈锦, 郝小红, 冀承猛

化工学报. 2004, 55(12): 2060-2066.

摘要 ( 703 )

PDF (537KB) ( 258 )

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以锯木屑混合羧甲基纤维素钠（CMC）为反应原料，利用连续管流反应器，在反应器外壁面温度稳定在650 ℃条件下，对反应压力在17.5～30 MPa，反应停留时间在14.4～50 s，浓度范围为4%～9%（质量分数）的湿生物质浆液进行了超临界水气化制氢实验研究，讨论了气化过程的主要参数压力、温度、反应停留时间以及物料浓度对气化结果的影响.锯木屑在超临界水中接近完全气化，生成气体产物的主要成分是H₂、CH₄、CO、CO₂以及少量的C₂H₄和C₂H₆，气化产物中的H2含量可以超过40%.同时，实现了气化反应液体产物的循环利用.

绿色化学合成方法与技术

超临界氨合成

刘化章;唐浩东;李小年

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2067-2071.

摘要 ( 773 )

PDF (428KB) ( 319 )

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原料和溶剂的绿色化

超高效除草剂氟噻乙草酯的清洁生产工艺

杜晓华;许响生;刘海辉;徐振元

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2072-2075.

摘要 ( 860 )

PDF (411KB) ( 334 )

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绿色化学产品

新型超细包覆型催化剂的制备及催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯

薛伟, 张敬畅, 王延吉, 赵新强, 赵茜

化工学报. 2004, 55(12): 2076-2081.

摘要 ( 677 )

PDF (916KB) ( 265 )

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绿色催化技术

异丁烯为原料制备甲基丙烯酸甲酯的催化剂

王蕾;张锁江;李增喜;李桂花;李铭岫

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2082-2085.

摘要 ( 1062 )

PDF (411KB) ( 620 )

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金属卟啉制备及其电化学特性

谢先宇;任奇志;马紫峰

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2086-2090.

摘要 ( 840 )

PDF (750KB) ( 833 )

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离子液体

新型离子液体用于芳烃、烯烃与烷烃分离的初步研究

朱吉钦;陈健;费维扬

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2091-2094.

摘要 ( 732 )

PDF (351KB) ( 742 )

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离子液体介质中沥青砂内重组分降解过程

邹长军, 刘超, 黄志宇, 罗平亚

化工学报. 2004, 55(12): 2095-2098.

摘要 ( 765 )

PDF (413KB) ( 334 )

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生物质利用

毛竹的主要化学成分分析及热解

杜瑛;齐卫艳;苗霞;李桂英;胡常伟

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2099-2102.

摘要 ( 955 )

PDF (401KB) ( 614 )

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绿色催化技术

Hβ AND MODIFIED Hβ ZEOLITES AS CATALYSTS FOR BECKMANN REARRANGEMENT OF CYCLOHEXANONE OXIME

章永洁;王亚权;卜亿峰;王莅;米镇涛;何菲;吴魏;闵恩泽;傅送保;朱泽华

CIESC Journal. 2004, 55(12): 2103-2105.

摘要 ( 798 )

PDF (238KB) ( 208 )

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主编：李静海
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