Please wait a minute...
本期目录
2009年 第60卷 第6期 刊出日期:2009-06-05
    综述与专论
    医用聚氨酯表面功能化与血液相容性:水分子的作用
    周雪锋, 江筱莉, 顾宁
    化工学报. 2009, 60(6):  1341-1350. 
    摘要 ( 841 )   PDF (716KB) ( 843 )  
    相关文章 | 多维度评价

    在生物医用材料血液相容性的影响因素中,材料表面与水的相互作用极其关键。以医用聚氨酯材料为聚合物模型,综述了医用聚氨酯表面亲水性功能化的研究进展:探讨水在抗血液蛋白非特异吸附以及抗血栓功能中所起的作用;讨论亲水性乙烯类单体、聚乙二醇及其衍生物、肝素及两性离子化合物等改性聚氨酯界面上的水分子行为及其对血液相容性的影响。理解水和水化层在材料和血液接触过程中所起的关键作用,将为聚合物生物材料的表面设计和应用提供重要的依据。

    片状纳米银粉的化学制备技术研究进展
    李芝华, 王炎伟, 卢健体
    化工学报. 2009, 60(6):  1351-1356. 
    摘要 ( 742 )   PDF (822KB) ( 878 )  
    相关文章 | 多维度评价

    片状纳米银粉的化学制备技术备受人们关注。本文综述了片状纳米银粉的化学还原沉淀法、软模板法、电化学沉积法、热沉积法等化学制备技术,探讨了化学法制备片状纳米银粉的形成机理。片状纳米银粉由于表面效应和量子尺寸效应表现出独特的光、热、电、磁、催化等性能,在导电、杀菌、催化、生物等方面得到广泛的应用。片状纳米银粉的化学制备技术显示出诱人的发展前景。

    热力学
    碳酸二苯酯在乙醇-碳酸二乙酯中固液平衡的测定与关联
    黎文超, 宣爱国, 吴元欣, 艾军, 梁蕾
    化工学报. 2009, 60(6):  1357-1361. 
    摘要 ( 864 )   PDF (603KB) ( 302 )  
    相关文章 | 多维度评价

    采用激光法测定了碳酸二苯酯(DPC)在乙醇碳酸二乙酯(DEC)混合溶剂中的溶解度。结果表明,在283.15~333.15 K下,碳酸二苯酯在混合溶剂中的溶解度随温度的升高而增大;相同温度下,溶解度随着乙醇浓度的增大而减小。进一步选用Wilson方程和λh方程拟合DPC的溶解度, 根据实验数据回归了模型参数,溶解度拟合值与实验值非常吻合,平均误差小于2.0%。计算表明Wilson方程对碳酸二苯酯-乙醇-碳酸二乙酯体系的计算精度更高些。

    离子对甲烷水合物相平衡的影响
    宋永臣, 杨明军, 刘瑜, 李清平
    化工学报. 2009, 60(6):  1362-1366. 
    摘要 ( 837 )   PDF (983KB) ( 456 )  
    相关文章 | 多维度评价

    自由水盐度直接影响水合物的生成和分解,为了充分研究自由水盐度对甲烷水合物相平衡的影响,本文利用正交实验设计方法研究了不同离子组成和浓度条件下多孔介质中水合物形成与分解特性。运用正交法研究水合物可减少实验次数、缩短实验周期。甲烷水合物相平衡点通过定容压力搜索法测得。与纯水体系相比,添加离子后相同压力条件下甲烷水合物的平衡温度降低,并且随着离子浓度的增加,平衡温度进一步降低。方差分析证明阳离子中Mg2+对水合物平衡影响最显著;极差分析结果表明,阳离子的影响程度从大到小依次为Mg2+、Ca2+、Na+、K+。SO2-4、CO2-3、Cl-三种阴离子浓度对水合物相平衡点影响均显著。水合物诱导时间变化无明显规律,受离子种类、浓度影响不显著。

    费托合成油品体系相关二元物系汽液平衡预测方法的评价
    董立华, 郝栩, 曹立仁, 李永旺
    化工学报. 2009, 60(6):  1367-1372. 
    摘要 ( 1022 )   PDF (410KB) ( 333 )  
    相关文章 | 多维度评价
    比较了基于不同α函数(BM、SRW)和不同混合规则(MHV2、WS、HG)的PR、RKS状态方程,SR-POLAR和PC-SAFT状态方程,以及UNIF-DMD和UNIF-HOC活度系数方程在费托合成油品体系预测汽液平衡的能力。结果表明:对于弱极性体系,各种计算方法结果接近,偏差均较小;对于非缔合极性体系,UNIF-DMD、RKS-MHV2和RKS-HG方程计算结果比较准确;对于含水缔合极性体系,RKS-MHV2方程和UNIF-HOC方程计算结果比较准确;含酸缔合体系,UNIF-HOC方程和SR-POLAR方程显示了最准确的预测能力;其他缔合极性体系,UNIF-HOC方程和SR-POLAR仍然显示了最高的计算精度,RKS-MHV2和RKS-HG次之;PC-SAFT缺少交互参数时,非均匀体系计算偏差较大。
    传递现象
    功能热流体强化脉动热管的热输送特性
    林梓荣, 汪双凤, 张伟保, 陈金建
    化工学报. 2009, 60(6):  1373-1379. 
    摘要 ( 759 )   PDF (947KB) ( 403 )  
    相关文章 | 多维度评价

    考察了以水为工质,在不同的加热功率和不同的充液率情况下,脉动热管在不同加热方式(垂直底部加热和水平一侧加热)时的热输送特性。固定充液率,对比了脉动热管采用不同工质(微胶囊流体、氧化铝纳米流体、水)在不同加热功率、不同放置加热方式下的热输送特性。结果发现:功能热流体(微胶囊流体、氧化铝纳米流体)作为脉动热管的工质都起到强化热输送能力的作用,均优于水。垂直底部加热时,1%微胶囊流体作为工质的脉动热管的热输送能力较优,水平一侧加热时,0.1%氧化铝纳米流体较优,但微胶囊流体稳定性要比氧化铝纳米流体好。

    椭圆管矩形翅片空冷器流体流动与传热特性数值分析
    明廷臻, 党艳辉, 刘伟, 黄素逸
    化工学报. 2009, 60(6):  1380-1384. 
    摘要 ( 792 )   PDF (806KB) ( 660 )  
    相关文章 | 多维度评价

    对电站空冷器椭圆管矩形翅片空气侧的流动与传热特性进行了数值模拟,分析了翅片间距、翅片厚度、迎面风速以及环境温度对翅片侧流体与壁面之间的表面传热系数以及流动阻力的影响。数值模拟结果表明:随着迎面风速的增加,表面传热系数和流动阻力显著增加;翅片间距对表面传热系数影响不大,但对流动阻力和总散热量的影响显著;表面传热系数和流动阻力随翅片厚度的增加呈单调增加的趋势。本文数值模拟结果可为电站空冷器的设计与实验提供参考。

    基于过剩焓函数多孔介质中超绝热燃烧的分析
    史俊瑞, 解茂昭, 李军, 李刚
    化工学报. 2009, 60(6):  1385-1389. 
    摘要 ( 827 )   PDF (544KB) ( 603 )  
    相关文章 | 多维度评价

    分析了稀预混气体多孔介质中超绝热燃烧反应区的能量集中现象。通过一维双温模型理论上推导出量纲1过剩焓函数。分析表明,超绝热燃烧温度是修正的Lewis数、固体和气体热导率的比值、填充床孔隙率以及量纲1燃烧波波速的综合函数。通过对量纲1焓方程4个源项的分析表明,修正的Lewis数主导源项的大小并决定焓值的分布。

    平板型小型环路热管的温度波动特性
    盖东兴, 刘志春, 刘伟, 杨金国
    化工学报. 2009, 60(6):  1390-1397. 
    摘要 ( 943 )   PDF (2702KB) ( 375 )  
    相关文章 | 多维度评价

    环路热管(LHP)是一种靠蒸发器内的毛细芯产生毛细力驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置。本文研制了一套小型平板式蒸发器、风冷式冷凝器的环路热管(mLHP),mLHP的毛细芯为25 μm不锈钢丝网,工质为甲醇。蒸发器、冷凝器以及所有管路均由紫铜制成。研究了平板型mLHP在不同热负荷条件下的温度波动特性,实验结果表明,mLHP在1.5~4 W·cm-2的热通量范围内容易发生温度波动;还研究了倾角以及充灌量等对mLHP系统温度波动的影响,并给出相应的合理解释。

    喷嘴可调式喷射器性能的实验研究
    沈胜强, 张琨, 刘佳, 杨勇
    化工学报. 2009, 60(6):  1398-1401. 
    摘要 ( 783 )   PDF (752KB) ( 410 )  
    相关文章 | 多维度评价
    海水淡化系统中,负荷的变化要求热力蒸汽压缩器(Thermal Vapour Compressor)的流量也随之改变,但要求TVC的出口压力尽量不随之改变。因为系统的正常运行对出口压力对应的饱和温度很敏感,如果饱和温度过高,会导致系统内部结构腐蚀严重,降低使用寿命,甚至危害整个系统的正常运行。引入可调式喷射器,对其性能进行实验研究,测量并分析了喷针在不同位置时,可调式喷射器的压力、流量和喷射系数的变化。结果显示,在需要改变流量的时候可以保持喷射器出口压力基本不变。
    多相流和计算流体力学
    气固流化床内射流穿透深度的CFD模拟及其实验验证
    王其成, 任金天, 裴培, 张锴, Brandani Stefano
    化工学报. 2009, 60(6):  1402-1408. 
    摘要 ( 815 )   PDF (2039KB) ( 309 )  
    相关文章 | 多维度评价

    在经典的Gidaspow无黏性双流体模型中考虑离散颗粒对流体和固体动量守恒方程的影响后,建立了一个具有模拟大规模流化床内气固两相流体动力学特性潜在优势的简化数学模型。在CFX4.4商业化软件平台上通过增加用户自定义子程序考察了二维气固流化床(高2.00 m、宽0.30 m)内射流气速、喷嘴尺寸、环隙气速和静床高度对射流穿透深度的影响,并以树脂颗粒(粒径670 μm、密度1474 kg·m-3)为研究对象在厚度为0.025 m的矩形床内进行了对比实验。结果表明,选取空隙率为0.8的等高线作为射流边界比较合适;射流穿透深度随射流气速或射流喷口尺寸的增加而增大;射流周围环隙气速由0变到最小流化速度时,射流穿透深度随环隙气速增加而增大,在最小流化速度时达到最大值,然后随环隙气速增加单调减小,当环隙气速大于2.5倍最小流化速度时,射流穿透深度减小程度变缓;在相同射流气速下射流穿透深度随着静床高度的增加而减小,静床高度对射流穿透深度的影响随着射流气速增加呈现扩大的趋势。

    旋流腔结构对涡流二极管性能及流动影响的数值模拟
    尹俊连, 王循明, 焦磊, 王乐勤
    化工学报. 2009, 60(6):  1409-1413. 
    摘要 ( 807 )   PDF (1954KB) ( 327 )  
    相关文章 | 多维度评价

    为了探讨旋流腔结构对涡流二极管正向流动和反向流动的影响,分别采用RNG κ-ε湍流模型和κ-ε湍流模型进行了数值模拟,模拟结果与实验数据吻合良好。在此基础上,计算分析了旋流腔结构型式及几何尺寸对正向流动和反向流动的影响,并得到了旋流腔的优化结构。结果表明:渐缩型旋流腔反向阻力系数最大;薄板型正向阻力系数最小;渐缩型综合性能最佳,可以在原型基础上提高30%。渐缩型旋流腔中心高度应根据等流速设计原则,其最佳值略小于轴向出口管直径的1/4。

    摩擦-动力应力模型研究喷动床内气固两相流动过程
    郝振华, 王淑彦, 白颖华, 陈巨辉, 陆慧林
    化工学报. 2009, 60(6):  1414-1420. 
    摘要 ( 624 )   PDF (2748KB) ( 326 )  
    相关文章 | 多维度评价

    考虑颗粒滑动的半持续性接触应力和颗粒碰撞瞬时接触应力对颗粒相应力的贡献,建立了喷动床内气体颗粒两相流动计算模型。采用颗粒动理学和Johnson 等的摩擦应力模型,数值模拟喷动床颗粒流动过程,获得了喷动床喷射区、环隙区和喷泉区内颗粒流动特性。模拟计算与He等的实验结果进行了对比。同时分析了摩擦应力模型对颗粒相黏度变化的影响,表明中速颗粒流的颗粒相摩擦应力模型将直接影响喷动床气体颗粒两相流动的预测。

    水平管煤粉密相气力输送堵塞临界状态
    熊焱军, 郭晓镭, 龚欣, 黄万杰, 赵锦超, 陆海峰
    化工学报. 2009, 60(6):  1421-1426. 
    摘要 ( 883 )   PDF (1952KB) ( 519 )  
    相关文章 | 多维度评价

    以煤粉为实验介质,在输送管内径为10、15、20 mm条件下分别研究了以空气和CO2为载气时的密相气力输送堵塞临界状态。通过逐渐降低输送气量调整输送流态,获得了不同阶段的固气比、输送速度及压力信号等特征信息,并对不同阶段的压力信号特征信息进行分析,提取了不同阶段的特征参数,采用功率谱对压力信号频域特征进行剖析,获得了不同流动阶段的特征频率。研究结果表明,堵塞临界速度与输送管道内径和载气性质有关,依据实验数据,建立了堵塞临界速度的量纲1经验方程;接近堵塞临界状态时,管道内压力波动性显著,波动频率向低频转化,对压力信号进行计算,得出了判定输送发生堵塞的判据式。

    气升式外环流反应器流体力学参数的轴径向分布
    伍倩, 王学魁, 韩梅, 王铁峰, 沙作良, 王金福
    化工学报. 2009, 60(6):  1427-1434. 
    摘要 ( 650 )   PDF (7052KB) ( 296 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在气升式外环流反应器(Φ 0.09 m×1.8 m)内,利用压差法和双探针电导探头技术考察了不同表观气速下空气-水两相体系中气含率及气泡参数随轴径向位置的变化规律,测得了平均及局部气含率、气泡尺寸及分布、气泡上升速度、气泡频率以及气液相界面积,并从气液流场特征及气泡间相互作用等方面对实验结果作出分析。基于实验数据拟合出局部气含率随表观气速和轴径向位置的关联式。
    催化、动力学与反应器
    含氨高温液态水中苯乙腈水解反应动力学
    任浩明, 吕秀阳
    化工学报. 2009, 60(6):  1435-1441. 
    摘要 ( 1105 )   PDF (7322KB) ( 953 )  
    相关文章 | 多维度评价

    针对高温液态水中苯乙腈无催化水解制备苯乙酸存在反应速度慢的问题,提出了一个含氨高温液态水中苯乙腈水解制备苯乙酰胺和苯乙酸的新方法。系统地测定了433.15 ~493.15 K范围内、不同氨浓度下苯乙腈及其水解的中间产物苯乙酰胺的水解反应动力学数据。从苯乙腈水解反应动力学数据可见,苯乙酰胺的收率可从未加入氨时的26.9%增加到氨浓度为919.4 mg·L-1时的50.8%。通过动力学拟合表明,氨的加入主要提高了苯乙腈水解产生苯乙酰胺的速度,而对苯乙酰胺进一步水解产生苯乙酸的影响相对较小,因而可以通过优化工艺条件得到较高的苯乙酰胺收率。同时,无催化时一级反应动力学方程能较好地拟合苯乙腈水解反应动力学数据,而加入氨水的情况下用二级反应动力学方程能更好地拟合动力学数据,氨加入量为229.8 mg·L-1时苯乙腈和苯乙酰胺水解反应活化能分别降低至57.2 kJ·mol-1和67.7kJ·mol-1,因而氨的加入有可能改变了苯乙腈水解反应的途径。新方法不仅能为苯乙酰胺和苯乙酸的绿色制备提供基础数据,同时对提高高温液态水中有机合成反应的应用价值有一定的推动作用。

    单颗粒煤焦燃烧反应动力学研究方法
    尧志辉, 旷戈, 林诚, 张蒙
    化工学报. 2009, 60(6):  1442-1451. 
    摘要 ( 888 )   PDF (9624KB) ( 1753 )  
    相关文章 | 多维度评价

    采用热天平研究了福建龙岩和加福的两种煤焦的单颗粒燃烧过程。探讨其燃烧过程中的气体扩散、灰层以及反应阻力的影响,建立了单颗粒煤焦燃烧过程分析方法,并由此建立了单颗粒煤焦热天平测定化学反应本征动力学常数的新方法。研究发现,随着单颗粒煤焦燃烧的进行,燃烧总阻力逐渐减小,当反应趋于结束时,燃烧阻力不再随反应时间变化,而是趋于稳定,此时燃烧阻力即为化学反应本征动力学的阻力,由此测定化学反应本征动力学常数。通过对不同温度、不同粒径煤焦以及不同空气流量下的实验与分析,表明该测定方法稳定性好,且测得的煤焦燃烧本征动力学常数和活化能与文献报道一致。

    固定化Bronsted酸性离子液体催化酯化反应
    魏作君, 李艳, 李斐瑾, 陈传杰, 刘迎新, 任其龙
    化工学报. 2009, 60(6):  1452-1458. 
    摘要 ( 1143 )   PDF (642KB) ( 365 )  
    相关文章 | 多维度评价

    设计合成了1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑硫酸氢盐([(n-Bu-SO3H)MIm][HSO4])、1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑对甲苯磺酸盐([(n-Bu-SO3H)MIm][p-CH3C6H4SO3])和硫酸三乙胺([Et3NH][HSO4])3种Bronsted酸性离子液体,考察了其催化正己酸与乙醇酯化反应的活性,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法将活性最佳的离子液体[(n-Bu-SO3H)MIm][HSO4]固定在硅胶上,对固定化离子液体催化正己酸与乙醇酯化反应的性能及重复使用性能进行了比较,并采用1H NMR、元素分析和FTIR等方法对其进行了表征。研究结果表明:采用浸渍法A、浸渍法B和溶胶-凝胶法固定的离子液体的负载量(质量分数)分别为15.5 %、20.5 %和40.5 %,催化正己酸与乙醇酯化反应所得正己酸乙酯的产率分别为75.3%、92.6%和92.6%。但浸渍法制备的固定化离子液体不稳定,重复使用4次(浸渍法A)和8次(浸渍法B)后离子液体负载量分别下降到3.0 %和7.0 %,正己酸乙酯产率分别降为24.2%和64.5%;而采用溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体重复使用10次后,离子液体的负载量为39.0%,流失很少,正己酸乙酯产率依然高达92.7%。将溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体进一步应用于其他脂肪酸与乙醇的酯化反应,乙酯产率均在90.0%左右,表明采用溶胶-凝胶法是制备固定化离子液体催化剂的有效方法。

    β-环糊精-Cu(Ⅱ)配合物催化氧化邻苯二酚及其反应动力学
    王秉, 胡智文, 郑海玲, 杨海亮, 黄小芳, 张殿波, 万军民
    化工学报. 2009, 60(6):  1459-1465. 
    摘要 ( 1012 )   PDF (530KB) ( 404 )  
    相关文章 | 多维度评价

    以β-环糊精(β-CD)作为骨架,经磺酰化反应、卤代反应和与L-组氨酸的亲核取代反应,得到了两种β-环糊精-组氨酸衍生物配体,再将配体与Cu(Ⅱ)配位,合成了具有多酚氧化酶催化活性的β-环糊精-Cu(Ⅱ)配合物。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱和原子吸收光谱等方法对配体和配合物的结构进行了表征。以O2为氧化剂,用分光光度法测定了它们催化邻苯二酚氧化反应的性能,并考察了反应温度、pH值等因素对催化反应速率的影响。结果表明:β-环糊精-Cu(Ⅱ)配合物具有良好的催化性能;C-2位修饰得到的环糊精类金属衍生物因为活性基团与反应中心之间相对位置适宜,表现出较大的加速效果;反应动力学表明组胺基配位Cu(Ⅱ) 、β- CD疏水空腔和碱催化作用是反应加速的3个因素。

    非平衡等离子体降解气态污染物反应动力学模
    李战国, 胡真, 刘志农, 曹鹏
    化工学报. 2009, 60(6):  1466-1470. 
    摘要 ( 858 )   PDF (382KB) ( 395 )  
    相关文章 | 多维度评价
    建立了非平衡等离子体降解气态污染物反应动力学模型,并将文献报道的对各种有机污染物降解实验数据代入模型,得到了各污染物的反应速率常数。结果发现,在不同的放电方式、电极结构和操作条件下,对同一物质的降解反应速率常数比较接近,表明所建立的动力学模型具有一定的通用性,而与放电方式、反应器结构无关。对不同污染物的反应速率常数和化学键结构数据进行了分类整理,分析讨论了反应速率常数的大小与分子结构中最弱化学键离解能之间的关系,发现分子结构中最弱化学键的离解能较小的物质反应速率常数较大;而结构稳定,最弱化学键的离解能较大的物质反应速率常数较小。
    负载型功能化离子液体的催化性能
    任俊毅, 王少君, 成卫国, 孙剑, 张锁江, 王荣刚
    化工学报. 2009, 60(6):  1471-1476. 
    摘要 ( 672 )   PDF (462KB) ( 251 )  
    相关文章 | 多维度评价
    用MCM-41为载体,通过化学法合成了负载羟基功能化的咪唑类离子液体催化剂HIILsBr/MCM-41,考察了在碳酸丙烯酯(PC)合成中的催化作用。考察了负载温度、负载时间、离子液体与载体的配比、溶剂等负载反应条件对催化剂催化性能的影响。结果表明: 在115 ℃,2.0 MPa,4 h条件下,PC产率为89.9%,选择性为99.5%。
    分离工程
    超滤膜分离工艺处理大豆乳清蛋白废水的效能
    冯晓, 任南琪, 陈兆波
    化工学报. 2009, 60(6):  1477-1486. 
    摘要 ( 860 )   PDF (1388KB) ( 460 )  
    相关文章 | 多维度评价

    为考察膜分离技术处理大豆乳清蛋白废水的效能及其运行特征,采用再生纤维膜(RC)和聚醚砜膜(PES)进行试验,每种膜的截留分子量(MWCO)分别选定为5000、10000和30000。试验考察了各种膜的渗透通量、膜衰减系数、蛋白截留率、总糖透过率随时间的变化情况,结果表明:截留分子量为10000的RC超滤膜,在渗透通量、蛋白截留率、总糖透过率、膜衰减系数等方面皆优于其他超滤膜。超滤的最佳工艺条件为压力30kPa、pH值9、浓缩比3∶1、温度20℃,膜渗透通量31.2 L·m-2·h-1,蛋白截留率78.46%,蛋白含量51.37%。在曲线拟合和BP神经网络的基础上,建立了不同条件下膜渗透通量随时间变化的数学模型,模型模拟结果与试验结果基本一致,这说明基于曲线拟合和BP神经网络建立模型是可行的。

    电导法测量新型旋风分离器内液膜的分布规律
    崔洁, 陈雪莉, 王清立, 王辅臣, 龚欣
    化工学报. 2009, 60(6):  1487-1493. 
    摘要 ( 779 )   PDF (841KB) ( 274 )  
    相关文章 | 多维度评价

    根据电导率变化原理设计了双平行电导探针,并采用该探针对新型旋风分离器内的液膜分布进行了研究。通过对不同结构参数和操作条件的研究发现,液膜沿筒体呈不对称分布,入口附近截面上的液膜随着轴向距离的增大其最厚值点沿圆周后移,液膜呈螺旋带状下行;发展后的液膜厚度在不同截面的最大值在160°左右的圆周角度处。研究还表明,随着处理负荷的增加,切向速度增大,液膜的分布区域变大,有利于分离效率的提高,但整体液膜厚度变薄,不利于减缓筒壁的磨损;入口角度的变化对撞击区附近的液膜分布影响较大,入口角度越大,切向力在径向上的分量越小,液膜的分布范围越小;另外,随着升气管直径的增加,由于分离空间变小,整体液膜厚度增加。

    改性活性炭脱除二氧化碳中的微量苯
    李玉雪, 张永春
    化工学报. 2009, 60(6):  1494-1499. 
    摘要 ( 567 )   PDF (1512KB) ( 342 )  
    相关文章 | 多维度评价
    将工业废气中的CO2回收利用,使之变废为宝具有重要的意义。研究了活性炭(AC)分别经湿氧化和N2还原改性后对苯吸附性能,并测定了改性活性炭的孔结构和表面官能团。结果表明,AC经N2还原改性能增大其比表面积,减少表面含氧官能团,增强其表面非极性,有利于苯的吸附。孔径分布是影响苯吸附的主要因素,吸附剂的孔径分布在0.6nm范围内时,有利于对苯的吸附。
    过程系统工程
    中国有机化工原料供应链结构——复杂网络视角
    石海佳, 石磊
    化工学报. 2009, 60(6):  1500-1505. 
    摘要 ( 723 )   PDF (1478KB) ( 596 )  
    相关文章 | 多维度评价

    使用复杂网络工具构建并分析了2006年我国有机化学工业原料供应链网络,对其结构特征进行了识别和判断。对于包含企业和化学品两类节点的有机化学工业原材料供应链网络研究结果表明,网络整体连通性好,度分布部分符合幂律分布的形式,网络结构非均匀性较强。网络的平均路径长度远小于同等规模的随机网络,说明有机化学工业网络的信息传递能力很强。

    基于向量评价遗传算法的化工园区无约束双目标安全规划
    许铭, 谢振华, 多英全, 于立见, 吴宗之
    化工学报. 2009, 60(6):  1506-1512. 
    摘要 ( 764 )   PDF (1598KB) ( 624 )  
    相关文章 | 多维度评价

    应用多目标优化的理论建立了一个适用于化工园区的无约束双目标安全规划模型,两个目标分别为潜在死亡人数最小化和总收益最大化,并基于向量评价遗传算法(VEGA)设计和实现了模型的优化过程。研究得出的结论为:(1)提出的模型和优化方法是可行的,能够搜索出部分Pareto最优解,它们对化工园区安全规划具有很好的参考价值。(2)使用的编解码方法简便直观,避免了计算染色体函数值时二进制和实数之间的转换问题,有利于算法的设计和实现。(3)在VEGA算法末尾引入的非劣剔除算子有助于从最终解中快速剥离出Pareto最优解。(4)VEGA算法搜索能力尚显不足,有必要研究性能更好的算法。

    表面与界面工程
    X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能
    胥聪敏, 石凯
    化工学报. 2009, 60(6):  1513-1518. 
    摘要 ( 696 )   PDF (1877KB) ( 365 )  
    相关文章 | 多维度评价

    采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在格尔木土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但腐蚀趋势增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极反应为氧的去极化;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。

    生物化学工程与技术
    高浓度乙醇连续发酵振荡过程中代谢通量分析及诱发机理
    申渝, 葛旭萌, 李宁, 白凤武
    化工学报. 2009, 60(6):  1519-1528. 
    摘要 ( 814 )   PDF (589KB) ( 480 )  
    相关文章 | 多维度评价

    在利用普通酿酒酵母进行高浓度乙醇连续发酵的实验中,发现了一种长周期、高振幅的振荡现象。利用流式细胞仪测定了振荡周期不同时点的细胞周期分布,表明这种特殊的振荡现象和酵母细胞周期的同步化不相关。对一个完整振荡周期中不同时点的代谢通量分析,发现胞内碳通量在代谢网络中的分布也呈现出和胞外残糖、乙醇和生物量浓度类似的振荡过程。分析酵母细胞代谢活性与胞外发酵体系乙醇浓度的时程关系,表明酵母细胞对乙醇抑制的延迟反应是诱发这种振荡行为的主要因素,胞内海藻糖积累与乙醇生成同步,进一步支持了这一观点。

    产甘油假丝酵母反复分批发酵法生产甘油
    谢涛, 方慧英, 诸葛斌, 诸葛健
    化工学报. 2009, 60(6):  1529-1533. 
    摘要 ( 803 )   PDF (367KB) ( 258 )  
    相关文章 | 多维度评价
    研究了合成培养基和复合培养基中产甘油假丝酵母反复分批发酵法生产甘油。结果表明,当产甘油假丝酵母细胞在贫磷合成培养基、贫磷复合培养基和补充微量元素的贫磷复合培养基中分别回用13次、9次和14次时,甘油平均产量(或平均得率)的增量均超过15.0%,而甘油平均产率的增加达到37.0%以上。因此限制反复分批发酵培养基中磷含量有利于增强产甘油假丝酵母细胞合成甘油的能力。产甘油假丝酵母细胞在贫磷复合培养基中的回用次数少于贫磷合成培养基中的回用次数,其原因是贫磷合成培养基仅限制了磷源的用量,而贫磷复合培养基除限磷外,微量元素缺乏使菌体生长和甘油生产能力受到影响,回用次数减少。与传统分批发酵相比,产甘油假丝酵母反复分批发酵具有发酵周期短、不需反复培养种子、节省原料成本、形成副产物少以及节约能源动力消耗等优点,可以实现甘油高产量、高得率和高产率的相对统一,且易于放大到工业化生产水平。
    能源和环境工程
    硼掺杂金刚石膜电极电催化降解环己酮废水
    高云芳, 陈钟全, 马淳安, 李美超
    化工学报. 2009, 60(6):  1534-1539. 
    摘要 ( 848 )   PDF (943KB) ( 333 )  
    相关文章 | 多维度评价

    采用循环伏安法、稳态极化法等对硼掺杂金刚石薄膜电极的电化学性能及电氧化降解含环己酮模拟废水的电极过程进行了研究,考察了电流密度、支持电解质浓度、起始环己酮浓度和pH值等因素对硼掺杂金刚石薄膜电极电氧化降解含环己酮模拟废水效果的影响。实验结果表明,硼掺杂金刚石薄膜电极能够对环己酮进行有效且稳定的降解,通过正交优化实验,得到较优工艺条件为阳极电流密度为5 mA·cm-2,pH值为7,Na2SO4浓度为10 g·L-1,起始环己酮浓度为20 mmol·L-1,在该条件下COD去除率达92.95%,电流效率达80.81%,降解效果显著。

    好氧颗粒污泥溶解氧传递
    孙贺江, 张云霞, 季民, 王秀朵, 李超, 郭淑琴, 何乐
    化工学报. 2009, 60(6):  1540-1545. 
    摘要 ( 872 )   PDF (1147KB) ( 599 )  
    相关文章 | 多维度评价

    假定颗粒污泥为球状,通过实验确定动力学参数,建立氧传质模型并进行了验证。结果表明,利用失活颗粒污泥DO变化,得出颗粒污泥氧扩散系数为0.45×10-9 m2·s-1;利用烧杯实验,得出了氧比消耗速率0.10 g O2·(g MLSS)-1·h-1,氧半饱和常数为0.65 mg·L-1。模型求解发现,表面DO越大,DO梯度越大,颗粒污泥表面径向传质能力越强,氧穿透颗粒污泥的距离越远,但是粒径很大时(如半径1.5 mm),虽然表面DO为4.0 mg·L-1,但依然没有穿透颗粒污泥,当r/R为0.49~0.65之间时,DO梯度迅速为0;在颗粒污泥半径很小(<0.5 mm)时,氧完全能穿透整个粒径,同时梯尔模数足够小,内扩散有效因子接近1不变,氧扩散可忽略不计;对于相同的梯尔模数,表面DO高时,内扩散有效因子越大,说明氧扩散的动力越强、受限制的程度越小。

    新型改性吸附剂制备、表征及脱除单质汞的实验研究
    张安超, 向军, 孙路石, 胡松, 付鹏, 程伟, 邱建荣
    化工学报. 2009, 60(6):  1546-1553. 
    摘要 ( 886 )   PDF (1767KB) ( 1811 )  
    相关文章 | 多维度评价

    采用KBr和KI对高岭土、沸石、膨润土和壳聚糖进行改性,利用VM3000在线测汞仪作为检测手段,在固定床台架上进行脱Hg0实验。采用N2吸附/脱附、X射线荧光探针(XRF)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析仪对吸附剂进行表征。分析发现改性后吸附剂的孔隙和比表面积降低;碘离子进入了膨润土的内部,碘、硫酸和壳聚糖中的氨基发生了化学反应。脱汞实验表明,与高岭土和沸石相比,膨润土因其独特结构而具有良好的脱汞效果。适量硫酸的加入可以极大地提高壳聚糖类吸附剂的脱汞效率;与溴改性吸附剂相比,碘改性吸附剂更能够大大提高吸附剂的脱汞效率;适当提高吸附温度可以提高其脱汞效率;因改性膨润土和壳聚糖不同的物理化学特性,水蒸气的加入使得它们的脱汞效率出现相反的趋势。

    Pd–Ni双金属复合物修饰泡沫镍电极对水中4-氯酚的电化学脱氯
    宋爽, 林莉莉, 何志桥, 陈建孟
    化工学报. 2009, 60(6):  1554-1559. 
    摘要 ( 844 )   PDF (1291KB) ( 554 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以Pd–Ni双金属复合物修饰泡沫镍电极(Pd–Ni/Ni)为阴极,对水中4–氯酚(4–CP)进行了电催化脱氯。Pd–Ni双金属颗粒直径大约为50–100nm且均匀地分散在泡沫镍基体上。高效液相色谱(HPLC)分析结果表明Pd–Ni/Ni电极比Pd/Ni或Ni/Ni电极具有更高的催化效率,而苯酚是主要的脱氯产物。增大4–CP初始浓度和升高溶液温度均能使电流效率增大,而还原电流的增大则使电流效率减小。在表观电流密度2.500 mA•cm-2、溶液温度15 °C、4–CP初始浓度1 mmol·L-1时,4–CP脱氯效率可达82%。另外,根据Pd–Ni/Ni,Pd/Ni和Ni/Ni三种电极的电化学阻抗谱的差异以及它们在不同电流条件下的脱氯效率,推断得到不同极化条件下的速率控制步骤。
    低阶煤高温高压水热处理改性及其成浆特性
    赵卫东, 刘建忠, 周俊虎, 曹晓哲, 张光学, 岑可法
    化工学报. 2009, 60(6):  1560-1567. 
    摘要 ( 1186 )   PDF (1961KB) ( 683 )  
    相关文章 | 多维度评价
    褐煤、亚烟煤等低阶煤内水、氧含量大,直接制备浆体燃料,成浆浓度低、粘度大、流动性差。通过高温高压对低阶煤进行水热处理(热水反应),可以在较短时间内提升其煤阶和热值,同时改变其理化特征,进而较大程度提高其成浆浓度。结果表明,热水反应后,小龙潭褐煤最大成浆浓度可以由44.6%(原煤)提高到64.55%;印尼MIP亚烟煤最大成浆浓度则由39.71%(原煤)提高到64.61%。不同反应终温对于热水反应产物的成浆性能改善程度不同,从含氧基团化学分析以及煤水界面接触角两个方面进行了机理探讨。
    序批式生物反应器中自生动态膜的成分与结构分析
    傅大放, 段文松, 韩林辰, 许晓光, 朱亚文, 杜二虎
    化工学报. 2009, 60(6):  1568-1572. 
    摘要 ( 748 )   PDF (1023KB) ( 223 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通过粒度分布仪、扫描电镜等对最佳工况条件下的序批式生物反应器中动态膜结构成分及过滤性能进行了测定分析,用能量色散X射线荧光法(EDX)分析了动态膜的元素组成,结果表明:动态膜中滤饼层质量为39.2g·m-2,其中胶体、挥发性悬浮颗粒物、无机物含量分别为5.7 g·m-2、 26.5g·m-2、 7.0 g·m-2;自生动态膜为多孔状结构,具有较高的孔隙率,可以清晰的观察到丝状菌夹杂在动态膜内,起到了骨架作用;动态膜内主要以70μm~130μm的颗粒为主;O、K、Na、Ca、P、S、Cl、Mg、Si等为动态膜成分的主要元素。
    材料化学工程与纳米技术
    机械活化甘蔗渣与丙烯[BF]酸(钠)的接枝共聚反应
    黄祖强, 梁兴唐, 高利, 胡华宇, 童张法
    化工学报. 2009, 60(6):  1573-1580. 
    摘要 ( 604 )   PDF (1341KB) ( 743 )  
    相关文章 | 多维度评价

    采用搅拌球磨对甘蔗渣进行机械活化,以不同活化时间的甘蔗渣为原料,过硫酸铵和亚硫酸钠为引发剂,在水溶液中与部分中和的丙烯酸进行接枝共聚反应。以接枝率和接枝效率为评价指标,考察了活化时间、丙烯酸与甘蔗渣的用量比、反应时间和反应温度等因素对接枝反应的影响。并采用SEM、FT-IR对甘蔗渣和产物进行表征。结果表明:机械活化明显强化了甘蔗渣与丙烯酸的接枝共聚反应,接枝率和接枝效率随着活化时间的延长而增大,主要是由于机械活化破坏了甘蔗渣中木质素对纤维素的包裹作用,降低纤维素的结晶度,提高了其反应活性。以活化1.5 h的甘蔗渣为原料进行接枝共聚反应,在反应时间为3 h、丙烯酸(体积,ml)与甘蔗渣(质量,g)的用量比为6、反应温度为60℃的条件下,制得接枝率和接枝效率分别为165.29%和82.70%的接枝共聚产物。

    丙烯酰胺在聚乙二醇水溶液双水相聚合过程中的单体分配
    吕挺, 单国荣
    化工学报. 2009, 60(6):  1581-1586. 
    摘要 ( 855 )   PDF (420KB) ( 265 )  
    相关文章 | 多维度评价

    用改进溴化法对丙烯酰胺(AM)在聚丙烯酰胺(PAM)-聚乙二醇(PEG)-H2O双水相体系中的分配进行了研究,分配系数随PEG浓度、分子量的增加而减少,随PAM浓度、分子量的增大而增大,而随温度的升高先减小后增大。并在此基础上,对AM在PEG水溶液双水相聚合过程中单体在两相的分配进行了研究,考察了PEG浓度、单体浓度、温度对聚合过程中单体分配的影响。

    表面修饰铁纳米颗粒的制备及其摩擦性能
    麦荣顺, 李楠, 陈爽
    化工学报. 2009, 60(6):  1587-1592. 
    摘要 ( 987 )   PDF (1050KB) ( 763 )  
    相关文章 | 多维度评价

    以次亚磷酸钠为还原剂,双烷氧基二硫代磷酸铵盐为修饰剂,在四氢呋喃-饱和食盐水的两相体系中合成了表面修饰的铁纳米颗粒,采用红外光谱仪、热分析仪等仪器对其进行了结构表征;在透射电子显微镜下观测所制备的铁纳米颗粒的形貌;在四球摩擦试验机上测试了其摩擦性能,并在扫描电子显微镜和能谱分析仪上对钢球表面进行了形貌观测和表层成分分析。结果表明,铁纳米颗粒在低极性有机溶剂中具有良好的分散性,并具有良好的抗磨和承载能力。磨斑的表面分析表明,铁纳米颗粒添加剂在边界润滑下形成了一层含Fe、S、P和O元素的表面膜是其具有良好摩擦学性能的主要原因。

    兼有离子和疏水缔合两种结构特性的聚丙烯酰胺的缔合性能
    张旭锋, 吴文辉
    化工学报. 2009, 60(6):  1593-1599. 
    摘要 ( 862 )   PDF (491KB) ( 443 )  
    相关文章 | 多维度评价

    合成了新型的表面活性单体二甲基十四烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DTAB),并将该单体与丙烯酰胺在水溶液中自由基均相共聚得到了兼具离子基团和疏水基团的阳离子疏水缔合丙烯酰胺共聚物p(DTAB-co-AM)。通过表观黏度法和芘荧光探针法研究了DTAB含量、NaCl、十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)对共聚物缔合性能的影响。结果表明:当DTAB含量为0.3%(摩尔)时,共聚物呈盐增黏特性,在1%(质量)的盐溶液中,其临界缔合浓度由纯水中的0.15 g·dL-1降至0.11 g·dL-1;当DTAB含量小于0.3%(摩尔)时,仅在浓度大于5%(质量)的盐溶液中具有盐增黏特性。该共聚物与SDS作用,在疏水缔合和静电吸引两种作用下,缔合后体系的黏度最大可增加136倍,由缔合前的12 mPa·s增加到1634 mPa·s,而与CTAB作用,由于只有疏水缔合作用,缔合强度较弱黏度增加不大。

    锚定的磷脂双层膜的制备及其形貌结构
    刘爱珍, 张秀玲, 邱玉娥, 董岩
    化工学报. 2009, 60(6):  1600-1604. 
    摘要 ( 787 )   PDF (1215KB) ( 319 )  
    相关文章 | 多维度评价
    利用表面硅烷化方法对化学氧化的单晶硅表面进行修饰,成功地将抗生物素蛋白固定在表面上,并且用囊泡融合法成功得到了大面积、连续的磷脂双层膜。由于成功地在基底与磷脂膜间引入了5nm左右的水层,原子力显微镜观察表明这种锚定的磷脂双层膜(tethered bilayer lipid membrane, tBLM)表现出与磷脂支持膜不同的相形为。两种膜相形为的不同可以用磷脂分子与基底间相互作用的不同来解释。