化工学报

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2004年第55卷第7期刊出日期：2004-07-25

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综述与专论

蛋白质在层析过程中的失活与复性

李明, JanChrister Janson, 苏志国

化工学报. 2004, 55(7): 1033-1040.

摘要 ( 645 )

PDF (503KB) ( 1243 )

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在层析分离过程中，层析的固相介质和溶液环境会引起蛋白质的结构变化：天然的蛋白质可能会降低活性甚至完全失去活性，而结构变化了的蛋白质也可能重新折叠恢复活性.此类现象已经引起研究者特别是生化工程学家的关注，层析介质的种类和操作手段是影响此两个过程的关键因素.利用不同的层析方法，对不同的蛋白质采取相应的措施有利于提高活性蛋白质的回收率，具有重要的理论和应用价值.

热力学

二元液体混合物的过量体积模型

丁舒静;沈晓燕;刘国杰

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1041-1046.

摘要 ( 962 )

PDF (524KB) ( 728 )

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按照提出的含醇溶液形成的热力学模型，采用释放和充入组分间引力势能的方法建立了一个过量体积方程，表明含醇溶液的过量体积主要取决于组分解缔和它们间交叉缔合引起的焓变以及模型中释放或充入的组分间引力势能.该方程有良好的通用性，不仅适用于含醇溶液，也适用于非含醇溶液.广泛的检验表明，它能满意地关联各种二元液体混合物的过量体积随组成变化的实验数据.

传递现象

盘式连续干燥器的传质传热模型

刘小龙;蒋家羚;刘宝庆

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1047-1052.

摘要 ( 707 )

PDF (560KB) ( 577 )

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建立了盘式连续干燥器内加热盘面物料的传质模型，给出了干燥器内料环高度、盘面积料量及干燥时间的计算方法.应用颗粒传热理论和扩散理论，导出了每道料环的传热计算公式，由该迭代公式可逐步计算出每道料环的出料温度、出料湿含量及干燥速率.扩散理论中的惟一经验参数——搅拌参数N_mix，在本模型中可由不同进料工况下的多组实验数据加以确定.最后给出了应用该模型进行计算的实例，结果表明，理论计算值与实测值吻合较好，误差一般在20%以内.

管壳式换热器壳侧湍流流动与换热的三维数值模拟

邓斌;陶文铨

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1053-1059.

摘要 ( 699 )

PDF (832KB) ( 439 )

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综合应用体积多孔度、表面渗透度和分布阻力方法建立了适用于准连续介质的N-S修正控制方程.用改进的k-ε模型考虑管束对湍流的产生和耗散的影响，用壁面函数法处理壳壁和折流板的壁面效应, 对一管壳式换热器的壳侧湍流流动与换热进行了三维数值模拟.对计算结果进行了归纳，并与换热器冷态实验、前人的研究结果进行了对比分析,从而证明了该方法能更有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性，压降实验数据和计算结果符合良好.

定热通量加热下微三角形槽道中滑移流动的换热特性

朱恂;辛明道

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1060-1065.

摘要 ( 695 )

PDF (466KB) ( 258 )

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微三角形截面通道是现代工程实际应用中常涉及到的流动通道.针对微三角形槽道利用正交函数法求解了滑移流区内带温度跳跃边界条件的能量方程，对不可压缩气体在微三角形槽道内充分发展层流滑移流动的换热特性进行了理论分析，获得了轴向定热通量加热、周向均匀壁面温度条件下微三角形槽道内的温度分布和换热特性的分析解.计算结果表明：正交函数法适用于微三角形槽道内滑移流动换热特性的分析计算；在滑移流区，微三角形槽道内的平均Nusselt数随Knudsen数的增加而减小，其随高宽比变化的分布曲线随Knudsen数的增加而平行下移，Nusselt数比随Knudsen数的变化关系基本不受高宽比的影响.

用PIV数据估算槽道内湍流动能耗散率

王汉封, 柳朝晖, 郭福水, 郑楚光

化工学报. 2004, 55(7): 1066-1071.

摘要 ( 960 )

PDF (457KB) ( 624 )

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湍能耗散率的准确获取对工程实际问题和湍流的理论研究都有着重要的意义.但由于湍能耗散率定义的固有复杂性，其测量一直都是一项有相当难度并具有挑战性的工作.运用PIV对水平槽道内湍流流动进行了测量，详细介绍了运用大涡模拟中亚网格（SGS）应力模型估算湍流耗散率的大涡PIV方法，分析了运用该方法估算湍流耗散率的优势.[JP2]将各种不同方法所得到的结果与DNS结果进行了比较，发现运用修正的Smagorinsky[JP]模型所得结果与其符合最好.

固液相变数学模型中有效热导率

陈敬良;田怀璋;陈林辉

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1072-1076.

摘要 ( 771 )

PDF (432KB) ( 960 )

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在一维固液相变数学模型中有效热导率计算公式的研究基础上，根据理论分析和实验数据，对一维有效热导率进行了修正，并把有效热导率计算公式应用到二维相变问题中.通过对等热通量和等壁温边界条件的仿真计算结果与实验数据相比较，说明了本文的有效热导率计算方法的合理性.

固体吸附式冷管的制冷性能

武卫东;毛正荣;张华;刘训海;邬志敏;伍贻文;林汉涛

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1077-1082.

摘要 ( 686 )

PDF (607KB) ( 533 )

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提出了一种沸石-水工质对余热驱动的固体吸附式冷管. 实验测试了冷管的制冷功率，研究了其在不同制冷功率时制冷温度的变化情况. 实验研究了热源温度、环境温度、风速等参数对冷管制冷性能的影响，分析了其机理原因. 研究结果为系统优化设计及吸附式冷管性能的进一步改进提供了重要参考.提出了吸附式冷管型空调系统的工程化设计方案.

多相流

喷动流化床最小喷动流化速度的多因素影响与关联

唐凤翔;张济宇

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1083-1091.

摘要 ( 758 )

PDF (601KB) ( 467 )

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在一Ф125 mm、锥角60°的喷动流化床内测定了混合和分离体系的混合二组分及其单一组分的最小喷动流化速度u_msf.实验表明，最小喷动速度随静床高增加而增大，随流化气速和浮升组分分率增大而减小；混合体系中最小喷动速度随浮升组分分率接近线性递减，而分离体系却呈曲线降低.对比分析了文献umsf数据，除喷口直径外，多孔分布板形式和床径明显影响u_msf的大小,采用cos(aθ)、sin(bθ)、tan(cβ)和f(D_c/D_cref)来分别修正分布板夹角θ、均匀布气结构、开孔方向角β和床径D_c的影响.根据本文和文献不同结构与体系的590组数据，又用6个量纲1参数和上述4个修正函数进行了多重影响因素的综合回归，得出新的预测u_msf的普适关联式，该式偏差±29.5%，平均偏差11.5%，相关系数0.97.

催化、动力学与反应器

静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成Ti-MCM-41分子筛及其催化氧化性能

郭建维, 王乐夫, 崔英德, 刘卅

化工学报. 2004, 55(7): 1092-1097.

摘要 ( 728 )

PDF (752KB) ( 232 )

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采用静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成了骨架含钛的中孔分子筛Ti-MCM-41，系统研究了不同因素对分子筛结构的影响以及Ti-MCM-41分子筛对不同烯烃的催化氧化性能.在强酸介质中由于钛源的高度溶解导致只有部分Ti进入分子筛骨架，骨架钛含量随HCl/TEOS增大而减小，分子筛收率及晶胞参数（a₀）、孔道壁厚（δ_wt）随HCl/TEOS的增大而增大.在较宽的C16TMABr /TEOS （0.3～1.0）和H₂O/TEOS（60～120）范围内均能得到高度有序的Ti-MCM-41分子筛.采用丙酮-水混合溶剂萃取法可以有效回收分子筛原粉中的模板剂而不影响分子筛的结构有序度.以双氧水或分子氧为氧化剂，Ti-MCM-41分子筛对多种烯烃均具有催化氧化活性.静电“S⁺X^-I⁺”组装途径合成的Ti-MCM-41分子筛催化氧化活性略低于水热晶化法合成的Ti-MCM-41分子筛.

2,2-二羟甲基丁醛的催化合成与表征

方莉;赵永祥;曲济方;王永钊;刘滇生

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1098-1102.

摘要 ( 1008 )

PDF (466KB) ( 809 )

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采用新制的正丁醛（NBAL）和多聚甲醛（PFA）在三乙胺（TEA）催化下制备了合成三羟甲基丙烷（TMP）的中间产物2,2-二羟甲基丁醛（DMB）.探讨了原料配比和反应时间对DMB收率的影响，以及催化剂与含水量对反应体系升温速率及DMB收率的影响.最佳工艺条件为：N₂保护下，n_NBAL∶n_PFA∶n_TEA为1∶3∶（0.05～0.1），含水量为10％～15％（以总量计），反应温度为50～80℃，反应时间为2h.通过IR、GC、GC-MS、¹HNMR对DMB的结构进行了表征；经过GC分析，NBAL在上述条件下可反应完全（＞99％），DMB收率达88％以上.

下行床反应器用于重油催化裂解制取低碳烯烃

李强;王雷;张琪皓;罗国华;魏飞

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1103-1108.

摘要 ( 814 )

PDF (1081KB) ( 728 )

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建立了一套下行式循环流化床反应装置，利用此装置进行了重油催化裂解制取低碳烯烃的实验研究.以中间基丙烷脱沥青油(DAO)为原料、工业CHP-1分子筛平衡剂为催化剂，主要考察了下行床反应器中反应温度和剂油比对实验结果的影响.试验表明：当以丙烯、丁烯为目标产物时，反应温度存在最佳值，剂油比越大低碳烯烃收率越高.由于下行床具有短停留时间、气固流动更均匀和返混小的优点，能获得更高的产品收率，使干气收率受到抑制.试验结果说明下行床反应器是一种适合于石油烃类裂解工艺过程的反应器形式.

分离工程

催化裂化沉降器内两端敞开型旋风分离器内气相流动规律

晁忠喜;孙国刚;龚兵;时铭显

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1109-1116.

摘要 ( 708 )

PDF (2042KB) ( 310 )

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研究考察了催化裂化沉降器内两端敞开型旋风分离器内油气流动规律.用CFX软件采用DSM模型进行了数值模拟，并与用五孔探针测试的流场进行了比较，表明DSM模型有良好的预测精度.在此基础上，采用标量输运方程研究了气体在旋风分离器内的停留时间分布规律.实验和模拟结果均表明，该类旋风分离器内流场与常规旋风分离器的有很大的不同，升气管和料腿均存在回流区，升气管回流区最大可波及分离空间，对分离空间流场有很大干扰.气体示踪模拟结果表明，由入口进入旋风分离器，由升气管、料腿排出的气体的停留时间近似呈对数正态分布;升气管、料腿回流区内气体停留时间呈双峰分布;升气管回流区的存在可使总气体平均停留时间增大约5%～10%；料腿直径的减小以及灰斗的存在均可增大由升气管排出的气量并使升气管、料腿回流区大幅减小，进而减小粗旋风分离器内气体总平均停留时间.

弱碱性树脂处理β-萘磺酸废水的吸附分离热力学性能

李长海;石洪仁;唐洪宇

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1117-1123.

摘要 ( 642 )

PDF (488KB) ( 571 )

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研究了β-萘磺酸废水中β-萘磺酸、H₂SO₄、H₂SO₃ 单组分吸附平衡,并以Langmuir、Freundlich模型对其进行模拟.吸附过程的热力学计算及分析结果表明，吸附过程为放热的化学吸附过程，吸附量顺序为H₂SO₄>NSA>H₂SO₃，推动力大小顺序为H₂SO₄>NSA>H₂SO₃，吸附过程熵增加.以D301R弱碱性树脂为吸附剂，可有效地实现三者的分离.

过程系统工程

基于基团贡献神经网络集成法估算有机物常压凝固点

贺益君, 高华, 陈钟秀

化工学报. 2004, 55(7): 1124-1130.

摘要 ( 730 )

PDF (480KB) ( 483 )

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基于基团贡献法应用人工神经网络对有机物的常压凝固点进行了估算，输入参数为有机物的基团数和表征异构体的参数，输出为常压凝固点.分析了采用最速梯度下降法的BP算法在训练过程中产生误差饱和情况的原因，采用在隐含层节点中加入误差饱和预防函数用来防止误差饱和情况的出现.仿真结果表明，所采用的方法能有效地减小网络在误差表面陷入低谷的可能性和提高网络的收敛速率.采用神经网络集成法建立了神经网络集成模型，通过仿真合理选择隐含层节点数和采用交叉验证法用于防止BP网络的过度训练，增强了网络的泛化能力.估算结果表明，所建立的神经网络集成模型，其网络有良好的稳定性和预测精度，207个样本估算的绝对平均相对误差为8.62%.

病态对象的鲁棒控制

王伟;S.Engell

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1131-1134.

摘要 ( 653 )

PDF (643KB) ( 237 )

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提出了一种适用于病态对象的鲁棒控制器设计过程.该过程把增益修正法（loop shape design procedure）与频域响应近似法(frequency response approximation)相结合，分两步设计二维自由度（two-degree-of-freedom）控制器：即反馈控制器和前置滤波器.整个设计过程针对一个众所周知的病态系统控制问题进行演示.

表面与界面工程

青铜在土壤中局部腐蚀过程的化学行为

王菊琳, 许淳淳

化工学报. 2004, 55(7): 1135-1139.

摘要 ( 783 )

PDF (439KB) ( 487 )

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用模拟闭塞电池法(O.C.)对青铜文物在模拟土壤溶液（0.028 mol•L^-1NaCl + 0.01 mol•L^-1Na₂SO₄+0.016 mol•L^-1NaHCO₃）中的腐蚀行为进行了研究，清楚地演示了青铜局部腐蚀过程中环境介质离子、阳极腐蚀产生的阳离子等物质的迁移、富集和沉积规律，得出铜的溶解因子f_Cu随通电时间的变化关系，即从最初锡的溶解速度大于铜的溶解速度逐渐演变为铜的溶解速度大于锡的溶解速度.闭塞区内的阳离子明显地向主体溶液中迁移.

多孔金属连续电沉积数学模型

王殿龙;戴长松;吴宁;姜兆华

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1140-1144.

摘要 ( 696 )

PDF (905KB) ( 240 )

相关文章 | 多维度评价

采用电沉积方法制备连续多孔金属,通过把电流密度随时间的变化转换为镀区内的位置分布，建立了稳恒状态下高孔率带状多孔金属连续电沉积动态模型，推导出表观电流密度分布的数学表达式.并在多孔金属镍实际制备过程中对模型进行了验证，结果表明带状多孔金属与阳极配置满足一定角度时，实现阴极表观电流密度恒定，镍的结晶细致.这一工作为电沉积法制备多孔金属的在线控制提供了理论依据.

生物化学工程、制药、食品和天然产物加工

铁闪锌矿浮选精矿生物浸出

石绍渊;方兆珩

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1145-1149.

摘要 ( 931 )

PDF (1113KB) ( 416 )

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研究了氧化亚铁硫杆菌浸出铁闪锌矿浮选精矿的过程, 考察了正无菌、原菌种与驯化菌等条件下铁闪锌矿的浸出效果和矿浆浓度对矿物中有价金属浸出速率的影响. 摇瓶试验表明: pH值2.0、温度35 ℃、细菌接种量10%、矿浆浓度5%、矿石粒度<35.5μm(90%以上)和摇床转速160r•min^-1浸出条件下, 经过驯化的氧化亚铁硫杆菌能够显著地提高铁闪锌矿的溶解速率和浸出率;提高矿浆浓度导致铁闪锌矿中有价金属浸出率降低, 但单位时间内总的锌离子浸出量相应提高.

渗透剂对酿酒酵母细胞增殖、形态和存活力的影响

王亚军;姚善泾;吴天星

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1150-1154.

摘要 ( 715 )

PDF (577KB) ( 643 )

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为了揭示渗透作用机制，考察了氯化钠、山梨醇、甘油和聚乙二醇（PEG600）等4种化合物对模式生物S. cerevisiae细胞生长、形态结构和代谢的影响.24 h细胞培养结果表明，渗透剂的抑制作用与其浓度的增加一致，细胞的比生长速率下降.高渗环境使细胞形态发生改变，趋于球状.细胞生长动力学表明，0.5 mol•L^-1氯化钠显著延缓耗糖速率，降低比生长速率，延长细胞指数生长期；0.33 mol•L^-1PEG600对指数生长期的细胞无显著影响，但缩短了细胞平衡期.在生理可接受的渗透强度内，与对照组相比较，0.5 mol•L^-1氯化钠和0.33 mol•L^-1PEG600不影响最终残糖水平和生物量浓度.

能源和环境工程

操作参数对陶瓷过滤管脉冲反吹清灰过程的影响

焦海清;姬忠礼;陈鸿海;时铭显

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1155-1160.

摘要 ( 713 )

PDF (605KB) ( 758 )

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在由单根陶瓷过滤管组成的实验装置上，利用U形管压差计及压阻式压力传感器分别测定了过滤含粉煤灰气体时滤管内外压差和脉冲反吹时滤管内的瞬态压力. 结果表明，在进入连续稳定循环过程后，单根滤管在各个循环的清灰效率仍存在较大的波动.在过滤参数不变而仅改变反吹参数的情况下，可依据反吹压力波形正压峰值来判断清灰效率的优劣. 同时分析了重要操作参数对反吹压力波形及清灰效率的影响. 指出脉冲宽度对清灰效率几乎没有影响；在满足清灰要求的前提下，再提高反吹压力对清灰并没有明显的改善效果；而过高的过滤速度对清灰效率极为不利，会导致过滤循环操作无法正常进行.

分解炉中气体成分分布的数值模拟

黄来;陆继东;狄东仁;胡芝娟;刘瑞芝

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1161-1167.

摘要 ( 704 )

PDF (2249KB) ( 838 )

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对水泥生产中广泛使用双喷腾分解炉系统进行了3D数值模拟研究，深入研究和分析了分解炉中气体成分来源对煤粉燃尽率和碳酸钙分解率之间的影响关系.在前人研究的基础上运用适用于工业研究的碳酸钙分解模型，数值模拟求解了煤粉总体燃尽率和碳酸钙总体分解率.提出了一种预测分解炉内不同来源气体成分分布的方法，为工业研究分解炉中煤粉燃烧和碳酸钙分解问题提供了理论依据.

材料科学与工程

丙烯酸酯反相微乳液聚合动力学

李晓;高静;张卫英;曾伟杰

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1168-1172.

摘要 ( 688 )

PDF (452KB) ( 819 )

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对以甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯混合单体为连续油相、十二烷基硫酸钠为乳化剂、丙烯酸为反应性助乳化剂构建的反相微乳液体系，以偶氮二异丁腈引发微乳液聚合，系统考察了引发剂浓度、乳化剂浓度、助乳化剂浓度、水相质量分数及反应温度对表观聚合速率的影响.讨论结果表明，微乳液聚合中液滴成核相当重要，聚合速率随体系中引发剂浓度、丙烯酸浓度、水相质量分数及聚合温度的升高而加快，随体系中乳化剂浓度的增大而降低，并得出动力学关系式，且聚合反应表观活化能为114 kJ•mol^-1.

聚合物多相分层充模流动成型的界面不稳定形成的数值分析

周国发

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1173-1178.

摘要 ( 1050 )

PDF (1208KB) ( 353 )

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基于聚合物多组分成型技术的工程背景建立了全三维非稳态非等温多相分层充模流动的理论模型，提出了求解理论模型的稳定高效的数值算法，通过数值模拟给出了不同流变性能参数、过程条件下聚合物多相分层充模流动成型过程的界面不稳定形成过程和不稳定界面形貌的定量对比，在此基础上通过理论分析，揭示了界面不稳定的产生机理，并研究了流变性能参数和过程条件对分层界面形貌和界面不稳定影响的规律.模拟研究表明，模拟结果与Mohammad等的实验研究结论相吻合.

现代化工技术

亲和分配基质羟基二氯亚砜法活化工艺的改进

陆瑾;林东强;姚善泾

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1179-1182.

摘要 ( 1176 )

PDF (392KB) ( 840 )

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以二氯亚砜（SOCl₂）为羟基氯化试剂，聚乙二醇（PEG）为对象，对亲和配基合成中基质上羟基活化的常规方法进行了改进：通过在反应体系中引入三乙胺，使反应成为热力学上有利而大大提高了反应效率，减少了二氯亚砜的用量，并简化了工艺操作.考察了反应温度、反应时间、二氯亚砜和三乙胺加入量等因素对活化效果的影响，得到了活化程度较高的介质［1.54 mol Cl•（mol PEG)^-1］，并与常规二氯亚砜法和环氧氯丙烷法进行了比较.

茂金属加合物技术的工业应用试验

陈伟, 郑刚, 王如恩, 徐歆, 郭子芳, 王洪涛, 杨宝柱, 韩言青, 井向华

化工学报. 2004, 55(7): 1183-1187.

摘要 ( 667 )

PDF (391KB) ( 470 )

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根据中国石化集团公司开发的茂金属加合物专利技术，进行了活性组分负载化研究，完成了茂金属加合物催化剂催化乙烯以及乙烯与α-烯烃共聚的淤浆、环管淤浆、气相流化床工艺的中试试验.在中试的基础上进行了茂金属加合物催化剂气相流化床聚乙烯工艺的工业应用试验，探索了茂金属催化剂与Ziegler催化剂之间的切换技术，开发了催化剂结构和配方以及聚合工艺参数对聚乙烯树脂牌号的调控技术.得到百吨级薄膜牌号的茂金属聚乙烯树脂，并对工业应用试验产品进行了加工研究.

热力学

二甲氧基甲烷饱和液体运动黏度

孟现阳;吴江涛;刘志刚

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1188-1191.

摘要 ( 864 )

PDF (369KB) ( 436 )

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4-羟基苯甲醛及其溴代物在氯仿中溶解度测定和关联

魏东炜;姜浩锡;井欣;袁继堂

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1192-1195.

摘要 ( 753 )

PDF (401KB) ( 733 )

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传递现象

高压乙醇中的无限稀释扩散系数:实验测定与模型评价

张宝泉, 楚彩云, 刘秀凤, 李永丹

化工学报. 2004, 55(7): 1196-1200.

摘要 ( 838 )

PDF (393KB) ( 271 )

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现代化工技术

用于吲哚合成的硼铝酸铜制备和催化性能研究

郭成;王建强;黄家锐

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1201-1205.

摘要 ( 1014 )

PDF (435KB) ( 273 )

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材料科学与工程

New Isothermal Model for Grain Growth in Nanocrystallites

屈一新;宋晓岚

CIESC Journal. 2004, 55(7): 1206-1207.

摘要 ( 572 )

PDF (215KB) ( 126 )

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