化工技术与开发

研究与开发

  • 虫白蜡还原制备高级混合烷醇的实验研究

    刘哲玮;蔡晓枫;冯泽宇;邹琼宇;卢思航;李元祥;陈桂;

    本文以天然产物虫白蜡为原料,通过氢化铝锂的还原-水解反应,“一锅法”制备了高级混合烷醇。采用单因素实验,考察了虫白蜡和氢化铝锂的质量比、还原时间、还原温度、水解温度、水解时间等因素对高级烷醇收率的影响,得到了最佳反应条件。当虫白蜡和氢化铝锂的质量比为1∶0.06,还原时间为1.5h,还原温度为110℃,水解温度为100℃,水解时间为2h时,高级混合烷醇的收率达95.6%。该工艺为“一锅法”反应,操作的连续性好,实验步骤简便,目标产物的收率高,为虫白蜡工业化还原制备高级混合烷醇提供了实验研究基础。

    2025年04期 v.54;No.371 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
  • 铜网负载Ba2+印迹聚合物膜的制备及其吸附性能研究

    王天文;王楠;相杰;李莹莹;孟祖超;

    在油田的开发过程中,硫酸钡垢常会堵塞油井井筒或注水管线,因此有效清除硫酸钡垢成为提高油田效率和保障生产安全的主要问题。本文以铜网为载体,将其依次进行羟基化和硅烷化后,再加入功能单体甲基丙烯酸(MAA)、模板离子Ba~(2+)、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),经聚合反应制备了铜网负载的钡离子印迹聚合物Ba~(2+)-IIPs(PMAA)。采用扫描电镜、红外光谱等手段,对Ba~(2+)-IIPs(PMAA)进行了表征,探究了其最佳吸附条件、选择性吸附性能和循环吸附性能。结果表明,Ba~(2+)-IIPs(PMAA)对Ba~(2+)的吸附量为534mg·g~(-1)。Ba~(2+)-IIPs(PMAA)对Ba~(2+)的吸附过程是以化学吸附为主的多分子层混合吸附,符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。Ba~(2+)-IIPs(PMAA)可选择性地除去水中成垢的Ba~(2+),有效防止硫酸钡垢的产生,为油田水的阻垢提供了新思路。

    2025年04期 v.54;No.371 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
  • 均苯三甲酸与Ce(Ⅲ)构筑管状3D-MOFs材料及其性能研究

    邓艳慧;诸葛晓翠;杨秉初;张如诗;韦有杰;罗志荣;吴春珍;陈丽虹;

    本文采用热溶剂法,用均苯三甲酸(H3BTC)与金属Ce(Ⅲ)盐合成了一种新型的Ce(Ⅲ)-MOFs配合物[Ce(BTC)(H2O)]n。X射线单晶衍射数据显示,该配合物为三维MOFs结构,属于四方晶系中的P41空间群。光催化降解实验结果表明,在250W的紫外灯下,该配合物作为催化剂,对亚甲基蓝的降解具有促进作用,对甲基红的光催化降解则为抑制作用。

    2025年04期 v.54;No.371 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K]
  • β-酮酰胺铜络合物一锅法催化烯烃环氧化

    陈冠中;梁彩云;戴振杰;王贵超;郭美婷;董武恒;尹作栋;

    本文以氧气为氧源,2-甲基丁醛为共还原剂,无水醋酸铜/N-乙酰乙酰-2-甲基-6-乙基苯胺为催化剂,采用“一锅法”直接合成了多取代的环氧化合物。以反式-1,2二苯乙烯为底物,考察了催化剂(铜盐、β-酮酰胺络合物)种类、共还原剂醛的种类、醛的用量、反应溶剂、溶剂用量、反应温度、反应时间等因素对环氧化反应的影响。同时考察了该体系对多种多取代烯烃的适用性,均能使不同种类的烯烃转化为对应的环氧产物,尤其是带有吸电子基团的多取代烯烃,环氧收率高达90%。

    2025年04期 v.54;No.371 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K]
  • FeCoNiMoOx助催化剂改性Se掺杂赤铁矿光阳极的制备及光电催化性能研究

    王锐锋;肖业权;

    赤铁矿(α-Fe_2O_3)是一种极具潜力的半导体光阳极材料,但存在水氧化动力学缓慢、电导率较差等问题,因此具有很大的提升空间。本文设计了一种具有良好的电子传输性能的Fe Co Ni Mo O_x助催化剂,用于制备改性Se掺杂α-Fe_2O_3光阳极,以实现高效稳定的光电催化(PEC)水氧化。实验结果表明,Fe Co Ni Mo O_x助催化剂显著加速了光阳极的水氧化反应动力学,非金属Se的掺杂则有效降低了α-Fe_2O_3的电荷传输电阻,从而提高了光阳极的电荷转移效率。所制备的光阳极在模拟太阳光照射(1个太阳光强度)和1.23V_(RHE)的条件下,光电流密度相比原始α-Fe_2O_3提升了约5倍,并在4h的测试中表现出优异的稳定性。该研究可为设计高效的水氧化活性光阳极助催化剂提供新思路。

    2025年04期 v.54;No.371 24-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
  • 近晶相液晶高分子作为β晶成核剂对等规聚丙烯结晶结构与形态的影响

    周群华;桑凤丽;时惠敏;

    本研究采用接枝聚合的方法合成了一种新型聚硅氧烷类近晶相液晶高分子(LCP-M_1),采用广角X射线衍射(WAXD)、偏光显微镜(POM)等手段,研究了液晶成核剂LCP-M_1对等规聚丙烯(iPP)的结晶结构及形态的影响。结果表明,LCP-M_1在i PP的结晶过程中起到了异相成核的作用,晶核数量增加,晶粒变小且更加均匀,加快了结晶进程,并诱导出了彩色的β晶。成核剂的含量、介晶分子及加工热历史均会影响LCP-M_1的成核活性。LCP-M_1的质量分数为0.6%,在125℃下结晶1h时,i PP中β晶的相对含量K_β达到最大值68.2%,表明LCP-M_1是一种新型的高效液晶成核剂。i PP中α晶的生长方式及片层形貌,与β晶有较大差别,β晶具有良好的韧性、光学性能和力学性能。

    2025年04期 v.54;No.371 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1161K]
  • 羟丙基甲基纤维素吸水材料的制备与性能分析

    赵庆;靳艳艳;赵洪凯;颜子强;温家旭;

    本文以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为原材料,加入交联剂新戊二醇二缩水甘油醚(NGDE),采用真空冷冻干燥法制备了一种环境友好型纤维素吸水材料。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)等手段,对吸水材料的微观结构进行了表征,探究了不同的NGDE含量对材料的吸水性能的影响。结果表明,所制备的吸水材料具有良好的吸液性能和保水性能,当HPMC含量为4%wt、NGDE含量为9%wt时,吸水材料的性能最佳,此时吸去离子水倍数能达到17g·g~(-1),吸盐水倍数能达到9.5g·g~(-1),且保水时间超过180h。

    2025年04期 v.54;No.371 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
  • 用羧甲基淀粉制备水基钻井液提切剂及其性能评价

    刘文治;于洪江;雷亮;陈格格;

    本文以羧甲基淀粉(CMS)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为原料,通过自由基聚合制备了耐温低增黏提切剂CMSA。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和场扫描电镜(SEM)表征了CMSA的分子结构和形貌特征,对其在钻井液中的流变性能进行了评价。结果表明,在90℃下热滚16h,CMSA加量为0.3%的钻井液基浆,其塑性黏度、表观黏度、动切力和动塑比分别为12mPa·s、30.5mPa·s、17.8Pa、1.48Pa/12mPa·s。在相同的条件下,与黄原胶(XG)相比,CMSA具有更好的热稳定性和提高动切力的能力。在80~140℃的热滚实验中,CMSA的动塑比随着温度的升高而逐渐下降。分析了CMSA的SEM和TEM图谱,CMSA在溶液中形成了连续的网状结构,这是其能提高钻井液的流变性能的主要原因。

    2025年04期 v.54;No.371 44-48+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
  • 微膨胀堵漏体系的构建及性能评价

    岳云龙;薛丹;梅明佳;侯寅;

    针对在深井的长裸眼固井过程中,水泥浆在大裂缝中难以封堵的情况,本文将膨胀堵漏颗粒(EPS)与纤维类堵漏材料进行复配,构建了一种微膨胀堵漏水泥浆体系。该体系在1~3mm内可实现有效封堵,承压能力在5MPa以上,堵漏性能优异。采用幂律模式评价了体系的流变性能,该体系的稠度系数由常规密度水泥浆体系的0.632 Pa·S~n 增加至2.981Pa·S~n,稠化性能以及养护24h、48h的力学强度,均在可施工范围内。堵漏机理研究发现,在温度的激发下,膨胀堵漏颗粒(EPS)实现了膨胀,并可挤压于孔隙及裂缝中,减缓水泥浆的漏失,之后纤维在地层裂缝中实现架桥并形成网状结构,可在大裂缝中实现有效封堵。膨胀堵漏颗粒与纤维的协同作用在地层裂缝中起到了防漏堵漏的作用,可为固井深井的防漏堵漏技术提供新的思路。

    2025年04期 v.54;No.371 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]

综述与进展

  • 硅藻土基铋系光催化复合材料的研究进展

    任伟;张美晨;胡洪亮;金玉杰;

    硅藻土因化学性质稳定、耐高温、比表面积大、孔隙率高等独特的性能和结构,在光催化领域具有显著优势,其应用领域不断被拓展。本文介绍了硅藻土基铋系光催化材料及其制备方法,包括水热法、沉淀法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法等,阐述了硅藻土基铋系光催化复合材料的作用机理以及其在废水处理、净化空气等方面的研究成果,探讨了硅藻土基铋系光催化复合材料在实际应用中的潜力和发展方向,对硅藻土基铋系光催化复合材料存在的问题和未来发展进行了展望,以期为绿色环保生态建筑材料的研发提供参考。

    2025年04期 v.54;No.371 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
  • 疏水缔合型酸液稠化剂的研究及发展现状

    高鸭江;柯从玉;张晓丽;孙妩娟;王嗣昌;张群正;王瑞飞;

    酸化压裂是碳酸盐岩油气藏储层改造的重要措施。相比水力压裂,酸化压裂能够有效提高储层深部的裂缝导流能力。稠化剂是酸液中最重要的添加剂,其性能直接影响现场施工的效果。酸液稠化剂具有缓速性好、滤失量小、摩阻低、对固体微粒的悬浮性能好等优点,因此被广泛应用于碳酸盐岩储层的压裂改造。本文介绍了酸液稠化剂的种类和特点,对当前酸液稠化剂的研究与应用现状进行了全面综述。针对当前酸液稠化剂在应用过程中存在的问题,探讨了疏水缔合聚合物作为酸液稠化剂未来的发展趋势。

    2025年04期 v.54;No.371 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
  • 过渡金属硫化物在超级电容器中的研究进展

    吕歆姹;

    过渡金属硫化物具有高的理论比电容和丰富的氧化还原电位等优势,被认为是可用于超级电容器的、具有巨大潜力的电极材料之一。具有优异的超级电容器性能的过渡金属硫化物材料,可通过各种合成策略而获得。本文详细介绍了可用于超级电容器的过渡金属硫化物的合成方法及其性能优势。

    2025年04期 v.54;No.371 69-72+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K]
  • 铁基氟化物在锂/钠离子电池中的研究进展

    万海婷;

    铁基氟化物因具有高理论比容量、低成本、环境友好等优点,成为锂/钠离子电池正极材料研究的热点。但铁基氟化物材料在实际应用中仍存在电导率低、循环容量保持率低、电压滞后、晶体结构稳定性差等问题。本文综述了铁基氟化物的主要合成方法,包括固相合成法、液相合成法和气相合成法等。针对铁基氟化物材料在实际应用中存在的问题,总结了3种有效的性能优化策略:碳材料复合、结构设计优化及掺杂。最后对铁基氟化物材料的未来发展前景进行了展望。

    2025年04期 v.54;No.371 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
  • 生物质热解技术及催化剂的研究现状

    黎亚妮;高雨如;何丽霞;孙佩暄;杨晨;

    化石燃料的日益枯竭带来了严峻的能源问题,寻找化石能源的替代物是重要的研究方向。生物质作为一种可再生、分布广的新能源备受关注。本文介绍了生物质热解气化、液化、炭化技术的工艺流程及特点,综述了生物质热解催化剂的研究现状,对生物质资源高效利用的发展方向进行了展望。

    2025年04期 v.54;No.371 78-81+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1033K]

环保与三废利用

  • 改性烟草秸秆生物炭的制备及其对重金属Cd2+的吸附

    李会端;刘志波;罗盛铃;常国琼;

    基于生物质材料的资源化利用,本文研究了改性烟草秸秆生物炭对模拟污染水体和土壤中重金属Cd~(2+)的吸附。通过限氧碳化和化学改性制备了烟草秸秆生物炭吸附剂,设计了单因素和设计响应面分析方案,以优化Cd~(2+)的吸附过程,完成吸附过程的化学分析。烟草秸秆在500℃下限氧碳化2h,再分别用KMn O_4溶液和Na OH溶液浸泡改性,制备了tsb-Mn和tsb-OH。基于单因素实验结果和设计响应面实验结果,拟合了各因素及交互作用对响应值影响的多元回归模型为:R=98.94-0.24A+0.43B+0.26C+0.076D+0.26AB+0.053AC-0.11AD-0.18BC+0.070BD-0.10CD-0.20A~2-0.11B~2-0.16C~2-0.053D~2。ANVOA分析模型的P值<0.0001(极其显著),相关系数R~2=0.9445,调整系数Adj.R~2=0.8891,两者的差值为0.0554,表明拟合模型可再优化。各因子及交互作用对响应值影响的主次顺序:B>C>A>D。根据多元回归模型预测的最佳吸附条件为:吸附剂用量64.88mg,Cd~(2+)初始浓度15.340mg·L~(-1),吸附温度为29.11℃,吸附时间为64.79min。验证性实验测得Cd~(2+)的吸附率为99.80%,比理论预测值99.82%略低0.02%,证明了多元回归模型的适用性和可预测性。tsb-OH和tsb-Mn对Cd~(2+)的吸附均是热力学自发的过程,符合准二级动力学方程。tsb-OH对Cd~(2+)的吸附符合Freundlich吸附类型,吸附率与溶液中残留Cd~(2+)的平衡浓度成正比。tsb-Mn对Cd~(2+)的吸附符合Langmuir吸附类型,以单分子层化学吸附为主。2种改性生物炭吸附剂tsb-OH和tsb-Mn对污染水体和土壤中的重金属Cd(Ⅱ)具有良好的吸附性能。本实验结果可为农林固体废弃物的资源化利用、重金属污染水体的防治及土壤的改良提供参考。

    2025年04期 v.54;No.371 82-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K]
  • 活性炭/矿渣地聚物复合材料的制备及去除盐酸四环素的性能

    林志静;张馨怡;汤彬;薛兴勇;戴洪明;

    活性炭粉末吸附剂对水环境中的污染物有较好的去除效果,但这类吸附剂的循环再生困难,不易回收使用,因此,提高其循环利用效率成为科研工作者关注的重点。本文以矿渣作为原料,氢氧化钠为激发剂,掺入不同比例的活性炭,采用悬浮聚合法制备了活性炭/矿渣基地质聚合物复合微球(AC-SGS)。采用SEM、XRD、FT-IR等手段,对微球的结构进行了表征,探究了微球对盐酸四环素(HTC)的去除效果。研究结果表明,加入的活性炭对地质聚合物微球的形貌和吸附性能有较大影响,当活性炭的添加量为30%、吸附剂添加量为80mg、HTC初始浓度为30mg·L~(-1)、体积为100m L时,HTC的去除率最高可达93.63%,吸附量为34.74mg·g~(-1)。AC-SGS对HTC的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程可用Langmuir方程进行描述。

    2025年04期 v.54;No.371 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
  • 用CO2降低污水硬度的研究

    黄琴;廖秋实;田承涛;肖林波;孟洋;张芷紫;王焜;颜令;鲁邦义;刘燕琴;刘珍珍;

    本文采用Ca(OH)_2、Na OH与CO_2联用的方式对污水进行处理,可将其中的钙、镁以碳酸钙、碳酸镁的形式沉淀出来,达到降低污水硬度的目的。实验数据表明,用Ca(OH)_2处理污水后,清水硬度会上升,即使通入CO_2效果也微乎其微。将Na OH与CO_2配合处理污水,可有效降低污水的硬度。用Na OH调节污水的p H=12,过滤清水,再通入0.70%(wt)的CO_2,可使污水中的Ca~(2+)含量降至18.51mg·L~(-1),去除率为96.30%,Mg~(2+)去除率达到100.00%。

    2025年04期 v.54;No.371 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K]

生产工艺

  • 低配比下工况下季戊四醇的结晶技术研究

    高也;全宏冬;李康丽;杨秀国;童丽;叶陆仟;王建松;李鸿雁;李小鹤;

    晶体产品的性质与产品的形貌和粒度分布密切相关,制备粒度均匀、形貌完整的晶体是结晶过程的主要目标。作为重要的基础原料,季戊四醇对产品的粒度分布要求较高。常规的冷却结晶工艺得到的产品颗粒偏小,粒度分布宽,导致离心困难,产品纯度低。本文考察了晶种添加量、晶种粒度、结晶时间、混合流场、结晶方式等因素对季戊四醇的粒度和形貌的影响。结果表明,使用锚式搅拌桨,以0.30~0.45mm的季戊四醇为晶种,晶种添加量为5%~7%,结晶时间为12h,可以得到粒度大且均一的季戊四醇产品。采用多釜级联式连续冷却结晶工艺,季戊四醇产品中0.45mm以上颗粒的占比达到65.56%,粒度分布均匀,形貌良好。

    2025年04期 v.54;No.371 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K]
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期刊名称:化工技术与开发
创办日期:1972
主管部门: 广西化工研究院有限公司
主办单位: 广西化工研究院有限公司
刊期: 月刊
电话: 0771-3321972
Email: hgjsykf@163.com
国内统一刊号(CN):45-1306/TQ
国际标准刊号(ISSN): 1671-9905