• 2016年第33卷第6期文章目次
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    • >功能材料
    • 快速配体交换法制备水溶性磁性Fe3O4纳米粒子

      2016, 33(6).

      摘要 (1147) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得水溶性Fe3O4纳米粒子,本文以聚乙二醇(PEG)磷酸酯为亲水性配体,在甲苯/四氢呋喃/水三元混合溶剂体系下通过快速配体交换法将油酸包覆的油溶性磁性Fe3O4纳米粒子转变成聚乙二醇磷酸酯包覆的水溶性Fe3O4纳米粒子。考察了四氢呋喃等溶剂在实现快速配体交换中所起到的作用。利用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射( DLS)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)对磁性Fe3O4纳米粒子进行了分析表征。结果表明:四氢呋喃可以促进PEG磷酸酯与Fe3O4纳米粒子表面的有效接触并使得油酸分子从纳米粒子表面快速地脱附下来,此外,还消除了配体交换过程中出现的乳化效应。四氢呋喃的应用实现了快速配交换法制备水溶性PEG磷酸酯包覆的磁性纳米粒子。

    • PEG/PVA/PAA复合高吸水性树脂的制备及其保水性能

      2016, 33(6).

      摘要 (1372) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚乙二醇(PEG)、部分中和的丙烯酸(AA)和聚乙烯醇(PVA)为原料,N, N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备具有互传网络结构的PEG/PVA/PAA高吸水树脂。应用FTIR、XRD、TG和SEM对产物的结构和性能进行了表征和测试,并探讨了PEG、PVA用量、丙烯酸中和度、反应温度对产品吸水性能的影响。结果表明:在丙烯酸的中和度为75%,聚合温度为75℃,引发剂的质量分数为1.1%,交联剂的质量分数为0.3%,PEG的质量分数为10%,PVA的质量分数为15%时,制得高吸水性树脂吸蒸馏水能力最高可达935g/g,吸盐水倍率可达91g/g且具有良好的保水性能。

    • 温度/光双重响应性树枝状单体的合成与表征

      2016, 33(6).

      摘要 (971) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过重氮、还原、取代、醚化、酯化等反应,合成了具有温敏和光敏基团的新型双功能性树枝状单体,采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1HNMR和13CNMR)、质谱(MS)对目标产物进行了表征;并通过紫外可见分光光度计(UV-Vis)对单体水溶液的温敏性和光敏性进行了研究。结果表明:单体水溶液(1 mg/mL)的低临界溶解温度(LCST)为12.5 ℃;紫外光照射后,LCST降低了6.3 ℃,同时,单体水溶液对紫外可见光的吸收具有良好的可逆性。

    • 三维有序结构聚苯胺/石墨烯纳米复合材料的制备及其在超级电容器电极中应用

      2016, 33(6).

      摘要 (1188) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用硼氢化钠(NaBH4)还原氧化石墨烯得到还原石墨烯(rGO)分散液,然后rGO分散液与苯胺在酸性条件下原位聚合得到高比表面积三维有序结构的聚苯胺/石墨烯纳米复合材料。表面形貌和结构由场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱 (XPS)和X射线衍射(XRD)等进行表征。结果表明: 复合材料的比表面积高达136.9 m2/g,高于纯聚苯胺的比表面积(32.71 m2/g);10~20 nm直径的聚苯胺纳米棒均匀地垂直生长在石墨烯表面。在0.5 A/g的电流密度下,复合材料比电容达到 358 F/g,大于石墨烯和聚苯胺的比电容;当充放电电流密度由0.5 A/g增加到10 A/g时,电容保留率达74.3%,表现出增强的倍率性能;且在10 A/g高电流密度下,经过500次的充放电循环后容量保持率达到 83.7%。

    • 长链烷氧基芳香醇凝胶因子的合成及性能

      2016, 33(6).

      摘要 (931) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究有机凝胶的溶剂效应,合成了单链烷氧基芳香醇系列化合物S-C12、S-C14、S-C16及三链化合物T-C14。测试了其凝胶性能并对比分析了侧链个数的影响,结果表明化合物在多种溶剂中具有较好的凝胶性能。阴离子测试结果表明,该系列凝胶化合物可以对阴离子刺激作出响应。运用扫描电子显微镜观察并分析了凝胶的微观结构,并通过核磁共振光谱及红外光谱研究了系列化合物的成胶驱动力。通过梯氏参数法分析并总结出该系列凝胶因子和溶剂之间相互作用的特点,获得S-C14在未知溶剂中形成凝胶的预测区域,并对该预测区域的有效性进行了验证。为了进一步研究分子间氢键型凝胶因子的溶剂效应,通过Kamlet-Taft参数法分析了溶剂得失氢键能力及极性对所合成化合物凝胶性能的影响,并利用其他系列凝胶因子对所得结论的一致性做出了验证。

    • 改性聚天冬氨酸/聚丙烯酸复合吸水性树脂的制备与敏感性研究

      2016, 33(6).

      摘要 (950) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:以丙烯酸(AA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,改性聚天冬氨酸(MKPAsp)作为交联剂,通过水溶液聚合法制得新型聚天冬氨酸/聚丙烯酸(MKPAsp/PAA)复合吸水性树脂。通过红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA) 和扫描电镜(SEM)对复合吸水性树脂进行了表征。SEM表明PAA的加入,改善了孔道结构,使孔密度增加,孔径更加均匀规则。研究了具有不同组成复合吸水性树脂在不同温度、pH和盐溶液中的溶胀性能,结果表明MKPAsp/PAA复合吸水性树脂的LCST比KPAsp提高了10℃,表现出良好的温度敏感性;在pH为6和10的溶液中出现两个吸液峰值;复合吸水树脂的耐盐性得到了提高,且在不同价态的氯盐中吸液倍率的顺序为Na >Fe3 >Ca2 。制得的MKPAsp/PAA复合吸水树脂在去离子水和90mmol/L的NaCl溶液中的最佳吸液倍率达到886.7g/g和165.1g/g,分别比KPAsp树脂提高了的3.8倍和2.3倍。

    • 煤基石脑油萃取脱芳制备溶剂油工艺研究

      2016, 33(6).

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中低温煤焦油加氢生成的石脑油(煤基石脑油)为原料,在萃取温度40 ℃、萃取剂和原料(剂油)体积比1.5:1、萃取时间5 min、分相时间20 min的工艺条件下,探究不同萃取剂对液-液萃取脱芳效果的影响,其中复合萃取剂V(二甲基亚砜):V(N,N-二甲基甲酰胺)=9:1(V(DMSO):V(DMF)=9:1)时脱芳效果较好,然后选择此萃取剂研究各工艺过程参数对脱芳效果的影响。通过单因素考察和响应面分析得到液-液萃取脱芳的最优工艺条件为:萃取温度为44.48 ℃,剂油比为1.69:1,萃取时间为5.30 min,分相时间为10 min,在此工艺条件下,经5级错流萃取,原料的芳烃脱除率可达(89.51±0.03) %,溶剂油收率为(73.33±0.03) %。

    • >水处理技术与环境保护
    • “一步法”HEDP的中试合成、复配及现场应用研究

      2016, 33(6):0-0.

      摘要 (1690) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以工业级乙酰氯、亚磷酸、正丁醇为原料,“一步法”在50L工业反应釜中合成HEDP,并将其与硫酸锌、钼酸钠、葡萄糖酸钠复配制备一种复配型低磷水处理药剂HDW-2,在其阻垢、缓蚀性能的基础上,建立了HDW-2药剂浓度与缓蚀阻垢率的线性关系模型,并于山东省某企业进行为期1个月的现场试用。结果表明:当投加量为15 mg/L,即维持PO43-浓度为2.02 mg/L时,阻垢率达到了96.3%;当投加量为64 mg/L,即维持PO43-浓度为8.49 mg/L时,缓蚀率达到了95.2%,腐蚀速率仅为0.028 mm/a。HDW-2在循环水系统中被吸附遵循Langmuir等温吸附模型,以此建立以阻垢为主的加药模型为 ,以缓蚀为主的加药模型为 。现场试应用1个月的跟踪监测数据显示,系统运行稳定,循环水的pH保持在8.07-8.57之间,电导率保持在1950-2690 μs/cm之间,钙硬度保持 总碱度保持在892-1080 mg/L,氯离子保持在183-287 mg/L之间,总Fe保持在0.12-0.32 mg/L之间,腐蚀速率小于0.04 mm/a,总磷(以PO43-计)保持在3.37-7.55 mg/L之间。各项水质指标均达到了甲方考核指标的要求,因而本研究开发的水处理药剂HDW-2具有一定的工业应用价值和市场前景。

    • >纺织染整助剂
    • 新型含硅丙烯酸酯乳液的制备及拒水应用

      2016, 33(6).

      摘要 (1046) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用半连续种子乳液聚合法,以多乙烯基硅油〔 Si(Tri)〕、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(TRIS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA)为引发剂,阳离子型乳化剂十八烷基聚醚丙烯酸酯三甲基氯化铵(OATAC)和非离子型乳化剂异构十三醇聚氧乙烯基醚(DNS500)为复配乳化剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联剂,制备出具有核壳结构的含硅丙烯酸酯乳液型拒水剂。研究了有机硅组分中Si(Tri)与TRIS的配比,GMA用量以及有机硅组分用量对乳液常规性能、乳胶膜的对水接触角、吸水率以及整理后棉织物拒水效果的影响。结果表明,所合成的含硅丙烯酸酯乳液具有明显的核壳结构;当w(Si)=30%,m(Si(Tri))/m(TRIS)=25/75,w (GMA) =2%时,乳胶膜的对水接触角为115.75°,吸水率为3.23%(12h),整理后棉织物的淋水评分达到90分,拒水效果优异。

    • >造纸化学品
    • 增湿强剂PAEP的制备及性能

      2016, 33(6).

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      摘要:采用聚乙烯醇(PVA)对传统湿增强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)树脂进行化学改性,制备了一种PAEP湿增强剂。并在抄纸过程中引入PAEP与有机硼复合湿强剂,进一步增加纤维间的交联。采用IR、SEM、Zeta 电位仪、TG对其结构、性能进行了表征;探讨了PAEP在纤维中的吸附行为,以及PAE、PAEP、PAEP-有机硼用量对纸张湿强性能的影响。结果表明,随着PAEP加入量由2.5 mg/g增加到30 mg/g,其在纤维中的吸附量从2.3 mg/g增加8.1 mg/g,吸附率由81.8 %降低到21.12 %;与PAE相比,经PAEP、PAEP-有机硼处理后的纸张热降解残渣量分别增多122.67 %, 269.60 %;当PAEP-有机硼中有机硼的质量分数为50 %时,纸张的干、湿抗张指数分别提高22.5 %和101.41 %,抗张指数保留率增加69.20 %。在相同质量下,与阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉相比,PAEP-有机硼复合湿强剂亦具有较佳的增强效果。

    • >油田化学品与油品添加剂
    • 稠油催化改质降粘的实验研究

      2016, 33(6).

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      摘要:实验制备了4种油溶性过渡金属石油酸盐催化剂,室内进行了稠油催化改质降黏实验,评选出了最优催化剂及其最佳反应条件。结果表明,在石油酸铁用量为0.12%、改质温度365℃、改质时间40min的条件下,可使鲁克沁稠油黏度从17460mPa?s降至125mPa?s,降黏率达99.28%。改质稠油饱和分增加17.61%了,胶质减少18.55%了,350℃、500℃以前馏分分别增加9.82%、29.45%。改质油轻组分的增加便于稠油降粘和管输,降低了能耗。

    • >丙烯酸系列化学品
    • 低分子量混凝土抑泥剂的制备及性能研究

      2016, 33(6):0-0.

      摘要 (1045) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对混凝土原材料中黏土对混凝土带来不利影响,本文通过自由基共聚反应机理,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,制备了2种低分子量水溶性聚合物混凝土抑泥剂PAAS和AA-AM。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TGA)以及凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物进行了表征,并通过水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度对其应用性能进行了检测。结果表明,2种聚合物抑泥剂均具有一定的抑泥性能,在高含泥量混凝土的应用中,能够显著降低水泥净将流动度、混凝土坍落度和扩展度的损失,掺入聚合物AA-AM后,混凝土1h后的坍落度从180mm提高到210mm,扩展度从310mm提高到430mm。

    • >表面活性剂
    • 季铵盐有机硅双子表面活性剂的合成及性能研究

      2016, 33(6).

      摘要 (978) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以丙酮和正己烷为溶剂,聚乙二醇二缩水甘油醚和羟基封端聚二甲基硅氧烷为主要原料在四丁基溴化铵(TBAB)和氢氧化钠(NaOH)的催化下合成环氧基聚醚改性硅氧烷(EPEPS),再与N,N二甲基长链烷基胺(CmH2m 1NH(CH3)2)在无水乙醇溶剂中、盐酸催化下进行季铵化反应,制备季铵盐型有机硅双子表面活性剂(m-psi-m),通过IR和1HNMR对目标产物进行结构表征,研究m-psi-m中疏水链长度对其表面活性、临界胶束浓度、润湿性能以及乳化稳定性的影响。结果表明,随着疏水链长度的增加,m-psi-m的表面活性和润湿性能下降,临界胶束浓度增大,乳化稳定性增强。

    • >其他
    • 伊维菌素缓释微球注射液制备工艺研究

      2016, 33(6):0-0.

      摘要 (1522) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以乳化溶剂挥发法制备伊维菌素(IVM)聚乳酸(PLA)微球,用该微球制备注射液并进行质量控制研究。采用Central Composite试验设计,对微球制备中的搅拌速度、投料比IVM:PLA、聚乙烯醇浓度3个因素进行响应面优化;采用L16(34)正交实验对助悬体系进行优化;制备IVM缓释微球注射液并进行质量评价。研究结果表明:优化后的搅拌速度为651 r/min,投料比为7:16,PVA浓度为1.47%,此条件下微球载药率为29.4%;优化后的助悬体系为微球粒径80μm,微球、吐温20与羟甲基纤维素钠含量分别为2.5%、1.5%、1%,在此条件下注射液沉降体积比为91.5%;经测定注射液的平均pH为7.2,体外20d内可以平稳释放,达到缓释效果,稳定性良好,这一研究过程为IVM缓释微球注射液的工业制备及在临床上安全应用奠定了一定基础。

    • >催化与分离提纯技术
    • 蒙脱石负载铝基固体酸的制备及其催化性能

      2016, 33(6).

      摘要 (828) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用浸渍法制备了蒙脱石负载铝基固体酸(SO42-/Al-O-MMT),用IR、XRD、TG/DSC、SEM、BET和Py-FTIR对其结构进行表征与分析。以乙酸正丁醇、柠檬酸正丁醇的酯化反应为探针,研究了焙烧温度、浸渍液浓度对SO42-/Al-O-MMT固体酸催化性能的影响,并测定SO42-/Al-O-MMT固体酸的重复使用性。结果表明:蒙脱石负载铝基固体酸大大地提高了其催化活性。当焙烧温度为400 ℃,浸渍液浓度为0.75 mol/L时,SO42-/Al-O-MMT固体酸表现出最佳的催化活性,其催化合成乙酸正丁酯和柠檬酸三丁酯的酯化率分别可达到99.7%和96.1%。同时,SO42-/Al-O-MMT固体酸表现出较好的重复使用稳定性,重复使用6次后,对于上述两个反应的酯化率分别保持在89.0%和84.6%。

    • 负载型离子液体催化合成马来酸二乙酯

      2016, 33(6).

      摘要 (854) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计合成了4种负载型离子液体[Silica-Ps-Mor]HSO4、[Silica-Ps-Mor]PTSA、[Silica-Ps-Mor]H2PO4和[Silica-Ps-Mor]BF4,采用傅里叶变换红外光谱、热重分析和N2吸附-脱附等方法对样品进行表征,通过顺丁烯二酸酐和乙醇的酯化反应考察其催化性能。结果表明:当n(C4H2O3):n(C2H6O)=1:3.5,催化剂[Silica-Ps-Mor]HSO4用量为顺丁烯二酸酐质量的5%,带水剂30 mL,反应温度90℃,反应时间为4小时,酯收率可达94.5%。负载型离子液体作为催化剂,反应结束经抽滤便可回收再利用,催化剂循环使用8次,酯收率没有明显的降低。

    • 催化氧化法从重质松节油制高纯度长叶烯及环氧石竹烯

      2016, 33(6).

      摘要 (1394) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以过氧磷钼钨酸十六烷基吡啶盐(Cat-PMo2W2O24)为催化剂,质量分数30%H2O2为氧化剂,催化重质松节油中β-石竹烯氧化生成环氧石竹烯;产品经气质联用谱、红外光谱、1H及13C核磁共振谱的结构表征确证。考察了反应温度、溶剂种类、催化剂用量、反应物料比、反应时间对催化反应体系相态以及底物转化率与环氧选择性的影响,得出最优反应条件(重质松节油2.80g,催化剂用量为重质松节油质量的1.07%,溶剂乙酸乙酯5mL,H2O2与β-石竹烯的物质的量之比1.78,反应温度35℃,反应时间2.5h)。在此条件下,反应体系为环境友好液-液-固相转移催化反应体系,催化剂易分离回收、重复利用;β-石竹烯转化率和环氧石竹烯选择性分别高达98.1%和98.4%,而长叶烯基本不被氧化;反应结束后,反应混合物经冷却相分离除去水相,过滤回收催化剂,减压分馏得到高纯度长叶烯(GC含量>92%)和环氧石竹烯(GC含量>95%)。

    • 无碱条件下氧气催化氧化2-乙基己醇合成2-乙基己酸

      2016, 33(6).

      摘要 (1280) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以2-乙基己醇作为原料、O2作为氧化剂,无碱参与下催化氧化合成2-乙基己酸。使用气相色谱(GC)进行定量分析,气质联用仪(GC-MS)进行定性分析。考察了催化剂、溶剂、反应温度、时间及氧压力对反应的影响。结果表明:TEMPO/硝酸铜为合适的催化剂体系,乙酸乙酯为合适的溶剂。适宜的反应条件是:催化剂TEMPO用量为2-乙基己醇摩尔量的5%、硝酸铜用量为2-乙基己醇摩尔量的4%,100℃、0.5MPa O2压力下反应6h,2-乙基己酸收率可达77.1%。O2恒压条件下该反应是拟一级反应,反应活化能为59.9kJ/mol。主要副产物是3-庚醇和3-庚酮。

    • 响应面法优化闪式提取葫芦巴多糖及其保润性能研究

      2016, 33(6):0-0.

      摘要 (1073) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用闪式提取方法,以葫芦巴多糖(FPS)提取率为响应值,首先通过单因素实验考察液料比、提取时间、温度、提取电压和提取次数的影响,初步优化提取条件;进而通过Box-Behnken实验设计和响应面分析法综合优化最终提取条件;并对葫芦巴多糖进行卷烟物理和感官保润性能测试。结果表明葫芦巴多糖的最佳提取条件为:液料比 27:1(mL/g),闪式提取时间136 s,提取温度58 ℃,电压140 V ;在最优条件下进行了5次验证实验,葫芦巴多糖的平均提取率为21.23%,与理论值(21.80%)的相对误差为2.61%,响应面优化闪式提取葫芦巴多糖的方法可行;葫芦巴多糖作为保润剂在相对湿度较低的环境下,对烟丝的保湿能力强于丙二醇样品,在湿度较高的环境下,葫芦巴多糖具有防潮效果;且能够改善卷烟吸食品质,葫芦巴多糖适宜的添加量为烟丝质量的0.005%~0.1%。