• 2024年第41卷第1期文章目次
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    • >综论
    • 多孔液体在CO2捕集与利用领域的研究进展

      2024, 41(1).

      摘要 (238) HTML (28) PDF 20.19 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:为助力中国早日实现“双碳目标”,深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措,吸附-吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术,其关键是高性能吸附(收)材料的开发。多孔液体(PLs)作为一类具有永久孔隙的液体材料,兼具了液体吸收剂的易于管道输送、传质传热效果好等优点和固体吸附剂的高比表面积、高孔隙率等优点,有望成为新一代CO2捕集的绿色变革性介质。该文首先简单介绍了多孔液体发展脉络;然后,重点聚焦于多孔液体在CO2的吸附/吸收、膜分离、催化转化等领域的应用展开探讨,并对多孔液体性能和优缺点进行分析归纳。最后,对多孔液体目前面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。

    • 纳米银生物法绿色合成及其抗菌应用进展

      2024, 41(1).

      摘要 (123) HTML (27) PDF 2.06 M (633) 评论 (0) 收藏

      摘要:纳米银是研究和应用最为广泛的纳米材料之一。近年来为避免纳米银合成过程中产生有毒副产物,人们在纳米银的绿色合成方向做了诸多研究。植物各组织和微生物细胞中富含的各类天然化合物均可完成纳米银的绿色合成,不同生物源合成纳米银的潜力有待进一步发掘。纳米银尺寸和形状的可控化,以及在使纳米银发挥抗菌作用的前提下减少迁移,减少副作用,是下一步的重点。综述了利用植物、细菌和真菌绿色合成纳米银的机制与方法,对各方法进行分析比较,介绍了纳米银的抗菌性能、抗菌机制和具体应用,对于未来发展提出建议。

    • MOFs基多孔液体的制备及其应用

      2024, 41(1).

      摘要 (173) HTML (86) PDF 9.08 M (958) 评论 (0) 收藏

      摘要:多孔液体(Porous Liquids, PLs)是一种结合了多孔固体材料永久孔隙率和液体流动性的新型液体材料,在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料(MOFs)因其具有高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点,使其有望成为构筑PLs多孔宿主的最佳候选材料之一。近些年来,基于MOFs(ZIF-8、ZIF-67、UiO-66等)基多孔液体相关研究被陆续报道。首先,介绍了多孔液体的分类;其次,总结了近些年来MOFs基多孔液体的制备以及应用;最后,对MOFs基多孔液体的制备存在的挑战与未来在气体吸附、催化等领域进行了展望与总结。

    • Fe基MILs材料的制备与应用研究进展

      2024, 41(1).

      摘要 (116) HTML (20) PDF 3.66 M (846) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属-有机骨架化合物(Metal-Organic Frame-works,MOFs)是由无机金属离子或离子簇与有机配体配位而成的一类具有周期性网状结构的新型多孔晶体材料。众多MOFs材料中,Fe基拉瓦锡骨架材料(Materials of Institute Lavoisier Frameworks,MILs)因具有良好生物相容性、独特的骨架柔性、突出的比表面积及高度稳定性,在医学、传感、催化等领域有着广泛的应用前景。研究者们通过合成方法创新、结构修饰以及与其他材料复合等方式对Fe基MILs的结构与性能进行优化,进一步提升了Fe基MILs材料及相关材料的实际应用效果、扩展了其应用范围。本文从Fe基MILs的种类及其结构特征入手,重点综述了其常见的合成方法及改性方法,总结了Fe基MILs在药物载体、传感、吸附和催化等方面的应用,在此基础上讨论了Fe基MILs在上述领域中的应用优势及局限性,并对其发展趋势进行了展望。

    • 锆基金属有机骨架材料:缺陷调控、表征及化学防护应用研究进展

      2024, 41(1).

      摘要 (144) HTML (34) PDF 3.60 M (668) 评论 (0) 收藏

      摘要:锆基金属有机骨架(Zr-MOFs)材料不仅具备比表面积大、孔隙率高及易功能化等特点,还具有简单丰富的合成方法和优异的稳定性,在气体吸附、气体分离、催化、传感等领域展现出巨大的应用潜力。适当程度的缺陷可以在不破坏Zr-MOFs结构的前提下改变其理化性质,显著提高吸附、催化等性能。通过缺陷工程(Defect engineering)调控材料的缺陷结构,利用多种技术手段精确表征缺陷信息,推进缺陷化Zr-MOFs在特定领域的实际应用具有重要的意义。本文介绍了Zr-MOFs缺陷调控的主要方法:包括模板法和合成后修饰法;论述了缺陷表征的常用手段,并对不同技术手段的优缺点展开讨论;综述了缺陷化Zr-MOFs在化学防护领域中的应用:包括有毒工业化学品的吸附、化学战剂的催化降解、气体传感和分离,展望了其发展前景。

    • 液晶弹性体复合纤维材料在智能响应领域的研究进展

      2024, 41(1).

      摘要 (141) HTML (22) PDF 30.74 M (581) 评论 (0) 收藏

      摘要:液晶弹性体(LCEs)是一种包含液晶基元轻度交联的聚合物网络,兼具聚合物网络的软弹性和液晶基元的各向异性。通过编程分子取向可使液晶弹性体在受到外界环境的刺激下实现非接触运动,表现出优异的弹性和驱动性能,在人工肌肉、软体机器人和可穿戴设备领域中显示了巨大的潜力。液晶弹性体纤维作为LCEs的一种常见存在形式,由于纤维内液晶基元取向度高,对于各类型刺激响应更为灵敏,且具有良好的可编程特性和优异的机械强度,使其在众多领域展现出广阔的应用前景。本文综述了液晶弹性体纤维的主要制备方法、分析了其对不同类型刺激的响应驱动机理,详细介绍了光响应型液晶弹性体的分类,并阐明了光热转换过程和远程驱动调控机制。此外,本文分析了不同驱动方式的液晶弹性体纤维体系,简要论述了纤维基LCEs复合材料在柔性传感、智能驱动、软体机器人、人工肌肉等方面的最新研究进展,并对其发展前景进行了展望。

    • 受猪笼草启发的仿生超滑表面研究进展

      2024, 41(1).

      摘要 (204) HTML (23) PDF 22.81 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然界中猪笼草的特殊润湿结构可用以捕获昆虫为其提供营养物质,受此启发,科研人员通过向微纳粗糙结构中灌注低表面能液体以形成稳定的润滑油层进而制备出注液超滑表面,其相较于一般的超疏水表面来说具有更为耐久的疏液、自清洁、防附着等性能,因而成为当今的研究热点。基于此,本文首先介绍了仿生超滑表面的润湿理论及作用机制;而后详细综述了超滑表面构建技术策略,包括粗糙基底成形-润滑油灌注与粗糙基底成形-基底化学修饰-润滑油灌注这两种典型路径;还全面论述了刻蚀法、溶胶凝胶法、呼吸图法,水热法等一系列超滑表面的制备方法;基于仿生超滑表面的优异性能,对其在油水分离、水雾收集、防腐蚀、液滴操控、抑菌以及防微生物粘附等领域的应用进展进行了深入讨论;最后,对仿生超滑表面的发展前景进行了展望以期为今后的研究提供参考。

    • >功能材料
    • 基于AB型单体聚醚酰亚胺共聚物的合成与性能

      2024, 41(1).

      摘要 (51) HTML (7) PDF 735.62 K (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:改变AB型单体3-氨基-5,6,9,10-四氢-[5]螺旋烯-7,8-二羰基-二甲酸酐(ATHDA)的用量,使之与4,4'-(4,4'-异亚丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA)和2-氨基二苯醚(ODA)共聚,制备出一系列ATHDA结构单元含量不同的聚醚酰亚胺PEI-ABx(x分别为0%、5%、10%、15%、20%,表示以BPADA和ODA的总质量为基准计算得到的ATHDA的投料比)。采用FTIR、1HNMR、DSC、DMA、TGA 等对聚合物进行了表征。结果表明,所制备的PEI-ABx特性粘度在0.60~0.87 dL/g之间,均具有良好的成膜性,且该系列聚合物均具有优异的溶解性;由DMA所测得的玻璃化转变温度(Tg)在228~256 °C之间,N2气氛下5%的热失重温度(T5%)为505~536 °C,表明PEI-ABx具有优异的热稳定性;聚合物薄膜的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率分别在41.7~88.1 MPa、1.7~2.7 GPa 和3.3%~4.8%的范围内,具有良好的机械性能。另外,聚合物分子链中的四氢-[5]螺旋烯结构可脱氢芳香化, PEI-AB20%脱氢芳香化后的聚合物Tg从256 °C提高至283 °C, T5%从531 °C提升至557 °C,表明芳香化后的聚合物耐热性得到进一步提升。

    • 细菌纤维素/热塑性聚氨酯复合气凝胶纤维制备及性能

      2024, 41(1).

      摘要 (105) HTML (15) PDF 11.63 M (668) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用绿色有机材料细菌纤维素(BC),并掺杂增强材料热塑性聚氨酯弹性体(TPU)经过湿法纺丝制备复合气凝胶纤维,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面孔隙度分析仪和单丝强力仪对制备的气凝胶纤维进行结构分析和性能表征,结果表明复合气凝胶纤维具有多孔结构,良好的力学性能和隔热性能,断裂强度达到24.69Mpa,断裂伸长为38.54%。

    • 羧甲基壳聚糖-蓖麻油基聚氨酯农药缓释微球的制备及性能

      2024, 41(1).

      摘要 (92) HTML (13) PDF 1.03 M (605) 评论 (0) 收藏

      摘要:以羧甲基壳聚糖(CMCS)、蓖麻油(CO)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,自乳化法制备了羧甲基壳聚糖-蓖麻油基聚氨酯微球(CO-CMCS-PU),通过分子自组装法负载阿维菌素(AVM)得到载药微球(CO-CMCS-PU@AVM)。采用FTIR、1HNMR、SEM、TGA等对产品结构及形貌进行表征,并探究了不同药量载药微球的包封率、缓释性能、抗紫外性能、叶面接触角和黏附性能。结果表明,相比AVM分散液,紫外照射后载药微球中AVM的保留率提高到43%,说明CO-CMCS-PU载体的抗紫外性能良好;载药微球比AVM分散液在黄瓜叶面上的接触角降低了20%以上,滞留量提高了40%以上,说明其在叶面上有较好的黏附性和润湿性;载药微球包封率可达80%以上,具有良好的缓释和pH响应释放性能,释药行为符合First-order动力学模型,药物释放受Fickian扩散控制。

    • 原位合成Si/(SiO+Ag)复合负极材料及电化学性能

      2024, 41(1).

      摘要 (54) HTML (21) PDF 1.46 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:开发一种机械化学原位固相反应合成硅基复合材料,该方法通过球磨过量微米Si和Ag2O,使其在球磨破碎过程中原位形成SiO和Ag颗粒并附着在基体Si上,简记Si/(SiO+Ag),并以沥青为碳源采用高温煅烧制备碳包覆硅基复合材料Si/(SiO+Ag)-C。这两种复合材料都展现出良好的倍率性能,在低电流密度(0.12 A/g)下分别表现出1422和1039 mA h/g的可逆比容量,而在高电流密度(2.4 A/g)下仍能获得672和393 mA h/g的可逆比容量;当电流密度再次恢复到0.12 A/g时,可逆容量可恢复到1329 和961 mA h/g。相比之下,碳包覆硅基复合材料表现出更好的循环稳定性,经80次循环后容量仍然稳定在943 mA h/g以上。这种突出的倍率性能归因于硅基颗粒细化及原位形成纳米Ag颗粒导电特性,而循环稳定性的提高与原位形成SiO和包覆碳构成的双相缓冲结构有关。

    • >表面活性剂
    • 壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸盐的合成及性能

      2024, 41(1).

      摘要 (66) HTML (50) PDF 1.02 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠因具有水生毒性而亟需开发其替代物。壬基环己醇聚氧乙烯醚由于其安全性较高,且理化性能与壬基酚聚氧乙烯醚的接近,是壬基酚聚氧乙烯醚潜在的替代物。本文以壬基环己醇聚氧乙烯醚为原料,氯磺酸为硫酸酯化试剂,合成了壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠,其中壬基环己醇聚氧乙烯醚(5)硫酸钠和壬基环己醇聚氧乙烯醚(9)硫酸钠(5, 9分别为其环氧乙烷加成数)的酯化率分别可达90.91% 和91.06%。壬基环己醇聚氧乙烯醚(5)硫酸钠水溶液与脂肪醇聚氧乙烯醚(3)硫酸钠(AES)具有相近的表界面活性。合成产物壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠具有和壬基环己醇聚氧乙烯醚相当的润湿及泡沫性能,比AES更好的润湿、泡沫及乳化性能。

    • >生物工程
    • 酶-化学级联催化制备(S)-烟碱

      2024, 41(1).

      摘要 (109) HTML (15) PDF 1.53 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统(S)-烟碱合成方法步骤复杂且依赖多种化学催化剂。为了实现(S)-烟碱的绿色合成,设计了酶-化学级联途径:首先构建了亚胺还原酶(IRED)与甲酸脱氢酶(FDH)的偶联体系,以麦斯明为底物合成(S)-降烟碱;然后将(S)-降烟碱经Eschweiler-Clarke反应制备(S)-烟碱。通过大肠杆菌宿主分别对IRED和FDH进行表达,得到含酶细胞及酶液,研究了pH和温度对细胞中IRED和FDH酶活力的影响。优化酶催化制备(S)-降烟碱的反应条件,在30 ℃、pH 7.5条件下,添加质量浓度为30 g/L的麦斯明、600 U/L含IRED细胞、900 U/L含FDH细胞、0.6 mmol/L NADP+和质量浓度为90 g/L的甲酸钠,(S)-降烟碱的产率>98%,对映体过量(e.e.)值>99%。最后通过化学法将(S)-降烟碱甲基化得到(S)-烟碱,此步骤产率和e.e.值均达99%以上。

    • >中药现代化技术
    • 栝楼籽多糖提取纯化、结构表征及降血糖活性

      2024, 41(1).

      摘要 (56) HTML (12) PDF 2.56 M (535) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的:探究栝楼籽多糖提取工艺、初级结构及降血糖活性。方法:采用热水浸提法对栝楼籽多糖的提取工艺进行优化。利用葡聚糖凝胶G-150进行纯化得均质多糖(WHP-I),并对多糖结构进行初步表征。通过体外和体内降血糖实验联合探究栝楼籽多糖降血糖活性。结果:栝楼籽多糖的最优提取条件为温度80℃、时间100 min、料液比1:25 (g/mL)、浸提次数2次。验证试验结果显示:多糖提取率17.54%,优化方案科学合理。WHP-I初级结构分析表明WHP-I重均分子量为47.65 kDa,并含有五种糖残基分别是→3)-Araf-(1→,→6)-Galp-(1→,→4)-Glcp-(1→, D-Glcp-(1→,和→4,6)-D-Glcp-(1→。WHP-I表面较为平整,表面有孔状结构,且附着有细小的颗粒。体外降血糖实验结果显示WHP-I抑制α-葡萄糖苷酶的IC50值为15.837 mg/mL。体内实验结果表明,WHP-I具有减缓T2DM引起脏器损伤的潜力,给药四周后,M-WHP-I组和H-WHP-I组小鼠的血糖值分别降低了32.13%和42.27%,且WHP-I对糖尿病小鼠的肾脏和肝脏具有修复作用。结论:优化的栝楼籽多糖工艺合理可行,多糖结构清晰,且具有明显的降血糖活性。

    • >催化与分离提纯技术
    • 钯催化N-磺酰基吲哚衍生物碳-氢键芳基化反应

      2024, 41(1).

      摘要 (57) HTML (27) PDF 818.41 K (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:以碘代芳烃为芳基化试剂, 论文详细探讨了N-对甲苯磺酰基吲哚通过磺酰基团导向的钯催化碳-氢键选择性芳基化反应过程. 研究结果表明, 以醋酸钯为催化剂、三苯基膦为配体、碳酸钠为碱和碳酸银为添加剂,N-对甲苯磺酰基吲哚在1,4-二氧六环为溶剂中于120 ℃下反应24小时可获得2位和7位芳基化的产物,反应总收率可达到93%。在此标准条件下, 通过改变底物和碘代芳烃结构,研究了该合成方法的适用范围与局限性, 制备得到的28种芳基化吲哚衍生物,总产率变化范围在22%~93%之间,经1H NMR、13C NMR 和 HRMS 表征确定了其化学结构。关键词:钯催化;吲哚骨架;C-H官能化;芳基化;导向基团中图分类号:TQ426;O641.4 文献标识码: A 文章编号:

    • >有机电化学与工业
    • PVA/APP改性锂电隔膜的制备与性能

      2024, 41(1).

      摘要 (113) HTML (14) PDF 1.28 M (597) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高聚合度的聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,聚乙烯醇(PVA)为成膜骨架材料,通过相转化的方法制备PVA/APP改性隔膜,使用在锂电池中。对改性隔膜的机械强度、湿润性、热稳定性、微观形貌以及电化学性能进行表征。探究不同APP添加量对隔膜性能的影响,对其组装电池的循环倍率性能进行评价。结果表明,当PVA质量分数为10%、APP添加量为8%时,改性隔膜具有优异的电解液湿润性以及热稳定性,吸液率达到215%,在200 ℃下几乎不收缩;拉伸强度达到47.4 MPa。使用改性隔膜组装电池,在0.1 C放电条件下循环50次,放电比容量为143.2 mAh/g,库伦效率均大于97%,容量保持率达到95.1%,而商用锂电池隔膜所组装电池的容量保持率只有82.8%。改性隔膜在具有阻燃性能的同时所组装电池能保持良好的电化学性能。

    • >水处理技术与环境保护
    • HA@Fe3O4修饰阳极增强微生物燃料电池降解雌激素

      2024, 41(1).

      摘要 (56) HTML (11) PDF 2.06 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:类固醇雌激素(SEs)是一类广受关注且危害性较大的新污染物,常规的污水处理工艺难以将其完全去除。腐殖酸(HA)作为一种电子传递中介体,可大幅提高微生物代谢过程中胞外呼吸的电子传递效率。鉴于HA的这种特殊电化学性质,将其应用于微生物燃料电池(MFC)系统,将有望实现在低能耗的前提下对SEs的高效降解。本研究选取17α-乙炔基雌二醇(EE2)作为代表性SEs,利用HA与较强电容性的纳米Fe3O4颗粒形成的金属化合物(HA@Fe3O4)修饰MFC阳极,探究含有EE2的模拟废水在MFC阳极的降解特性。结果表明HA的存在不仅能提高微生物与阳极板之间的电子传递效率,还可显著增加阳极板的电容性进而提高产电性能,其最大功率密度可达522.32 mW/m2。此外,HA@Fe3O4修饰的阳极可显著提高MFC对EE2的降解效率,研究还发现EE2在低浓度范围内可提升MFC的性能,但高浓度时会抑制微生物的活性并降低MFC产电效率。本研究为微生物燃料电池在实际废水中有效应用提供了一定的研究基础。

    • 连续流中氮负荷对好氧颗粒污泥的稳定性影响

      2024, 41(1).

      摘要 (59) HTML (10) PDF 1.85 M (466) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了连续流反应器中好氧颗粒污泥(AGS)处理无机高氨氮废水的脱氮性能及稳定性。接种成熟AGS启动反应器,前55天内进水氮负荷由1.0 kgm-3d-1逐步提升至4.0 kgm-3d-1,56~125天内氮负荷逐步减小至1.4 kgm-3d-1,126~145天氮负荷再次升高至2.0 kgm-3d-1。前75天内观察到明显的颗粒破碎及污泥流失,且颗粒平均粒径不断减小。虽然多次补充接种AGS以维持系统稳定性,但前90天内颗粒的污泥容积指数(SVI)、胞外聚合物(EPS)及比耗氧速率(SOUR)剧烈波动。受疫情影响,91~109天反应器原位闲置。重新运行后AGS的理化指标逐渐趋于稳定。前45天内氨氮去除率逐渐增大至98%以上,在46~75天内迅速减少至50%左右,此后再次回升至99%以上。总无机氮去除率大部分时间处在35%~45%之间。通过污泥截留试验探索了反应器对污泥的选择性筛分效果。当沉淀池中挡板深度为27 cm时,反应器对污泥的截留率在98%以上,出水污泥粒径多为0~0.30 mm污泥。利用高通量测序分析污泥菌群组成变化。与接种AGS相比,145天时AGS中的硝化细菌属(Nitrosomonas)相对丰度明显增大,而反硝化细菌属(unclassified_Flavobacteriaceae、unclassified_Xanthomonadaceae、Thauera等)的相对丰度略有降低。

    • >纺织染整助剂
    • GMA改性磷酸腺苷的制备及其对棉织物的阻燃整理

      2024, 41(1).

      摘要 (61) HTML (18) PDF 2.04 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高磷酸腺苷单体在棉织物上的接枝改性程度及其阻燃效果,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)进行改性,制得三种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将三种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉织物;对三种阻燃单体进行了结构表征和热稳定性分析,并探究了三种阻燃单体光接枝阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能、燃烧行为和残炭结构。结果表明,三种磷酸腺苷通过GMA环氧基开环引入不饱和双键,且具有良好的热稳定性。相比于原棉织物,三种阻燃棉织物的最大热降解速率分别降低了60.0%、52.0%、60.0%,极限氧指数由16.1%分别提升到25.4%、27.4%、26.4%,织物热释放速率分别下降了15.09%、60.47%、37.82%,说明三种磷酸腺苷阻燃单体均有助于棉织物形成致密炭层,阻止热量扩散,获得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉织物的增重率可达22.4%,燃烧后损毁长度由30 cm缩短至14.2 cm,表现出更优异的阻燃性能。

    • >油田化学品与油品添加剂
    • 反相乳液制备缔合型耐盐聚合物及流变性能评价

      2024, 41(1).

      摘要 (46) HTML (39) PDF 4.00 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-十二烷基磺酸钠(AMC12S)、疏水单体GTE-10为原料,通过反相乳液聚合法制备了一种缔合型耐盐聚合物p(AM/AMC12S/GTE-10)。通过FTIR、1HNMR、SEM、TEM及激光粒度分析仪对其结构和形貌进行表征,并对其流变性能进行评价。结果表明,疏水单体GTE-10成功引入聚合物中,聚合完成后的乳液粒径分布集中且均一,盐的加入使得p(AM/AMC12S/GTE-10)分子聚集态更紧密,形成的空间网络结构更稳定。质量分数为0.7%的p(AM/AMC12S/GTE-10)聚合物水溶液在140 ℃时表现出较好的耐温性能;在120 ℃,170 s-1条件下剪切1 h,在质量浓度为20000 mg/L的NaCl和CaCl2水溶液中分别配制质量分数0.7%的聚合物溶液,其黏度分别为64.7和54.2 mPa·s;触变性能测试表明,聚合物具有较好的剪切恢复性能;黏弹性测试结果表明,盐水条件下储能模量(G′)>损耗模量(G″),金属离子与苯氧乙烯基发生络合反应,使分子间作用力增强,形成的空间结构更稳定且难被破坏,黏弹性更高。

    • 环氧渣油凝胶套外窜流治理剂研制与应用

      2024, 41(1).

      摘要 (31) HTML (11) PDF 3.33 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有套漏治理堵剂存在固化胶结强度低、堵后易脆裂不易降解等问题,本文以环氧植物渣油和甲基六氢苯酐为原料制备了可降解高强度堵剂(VOR)。利用理论分析、微观结构表征和室内实验评价等方法,考察了堵剂的流变性能、稳定性能、力学性能、封堵性能及其固化机理和降解机理。研究结果表明,VOR的制备机制为聚酯交联聚合作用;堵剂注入性能较好,固化时间可控;堵剂的抗压强度大于40MPa,热降解温度为257.87℃,在高温高矿化度条件下(固化温度为100℃,矿化度≥8×104mg/L)老化90天,堵剂质量保留率大于93%,堵剂稳定性能优异;堵剂分子类球状颗粒分布形式赋予了堵剂的高强度性能和高粘附特性,由此使得堵剂具有优异的封堵性能,当温度为100℃,水驱突破压力大于20MPa。在80~140℃时,VOR凝胶在270h内可被完全降解,且反应温度越高,降解速率越快,红外光谱证实了堵剂降解机理为交联结构中的酯键分解。该堵剂的研制既实现了植物渣油的资源化利用,又可满足套漏治理、水平井管外封窜、堵压一体化等作业对高强度堵剂的需求。

    • >精细化工中间体
    • HBeta沸石高效催化醇/酚酯化

      2024, 41(1).

      摘要 (67) HTML (8) PDF 1.01 M (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:以酸性HBeta沸石为催化剂,以芳基醇/酚和脂肪族酸酐为原料,在清洁、温和的反应条件下通过酯化反应,合成一系列芳香族酯化反应产物。对模型反应条件进行研究,确定最优条件为:HBeta沸石催化剂(10 mg)、4-甲基苯甲醇(Ⅰa,0.5 mmol)、乙酸酐(Ⅱa,0.5 mmol)、环己烷(1.5 mL),惰性氛围中室温反应1 h,以>99%的产率合成4-甲基苄醇乙酯(Ⅲaa)。同时探索了底物的普适性,以较广的底物范围合成32种芳香族酯化反应产物。并在沸石中掺入不同质量分数的磷(质量分数:0.2%-1%),通过XRD、N2-吸附、NH3-TPD、Py-IR等测试对催化剂的织构参数和酸性特征进行表征,发现随HBeta强Br?nsted酸位点(SBAS)浓度降低,芳基醇/酚酯化反应速率从>99%逐渐降低到57%,说明催化剂上的SBAS是芳基醇/酚反应的活性中心。此外,HBeta催化剂在醇/酚的酯化反应中表现出良好的结构稳定性,能够循环使用5次而没有明显活性损失(>98%)。最后,根据表征和实验结果提出芳基醇/酚在催化剂的SBAS上首先转化成对应的碳正离子中间体,随后与酸酐中富电子氧发生亲核加成反应,从而生成目的产物的反应机理。

    • 卤盐离子液体/氧气催化芳硫酚与异色满反应

      2024, 41(1).

      摘要 (63) HTML (6) PDF 973.36 K (623) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1-羧乙基-3-甲基咪唑氯([COOH-EtMIm][Cl])/O2体系催化异色满与取代苯硫酚发生脱氢偶联反应,合成了1-(取代苯硫酚)异色满。通过单因素实验对反应影响因素进行筛选,得到最佳反应条件为:4-甲基苯硫酚(128 mg, 0.5 mmol)、异色满(134 mg, 1.0 mmol)、[COOH-EtMIm][Cl](95 mg, 0.5 mmol)、氧气(0.1 MPa)、反应温度120 ℃、反应时间12 h。在该条件下,催化剂可重复使用4次,实现了1-(4-甲基苯硫酚)异色满克级合成,底物拓展后得到12种1-(取代苯硫酚)异色满,产率为52%~96%。并提出了[COOH-EtMIm][Cl]阴阳离子通过氢键分别活化苯硫酚与异色满,经O2氧化,脱氢得到1-(取代苯硫酚)异色满的反应机理。