• 第五届精细化工青年学者学术会议暨第三届生物质化学与材料国际研讨会在西安成功举办
  • 第四届《精细化工》优秀论文获奖名单
  • “第二届全国精细化工大会”在辽宁省大连市隆重召开
  • 第四届精细化工青年学者学术会议于福州成功召开
  • 《精细化工》首届青年编委第一次工作会议在福建省福州市召开
  • 第三届《精细化工》优秀论文获奖名单
  • 《精细化工》首届青年编委名单
  • 第三届精细化工青年学者会议在浙江省宁波市圆满落幕(附获奖名单)
  • 中国化工学会精细化工专业委员会第九次会员代表大会暨《精细化工》编委会八届一次编委工作会议在沈圆满召开
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    2024年第41卷第12期
      综论
    • 刘同力, 黄从树, 王晶晶, 梁宇, 谢志鹏, 庄海燕, 李九龙, 朱绪飞

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      有机光致变色材料通过在紫外光与可见光照射下发生可逆的光异构化过程,进而实现颜色的变化。其中螺吡喃材料是一种性能优异的有机光致变色材料,其变色行为可通过多种条件控制,如光照、温度、pH、机械压力等。可将螺吡喃分子制备成光致变色聚合物、金属有机框架、微胶囊等多种材料,在光信息存储、智能传感器、防伪与加密、靶向药物、荧光探针等领域具有优良的应用与前景,备受研究者的关注与青睐。本文结合国内外最新研究进展,综述了螺吡喃材料的结构特性及其在各类复合材料中的应用,包括总结归纳螺吡喃类材料的制备合成和分子结构,分析螺吡喃材料改性设计与功能实现的联系,讨论各种光致变色螺吡喃材料的应用研究。最后,对螺吡喃材料未来发展方向进行了展望。

    • 魏佳峰, 刘星星, 贾康乐, 宁俊华, 黄淋佳, 李欢玲, 林泽锋, 黄晓平, 余龙飞

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      两性离子聚合物含有相同数量的正负电荷,整体呈电中性。因其能通过静电相互作用与水分子形成超强水化层,有效阻碍非特异性蛋白质吸附、细菌及血小板等黏附,从而表现出优异的抗生物污染特性,这种特性使得两性离子聚合物在生物医学及工程领域的应用受到了广泛关注。本文概述了两性离子聚合物的抗生物污染机理—水合作用和空间效应。基于抗生物污染特性,两性离子聚合物可用于医疗器械、生物传感器等的防污涂层、抗菌涂层等。此外,两性离子聚合物还具有抗免疫排斥效性及界面润滑等性质,因此,两性离子聚合物也被应用于药物递送、伤口愈合、骨科材料等方面。本文综述了两性离子聚合物的应用进展,分析了实际应用中存在的问题,并展望了其应用前景。

    • 张跃宏, 代浪浪, 杨晨, 魏滨, 祁京京, 吕斌

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      明胶基薄膜由于优异的机械性能、阻隔性能、抗氧化和抗菌活性等特性,广泛应用于食品包装中。本文综述了明胶基薄膜的制备方法及在食品包装领域的研究进展。首先概述了明胶的特性。然后系统总结了明胶基薄膜的制备方法,包括溶液浇筑法、熔融挤出法、涂膜法和静电纺丝法。接着总结了不同增塑剂对明胶基薄膜性能的影响,并综述了明胶基复合薄膜的研究进展,涵盖了明胶与糖类化合物、酚类化合物、蛋白质和纳米材料等复合体系,探讨了明胶基薄膜在果蔬保鲜、肉类保鲜和其他食品包装中的应用。最后,对明胶基薄膜在食品包装领域的发展进行了展望,期望为绿色化、高性能化、多功能性明胶基食品包装薄膜的开发利用提供参考。

    • 陈红, 李楠, 林玉双, 代昭

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      纳米纤维正/反渗透复合膜在膜分离领域备受瞩目,其独特的结构和性能特征为膜技术的发展开辟了新的可能性。这类复合膜利用纳米纤维的高孔隙率和优异的三维孔隙结构,在渗透过程中实现了对溶质的高效截留和通量增强。本综述着重探讨了纳米支撑层在正/反渗透技术中的优势,并介绍了纳米纤维的制备方法,总结了近年来纳米纤维正/反渗透膜在不同领域的应用,展望了纳米纤维支撑层的前景、应用潜力以及未来发展趋势。

    • 周沄梵, 阮秀秀, 黄驰, 佘远斌

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      过氧化物广泛应用于水处理领域,对水体中的重金属离子、有害细菌、难降解有机物有良好的去除效果,其研发与普及成为环保领域高度关注的课题。本文以过氧化氢(H2O2)为例,综述了H2O2在高级氧化中不同的活化方式在水处理过程中的作用机制及其应用研究进展,并围绕提高H2O2水处理技术应用效率的方式,从活化H2O2、减少H2O2消耗2个方面重点探讨近年不断发展的H2O2通过催化剂活化、外加能量活化、与其他过氧化物联用以及H2O2光催化与电催化的原位生成在水处理中的研究和应用。基于目前的研究,发现针对过氧化物的新型活化方式有较大的研究潜力,在此基础上,对拓展和加速推进新型过氧化物在水处理领域的应用与研究以及过氧化物缓释材料在减少过氧化物对体系中催化剂与稳定性的影响进行了展望。

    • 功能材料
    • 王玉杰, 聂慧芳, 刘梓豪, 辛再旺, 杨远扬, 王非

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      通过六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与聚碳酸酯二醇-2000(PCDL-2000)间的反应制备出不同分子量的PCDL,并以此为软段与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)反应,制备出不同脂环族硬段分布的3种自愈合聚氨酯(PC-PU)。采用FTIR、XRD、TGA、AFM、3D超景深显微镜、电子万能试验机对PC-PU进行了表征,测试了PC-PU的晶体结构、结晶形态、热稳定性、拉伸性能及自愈合性能,探究了其自愈合机理。结果表明,随着脂环族硬段分布的集中,PC-PU的结晶度由23.3%增加至26.5%,弹性模量由17.9 MPa升高至62.7 MPa,断裂伸长率由1420%降低至1060%,拉伸强度则介于18.6 MPa和20.5 MPa之间。基于氢键作用及软段的热运动,PC-PU的自愈合效率最高可达81.9%,表明制备的PC-PU在具有优异力学性能的同时兼具自愈合性能。

    • 李慧娴, 孙肖梦, 许天旭, 邢小静, 杜宪超, 邱东方, 程新峰

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以N-2-氰乙基吡咯(CNPy)和3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为原料,通过电化学氧化聚合法制备导电聚合物P(CNPy-co-EDOT)膜,采用FTIR、SEM、电化学工作站、UV-Vis等对P(CNPy-co-EDOT)膜的结构组成、微观形貌、电化学行为以及光学吸收性能等进行表征,利用光谱电化学方法,探究n(CNPy)∶n(EDOT)对制备的P(CNPy-co-EDOT)膜的电致变色转换和开路稳定性等性能的影响。结果表明,共聚单体EDOT的引入能够显著提高单体CNPy的电聚合成膜能力,形成具有电化学氧化还原活性和光学吸收特性的P(CNPy-co-EDOT)膜;P(CNPy-co-EDOT)膜具有较低的禁带宽度(1.70~2.32 eV)和利于电解质离子传输的多孔状颗粒堆积结构;n(CNPy)∶n(EDOT)=3∶7制备的P(CNPy3-co-EDOT7)膜具有显著的多色电致变色特性,在不同电压下,呈现出黄褐色(-0.8 V)、草绿色(0.4 V)到蓝色(1.0 V)的丰富颜色变化;P(CNPy3-co-EDOT7)膜的光学对比度为35.7%,响应时间为0.76 s,着色效率为219.6 cm2/C;P(CNPy3-co-EDOT7)膜在氧化态和还原态的透过率几乎没有变化,能维持原来的色泽,不会出现显著的褪色现象,显示出优异的光存储性能。

    • 吕斌, 张永刚, 吕宝强, 高党鸽, 任静静, 马建中

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)等为单体,通过原位自由基聚合和机械破碎法制备了微凝胶(MG)悬浮液,进而将其与丙烯酰胺(AM)溶液复合,通过引发聚合制备了微凝胶增强聚丙烯酰胺(MG-PAM)水凝胶。采用FTIR、SEM对水凝胶结构、形貌进行了表征,并对其力学性能、溶胀性能和能量耗散性能进行了测定。结果表明:MG悬浮液用量为40 %时,水凝胶的压缩强度可达25.42 MPa (95 %形变),拉伸强度和断裂伸长率分别可达201.2 KPa和405.4 %,在不同应变(70%、80%)下均具有良好的能量耗散性能,该水凝胶还可以承受不同的机械变形,具有优异的力学性能。

    • 邵朋朋, 徐势轩, 华晨曦, 宋欣雨, 程昌利, 刘禹, 王震宇

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以高粘度硅橡胶作为固相墨水,以炭黑/低粘度硅橡胶作为液相墨水,使用双材料直写工艺制备具有规则固液桥联结构的纳米复合材料。通过旋转流变仪对两种墨水的可打印性进行评估,采用光学显微镜与Micro-CT对复合材料的结构进行表征,系统评估了复合材料的拉伸性能、电导率以及电磁屏蔽效能。结果表明,复合材料的断裂伸长率、电导率以及电磁屏蔽效能均随着液相桥联跨度的增大而提高,最高分别可达233%、0.45S/m以及25dB。此外,在外部变形作用下,由于导电液相始终保持连通,不同桥联跨度的复合材料均展现了极小的性能衰减,使得其在柔性电磁屏蔽器件领域具有良好的应用前景。

    • 靳玉辉, 张东辉, 李媚, 林国友, 孙守祥, 孙国梁, 方燕

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以生物质甘蔗渣为碳源设计合成对金属离子选择性检测的碳量子点,获得高光致发光甘蔗渣碳量子点的新策略。采用磷酸氢二铵为氮源和磷源,原位掺杂一步水热法制备氮磷掺杂碳量子点(N/P-CDs)。通过荧光分光光度计、XRD、UV-Vis、FT-IR、AFM和瞬态/稳态荧光光谱仪表征掺杂碳量子点的形貌结构和荧光性质。结果表明,通过控制质量比、水热反应的温度、时间和物质量比,N/P-CDs绝对量子产率达14.6%,尺寸约为10 nm。N/P-CDs表现出良好的荧光性能,在波长365 nm紫外灯照射下呈现蓝色荧光,其最大激发波长为330 nm,发射波长为407 nm,对Fe3+呈现出敏感性,提出了甘蔗渣掺杂N、P元素的掺杂制备高光致发光碳量子点的新策略,可为甘蔗渣的高质化利用提供一定的基础。

    • 阙川林, 刘天乐, 杨国坤, 孟征, 雷刚

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      本研究旨在开发一种适用于建筑材料领域的新型多功能相变微胶囊(MPCM),其同时具有储热和抗电离辐射能力。基于自组装法制备MPCM,并通过在其外壳中引入高原子序数的钡元素,赋予了MPCM额外的抗电离辐射性能。本研究对MPCM的化学结构、相变性能、热稳定性及其在水泥基材中的辐射屏蔽效果进行了全面评估。实验结果显示,所制备的MPCM呈椭球状或球霰状,其核壳结构通过物理连接实现,有效保持了相变芯材的储热密度。MPCM的起始相变温度和潜热分别为1.22°C和122.18J/g,且具有良好的热稳定性,在经历80次热循环后,其相变温度保持不变,平均潜热仅略微下降6.55 J/g。进一步地,将MPCM参加到水泥浆中。当MPCM掺入水泥浆中,得到的MCP试块在低光子能量下显示出显著增强的辐射屏蔽效果。MCP10%试块的线性衰减系数比参照组增加了42.2%。这表明MPCM的加入显著提升了水泥材料的抗电离辐射能力,为建筑材料的性能改善开辟了新途径。综上所述,本研究不仅成功制备出具有优异储热和抗辐射性能的MPCM,还扩展了其在建筑材料领域的应用潜力,为制造环境适应性更强、能效更高的建筑材料提供了新的思路。

    • 陈琰, 王金书, 白金刚, 郭智文, 吕喜风

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      甘露糖醇(Man)作为中温区、高焓值相变材料具有良好的应用前景,但易渗漏、传热性差仍是制约因素。设计良好的多孔碳载体将对糖醇的相变过程有改善作用。本研究利用氧化石墨烯(GO)为支撑骨架,以分散和促进ZIF的原位生长,通过高温煅烧构筑高导热多碳载体(PC),实现对甘露糖醇形状稳定性相变材料(PC/Man)热性能的调节。PC/Man的吸热焓达185.3 J/g,加热至180 ℃后,30 min内几乎无渗漏,导热率较甘露糖醇提高了36.86 %。为进一步验证在应用过程的传热效果,采用Fluent软件模拟了管式换热器中储热材料的凝固过程,分析了温度和液相率随时间的变化关系,计算结果与实验分析均证明PC/Man良好的热传导性。本研究所制备ss-PCM具有吸放热迅速,储热量大的特点,在中温领域具有良好的应用前景。

    • 生物工程
    • 郑之裕, 修梦婷, 王通, 张艳艳, 朱利民

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以钛酸四丁酯和冰醋酸为原料,经水热反应制备TiO2纳米晶体,再与Bi(NO3)3反应得到Bi2O3/TiO2纳米颗粒(BTH),最后经聚多巴胺(PDA)涂层包覆,得到BTH@PDA纳米颗粒(BTP),通过TEM、XRD和XPS对BTP形貌和组成进行了表征,采用生物安全性实验、体外细胞毒性测试、体外细胞摄取和活性氧染色测试了BTP的生物相容性、细胞毒性和活性氧生成能力。结果表明,BTP呈梭形,最长边粒径(125.18±14.66) nm,Zeta电位为(-4.17±0.33) mV;BTP悬液在远高于正常治疗质量浓度的条件下(300 μg/mL),对L929细胞和4T1细胞无明显的毒性;BTP能够增强放疗的疗效,在超声和X射线共同处理后,能够将4T1细胞的存活率降至34.3% ,并能有效产生活性氧;4T1细胞对BTP颗粒的摄取是时间依赖性的,在12 h附近有最大摄取。

    • 催化与分离提纯技术
    • 李冬晨, 郭晓宇, 王哲, 史荣会, 赵炜, 李晓良

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以钛酸四丁酯为原料,采用水热法合成3种TiO2载体(TiO2-G、TiO2-E和TiO2-H),利用溶胶-固载法将活性组分Au、Pd负载在TiO2载体上制备了3种AuPd/TiO2,并将其应用于苯甲醇无溶剂催化氧化反应,结合XRD、XPS、N2-BET、EPR、TEM表征,考察TiO2载体不同氧空位含量对AuPd/TiO2催化苯甲醇无溶剂氧化反应性能的影响。结果表明,AuPd/TiO2-G具有最高的氧空位含量(0.198)、最小的AuPd纳米颗粒粒径(1.83 nm),其在120 ℃下催化氧化苯甲醇的反应中表现出最优异的催化性能,具有最高的TOF值(70554 h?1),明显优于AuPd/TiO2-H(39512 h-1)和AuPd/TiO2-E(14814 h-1);反应动力学实验结果表明,AuPd/TiO2-G具有最低反应表观活化能(55.77 kJ/mol),明显低于AuPd/TiO2-H( 72.78 kJ/mol)和AuPd/TiO2-E( 82.83 kJ/mol)。较高的载体氧空位含量有利于在催化剂表面形成较小尺寸的AuPd纳米颗粒和较高含量的表面Pd0物种,是AuPd/TiO2-G在苯甲醇氧化反应中取得优异催化活性的关键。

    • 邱全源, 胡蕾, 曾越任, 刘泾柯, 宋九航, 林晓清

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以悬浮聚合法和悬挂双键后交联法为基础,选用不同的制孔剂,制备出四种不同的树脂作为香草醛的吸附介质。其中由甲苯作制孔剂制备的PCL-PDE树脂吸附香草醛的性能最佳。以PCL-PDE树脂作为吸附介质系统地研究了其在单组份香草醛水溶液中的静态吸附行为。在吸附温度为25℃、初始浓度为1.0 g/L的条件下,PCL-PDE树脂对香草醛的吸附容量高达80.0 mg/g(湿树脂)。动力学结果表明,PCL-PDE树脂吸附香草醛是一个先快后慢的过程,最后在180 min内达到平衡。Langmuir吸附模型拟合的最高吸附容量为240.4 mg/g,Freundlich吸附模型拟合的指数n均大于1,说明该吸附是优惠性吸附。热力学参数表明,该吸附过程是一个自发的放热过程(ΔG<0,ΔH<0)。关键词:香草醛;吸附;超高交联吸附树脂;动力学;热力学中图分类号:TQ630 文献标识码: A 文章编号:1003-5214 (2020) 01-0000-00

    • 陈亚举, 梁晓道, 林冬莹, 郑梓帆, 高兴, 邱永健, 雷琳, 任清刚, 纪红兵

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      利用傅-克烷基化反应一步合成了含酚吡啶基多孔离子聚合物(Py-PiP OH),采用FTIR、XPS、SEM、XRD和TG对其结构、形貌和热稳定性进行了表征。通过N2和CO2吸附-脱附测试分别对Py-PiP OH进行孔道参数和CO2吸附性能进行了分析。结果表明,Py-PiP OH框架中富含酚羟基、吡啶离子液体单元和微孔结构。Py-PiP OH比表面积(SBET)为155.4 m2/g,在273 K和0.1 MPa条件下,CO2吸附量为37.1 cm3/g。100 ℃、1.0 MPa和不加任何助催化剂条件下,Py-PiP OH在CO2环加成反应中表现出优异的催化剂性能,反应12 h可获得96.3%的氯甲基二氧杂戊环酮收率。当以模拟废气(15% CO2+85% N2,体积比)为原料时,在100 °C和3.0 MPa下反应24 h,氯甲基二氧杂戊环酮的收率依然可达90.3%。考察了温度、压力等反应条件对环氧氯丙烷和CO2环加成反应的影响。此外,Py-PiP OH具有良好的底物普适性,且重复使用5次后,催化活性和选择性没有明显下降。

    • 陈川, 田云, 郭龙燕, 王娜, 鲁红升

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      针对传统有机溶剂提取青蒿素存在溶剂用量大、回收时间长和能耗高的问题,提出一种基于脂肪酸的双循环CO2开关溶剂体系。以脂肪酸对青蒿素的提取为“外循环”,以聚醚胺的CO2开关为“内循环”,实现对青蒿素的高效提取以及便捷的溶剂回收。采用正交实验得到最佳提取条件为:液固比20 mL/g,超声时间1 h,提取温度50 ℃,提取时间2.5 h。在该条件下正庚酸对青蒿素的提取量为4.85 mg/g。通过聚醚胺水溶液分离得到的青蒿素含量为4.37 mg/g。循环实验结果表明,基于正庚酸的双循环CO2开关溶剂体系在第4次提取中对青蒿素的提取量为新鲜溶剂提取量的78%。提取机理的研究表明,范德华力和氢键是提取中的主要分子间作用力。所提出的脂肪酸双循环CO2开关溶剂体系提供了一种绿色、可持续的青蒿素提取方式,具有广阔的应用前景。关键词:脂肪酸;双循环;CO2开关溶剂;提取;青蒿素

    • 有机电化学与工业
    • 王肖博, 闫岸如, 朱玲, 兰天, 刘学胜, 马淑芳, 王智勇

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      为降低Pt负载型催化剂的Pt负载量和原子利用率,以羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)和钛酸四丁酯为原料,通过溶胶凝胶法制备了TiO2-CNT复合载体,采用高温热处理在其表面引入大量氧空位(OV)缺陷,最后通过沉积沉淀法使Pt单原子(Pt SA)负载在TiO2(OV)-CNT上,制备了一种含氧空位缺陷的复合载体锚定Pt SA的电催化剂Pt SA/TiO2(OV)-CNT。采用XRD、电子顺磁共振波谱仪(EPR)、HAADF-STEM、XPS对Pt SA/TiO2(OV)-CNT的结构组成和微观形貌进行了表征,采用标准的三口电解池对其电化学性能进行评价。结果表明,TiO2-CNT上成功引入氧空位缺陷,并将Pt SA锚定在TiO2(OV)-CNT晶格中,Pt SA和TiO2(OV)-CNT之间存在电荷转移,形成共价配位键,具有金属载体强相互作用(SMSI);电化学评价中,Pt SA/TiO2(OV)-CNT的半波电位0.804 V,0.9 V时的质量活性(MA)451.24 mg/mg(Pt),Tafel斜率63.75 mV/dec,在10000 s的氧还原(ORR)运行过程中,归一化电流下降17%,展现了较优的ORR的动力学。Pt SA/TiO2(OV)-CNT以较低的Pt负载量(质量分数1.13%)表现出较高的催化活性,得益于氧空位对Pt SA的强锚定作用和TiO2薄膜对CNT的保护作用。 关键词:氧空位;复合载体;单原子;半波电位;质量活度;原子利用率

    • 水处理技术与环境保护
    • 罗怡, 李正昊, 程媛媛, 康建林, 刘立良, 龙焙

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      探索了无机废水中藻菌颗粒污泥(ABGS)的培养及稳定性,为离子型稀土矿山尾水治理提供技术支持。接种好氧颗粒污泥(AGS)及藻液启动光序批式反应器,前45天定期外投絮凝剂以促进藻类快速富集。运行过程中颗粒数量和粒径均不断减小,但藻类逐渐富集,在第42天成功构建藻菌共生体系,在第129天培养出成熟ABGS。第145天时ABGS的平均粒径和污泥浓度分别为0.46 mm和1750 mg/L,SVI为51.43 mL/g,污泥叶绿素a含量为17.48 mg/L-19.94 mg/L,优势菌属为Blastopirellula(相对丰度16.70%)、SM1A02(相对丰度12.91%)、Nitrosomonas(相对丰度7.78%)等,优势藻属为Chlorella(88.06%)。在1-67天和105-131天内氨氮和总无机氮(TIN)去除率波动较大,在68-104天和132-145天氨氮和TIN去除率分别基本接近100%和60%左右。藻类产氧速率整体呈减小趋势,第100天开始保持在15mgO2/(L·h)-1左右。通过藻类同化模型及进出水TIN计算出藻类贡献的TIN去除率由约100%逐渐减小至15%。

    • 王兴鹏, 姜超, 李慧玉, 陈馨, 冯拥军

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      基于干湿集成解离技术处理甘肃白银低品位含铁凹凸棒石(APT),得到改性精制凹凸棒石(SAPT),再以氢气为还原剂,通过高温原位还原法制备了原位还原凹凸棒石(HAPT)催化材料,探讨了其在过硫酸盐(PDS)体系下对抗生素磺胺嘧啶(SDZ)的降解性能。研究了HAPT投加量、PDS浓度、初始SDZ浓度、初始pH和温度对SDZ降解的影响。结果表明,在HAPT投加量为2 g/L、PDS浓度为3.6 mmol/L、SDZ浓度为10 mg/L、初始pH为3、30℃时,SDZ/PDS体系在4 h内对SDZ的降解率达到99.97%。电子顺磁共振(EPR)和自由基淬灭实验结果表明,HAPT/PDS体系中主要的活性物种为硫酸根自由基(SO4?-)和羟基自由基(?OH),其中SO4?-起主导作用。羟胺的加入有效加速了磺胺嘧啶的去除。本研究以低品位凹凸棒石为原料,开发了一种抗生素废水的处理方法,实现了凹凸棒石资源的高值利用。关键词:凹凸棒石;原位还原;过硫酸盐;磺胺嘧啶;羟胺;高级氧化技术中图分类号:X52 文献标识码: A 文章编号:1003-5214 (2020) 01-0000-00

    • 巩云云, 曹雅丽, 高美超, 冯媛媛, 王建庭, 严俊峰

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      本文以纳米TiO2(P25)为原料,通过简单的固相化学还原法制备了含有适宜含量氧空位(OV)的光催化剂TiO2-OV。对TiO2-OV的结构形貌、元素组成、OV含量和能带结构分别进行了XRD、SEM、XPS、EPR和UV-Vis DRS光谱测试,结合光催化实验、光电化学测量,考察不同NaBH4用量(当P25用量为2.0 g时的质量,下同)制备的TiO2-OV光催化生产H2O2的能力,并根据活性物种捕获实验推测光催化反应机理。结果表明,TiO2-OV是锐钛矿和金红石相混合物组成的高结晶;当NaBH4用量为10 mg时,所制备的材料TiO2-OV-10的直接带隙能(Eg)为2.77 eV,导带(CB)为-0.84 eV,此时展示出最佳的光催化生产H2O2性能,在模拟太阳光照射下,H2O2的生产效率为1752.8 μmol/(g·h)。经NaBH4热处理还原后之所以能表现出高效的光催化制备H2O2效率是因为TiO2表面产生了OV,适宜浓度的氧空位可作为电子陷阱,从而提高了光生电子-空穴的分离效率。经4次回收循环使用后,催化性能略有下降;TiO2-OV光催化生产H2O2的活性物种为超氧自由基(?O2-)、羟基自由基(?OH)和空穴(h+)。另外,CH3OH在促进光载体分离以及生成H2O2反应方面发挥了重要作用。本文为半导体光催化剂的设计策略提供了参考,并为了解光催化生产H2O2的机理提供了新视角。

    • 冉越, 张英, 何丕文, 龙杰, 殷涛

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以含油污泥(OS)为原料,采用一步热解法制备含油污泥碳基材料OSC,将其作为过一硫酸盐(PMS)的非均相活化剂用于降解对硝基苯酚(PNP)。通过XRD、SEM、EDS、XPS表征了OSC的微观形貌结构和元素价态,考察了不同反应体系、热解碳基材料温度、棓酸(GA)浓度、PMS浓度、溶液初始pH、反应温度、PNP质量浓度、共存阴离子类型、黄腐酸(FA)质量浓度对OSC活化PMS降解PNP的影响,探讨了PNP降解机制。结果表明,OSC上的表面羰基及Fe3+/Fe2+之间的价态循环参与了PMS的活化,GA的引入明显增强了PNP的降解。热解碳基材料温度800 ℃制备的OSC-800在OSC-800/PMS/GA催化体系中表现出最佳的活化性能,当OSC-800料液比(g∶L)2∶1,溶液初始pH=6.7,PMS浓度1.4 mmol/L,GA浓度0.25 mmol/L,PNP质量浓度20 mg/L,反应温度25 ℃的条件下,100 min内PNP降解率为88.14%,其降解过程符合准一级动力学模型,其对PNP的降解速率常数(0.0191 min?1)比OSC-800/PMS体系提升了194%,COD去除率(76.01%)提高了65%,PMS的利用率(93.44%)提高了190%。OSC-800/PMS/GA体系在反应中产生了·SO4?、·OH、·O2–和1O2这4种活性物种。

    • 造纸化学品
    • 刘超, 张威健, 李雨, 王雨婷, 盖晓倩, 计磊, 卞辉洋, 肖惠宁

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以胺化改性木质素磺酸钠(ASL)为微胶囊壁材,植物生长调节剂脱落酸(ABA)为芯材,通过自组装法制备了装载ABA的木质素基载药微胶囊(ABA@ASL)。ABA@ASL呈规则的球形,载药量为37%,包封率为74%,同时具备优异的药物缓释性能和抗光解性能。然后,将ABA@ASL与生物友好的棕榈蜡乳液作为涂料涂布于纸基材上制备了药物缓释型纸基地膜。纸基地膜具有较好的力学性能和疏水性能,其干抗张能量吸收值高达50.98 J/m2,湿抗张能量吸收值亦可达17.02 J/m2,水接触角达到103°。在保温和保湿实验中,纸基地膜覆盖7天后的地下5 cm土壤湿度保留率高达73 %,其地下5 cm土壤保温性能与聚乙烯塑料地膜相当。在土壤埋藏降解实验中,得益于全流程生物基材料的环保可降解特性,纸基地膜在100天后降解率达80%以上。

    • 油田化学品与油品添加剂
    • 李迪, 王彦玲, 梁诗南, 史文静, 许宁

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      以硅酸四乙酯(TEOS)和尿素为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过双连续微乳液法制备树枝状介孔纳米材料(DMSNs),结合SEM、TEM、FTIR、XRD和N2吸附-脱附等表征技术考察了反应时间、TEOS添加量(以对二甲苯计的百分数,下同)、共溶剂、搅拌速率和反应温度对DMSNs形貌尺寸、粒径、孔径分布等物性参数的影响,探究DMSNs纳米流体改变岩石润湿性以提高石油采收率的能力,并提出了介孔纳米材料生成过程中的竞争性成核和生长机制,评价DMSNs润湿性反转效果。结果表明,DMSNs制备的最佳条件为,反应时间6 h,TEOS添加量25%,以乙二醇为共溶剂,搅拌速率1000 r/min和反应温度85 ℃,此条件下制备的DMSNs的平均粒径为91 nm,比表面积为1094.75 m2/g,孔隙体积为1.862 m3/g,平均孔径为6.1 nm;DMSNs表面具有特殊的褶皱形态,呈现“片状/层状”的花状介孔结构。DMSNs含量0.1%的DMSNs纳米流体使岩石的润湿性从油湿性转变为水湿性,接触角从0°增加到最高132°,可以有效改变岩石润湿性,显著提高三次采收率(39.6%);DMSNs生成过程中的竞争性成核和生长机制是三个过程,分别为初始成核、纵向生长、二次成核+横向生长。

    • 精细化工中间体
    • 靳清贤, 张广慧, 刘冬, 杜星辰, 毛文静, 方少明

      2024,41(12), DOI:

      Abstract:

      5-取代异噁唑-3-羧酸酯类化合物被广泛用于药物杀菌除草等活性分子研究,因此研究发展该类化合物的大规模批量制备工艺路线尤为重要。本文成功合成了27种5-位烷基或芳基取代的异噁唑-3-羧酸甲酯类分子,合成工艺采用一锅法,中间产物无需分离和纯化处理,操作流程简捷。大部分反应过程都可在单一溶剂甲醇中进行,易于处理回收。该工艺避免使用易燃的丁基锂、氢化钠或易吸潮的叔丁醇钾,采用更为廉价和温和的甲醇钠,这在工业化规模生产上更加安全,更具有操作性。同时也避免使用与丁基锂、氢化钠、叔丁醇钾配套的高成本的溶剂四氢呋喃,降低了生产成本。最为重要的是,最终产物在反应结束后,固体产物多数以晶体形式析出,可直接过滤得到,无需进一步纯化,纯度基本可达到95%以上。整个合成工艺安全简便,适合大规模批量制备。关键词:一锅法;异噁唑-3-羧酸酯;异噁唑;合成;羧酸中图分类号:O626 文献标识码: A 文章编号:1003-5214 (2020) 01-0000-00

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