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期刊信息/Journal information
化工学报
中国化工学会 化学工业出版社
化工学报

中国化工学会 化学工业出版社

李静海

月刊

0438-1157

hgxb@cip.com.cn

010-64519485/86/89/90

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工学报/Journal CIESC JorunalCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工学报》以促进国内外化工科技发展和学术交流为宗旨，主要刊载化工及相关领域的原创性研究论文，报道有价值的基础数据，扼要报道阶段性研究成果和重要研究工作的最新进展，选载对学科发展起指导作用的综述与专论。栏目包括：热力学；流体力学与传递现象；催化、动力学与反应器；分离工程；过程系统工程；表面与界面工程；生物化学工程与技术；能源和环境工程；材料化学工程与纳米技术；现代化工技术。《化工学报》是我国创刊较早的科技期刊之一，多年来本刊一直保持严谨求实的优良传统，严把稿件质量关。由国内外知名专家组成的学术实力强大的编委会，严格的审稿制度和编校程序，保证了刊物的内容质量和出版质量，保持了国内化工界权威性学术期刊地位。发表文章中国家自然科学基金等重大项目的文章达83％，其中获国家科技进步奖、国家发明奖以及各种省部级以上科技奖励项目所属的文章占有较大比例。《化工学报》是很多国际重要检索系统的源期刊，如美国的《CA》、《EI》，俄罗斯的《文摘杂志》，日本的《科学技术文献速报》等，影响因子、总被引频次、综合评价指标在同类期刊中位于前列。在期刊评比中多次获奖，2006年以来主要获如下奖项：2006 年获第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖2006－2010 年连续入选“百种中国杰出学术期刊”2006－2010 年连续入选中国科协精品科技期刊工程示范项目B类2007 年论文“用石蜡-CO2超临界流体快速膨胀在流化床中进行细颗粒包覆”获第五届中国科协期刊优秀学术论文奖 2008 年被评为“中国精品科技期刊”2008 年论文“高固气比状态下的粉煤气力输送”被评为“2007年中国百篇最具影响优秀国内学术论文”2008 年论文“固体碱法制备生物柴油及其性能”获第六届中国科协期刊优秀学术论文一等奖2010 年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖
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    应用于新型环路热管的两相引射器数值模拟

    周尧杨小平倪一程刘继平...
    268-278页
    查看更多>>摘要：环路热管是一种高效被动式相变传热装置,广泛应用于高热流电子器件散热等领域.前期研究发现将小型两相引射器与平板式环路热管耦合,可大幅提高传热性能.然而,小型两相引射器内部流动及传热机理尚不清晰,难以对新型环路热管进行正向设计与理论建模.通过数值模拟研究了汽水参数和混合腔结构对两相引射器性能及内部流场分布的影响.结果表明,喉部下游存在凝结激波,随着背压增加,其位置逐渐向喉部移动;其强度与背压、蒸汽产量、混合腔长度呈正相关,与水温呈负相关.引射器最大工作背压在40～125 kPa,与蒸汽产量和水温呈正相关,与混合腔长度呈负相关.通过大量模拟,得到了设计功率下水温和混合腔长度对引射器工作模式和压比的影响规律.

    环路热管引射器传热两相流凝结激波数值模拟

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    基于响应面法的矿用翅片管空冷器参数优化

    王义江孙莉刘梦涵杨金宏...
    279-291页
    查看更多>>摘要：矿用空冷器是矿井降温系统常用的末端设备,优化矿用空冷器换热性能对提升矿井降温系统能效具有重要意义.采用Fluent建立了平直翅片管矿用空冷器模型,研究了翅片间距、翅片厚度、横向管间距和纵向管间距对传热因子、阻力因子和综合性能评价指标的影响规律;采用Box-Behnken响应面法,分析了双参数协同作用下传热因子、阻力因子和综合性能评价指标变化规律.结果表明:随着翅片间距、横向管间距的减小,以及翅片厚度增加,传热因子、阻力因子和综合性能评价指标逐渐增加;综合性能评价指标则随纵向管间距的增加而先增加后降低;横向管间距、翅片厚度是影响空冷器传热及流动性能最显著的两个参数,而翅片间距、纵向管间距的影响最小;得到了平直翅片管矿用空冷器的最优参数,传热因子提升16.3%、阻力因子增加26.3%、综合性能评价指标提升8.3%.研究结果可为矿用翅片空冷器设计参数优化提供指导.

    平直翅片管空冷器传热流动数值模拟Box-Behnken响应面

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    电内加热Pt/NPC催化剂高效催化甲基环己烷脱氢反应研究

    王雪杰崔国庆王文涵杨扬...
    292-301,封1页
    查看更多>>摘要：高效储氢技术研发是实现氢能规模化应用的关键.甲基环己烷(MCH)作为理想的有机液体储氢介质,具有质量储氢密度高、储运安全方便等优势,但其脱氢过程仍存在反应温度高、效率低等难题,开发高效脱氢催化剂并引入有效的过程强化是解决上述问题的关键.以不同焙烧温度得到的氮掺杂多孔碳(NPC)作为载体,通过浸渍法制备了系列NPC负载Pt的催化剂(Pt/NPC),在新型电内加热(IEH)模式下,研究了其对MCH脱氢反应性能的影响规律.研究结果表明,随着NPC焙烧温度的升高,Pt2+占比先增加后减少,并在550℃达到最大值.在MCH脱氢反应中,Pt2+占比与反应速率呈近似线性正相关.在优化的Pt/NPC催化剂上,IEH模式下的释氢速率约为传统外加热(CEH)模式的3倍.组合温度测量、反应热与传热计算、性能评价和原位红外表征结果阐明了IEH模式下高的加热速率与传热速率,以及增强的MCH吸附是提升催化性能的重要原因.本研究可为新型电内加热反应方式及与之相匹配高效催化剂的设计研发提供指导.

    甲基环己烷脱氢氢载体催化剂电内加热

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    基于DFT的环己酮肟液相贝克曼重排机理研究

    咸国义陈立芳漆志文
    302-311页
    查看更多>>摘要：为了研究质子酸催化的环己酮肟液相贝克曼重排反应机理,使用密度泛函理论中的B3LYP-D3/6-31G(d)方法研究了反应中的过渡态内禀反应坐标,并使用SMD隐式溶剂模型模拟了液相环境.利用前线分子轨道和表面静电势确定了反应的主导因素,通过频率计算获得了过渡态和中间体的Gibbs自由能,确定了速率控制步骤.重排反应不可逆,而水解可逆,环己酮肟先进行双分子重排,然后进行反向水解.低温下,少量水对反应影响较小,提出了环己酮肟最有可能发生双分子重排-水解反应路径.在乙腈溶剂中,静电效应是环己酮肟与质子发生亲电反应的主导因素,局部亲电/亲核性是质子化环己酮肟与水或环己酮肟发生亲核反应的主导因素.本研究有助于深入理解环己酮肟液相贝克曼重排过程,并为避免发生副反应的固体催化剂设计提供理论基础.

    环己酮肟贝克曼重排催化化学反应反应机理

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    泡沫镍负载CeO2改性CuO催化剂的碳烟燃烧性能研究

    张家琳徐大为高越李新刚...
    312-321页
    查看更多>>摘要：通过在泡沫镍基底上预沉积CeO2晶核,采用水热法成功合成出泡沫镍负载CeO2改性CuO催化剂(x CeO2-CuO/NF),同未加入CeO2的催化剂(CuO/NF)相比,其碳烟氧化活性显著提高.随着催化剂中CeO2含量的增加,Ce/Cu质量比不断增大直至趋于平稳,催化剂的催化活性随之提高直至基本不变.其中,6.5CeO2-CuO/NF的催化活性最好,T50(383℃)最低,比CuO/NF催化剂低32℃.研究结果表明,预沉积CeO2晶核一方面可促进CuO微纳结构的生长,提高碳烟颗粒与催化剂活性位点的接触效率;另一方面,x CeO2-CuO/NF中形成的CuxCe1-xO固溶体增强了铜铈之间的相互作用,通过Ce3+/Ce4+和Cu2+/Cu+之间氧化还原耦合循环促使活性氧物种的生成,并提升了其本征活性,从而极大地提高了其催化碳烟氧化的能力.

    催化剂固溶体纳米结构多相反应活性氧物种

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    POE溶液聚合反应器内混合与反应过程的CFD研究

    麻雪怡刘克勤胡激江姚臻...
    322-337页
    查看更多>>摘要：聚烯烃弹性体(POE)具有优异的性能而应用广泛,其工业生产通常采用溶液聚合方法.POE反应介质流变行为复杂,受温度、剪切速率、聚合物浓度等诸多因素影响.同时,反应介质的流变行为是决定混合效果的重要因素,进而影响反应进程.由于反应、流变和流场的相互作用,POE溶液聚合反应器的设计和生产过程控制面临着挑战.基于实测的动力学和流变数据,针对POE溶液聚合反应器建立了一个耦合计算流体力学(CFD)模型,综合考虑了流动、混合效率、反应动力学和流变特性等方面的影响,探究了不同工艺条件(搅拌转速、停留时间、进料温度)对速度场、温度场、浓度场、流变特性等参数的影响规律,为优化实际工业过程提供参考.

    聚烯烃弹性体反应器计算流体力学流变模型聚合物动力学模型

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    考虑节点中断风险的弹性供应链设计方法

    余洋罗祎青魏荣辉张文慧...
    338-353页
    查看更多>>摘要：供应链全球化发展为企业带来广阔前景,但庞大的供应链体系也造成供应链中断风险激增,为企业带来了巨大潜在风险.然而,由于供应链中断风险难以预知,针对中断的弹性供应链优化设计方法还远不成熟.在此背景下,建立了一种新颖的弹性供应链设计优化方法,旨在增强供应链抵御中断的能力.提出并定义了节点中断风险评价指标(NDII),以反映节点中断对供应链的影响程度.定义风险系数(RW)以表征供应链风险程度,避免了对风险场景及其概率分布的预测,同时体现企业对供应链弹性的重视程度.基于鲁棒优化(RO)方法,建立了对高风险节点惩罚的NDII-RO优化方法,并应用于广东省生物燃料供应链优化设计.优化结果表明该方法可实现抵御中断风险的弹性供应链设计.

    供应链中断节点中断风险评价指标供应链弹性优化优化设计生物燃料

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    基于Adaboost-PSO-SVM的铝电解槽健康状态诊断方法研究

    尹刚钱中友曹文琦全鹏程...
    354-365页
    查看更多>>摘要：针对铝电解槽在铝电解生产过程中故障频发的问题,提出了一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的铝电解槽健康状态诊断模型,考虑传统的支持向量机只能适用于二分类问题,采用自适应推进算法(adaptive boosting,Adaboost)将支持向量机的二分类问题转化为多分类问题用于求解铝电解槽健康状态诊断问题,充分考虑了子模型的权重,强化了模型的适用性.并利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对其超参数寻优,提高模型的预测精度.实验结果表明,提出的铝电解槽健康状态诊断模型的准确率和Macro-F1分数分别达到94.70%和0.9453,相较于其他传统模型均有显著提升.

    电解算法健康状态预测实验验证

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    石墨负极颗粒对锂离子电池容量衰减及SEI膜生长影响的模拟研究

    闻文王慧艳周静红曹约强...
    366-376页
    查看更多>>摘要：以石墨为负极材料的锂离子电池在新能源领域应用广泛,但其长时间充放电循环后的容量衰减会显著缩短电池的使用寿命.负极表面固体电解质界面层(SEI)是影响电池循环寿命的主要因素之一,其生成反应除了受电解质组成和制备工艺影响外,还取决于石墨负极材料的结构.基于SEI膜的生长动力学,构建了电池容量衰减模型,模拟计算了石墨负极颗粒粒径对于电池容量衰减及SEI膜生长过程的影响.结果表明,负极材料颗粒粒径越大,SEI膜厚增加速度越快,电池使用寿命显著降低;在充放电循环过程中,首次循环容量衰减速度最快,随着后期SEI膜厚的增加,老化速率减缓并趋于稳定;溶剂在SEI膜中的扩散系数和SEI层孔隙率的降低,会减缓电池容量衰减速度;溶剂通过SEI膜向内扩散至电极表面的步骤是SEI膜连续生长过程中的控速步骤.研究结果可为锂离子电池石墨电极涂层制备工艺优化提供基础知识及指导.

    电化学锂离子电池数学模拟电极电解质界面石墨

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    6N电子级氘气的制备与纯化技术研究

    孟祥军花莹曦张长金张弛...
    377-390页
    查看更多>>摘要：电子级氘气在集成电路制造的高温退火工艺中起到关键作用,高端制程工艺要求其纯度高达6N.提出了完整的6N氘气电解制备与纯化技术路线,包括:(1)设计出高效FeNi@ClBC OER催化剂,性能显著优于商用催化剂,提高了催化效率并降低整体能耗;(2)提出了电解阳极端氧气气提脱除重水中氮气等杂质的工艺流程,重水杂质的减少降低了氘气纯化的难度;(3)提出了深度脱氧、脱水工艺流程,筛选出最佳脱氧催化剂和脱水吸附分子筛并对工艺参数进行了优化,实现产品中杂质氧和水含量(体积分数)分别低于1×10-8和1.65×10-7的目标.实验得到的超高纯氘气产品指标达到了6N,满足先进制程集成电路制造需求,为低成本生产超高纯氘气提供了参考.

    电解制备催化吸附纯化分离

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