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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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    镍基磷化物的合成及其在电解水制氢中的应用

    李宇明徐砚文刘红宇马丽娜...
    4385-4402页
    查看更多>>摘要：近年来,以绿氢为代表的零碳能源的推广与使用已成为国家碳中和发展战略的重要组成部分,大力发展包括电解水制氢技术在内的绿氢能源是我国能源转型的重要研究方向.设计和开发高效催化剂是提升电解水制氢(HER)能力的关键因素.镍基过渡金属磷化物是一类重要的非贵金属电解水催化剂,其中磷空穴(Pv)的存在可以促进H*的解吸,富集催化剂上的电子.同时磷的存在能够降低Ni—H键能,优化析氢活性.这类催化剂不仅在强碱性溶液中,而且在强酸性和中性介质中均具有优异的性能.以镍基磷化物催化剂为基础,介绍了电解水制氢原理及相关催化剂类型,并总结了镍基磷化物中镍、磷物种分别在电解水中的作用机制,可为后续高效镍基电解水催化剂的开发提供一定的理论指导.另一方面,根据镍基磷化物催化剂的制备方法,归纳了镍基磷化物催化剂的制备影响因素,并总结出调整其催化活性的基本策略,包括掺杂金属和非金属元素、制备多金属镍基磷化物以及构建由其他过渡金属磷化物组成的多组分异质结构等.最后讨论了镍基磷化物催化剂在电解水制氢过程中的研究进展,对提高镍基磷化物电解水制氢的催化效率和稳定性提出了一些建议.

    电解水制氢镍磷化物催化剂制备反应机理

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    海洋CO2水合物封存基础性研究进展

    李云昊徐纯刚李小森陈朝阳...
    4403-4412页
    查看更多>>摘要：系统探讨了CO2水合物在海水环境中的热力学和动力学,特别关注盐度对水合物形成和稳定性的影响.通过综合分析现有文献,讨论了海水的温度、压力、盐度等因素对CO2水合物的形成和稳定性的影响.阐述了几种常见的盐水体系下CO2水合物的相平衡条件模型,总结了海水环境CO2水合物形成速率与稳定性的影响,归纳出不同盐离子对CO2水合物形成的抑制作用.最后,对近年来海水CO2水合物封存进行评估与总结,指出目前主要问题在于海水海泥体系中CO2水合物研究还不够充分,未来研究方向应主要围绕海泥作为多孔介质可以替代水合物形成促进剂展开,以期为CO2水合物海洋封存技术的工业化应用和CO,水合物的研究提供参考.

    CO2封存水合物碳减排热力学动力学

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    锂离子电池热管理研究进展

    刘邦金汪林威吴月月刘永超...
    4413-4431页
    查看更多>>摘要：电池热失控是制约电动汽车和新型规模储能发展的瓶颈,了解电池热失控诱因以及采取相应的应对策略对于提高电池安全性至关重要.首先简要介绍了电池热失控的诱因以及热失控机理;从电池内部热管理和电池外部热管理两个方面重点综述了锂离子电池热管理研究进展.在电池内部关键组件改性策略上重点介绍了正负极材料改性、电解液体系优化和隔膜改性等;在电池外部热管理系统研究上主要介绍了空气冷却、液体冷却和相变材料冷却的三种方法.综合分析表明,电池内部组分是电池产热和抑制热失控源头,减少电极产热并提高材料热稳定性、电解液中引入功能添加剂及开发固态电解质、提高隔膜热稳定性及开发阻燃功能等策略有助于提高电池本身的安全性;通过液体冷却以及结合相变材料冷却的电池热管理系统及时散热和维持电池在适宜温度中安全运行同样重要.

    锂离子电池电化学热力学热管理纳米材料冷却系统

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    低温工质对R1336mzz(Z)/TEGDME的饱和蒸气压、密度、黏度、比热容及比焓

    杨宇帆罗春欢赵佳辉何沐然...
    4432-4441页
    查看更多>>摘要：随着氢燃料电池产业加速发展,其低温余热(约70℃)利用成为了亟需解决的问题,而传统的LiBr/H2O工质对的发生温度过高,无法利用较低品位的热能以及低温下易结晶,因此提出了新型低温工质对R1336mzz(Z)/TEGDME,并进行了饱和蒸气压、密度、黏度、比热容的测量,通过NRTL模型计算了其混合焓和比焓.使用最小二乘法对以上数据均进行了回归,实验值与拟合值的相关系数的平方均大于0.999,吻合较好,可使用拟合公式进行新型低温工质对的余热制冷热力循环的设计计算.相较LiBr/H2O工质对,低温工质对R1336mzz(Z)/TEGDME的发生温度降低了约12℃,黏度降低了约30％,可以利用低温燃料电池余热制冷,具有很强的实际应用意义.

    低温工质对吸收式热泵饱和蒸气压热物性

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    三维分形集成共轴流通道实现液滴高效生成

    陈展珠叶锦华王智彬杨智...
    4442-4452,封2页
    查看更多>>摘要：单分散性液滴在食品、化工、能源、医药和材料等领域均有广泛的应用,而现行方法及装置难以兼顾高单分散性和高效率制备.为此,提出了三维分形流道集成方法实现共轴流通道对等高密度集成,并采用简易方法构建了单级和双级三维分形共轴流通道集成装置;在此基础上实验研究其液滴生成特性及尺寸分布规律.无论稳定模式还是过渡模式的液滴生成,单级4通道与8通道均保持了单通道生成的液滴特性,而生成效率分别提高至单通道的近4倍与8倍.双级16通道在4组流量下制备的液滴单分散性好,变异系数均在3.5％以内;但生成效率提高到单通道的近16倍.可见三维分形集成共轴流通道结构能够在保持制备液滴单分散性的同时提升制备效率.

    液滴生成微流控集成分形高通量制备多相流

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    高密度颗粒流化行为测量的磁性颗粒示踪方法

    蒋琳张同旺刘荣正邵友林...
    4453-4467页
    查看更多>>摘要：提出采用磁性示踪颗粒和磁阻传感器构建颗粒示踪测量系统,系统研究了磁性颗粒示踪实验系统的组成、测量原理、误差分析及影响因素,并指出其优缺点和适用范围.研究发现在地球磁场和颗粒磁场耦合环境下,磁性颗粒和传感器系统依然具有较好的示踪效果.基于磁场感应定律建立颗粒空间位置搜索算法,可以获得颗粒运动轨迹,并获取单颗粒运行方向、运动速率、循环频率等流化参数.磁场测量受影响因素较多,未来还需要高磁性材料的研发以及测量器件敏感度的提高.通过对喷动流化床内环隙区高密度示踪颗粒运动循环时间的测量和分析,证明了测量方法的可靠性.该研究有助于后续包覆过程放大中流化床反应器的设计及优化,是高密度颗粒流化床包覆技术值得进行的研究方向.

    流态化两相流高密度颗粒测量磁场强度运动轨迹

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    基于矩量法的过渡区颗粒沉积核函数修正及结果验证

    柳祝勋杨光吴静怡
    4468-4476页
    查看更多>>摘要：密闭空间的颗粒沉积的精密预测在环境和工业领域具有至关重要的意义.本研究的重点是通过修正矩量法中的沉积核函数,使得粒子沉积核函数更加接近精确值从而增强预测模型的准确性.首先,通过引入线性算子修正了坎宁汉滑移系数,使得过渡区沉积核函数更接近精确解.然后,基于对数正态尺寸分布理论,采用矩量法(MOM)建模气溶胶粒子的沉积模型,并对过渡区尺寸范围的粒子的分布结果进行预测.最后,对比了修正解、传统矩量法解、解析解及精确解,结果表明:矩量法修正解在颗粒数浓度、平均几何标准差和颗粒尺寸分布方面表现出更高的精度.在粒子的过渡区尺寸范围内,与传统矩量法解相比,修正解的颗粒数浓度相对误差降低了43.43％.最后通过文献中的实验数据进一步验证了过渡区内沉积核函数的修正效果.

    气溶胶沉积核函数数值模拟矩量法两相流

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    流化床直接还原磁铁矿的CFD-DEM-IBM模拟

    兰斌路帅徐骥翟明...
    4477-4489页
    查看更多>>摘要：磁铁矿是矿物加工领域直接还原铁的重要原料,流化床直接还原磁铁矿因具有显著降低碳排放、高效传热与传质、高速反应等优势而广泛应用于冶金行业.基于多阻力网络的未反应缩核模型,采用粗粒化CFD-DEM-IBM(计算流体力学-离散单元法-浸没边界法)耦合方法模拟磁铁矿在氢气气氛中的流态化还原过程,考察了不同的粗粒化率对颗粒、气体流动以及反应特性的影响.模拟结果表明,当粗粒化率不大于4时,粗粒化系统和真实系统中颗粒整体的还原特性接近,但气体、颗粒的局部流动特性存在差异.当粗粒化率为3时,计算精度在可允许的范围内,并能显著降低计算量.

    流态化磁铁矿还原CFD-DEM浸没边界法反应流粗粒化

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    滴状冷凝的液滴分布特性

    赵亮张梦妍果正龙郭亚丽...
    4490-4500页
    查看更多>>摘要：作为一种高效的传热形式,蒸汽冷凝有效应用于石油化工、火电核电、海水淡化及热能管理等工业领域,具有广泛的应用背景,其中研究液滴分布特性是分析液滴演变及传热过程的关键.基于成核、生长、脱落等液滴行为演变构建了滴状冷凝全过程演变及传热数学模型,总结演变进程中最大液滴的位置分布规律和不同尺寸液滴的数量分布规律,展示了竖直及弯曲疏水壁面上的液滴分布特性,为冷凝强化换热提供相应的理论依据.

    滴状冷凝液滴分布最大液滴传热凝结数值模拟

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    超长重力热管启动特性

    王宾陈娟雯黄文博党鹏飞...
    4501-4512页
    查看更多>>摘要：超长重力热管作为一种新型单井换热技术,在地热资源的开发利用上具有广阔的应用前景.热管的快速启动是高效稳定运行的基础,然而,目前对超长重力热管启动特性的研究仍处于起步阶段.利用长40m、内直径为7 mm、长径比为5714的水工质超长重力热管可视化实验平台,研究了超长重力热管的启动过程,并分析其影响因素.结果表明,热管的启动形式随加热功率和注液高度的变化,主要分为温度渐变型、平稳过渡型以及温度突变型.随着加热功率从100 W增大到500 W,管内气液相变速率提高,启动温度从约43.5℃升高至81.4℃,热管启动时间总体减少约51％;当功率从200 W增至300 W时,管内开始出现明显的间歇沸腾现象,气液逆流阻力增大,热管启动时间不减反增;加热功率继续增大后,启动时间减少.在固定加热功率条件(300 W)下,随着注液高度从6m增大到15m,热管启动时间从6455 s先减少到3354s后增加到4575 s,且当注液高度为9m时,热管启动时间最短(3354 s).当注液高度为3 m,加热功率增大至300 W时,出现大量冷凝液被卷携至绝热段上方和冷凝段的现象,导致蒸发段局部干涸,热管难以稳定运行,最终启动失败.实验进一步发现,在相同的加热功率和注液高度条件下,缩短热管蒸发段长度可有效减少启动时间(减少约56％),提高启动温度,使蒸发段温度变化更加平稳.

    超长重力热管气液两相流启动特性地热能可视化

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